DE2624026A1

DE2624026A1 - Vorrichtung zum beeinflussen einer geraeuschausbreitungsrichtung

Info

Publication number: DE2624026A1
Application number: DE19762624026
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Iida; Yoshikazu Kondo; Masayasu Matsumoto; Keiichiro Mizuno; Noriaki Murayama; Sadao Nomoto; Kei Watanabe
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1975-05-28
Filing date: 1976-05-28
Publication date: 1976-12-23
Also published as: DE2624026B2; DE2624026C3; FR2312831A1; GB1557778A; FR2312831B1; US4069768A; GB1560901A

Description

Vorrichtung
zum Beeinflussen einer Geräuschausbreitungsrichtung

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Beeinflussen einer Geräuschausbreitungsrichtung und Mildern der Auswirkung des Geräusches auf eine schallempfangende Zone und bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung zum Beeinflussen der
Ausbreitungsrichtung von Geräusch, die mit einer Schallschutzwand verbunden ist, um in bedeutendem Maß deren schallmindernde Wirkung auf Geräusch zu verbessern, das von einer Geräuschquelle, beispielsweise von einem von einem elektrischen Triebwagen befahrenen Schienenweg, einer von Kraftfahrzeugen befahrenen Schnellstraße u.dgl., abgestrahlt wird.

Zum Mildern einer durch verschiedene Arten von Geräuschen
hervorgerufenen öffentlichen Belästigung wurde eine Schallschutzwand u.dgl. entwickelt. Als Maßnahme zur Herabsetzung solcher Geräuschbelästigung ist schon versucht worden, die
Auswirkungen einer Geräuschquelle zu bekämpfen. Eine solche Maßnahme ist jedoch in ihren Auswirkungen beschränkt und
häufig schwierig durchzuführen.

Eine allgemein angewandte Maßnahme zur Geräuschminderung
bestand darin, eine Sperre, beispielsweise eine Schallschutzwand u.dgl., zwischen einer Geräuschquelle und einer

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geräuschempfangenden Zone anzuordnen, um die Ausbreitung des Geräusches abzufangen, oder eine Sperre so auszubilden, daß sie eine Geräuschquelle völlig einschließt und abschirmt.

Es leuchtet jedoch ein, daß die an erster Stelle genannte Sperre hinsichtlich ihrer schallmindernden Wirkung beschränkt ist, während die zuletzt erwähnte Sperre zusätzliche Vorrichtungen, beispielsweise für die Wärmeableitung, zum Belüften u.dgl., erfordert und daher in ihrem Aufbau kompliziert wird und schließlich schwierig zu verwirklichen ist.

Als Vorrichtung zum Dämmen von Geräusch, das von Fahrzeugen erzeugt wird, beispeilsweise von einem elektrischen Sehnelltriebwagen an einem hochliegenden Schienenweg u.dgl., wurde eine Schallschutzwand benutzt. Derjenige !Teil des Geräusches, der über die Oberkante der Schallschutzwand hinweggeht, bewirkt, daß die Schalldämpfwirkung der Schallschutzwand auf höchstens 20 dB reduziert wird. Insbesondere hat eine Schallschutzwand, die so angeordnet ist, daß die Sichtverbindung mit einer Geräuschquelle nicht unterbrochen wird, im wesentlichen keine Wirkung.

Um solche Nachteile zu vermeiden, ist versucht worden, eine Schutzwand zu schaffen, die entlang einem Schienenweg angeordnet wird und diesen auf ganzer Länge umschließt. Eine solche Schutzwand verhindert jedoch Sonneneinstrahlung auf benachbarte Häuser, ist teuer, erfordert eine Belüftungsvorrichtung, stellt eine Siehtbehinderung für die Passagiere dar, etc. und ist daher schwierig auszuführen.

Die oben erwähnte Schwierigkeit trat auch bei Geräuschschutzvorrichtungen auf, die an Kraftfahrzeugstraßen und bei kraftgetriebenen Anlagen in Industriewerken eingesetzt wurden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Beeinflussen einer Geräuschausbreitungsrichtung zu schaffen, die einfach aufgebaut ist, die oben erwähnte

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Schwierigkeit ausschaltet und nicht nur die Ausbreitungsriehtung von Geräusch zu "beeinflussen, sondern auch eine Zone zu erzeugen vermag, in der Geräusch in bedeutendem Maß gemildert ist.

Eine Vorrichtung zum Beeinflussen einer Geräuschausbreitungsrichtung weist erfindungsgemäß ein hohles Bauteil auf, das aus einer Vielzahl von langen, hohlen Kanälen zusammengesetzt ist, die übereinander und mit Zwischenabstand angeordnet und in einer Ausbreitungsrichtung von von einer Geräuschquelle abgestrahltem Geräusch angeordnet sind, wodurch ein Teil des von der Geräuschquelle abgestrahlten Geräusches beim Durchgang durch die Kanäle gebrochen wird und gegenüber einem von der Geräuschquelle abgestrahlten, sich direkt ausbreitenden Schall, der über die Oberkante des hohlen Bauteils hinweggeht, eine Phasenverzögerung erfährt, und der sich mit Brechung ausbreitende Schall durch den sich direkt ausbreitenden Schall gestört wird, um eine schallmindernde Zone zu erzeugen, die zwischen dem sich direkt ausbreitenden Schall und dem sich mit Brechung ausbreitenden Schall angeordnet ist.

Ein Prinzip der Vorrichtung nach der Erfindung wird im folgenden anhand Pig. 1 bis 4 erläutert.

Fig. 1 zeigt eine zeichnerische Darstellung einer Fotografie der Verteilung eines von einer Geräuschquelle 1 in einem Frequenzbereich von 1/3 Oktave abgestrahlten Geräusches mit einer Mittelfrequenz von 2000 Hz bei Fehlen der Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine zeichnerische Darstellung einer Fotografie der Verteilung eines von der Geräuschquelle 1 in einem Frequenzbereich von 1/3 Oktave abgestrahlten Geräusches mit einer Mittelfrequenz von 2000 Hz bei Einsatz der Vorrichtung 2 nach der Erfindung.

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Wie in Fig. 2 zu erkennen, "bewirkt die Anwesenheit der Vorrichtung 2, daß ein Teil A des von der Geräuschquelle 1 emittierten Geräusches, der durch eine Vielzahl von langen hohlen Kanälen 3 der Vorrichtung 2 hindurchtritt, gegenüber einem sich direkt ausbreitenden Schall B, der ohne Brechung über die Oberkante der Vorrichtung 2 hinweggeht, nach unten gebeugt wird, um eine Zone C zu erzeugen, die zwischen dem sich direkt ausbreitenden Schall B und dem sich mit Brechung ausbreitenden Schall A angeordnet ist und den Schall in bedeutendem Maß mindert.

Pig. 3 zeigt eine zeichnerische Darstellung einer Fotografie der Verteilung eines Reintones mit der Frequenz 2000 Hz, der von einer zu Sinuswellenschwingungen angeregten Schallquelle 1 emittiert wurde, bei Fehlen der Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 4 zeigt eine zeichnerische Darstellung einer Fotografie der Verteilung eines Reintones mit der Frequenz 2000 Hz, der von der zu Sinuswellenschwingungen angeregten Schallquelle 1 emittiert wurde, in Anwesenheit der Vorrichtung 2 nach der Erfindung.

Wie in Fig. 3 zu erkennen, breitet sich der von der Schallquelle 1 abgestrahlte Reinton in einer Kugelwelle ohne Phasenverzögerung aus. Die Anwesenheit der Vorrichtung 2 bewirkt jedoch, daß eine Schallwelle A , die durch eine Vielzahl von langen hohlen Kanälen 3 durchgetreten ist und sich in einer ebenen Welle ausgebreitet hat, nach unten gebeugt wird und eine Phasenverzögerung gegenüber einem sich direkt ausbreitenden Sehall B erfährt, der über die Oberkante der Vorrichtung 2 hinweggeht und sich in einer Kugelwelle ausbreitet. Daraus ergibt sich, daß eine Wellenfront in der Zone C, die zwischen dem sich direkt ausbreitenden Schall B und dem sich mit Brechung ausbreitenden Schall A liegt, diskontinuierlich wird (Fig. 4). Diese diskontinuierliche Wellenfront in der Zone C zeigt, daß dort eine schädliche

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Störerscheinung erzeugt wird. Polglich wird die in Fig. 2 dargestellte schallmindernde Zone C erzeugt. Vorstehendes ist der Grund, weshalb die in Fig. 2 dargestellte schallmindernde Zone C erzeugt wird.

Die Abmessungen der durch die gegenseitige Beeinflussung des sich mit Brechung ausbreitenden Schalles A und des sich direkt ausbreitenden Sehalles B hervorgerufenen schallmindernden Zone C sind bestimmt durch die Größe der Vorrichtung 2, den Längenunterschied zwischen einander benachbarten langen hohlen Kanälen 3»3 der Vorrichtung 2 und durch die Lage der Geräuschquelle 1.

Das heißt, die obere Begrenzungslinie der schallmindernden Zone C ist zu einer geraden Verbindungslinie zwischen der Geräuschquelle 1 und der Oberkante der Vorrichtung 2 ausgerichtet, während die untere Begrenzungslinie der schallmindernden Zone C mit größer werdendem Längenunterschied zwischen einander benachbarten langen hohlen Kanälen 3»3 der Vorrichtung 2 stärker nach unten abfällt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigt:

Fig. 5 bis 10 Schnitte durch verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung mit Darstellungen beispielhafter Konfigurationen einer Zone A mit gebrochener Schallausbreitung, einer Zone B mit direkter Schallausbreitung und einer schallmindernden Interferenzzone C,

Fig. 11 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit einer Eisenbahn-Hochstrecke zur Minderung des von einem auf den Schienen fahrenden elektrischen Triebwagen erzeugten Geräusches,

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Fig. 12 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit einer in einem Gehäuse eingeschlossenen kraftgetriebenen Anlage zum Mindern des von dieser erzeugten Geräusches,

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung mit einem aus einer Vielzahl von nach unten geneigten, langen hohlen Kanälen zusammengesetzten hohlen Bauteil,

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung mit einem aus einer Vielzahl von schräg nach oben gerichteten, langen hohlen Kanälen zusammengesetzten hohlen Bauteil,

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung mit einem aus einer Vielzahl von dreieckförmigen, dachförmigen langen hohlen Kanälen zusammengesetzten hohlen Bauteil,

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung mit einem aus einer Vielzahl von dreieckförmigen, V-förmigen langen hohlen Kanälen zusammengesetzten hohlen Bauteil,

Fig. 17 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung mit einem hohlen Bauteil, das aus einem trapezförmigen Block mit einer Vielzahl von quadratischen, bienenwabenförmigen langen hohlen Kanälen aufgebaut ist,

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform der in Fig. 17 dargestellten Vorrichtung,

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Pig. 19 und 20 perspektivische Ansichten weiterer Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 21 eine Vorderansicht einer Versuchsanordnung,

Pig. 22 eine Darstellung einer anderen Versuchsanordnung, bei der die Varichtung nach der Erfindung dazu dient, die Ausbreitung von Geräusch, das an der Berührungsstelle zwischen einer Schiene und einem Rad eines elektrischen Triebwagens erzeugt wird, richtungsmäßig zu beeinflussen,

Pig. 23a, 23b und 23c Darstellungen einer weiteren Versuchsanordnung,

Pig. 24 eine grafische Darstellung des mit der in Pig. 23a, 23b und 23c dargestellten Versuchsanordnung gewonnenen Ergebnisses,

Fig. 25 eine Darstellung einer weiteren Versuchsanordnung,

Pig. 26 und 27 grafische Darstellungen des mit der in Pig. 21 dargestellten Versuehsanordnung gewonnenen Ergebnisses,

Pig. 28. einen Querschnitt durch eine weitere abgewandelte Ausführungsform der in Pig. 17 dargestellten Vorrichtung,

Pig. 29a und 29b Darstellungen einer Versuehsanordnung für die Vorrichtung gemäß Pig. 28,

Pig. 30a und 30b grafische Darstellungen des mit der in Fig. 29a und 29b dargestellten Versuchsanordnung gewonnenen Ergebnisses,

Pig. 31 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform der in Pig. 13 dargestellten Vorrichtung in Verbindung mit einer Seitenplatte eines elektrischen Triebwagens und einer Schallschutzwand,

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Pig. 32 eine Darstellung einer anderen Versuchsanordnung,

Fig· 33 eine grafische Darstellung des mit der in Pig. dargestellten Versuchsanordnung erzielten Ergebnisses,

Pig. 34 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, die an der unteren Umfangskante einer Seitenplatte eines elektrischen Triebwagens befestigt ist,

Pig. 35 eine Seitenansicht der in Fig. 34 dargestellten Vorrichtung,

Pig. 36 und 37 perspektivische Ansichten von zwei Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung, die an der unteren Umfangskante einer Seitenplatte eines elektrischen Triebwagens (Pig. 34) befestigbar sind,

Pig. 38 eine Vorderansicht der in Pig. 37 dargestellten Vorrichtung, deren Oberkante mit einer unteren Umfangskante einer Seitenplatte eines elektrischen Triebwagens einstückig bzw. fest verbunden ist,

Fig. 39 eine Vorderansicht einer Ausführungsform der in Pig. 13 dargestellten Vorrichtung, die nahe einem Scherenstromabnehmer eines elektrischen Triebwagens angeordnet ist,

Pig. 40 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach der Erfindung, die an einer Vorrichtung lösbar angebracht ist, welche an einem Tragkörper einer Eisenbahn-Hochstrecke befestigt ist,

Pig. 41 eine perspektivische Ansicht, in größerem Maßstab und teilweise im Schnitt, der in Fig. 40 dargestellten Aufnahmevorrichtung,

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Pig. 42 eine perspektivische Ansicht einer abgewandelten Auf nahmevorri chtung,

Pig· 43 einen Querschnitt durch die in Fig. 42 dargestellte Aufnahmevorrichtung und

Pig. 44 eine perspektivische Ansicht einer anderen abgewandelten Aufnahmevorrichtung.

Die in Pig. 5 bis 10 dargestellten verschiedenen Ausführungsformen der Varichtung 2 haben trapezförmigen Querschnitt, ausgenommen die Ausführungsform gemäß Pig. 10, die im Querschnitt tonnenförmig ist, und weisen ein hohles Bauteil auf, das aus einer Vielzahl von langen hohlen Kanälen 3 zusammengesetzt ist, welche übereinander angeordnet und voneinander im Abstand gehalten sind.

Wenn, wie aus Fig. 5 bis 10 zu erkennen, die Außenkontur der Vorrichtung 2 gleich ist und einander benachbarte lange hohle Kanäle 3»3 in der länge L (Pig. 5) gleich verschieden sind, dann sind auch die Zone A mit gebrochener Schallausbreitung, die Zone B mit direkter Schallausbreitung und die schallmindernde Interferenzzone C in ihrer Konfiguration untereinander gleich, unabhängig vom Unterschied in der Querschnittsgestalt der langen hohlen Kanäle 3· Außerdem können die Zone A mit gebrochener Schallausbreitung, die Zone B mit direkter Schallausbreitung und die schallmindernde Interferenzzone C abhängig von der Größe der Vorrichtung 2, dem Unterschied in der Länge L zwischen einander benachbarten langen hohlen Kanälen 3»3 der Vorrichtung 2 und der Lage der Geräuschquelle 1 an beliebigen Stellen erzeugt werden.

Bei der in Pig. 5 dargestellten Ausführungsform ist jeder lange hohle Kanal 3 zwischen zwei benachbarten parallelen Platten 4 gebildet, die im Abstand voneinander angeordnet und um einen Winkel & gegen eine Auflage 5 nach unten geneigt sind.

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Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist jeder lange hohle Kanal 3» der wie "bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ausgeführt ist, um einen Winkel «. gegen die Auflage schräg nach oben gerichtet.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist jeder lange hohle Kanal 3 zwischen zwei benachbarten gewellten Platten 4,4 ausgebildet, die mit Zwischenabstand angeordnet und um einen Winkeioc gegen die Auflage 5 schräg nach oben gerichtet sind.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform ist jeder lange hohle Kanal 3 zwischen zwei benachbarten dreieckförmigen, dachförmigen Platten 4,4 ausgebildet, die mit Zwischenabstand angeordnet sind und deren jede Seite der Dachform um einen Winkel oC gegen die Auflage 5 geneigt ist.

Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform ist jeder lange hohle Kanal 3 zwischen zwei benachbarten dreieckförmigen, V-förmigen Platten 4,4 ausgebildet, die mit Zwischenabstand angeordnet sind und deren jede Seite der V-Form um einen Winkel o4 gegen die Auflage 5 geneigt ist.

Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform ist jeder lange hohle Kanal 3 zwischen zwei benachbarten dreieckförmigen, dachförmigen Platten 4,4 ausgebildet, die wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 mit Zwischenabstand angeordnet sind. Die Außenkontur ist jedoch tonnenförmig.

Fig. 11 zeigt eine Anordnung, bei der die Vorrichtung 2 Geräusch mindert, das an einer Berührungsstelle zwischen Schienen 6 und Hadern 7 eines elektrischen Triebwagens 8 erzeugt wird. Die Schienen 6 sind an einer hochliegenden Auflage 5 angeordnet. An beiden Seiten der Auflage 5 sind sich gegenüberliegende Schallschutzwände 9 angeordnet. Die Schallschutzwand 9 ist mit einem schallschluckenden Material 10 beschichtet und so aufgebaut, daß sie an der Berührungsstelle

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zwischen der Schiene 6 und dem Rad 7 erzeugtes Geräusch in herkömmlicher Weise schluckt und abfängt. In diesem Falle "breitet sich das über die Oberkante der Schallschutzwand 9 hinweggegangene Geräusch frei in eine Zone P hinein aus, so daß darin keine wesentliche schallmindernde Wirkung erzielt wird. Ein Teil des über die Oberkante der Schallschutzwand 9 hinwegge^igenen Geräusches wird in eine Zone Q hinter der SchäTLschutzwand 9 hineingebeugt, so daß darin keine sehr gute schallmindernde Wirkung erwartet wird. Versuche haben ergeben, daß eine solche schallmindernde Wirkung in der Zone Q höchstens 20 dB beträgt.

Erfindungsgemäß ist zwischen der Schiene 6 und der Schallschutzwand 9 die Vorrichtung 2 (Fig. 5) angeordnet, die so aufgebaut und ausgelegt ist, daß an der Berührungsstelle zwischen der Schiene 6 und dem Rad 7 erzeugtes Geräusch sich konzentrisch in Richtung der Schallschutzwand 9 ausbreitet und daß gleichzeitig derjenige Teil des Geräusches, der über die Oberkante der Schallschutzwand 9 hinweggegangen ist, beträchtlich verkleinert wird. Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung 2 so aufgebaut und ausgelegt, daß die Oberkante der Schallschutzwand 9 sieh in der schallmindernden Interferenzzone C befindet und daß derjenige Teil des Geräusches, der in die Zone Q hineingebeugt werden könnte, von der Schallschutzwand 9 aufgefangen wird.

Die in Fig. 8 und 9 dargestellte Vorrichtung 2 ist vorzugsweise zwischen den beiden nebeneinander verlaufenden Gleisen 6,6 angeordnet (Fig. 11). Das an der Berührungsstelle zwischen der Schiene 6 und dem Rad 7 erzeugte Geräusch wird gebrochen und bei Durchtritt durch die langen hohlen Kanäle 3»3 der Vorrichtung 2 gegenüber dem über die Oberkante der Vorrichtung 2 hinweggehenden Geräusch phasenverzögert, um die schallmindernde Interferenzzone C zu erzeugen. Auch in diesem Fall ist die Oberkante der Schallschutzwand 9 in der schallmindernden Interferenzzone C angeordnet, damit sie den sich mit Brechung ausbreitenden Schall abfängt.

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Fig. 12 zeigt ein anderes Anwendungsbeispiel für die Vorrichtung 2, die in diesem Pail eine kraftangetriebene Anlage 11 umgibt. Hier ist die Vorrichtung 2 in der Lage, nicht nur von der kraftangetriebenen Anlage 11 erzeugtes Geräusch zu mindern, sondern auch mittels der Vielzahl von langen hohlen Kanälen 3 die Belüftung zu verbessern. Die kraftangetriebene Anlage 11 und die Vorrichtungen 2,2 sind in einem Gehäuse 12 eingeschlossen, das an seinen sich gegenüberliegenden Enden Auslaßöffnungen 13 aufweist, die je in einer schallmindernden Interferenzzone C angeordnet sind. Wie in Pig. 12 zu erkennen, dient der unter der Auslaßöffnung 13 liegende Teil des Gehäuses 12 als Schallschutzwand 9. Das Gehäuse 12 ist mit schallschluckendem Material 10 ausgekleidet.

Pig. 13 zeigt in größeren Einzelheiten die in Pig. 5 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung 2. Beim gezeigten Beispiel (Pig. 13) hat die Vorrichtung 2 ein trapezförmiges hohles Bauteil aus einem an der Auflage 5 angeordneten Träger 14 mit unter einem Winkel o6 gegen die Auflage 5 geneigter Oberseite und einer Vielzahl von langen hohlen Kanälen 3,3» die von einer Vielzahl von Platten 4 gebildet sind. Die Platten 4 sind übereinander angeordnet und durch Trennwände 15 im Abstand voneinander gehalten, die zwischen einander benachbarten Platten 4,4 und nahe jedem Ende der Platte 4 angeordnet sind, um die VieLzahl der langen hohlen Kanäle 3»3 zu bilden.

Die Länge L des unteren langen hohlen Kanals 3 ist gegenüber derjenigen des oberen langen hohlen Kanals 3 größer gewählt, damit sich für die Außenkontur der Vorrichtung 2 ein trapezförmiger Querschnitt ergibt (Pig. 13). Wie in Pig. 11 und zu erkennen, ist die Vorderseite 3a des langen hohlen Kanals 3 gegen die Geräuschquelle 1 gewandt. Die langen hohlen Kanäle 3»3 bewirken, daß sich durch sie durchgetretenes Geräusch bricht und gegenüber dem über die Oberkante der Vorrichtung 2 hinweggegangenen, sich direkt ausbreitenden Schall eine Phasenverzögerung erfährt. Der Unterschied in

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der Länge L zwischen zwei einander benachbarten langen hohlen Kanälen 3 ist so festgelegt, daß sich für den mit Brechung sich ausbreitenden Schall gegenüber dem sich direkt ausbreitenden Schall eine große Phasenverzögerung ergibt. Dies führt zu einer schädlichen Störerscheinung, wodurch eine schallmindernde Interferenzzone erzeugt wird. In diesem Falle wird der sich mit Brechung ausbreitende Schall von der Schallschutzwand 9 abgefangen. Je größer der Winkel *c der nach unten gerichteten Neigung, umso größer das Brechvermögen der Vorrichtung 2. Daraus ergibt sich eine Vergrößerung der schallmindernden Interferenzzone.

Fig. 14 zeigt in größeren Einzelheiten die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung 2. Die Vorrichtung ist bei dem in Fig. 14 gezeigten Beispiel in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 13 aufgebaut, nur sind die Platten 4,4 und die Oberseite des Trägers 14 gegenüber der Auflage 5 um den Winkel oC nach oben gerichtet.

Wenn beim gezeigten Beispiel zwei einander benachbarte lange hohle Kanäle 3»3 in der Länge L gleich verschieden sind wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 13, dann wird auch die gleiche schädliche Störerscheinung hervorgerufen. Ebenso gilt für das gezeigte Beispiel, daß je größer der Winkel oC der nach oben gerichteten Neigung, umso größer das Brechvermögen der Vorrichtung 2, und daß sich daraus eine Vergrößerung der schallmindernden Interferenzzone ergibt.

Liegt ein Geräuschfrequenzband in einem Bereich zwischen 500 und 2000 Hz, wie es bei Geräusch der Fall ist, das an der Berührungsstelle zwischen der Schiene 6 und dem Rad 7 des elektrischen Triebwagens 8 erzeugt wird (Fig. 11), beträgt der bevorzugte Abstand zwischen benachbarten langen hohlen Kanälen 3»3 der Vorrichtung 2 höchstens 100 mm.

Die Vorrichtung 2 ist bevorzugt aus einem sehr gut wasser- und witterungsfesten Werkstoff hergestellt, der aus der Gruppe mit Metall, beispielsweise rostfreier Stahl u.dgl., anorganischem Material und Kunststoff gewählt ist.

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Pig. 15 zeigt in größeren Einzelheiten die in Pig. 8 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung 2. Bei dem in Pig. 15 gezeigten Beispiel weist die Vorrichtung 2 ein trapezförmiges hohles Bauteil aus einem Träger 14 mit einer dreieckförmigen, dachförmigen Oberseite und einer Vielzahl von dreieckförmigen, dachförmigen Platten 4,4 auf. Die Platten 4 sind an der Oberseite des Trägers 14 übereinander angeordnet und von Trennwänden 15,15 im Abstand voneinander gehalten, die zwischen zwei benachbarten Platten 4,4 nahe deren beiden Enden angeordnet sind. Me Platten 4,4 und die Oberseiten des Trägers 14 sind unter einem Winkel oL zur Auflage 5 schräg nach oben gerichtet, um ein trapezförmiges hohles Bauteil zu bilden. Das hohle Bauteil weist zwischen benachbarten Platten 4,4 und den zugehörigen Trennwänden 15,15 eine Vielzahl von sich nach oben erstreckenden langen hohlen Kanälen 3,3 auf.

Pig. 16 zeigt in größeren Einzelheiten die in Pig. 9 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung 2. Bei dem in Pig. 16 gezeigten Beispiel weist die Vorrichtung 2 ebenfalls ein trapezförmiges hohles Bauteil aus einem Träger 14, dessen Oberseite dreieckförmig V-förmig ist, und einer Vielzahl von dreieckförmigen, V-förmigen Platten 4 auf. Die Platten 4 sind übereinander angeordnet und von Trennwänden 15,15 im Abstand voneinander gehalten, die zwischen zwei benachbarten Platten 4,4 und nahe deren beiden Enden angeordnet sind. Die Platten 4,4 und die Oberseite des Trägers 14 sind gegenüber dem Träger 14 um einen Winkel <* nach unten geneigt, um ein trapezförmiges hohles Bauteil zu bilden, das eine Vielzahl von dreieckförmigen, V-förmigen Kanälen 3 aufweist, die je zwischen zwei benachbarten Platten 4,4 ausgebildet sind.

Versuche haben ergeben, daß es mit beiden, in Pig. 15 und 16 dargestellten Ausführungsformen möglich ist, die im wesentlichen gleiche Wirkung zu erzielen.

Eine in Pig. 17 dargestellte weitere Ausfuhrungsform der Vorrichtung 2 weist ein trapezförmiges hohles Bauteil aus

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einem mit ihm einstückig bzw. fest verbundenen Träger 14 und einer Vielzahl von bienenwabenformigen, quadratischen langen hohlen Kanälen 3 auf, die gegen die Auflage 5 um einen Winkel oC geneigt sind.

Bei einer in Pig. 18 dargestellten anderen Ausführungsform der Vorrichtung 2 hat eine Vielzahl von langen hohlen Kanälen 3 beliebige Querschnittskonfigurationen 17. Der oberste Kanal 3 ist gegen die Auflage um einen größten Winkel f geneigt; je tiefer jedoch die Kanäle 3 angeordnet sind, umso kleiner wird der Winkel ^ , so daß gedachte Verlängerungen der Kanäle 3 in einem Punkt T zusammenlaufen. Der größte Wert des Heigungswinkels ^ ist unter Berücksichtigung einer speziellen Art des Geräusches, der Lage der Geräuschquelle, beispielsweise ein Abstand der Schallschutzwand von der Geräuschquelle, festgelegt.

Bei der in Pig. 13 bis 20 dargestellten Vorrichtung 2 sind eine Vielzahl von langen hohlen Kanälen 3 regelmäßig angeordnet, jedoch kann die oben beschriebene Punktion und Wirkung der Vorrichtung 2 auch durch wahlloses Anordnen der langen hohlen Kanäle erreicht werden.

Eine in Pig. 19 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung 2 eignet sich besonders gut für die in Pig· 31 gezeigte Aufstellung zwischen einer Seitenplatte 19 des elektrischen Triebwagens 8 und der Schallschutzwand 9. Bei dem in Pig. 19 gezeigten Beispiel weist die Vorrichtung 2 ein trapezförmiges Gehäuse 21 mit einer offenen Eintrittsseite 3a und einer offenen Austrittsseite 3t> eier langen hohlen Kanäle 3 und einer Vielzahl von langen Platten 4 auf, die parallel zueinander und im Abstand voneinander so angeordnet sind, daß sie eine Vielzahl von langen hohlen Kanälen 3 bilden. Die Zahl der Platten 4 in der oberen Reihe ist gegen diejenige in der unteren Reihe klein. Diese Anordnung der Platten 4 ruft ebenfalls gegenseitige Beeinflussung oder Interferenz zwischen dem sich mit Brechung

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ausbreitenden Schall und dem sich direkt ausbreitenden Schall hervor und kann daher in einer Zwischenzone zwischen dem sich direkt ausbreitenden Schall und dem sich mit Brechung ausbreitenden Schall eine schallmindernde Zone erzeugen.

Bei einer in Pig. 20 dargestellten abgewandelten Ausführungsform der in Pig. 19 gezeigten Vorrichtung 2 ist jede Platte 4* hinter der Prontplatte 4 in eine Mehrzahl von kleinen getrennten, je durch eine Stange 22 angeschlossene Plattenstucke unterteilt, um dem akustisch wirksamen Medium eine große Dichte zu verleihen. Punktion und Wirkung des gezeigten Beispiels sind im wesentlichen die gleichen wie bei der in Pig. 19 dargestellten Ausführungsform.

Pig. 21 zeigt eine Versuchsanordnung zum Messen des Schalldruckes in dB des von einem Lautspreeher S emittierten Geräusches mit einer Mittelfrequenz von 1000 Hz. Die Messung des vom Lautsprecher S abgestrahlten Geräusches erfolgte in einem Punkt M an einer Linie senkrecht zur Auflage 5 und oberhalb der Oberkante der Schallschutzwand 9 und in einem Punkt N, der vertikal unter dem Punkt M hinter der Schallschutzwand 9 lag. Vor dem Lautsprecher S war eine schallreflektierende Platte 16 angeordnet. Die Vorrichtung 2 war zwischen der Sehallschutzwand 9 und dem Lautsprecher S angeordnet. Die der Vorrichtung 2 zugewandte Oberfläche der Sehallschutzwand 9 und der zwischen der Sehallschutzwand 9 und der Vorrichtung 2 liegende Erdboden waren mit einem schallschluckenden Material 10 aus Glaswolle bedeckt.

Es wurde einmal mit und einmal ohne Vorrichtung 2 gemessen. Die Meßergebnisse sind in der nachstehenden !Tabelle zusammengefaßt .

Meßpunkt Mit Ohne

Vorrichtung nach der Erfindung

M 58 dB 67 dB

N 50 dB 57 dB

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Der vorstehenden Tabelle ist zu entnehmen, daß die Anwesenheit der Vorrichtung 2 eine beträchtlich große schallmindernde Wirkung im Punkt M, der oberhalb der Oberkante der Schallschutzwand 9 und wo keine wesentliche schallmindernde Wirkung erzielt wird, angeordnet ist, und auch im Punkt N hinter der Schallschutzwand 9 gewährleistet.

Pig. 22 zeigt eine Versuchs.anordnung, bei der die Vorrichtung 2 dazu benutzt wurde, die Ausbreitung eines Geräusches, das an der Berührungsstelle zwischen einer Schiene und einem Rad eines elektrischen Triebwagens erzeugt wurde, richtungsmäßig zu beeinflussen. Die Versuchsanordnung umfaßte eine Schallschutzwand 9 mit einem schallschluckenden Material 10, eine Vorrichtung 2, einen Lautsprecher S als Geräuschquelle an der Berührungsstelle zwischen einer Schiene und einem Rad eines elektrischen Triebwagens, und eine schallreflektierende Platte 16, die eine Seitenplatte des elektrischen Triebwagens darstellte. Bei diesem Versuch sollte das an der Berührungsstelle zwischen einer Schiene und einem Rad eines elektrischen Triebwagens erzeugte Geräusch in drei Punkten M, 0 und N gemessen werden, die an einer zur Auflage 5 senkrechten Linie hinter der Sehallschutzwand 9 festgelegt waren. Zu diesem Zweck wurde ein Lautsprecher S benutzt, der ein Bandgeräusch (band noise) mit einer Mittelfrequenz von 1000 Hz abstrahlte. Die Versuche führten zu dem überraschenden Ergebnis, daß die Anwesenheit der Vorrichtung 2, wie sich aus der nachstehenden Tabelle ergibt, eine bedeutende Geräuschminderung in dB gegenüber den Verhältnissen bei NichtVerwendung der Vorrichtung 2 gewährleistet.

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\ Meß- \bedingung Meß- \ punkt \	OHNE Vorrichtung nach der Erfindung	MIT S challs chutζwand	MIT Schall- ßchluck- material	MIT Vorrichtung nach der Erfindung	MIT Schall schluck material
M	OHNE Schall- schutz- wand	OHNE Schall schluck material	8 2 dB	MIT Schallschutzwand t	70 dB
O	82 dB	8 2 dB	70 dB	OHNE Schall schluck material	57 dB
N	84 dB	71 dB -	62 dB	74 dB	49 dB
73 dB	64 dB	61 dB
53 dB

Wie oben erläutert, gewährleistet die Benutzung der Vorrichtung 2 zum richtungsmäßigen Beeinflussen von Geräuschausbreitung eine Brechung der Geräuschausbreitungsrichtung und gleichzeitig eine Phasenverzögerung des gebrochenen Geräusches gegenüber dem über die Oberkante der Vorrichtung hinweggegangenen,sich direkt ausbreitenden Schall und schafft ferner den wichtigen Vorteil, daß eine schädliche Interferenzerscheinung auftritt, die zwischen dem sich direkt ausbreitenden Schall und dem mit Brechung sieh ausbreitenden Schall eine schallmindernde Zone erzeugt. Die Erfindung ermöglicht es somit, auf wirtschaftliche Weise Geräusch in Richtung einer Schallschutzvorrichtung zu konzentrieren, beispielsweise einer Schallschutzwand, die an einer Auflage, z.B. an einem hochliegenden Schienenweg, Schnellstraße u.dgl. angeordnet ist, und ist zur Verbesserung der schallmindernden Wirkung der Schallschutzwand wirkungsvoll einsetzbar. Wenn das Brechvermögen der Vorrichtung 2 groß gemacht iet, ist es außerdem möglieh, die Höhe der Schallschutzwand niedrig zu halten und schließlich auf die

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Schallschutzwand zu verzichten, wenn der sich mit Brechung ausbreitende Schall von einem schallschluckenden Material absorbiert wird.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Vorrichtung 2 nach der Erfindung einfach aufgebaut ist, als Vorrichtung zur bedeutenden Verringerung des Geräusches benutzt werden kann und die Industrie bei der Geräuschbekämpfung in hohem Maße unterstützt.

Der Winkel *- , um den jeder lange hohle Kanal 3 gegen die Auflage 5 geneigt ist, ist als ein Winkel zwischen 30° und 80° definiert, und der Basiswinkel /3 des trapezförmigen hohlen Bauteils der Vorrichtung 2 ist als ein Winkel im Bereich zwischen 30° und 80° definiert.

Bei der in Pig. 23a, 23b und 23c dargestellten Versuchsanordnung sind drei Vorrichtungen 2 mit je einem abgewandelten hohlen Bauteil zwischen einem Lautsprecher S und Meßpunkten M, 0 und N angeordnet.

Bei der in Pig. 23a gezeigten Vorrichtung 2 ist deren hohles Bauteil im Querschnitt rechteckig und hat einen Basiswinkel von 90°. Bei der in Pig. 23b gezeigten Vorrichtung 2 ist deren hohles Bauteil im Querschnitt trapezförmig und hat einen Basiswinkel^ von weniger als 90°. Bei der in Pig. 23c gezeigten Vorrichtung 2 ist deren hohles Bauteil im Querschnitt ebenfalls trapezförmig und hat einen Basiswinkel/2 von weniger als 90°. Die in Pig. 23c gezeigte Vorrichtung 2 ist jedoch an einem !Träger 14 angeordnet, dessen Oberseite um einen Winkeice gegen die Auflage 5 geneigt ist. Jede der in Pig. 23a, 23b und 23c gezeigten Vorrichtungen hat eine Vielzahl von langen hohlen Kanälen 3 > die um den gleichen Winkel α gegen die Auflage 5 geneigt sind. Bei diesen Versuchen wurde das vom Lautsprecher S emittierte Geräusch in drei Punkten M, 0 und TS aufgefangen und gemessen. Der Punkt M liegt an einer Verlängerung der Verbindungslinie

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zwischen dem Lautsprecher S und der Oberkante der Vorrichtung 2, der Punkt N am Schnittpunkt einer vom Punkt M senkrecht auf die Auflage 5 gefällten Linie mit einer Verlängerung einer Achsenlinie des Lautsprechers S, und der Punkt O liegt in der Mitte zwischen den Punkten M und IT.

In Pig. 24 sind mit Kurven a, b und c die mit den obigen Versuchsanordnungen (Fig. 23a, 23b und 23c) gewonnenen Ergebnisse aufgezeichnet. Die Kurven a, b und e zeigen die Veränderungen des Betrages der Schallminderung in dB jeweils in Abhängigkeit von einem Winkel <* des langen hohlen Kanals der Vorrichtung 2.

Unter dem Betrag der Schallminderung wird ein Unterschied zwischen einem in Anwesenheit der Vorrichtung 2 gemessenen Schalldruckpegel und einem bei Fehlen der Vorrichtung 2 gemessenen Schalldruckpegel verstanden.

Aus Fig. 24 ergibt sieh, daß, wenn der Winkele* größer ist als 30°, der Betrag der Sehallminderung rasch zunimmt. Ein Vergleich zwischen der Kurve a und den Kurven b und c zeigt, daß der Betrag der Sehallminderung bei der Vorrichtung 2, deren hohles Bauteil im Querschnitt rechteckig ist und daher einen Basiswinkel/3 von 90 hat, weit niedriger ist als bei der Vorrichtung 2, deren hohles Bauteil im Querschnitt trapezförmig ist und daher einen Basiswinkel fi unter 90° hat.

Die Höhe H jedes der langen hohlen Kanäle 3 (Fig. 17) ist als eine Länge definiert, die kleiner ist als die Laibe Wellenlänge λ der maximalen Frequenz f in einem zu beeinflussenden Frequenzbereich des von der Geräuschquelle 1 emittierten Geräusches.

Ist beispielsweise im Falle der Beeinflussung der Ausbreitungsrichtung des an der Berührungsstelle zwischen der Schiene und dem Rad 7 des elektrischen Triebwagens 8 (Fig. 11) erzeugten Geräusches

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die Geräuschfrequenz auf einen Frequenzbereich von 500 Ms 2000 Hz konzentriert, dann ist die Höhe H durch

^H -

"2T

gegeben, worin c eine Schallgeschwindigkeit. Foglieh ist die Höhe H als eine Länge definiert, die kleiner ist als 85 mm.

Ferner ist es von Vorteil, ein Verhältnis einer Gesamtfläche an der Schalleintrittsseite 3a der langen hohlen Kanäle 3 zu einer Gesamtfläche der Vorrichtung 2 an der Schalleintrittsseite 3a mit einem Wert über 70fo festzulegen.

Fig. 25 zeigt eine Versuchsanordnung zum Messen des Einflusses, den verschiedene Höhen H des langen hohlen Kanals 3 der Vorrichtung 2 auf die maximale Frequenz im Frequenzbereich des von einem lautsprecher S emittierten Geräusches haben. Auch hier war die Vorrichtung 2 zwischen dem Lautsprecher S und dem Punkt N an der Verlängerung der Achsenlinie des Lautsprechers S angeordnet. Das Geräusch wurde im Punkt O gemessen, der in die Mitte zwischen dem Punkt N und dem Punkt M an die Stelle gelegt war, wo sich die vertikale Linie im Punkt N und die Verlängerung der Verbindungslinie zwischen dem Lautsprecher S und der Oberkante der Vorrichtung 2 schnitten.

Die in Fig. 26 eingezeichneten Kurven a, b und c zeigen den im Punkt 0 gemessenen Betrag der Sehallminderung bei einer Höhe H des langen hohlen Kanals 3 der in Fig. 17 dargestellten Vorrichtung 2 von 20, 50 und 100 mm.

In Fig. 26 zeigt die mit dem Symbol β gekennzeichnete Kurve a für die Höhe H= 20 mm des langen hohlen Kanals 3» daß der maximale Betrag der Schallminderung bei im wesentlichen 8 kHz (errechneter Wert: 8,5 kHz) erreicht wurde. Die mit dem Symbol ο gekennzeichnete Kurve b zeigt für die Höhe H = 50 mm des langen hohlen Kanals 3» daß das Maximum der Schallminderung

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bei im wesentlichen 3 kHz (errechneter Wert: 3i4 kHz) erreicht wurde. Die mit dem Symbol 'gekennzeichnete Kurve c zeigt für die Höhe H= 100 mm des langen hohlen Kanals 3, daß das Maximum der Schallminderung bei im wesentlichen 1,6 kHz (errechneter Wert: 1,7 kHz) erreicht wurde. Dies zeigt, daß eine bedeutende Minderung des Geräusches möglich ist, wenn die Höhe H des langen hohlen Kanals 3 der Vorrichtung 2 als eine Länge definiert ist, die kleiner ist als die halbe Wellenlänge λ der maximalen Frequenz f im zu beeinflussenden Frequenzbereich des von der Geräuschquelle emittierten Geräusches. Versuche haben ferner ergeben, daß der im Punkt ET gemessene Betrag der Schallminderung bei weitem geringer ist als der im Punkt 0 gemessene Betrag der Schallminderung.

Die maximale Länge L des langen hohlen Kanals 3 (Fig. 17) ist als eine Länge definiert, die größer ist als die halbe Wellenlänge λ der kleinsten Frequenz f in einem zu beeinflussenden Frequenzbereich des von der Geräuschquelle abgestrahlten Geräusches.

Ist beispielsweise im Falle der Beeinflussung der Ausbreitungsrichtung des an der Berührungsstelle zwischen der Schiene 6 und dem Rad 7 des elektrischen Triebwagens 8 (Fig. 11) erzeugten Geräusches die Geräuschfrequenz auf einen Frequenzbereich von 500 bis 2000 Hz konzentriert, dann ist die maximale Länge L des langen hohlen Kanals 3 durch

gegeben, worin c eine Schallgeschw indigkeit. Foglich ist die maximale Länge L des langen hohlen Kanals 3 als eine Länge definiert, die größer ist als 340 mm.

Der Einfluß verschiedener maximaler Längen L der langen hohlen Kanäle 3 der Vorrichtung 2 auf den Betrag der Schallminderung im Frequenzbereich des vom Lautsprecher S abgestrahlten Geräusches wurde mit der in Fig. 21 dargestellten Versuchsanordnung gemessen. In diesem Falle betrug der Winkel <* , um den der lange hohle Kanal 3 gegen die Auflage

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geneigt war, 50°, und die Höhe H des langen hohlen Kanals war mit 5 mm festgelegt.

Die in Fig. 27 eingezeichneten Kurven a, b und c zeigen den im Punkt 0 (Pig. 25) gemessenen Betrag der Schallminderung bei einer maximalen Länge L des langen hohlen Kanals 3 der Vorrichtung 2 von 260, 325 und 540 mm.

In Pig. 27 zeigt die mit dem Symbol β gekennzeichnete Kurve a für die maximale Länge L = 260 mm des langen hohlen Kanals den Beginn einer Zunahme des Betrages der Schallminderung bei der kleinsten Frequenz von 600 Hz (errechneter Wert: 653 Hz). Die mit dem Symbol ο gekennzeichnete Kurve b zeigt für die maximale Länge L = 325 mm des langen hohlen Kanals den Beginn einer Zunahme des Betrages der Sehallminderung bei der kleinsten Frequenz von 500 Hz (errechneter Wert: 523 Hz). Die mit dem Symbol · gekennzeichnete Kurve c zeigt für die maximale Länge L = 540 mm des langen hohlen Kanals den Beginn einer Zunahme des Betrages der Schallminderung bei 300 Hz (errechneter Wert: 315 Hz).

Dies zeigt, daß eine bedeutende Minderung des Geräusches möglich ist, wenn die maximale Länge L des langen hohlen Kanals 3 der Vorrichtung 2 als eine Länge definiert ist, die größer ist als die halbe Wellenlänge λ der kleinsten Frequenz f im zu beeinflussenden Frequenzbereich des von der Geräuschquelle emittierten Geräusches.

Bei einer in Fig. 28 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 2 ist jeder der langen hohlen Kanäle 3 nach unten geneigt und hat einen von seiner Schalleintrittsseite 3a zu seiner Schallaustrittsseite 3b hin sich erweiternden Querschnitt.

In Fig. 29a und 29b ist eine Versuchsanordnung dargestellt, mit der vom Lautsprecher S emittiertes und durch die Vorrichtungen 2, 2¹ geleitetes Geräusch in drei Punkten M, 0 und N gemessen wurde. Der Punkt M liegt an einer Verlängerung

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der Verbindungslinie zwischen dem Lautsprecher S und der oberen Vorderkante der Vorrichtung 2,2*, der Punkt Έ ist der Schnittpunkt einer vom Punkt M senkrecht auf die Auflage 5 gefällten Linie und einer Verlängerung der Achsenlinie des Lautsprechers S, und der Punkt 0 liegt in der Mitte zwischen den Punkten M und Ή.

Bei dem langen hohlen Kanal 3 der in Fig. 29a dargestellten Vorrichtung 2 erweitert sich die Querschnittsfläche, die an der Schalleintrittsseite 3a eine Höhe von 5 cm und eine Breite von 5 cm hat, allmählich zur Schallaustrittsseite %b des Kanals 3 hin, während der lange hohle Kanal 3 der in Pig. 29"b dargestellten Vorrichtung 2* an seiner Schalleintrittsseite 3a eine Querschnittsfläche mit einer Höhe von 5cm und einer Breite von 5 cm hat und um einen konstanten Winkel von 50° gegen die Auflage 5 geneigt ist.

Fig. 30a zeigt den im Punkt TS gemessenen Betrag der Schallminderung und läßt erkennen, daß im Punkt if keine schallmindernde Wirkung von beträchtlich großem Umfang erzielt wurde.

Fig. 30b zeigt den im Punkt O gemessenen Betrag der Schallminderung und läßt erkennen, daß die Anwesenheit beider Vorrichtungen 2 und 2¹ eine beträchtlich große sehallmindernde Wirkung im Punkt 0 hervorruft. Fig. 30a und 30b machen ferner deutlich, daß die sehallmindernde Wirkung der Vorrichtung 2 größer und gleichmäßiger ist als diejenige der Vorrichtung 2*. Der Grund hierfür liegt darin, daß der lange hohle Kanal 3» dessen Querschnitt sich von dessen Sehalleintrittsseite 3a zur Schallaustrittsseite 3h hin erweitert, eine beträchtlich große sehallmindernde Wirkung hervorruft, und daß die langen hohlen Kanäle 3» die, wie Fig. 28 zeigt, mit verschiedenen Winkeln gegen die Auflage 5 geneigt sind, über einem breiten Frequenzband eine beträchtlich große sehallmindernde Wirkung hervorrufen.

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Fig. 31 zeigt die Vorrichtung 2 in einer Anordnung zwischen einer Seitenplatte 19 des elektrischen Triebwagens 8 und der Schallschutzwand 9· Zweck dieser Anordnung ist es, das von der Berührungsstelle zwischen der Schiene 6 und dem Rad emittierte Geräusch sich konzentrisch bzw. gebündelt ausbreiten zu lassen. In diesem Falle ist eine Höhe h der Vorrichtung 2 wenigstens gleich einer Linie ^ ₂ gewählt, die tiefer liegt als eine Linie X -. Die Linie %>+ ist eine Verbindungslinie zwischen der Berührungsstelle zwischen der Schiene 6 und dem Rad 7 und der oberen Vorderkante der Schallsehutzwand 9, während die Linie Äp einen Mittelpunkt O an einer Verbindungslinie zwischen einer Bettung 20 und der Seitenplatte 19 des elektrischen Triebwagens 8 mit der oberen Vorderkante des Schallschutzwand 9 verbindet.

Die Vorrichtung 2 kann, wie in Fig. 31 dargestellt, als ein von der hochliegenden Auflage 5 getrenntes Bauteil ausgeführt oder mit dieser einstückig bzw. fest verbunden sein. Die Bettung 20 kann von einer Plattenauflage oder von einem Schotterbett gebildet sein.

Fig. 32 zeigt eine Versuchsanordnung, bei der das Geräusch mit einer Mittelfrequenz von 500 und 1000 Hz von drei Lautsprechern S emittiert wurde, die an einer zur Auflage 5 senkrechten Linie in drei Punkten M, O und Ή angeordnet waren. Die Vorrichtung 2 war zwischen den Lautsprechern S und einem Schallmeßpunkt T* so angeordnet, daß eine Verbindungslinie zwischen dem Punkt N und dem Meßpunkt T* durch die Vorrichtung 2 ging, eine Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt 0 und dem Meßpunkt T^f die vordere Oberkante der Vorrichtung 2 berührte und eine Verbindungslinie zwischen dem Punkt M und dem Meßpunkt T¹ im Abstand über der Vorrichtung 2 verlief.

33 zeigt den im Meßpunkt T' gemessenen Betrag der Schallminderung in Abhängigkeit von den Lautspreeherposiiäonen entsprechend den Punkten N, O und M. Fig. 33 ist zu entnehmen,

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daß bei Anordnung des Lautsprechers S in den Punkten N und 0, und wenn daher die Verbindungslinie T*Ii durch die Vorrichtung 2 hindurchgeht und die Verbindungslinie T¹O die vordere Oberkante der Vorrichtung 2 berührt, der Betrag der Schallminderung mehr als 10 dB erreicht, daß jedoch bei Anordnung des Lautsprechers S im Punkt M, und wenn daher die Verbindungslinie T*M oberhalb der Vorrichtung 2 verläuft, die schallmindernde Wirkung rasch abnimmt. Diese Versuchsergebnisse zeigen, daß es die Höhe h, wenn, sie in der oben beschriebenen Weise festgelegt ist, ermöglicht, eine verhältnismäßig kleine Vorrichtung 2 zu benutzen und die schallmindernde Wirkung der Schallschutzwand bedeutend zu erhöhen.

Bei einer in Pig. 34 und 35 dargestellten weiteren Ausführungsform ist die Verrichtung 2 an der unteren Umfangskante der Seitenplatte 19 des elektrischen Triebwagens 8 befestigt. Beim gezeigten Beispiel liegt das untere Ende der Vorrichtung 2 tiefer als die Linie % ₁, welche die Berührungsstelle zwischen der Schiene 6 und dem Rad 7 mit der oberen Vorderkante der Schallschutzwand 9 verbindet.

Bei einer in Fig. 36 gezeigten abgewandelten Ausführungsform der in Pig. 13 und 14 dargestellten Vorrichtung 2 ist der Träger 14 der Vorrichtung 2 umgedreht, damit er an der unteren Umfangskante der Seitenplatte 19 des elektrischen Triebwagens 8 bequem befestigbar ist.

Bei einer in Pig. 37 gezeigten abgewandelten Ausführungsform der in Pig. 19 dargestellten Vorrichtung 2 ist ein Träger 14 am trapezförmigen Gehäuse 21 befestigt.

Pig. 38 zeigt ein Anwendungsbeispiel der in Pig. 37 dargestellten Vorrichtung 2, bei dem der obere Träger 14 mit der unteren Umfangskante der Seitenplatte 19 des elektrischen Triebwagens 8 einstückig ausgebildet ist.

Bei den in Pig. 34 und 38 dargestellten Ausführungsformen ist die Vorrichtung 2 an der unteren Umfangskante der

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Seitenplatte 19 des elektrischen Triebwagens 8 befestigt oder mit dieser einstückig verbunden. Jedoch kann die Vorrichtung 2 selbstverständlich auch an einem Drehgestell oder an einer Sohlplatte des elektrischen !Triebwagens 8 befestigt sein.

Versuche haben gezeigt, daß sich bei Befestigung der Vorrichtung 2 an der unteren Umfangskante der Seitenplatte 19 des elektrischen Triebwagens 8 eine rasche Verminderung des sich durch sie ausbreitenden Geräusches ergibt.

39 zeigt eine in ihren Abmessungen kleine Vorrichtung 2, die in der Fähe eines Scherenstromabnehmers 18 am Dach des elektrischen Triebwagens 8 angeordnet ist, damit sich vom Scherenstromabnehmer 18 erzeugtes Geräusch in Eiehtung der Schallschutzwand 9 ausbreitet.

In Pig. 40 ist eine Aufnahmevorrichtung 37 zum lösbaren Anbringen der Vorrichtung 2 an der Auflage 5 dargestellt.

Pig. 41 bis 43 zeigen weitere Einzelheiten der Aufnahmevorrichtung 37. Die Aufnahmevorrichtung 37 ist aus einem von der Auflage 5 vertikal aufragenden Stützkorper 38 aufgebaut. Dieser hat an seiner Basis einen Plansch 39, der an der Auflage 5 mit einem Befestigungsmittel, beispielsweise mit einer Schraube 40 u.dgl., befestigt ist. Die Oberseite des Stützkörpers 38 ist um einen entsprechenden Winkel ot gegen die Auflage 5 geneigt und von einem im Querschnitt T-förmigen Ansehlußstück 41 gebildet. Der Stützkorper 38 weist an der der Schallschutzwand 9 zugewandten Seite einen verjüngten Vorsprung 38a auf, der gegen einen Vorsprung 5b gedrängt ist, welcher von Nuten 5a an der Oberfläche der Auflage 5 gebildet ist. Zwischen der Aufnahmevorrichtung 37 und der Auflage 5 ist ein Stoßdämpferkissen 42 angeordnet. Die Nuten 5a sind mit einer Abdeckplatte 43 abgedeckt und verschlossen.

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Die Vorrichtung 2 weist in der Nähe ihrer unteren Seitenkante eine Nut 2b auf, die mit dem T-förmigen Anschlußstück 41 in Eingriff bringbar ist. Alle Aufnahmevorrichtungen 37 sind an der Auflage 5 "befestigt und mit Zwisehenabstand angeordnet.

Zum Abstützen der Vorrichtung 2 an zwei einander benachbarten T-förmigen Anschlußstücken 41 werden die Nuten 2b in entsprechende T-förmige Anschlußstücke 41 eingeschoben und die Unterkante der Vorrichtung 2 gegen den Vorsprung 5b der Auflage 5 angedrückt. Dadurch ist die Vorrichtung 2 durch die an der Auflage 5 befestigte Aufnahmevorrichtung 37 sicher abgestützt, so daß keine Gefahr besteht, daß die Vorrichtung 2 von der Aufnahmevorrichtung 37 abfällt.

Bei einer in Pig. 42 dargestellten abgewandelten Ausführungsform weist die Aufnahmevorrichtung 37 am unteren Ende des T-förmigen Anschluß stück es 41 einen Anschlag 41a auf, der von einer mit dem T-förmigen Anschluß stück 41 einstückig bzw. fe3t verbundenen, nach oben vorspringenden Endplatte gebildet ist. Der Anschlag 41a greift an einem seitlichen Abschnitt der Unterkante der Vorrichtung 2 an, um auf diese Weise deren Gleitbewegung nach unten zu stoppen. Folglich kann bsi Benutzung einer Aufnahmevorrichtung 37 in der in Pig. gezeigten Ausführungsform auf den Vorsprung 5"b (Fig. 41) verzichtet werden.

In Pig. 43 ist die Außenseite des T-förmigen Anschlußstückes 41 mit einer dünnen elastischen Schicht 44 aus einem Weichka'itsehuk oder einem weichen Kunststoff bedeckt. Die dünne elastische Schicht 44 dient dazu, einen etwaigen Zwischenraum zwischen dem seitlichen Vorsprung des T-förmigen Jüisohlußstückes 41 und der seitlichen Nut 2b der Vorrichtung 2 auszufüllen und als Stoßdämpfer zu wirken. Die dünne elastische Schicht 44 kann auch nur an der Fläche des T-förmigen Anschlußstückes 41 vorgesehen sein, die mit der seitlichen Nut 2b der Vorrichtung 2 in Eingriff kommt.

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Fig. 44 zeigt eine andere abgewandelte Ausführungsform der Aufnähmevorichtung 37» bei der ein T-förmiges Anschlußstück 41 eines Stützkörpers 38 gegen die Auflage 5 nicht geneigt ist, sondern zu dieser parallel verläuft. Beim gezeigten Beispiel weist die Vorrichtung 2 , die eine Vielzahl von langen hohlen Kanälen 3 hat, die unter einem Winkel oC gegen die Auflage 5 geneigt sind, an jeder ihrer Seiten einen mit ihr einstückig verbundenen rechteckigen Seitenblock 2c auf. Dieser hat im unteren Abschnitt seiner Seitenfläche eine Nut 2b, die in das T-förmige Anschlußstück 41 eingreift. Die Aufnahmevorrichtung 37 wird an der Auflage 5 befestigt und dann wird die Vorrichtung 2 durch Überschieben der Nut 2b auf das T-förmige Anschlußstück 41 sicher durch die Aufnahmevorrichtung 37 abgestützt.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Aufnahmevorrichtung 37 die Vorrichtung 2 dadurch lösbar abzustützen vermag, daß lediglich die Nut 2b der Vorrichtung 2 in Eingriff mit dem T-förmigen Anschlußstück 41 der Aufnahmevorrichtung 37 gebracht wird. Daraus folgt, daß die Vorrichtung 2 in wirkungsvoller Weise sicher an der Auflage 5 befestigt werden kann, wobei die langen hohlen Kanäle 3 unter einem Winkel *X gegen die Auflage 5 geneigt sind. Außerdem bewirkt die Vorsprung-Nut-Verbindung zwischen der Vorrichtung 2 und der Aufnahmevorrichtung 37» daß die Vorrichtung 2 durch den auf den Schienen 6 vorbeifahrenden elektrischen Triebwagen 8 erzeugtem Winddruck und Erschütterungen standhält. Durch die Anwesenheit des Stoßdämpferkissens 42 und der elastischen Schicht 44 ist es möglich, Bruch der Vorrichtung 2 und der Aufnahmevorrichtung 37 zu verhindern und eine lange Benutzungsdauer der Vorrichtung 2 und der Aufnahmevorrichtung 37 zu erreichen. Außerdem kann die Vorrichtung 2 bequem gegen eine neue ausgetauscht werden. Ferner nimmt die Vorrichtung 2 wenig Raum ein, erfordert wenig Einbauzeit und ist mit wenig Aufwand zu warten.

/Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

f Iy Vorrichtung zum Beeinflussen einer Geräuschausbreitungsrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein hohles Bauteil aufweist, das aus einer Vielzahl langer Kanäle (3) zusammengesetzt ist, die übereinander und mit Zwischenabstand angeordnet und in einer Äusbreitungsrichtung eines von einer Geräuschquelle (1) abgestrahlten Geräusches angeordnet sind, wodurch ein Teil (A) des Geräusches beim Durchgang durch die Kanäle (3) gebrochen wird und gegenüber einem von der Geräuschquelle (1) abgestrahlten, sich direkt ausbreitenden Schall (B), der über die Oberkante des hohlen Bauteils hinweggeht, eine Phasenverzögerung erfährt, und der sich mit Brechung ausbreitende Schall (A) durch den sich direkt ausbreitenden Schall (B) gestört wird, um zwischen dem sich direkt ausbreitenden Schall (B) und dem sich mit Brechung ausbreitenden Schall (A) eine schallmindernde Zonne (C) zu erzeugen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (3) gegen eine Unterlage (5) um einen Winkel zwischen 30° und 80° geneigt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H) des langen hohlen Kanals (3) kleiner ist als die halbe Wellenlänge ( V) der maximalen Frequenz (f) in dem zu beeinflussenden Frequenzbereich des von der Geräuschquelle (1) abgestrahlten Geräusches.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die maximale Länge (L) des bzw. jedes Kanals (3) größer ist als die halbe Wellenlänge ()O der kleinsten Frequenz (f) in dem zu beeinflussenden Frequenzbereich des von der Geräuschquelle (1) abgestrahlten Geräusches.

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Kanäle (3) beliebige Querschnittsgestalt (17) haben.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g ekennzeichnet , daß die Kanäle (3) wahllos angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Kanäle (3) gegen die Auflage (5) geneigt sind, wobei jede Querschnittsfläche der Kanäle (3) sich von deren Schalleintrittsseite (3a) zur Schallaustrittsseite (3b) hin erweitert.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Höhe (h) der Vorrichtung (2) wenigstens gleich ist der Höhe der tieferliegenden von zwei Linien (λ,/J, von denen die eine die Berührungsstelle zwischen einer Schiene (6) und einem Rad (7) eines Schienenfahrzeugs(elektrischen Triebwagens 8) mit der vorderen Oberkante einer Schallschutzwand

einen

(9) verbindet und die andere/in der Mitte zwischen einer Bettung (20) und der Unterkante einer Seitenplatte (19) des Schienenfahrzeugs liegenden Punkt (0) mit der vorderen Oberkante der Schallschutzwand (9) verbindet.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung (2) an der unteren Umfangskante einer Seitenplatte (19) eines Schienenfahrzeugs ("elektrischen Triebwagens 8) so befestigt ist, daß wenigstens der untere Teil der Vorrichtung (2) tiefer liegt als eine Linie, die die Berührungsstelle zwischen einer Schiene (6) und einem Rad (7) des Schienenfahrzeugs mit der vorderen Oberkante einer Schallschutzwand (9) verbindet.

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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Kanäle (3) durch eine Vielzahl von Platten (4) gebildet sind, die übereinander angeordnet und durch zwischen einander benachbarten Platten (4) angeordnete Trennwände (15) im Abstand voneinander gehalten sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (4) dachförmig sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (4) V-förmig sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Kanäle (3) von einer Vielzahl von bienenwabenformigen oder quadratischen Bauelementen gebildet sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge-

sie

kennzeichnet , daß/an einer Unterlage (5) längs eines Schienenweges durch eine Aufnahmevorrichtung (37) abgestützt ist, die einen Stützkörper (38) hat, der in einer zur Unterlage (5) senkrechten Richtung vorspringt und an dieser befestigt ist und an seinem oberen Abschnitt ein T-förmiges Anschlußstück (41) aufweist, das mit einer Nut (2b) am unteren Abschnitt jeder Seitenfläche der Vorrichtung (2) inEingriff bringbar ist.

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