DE2640683C3 - Lärmschutzvorrichtung zum Steuern der Ausbreitungsrichtung von Lärm, insbesondere an Schienenstrecken, Autobahnen o.dgl - Google Patents

Description

der F i g. 6 abgeänderten Ausführungsform,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform mit einem hohlen Strukturkörper, der aus einer Vielzahl länglicher, senkrechter, hohler Durchlässe zusammengesetzt ist, die einteilig mit einem ·-> Tragteil ausgebildet sind,

F i g. 9 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung mit einem hohlen Strukturkörper, der aus einer Vielzahl länglicher, senkrechter, hohler Durchlässe zusammengesetzt ist, die von einem Trngteil iii getrennt und daran befestigt sind,

Fig. IG einen Querschnitt einer gegenüber Fig.9 abgeänderten Ausführungsform,

Fig. lla und lib Skizzen zur Darstellung von Versuchen, ι -,

Fig. 12 ein Diagramm zur Darstellung des Ergebnisses der Versuche gemäß Fig. 11a und 11b, F i g. 13 eine Skizze eines weiteren Versuchs,

Fig. 14 ein Diagramm des Versuchsergebnisses der Anordnung gemäß Fig. 13, Fig. 15 eine Skizze eines weiteren Versuchs,

Fig. 16 ein Diagramm zur Darstellung des Versuchsergebnisses gemäß Fig. 15,

Fig. 17 eine Vorderansicht einer bogenförmigen Vorrichtung, die zwischen zwei Schienenstrecken zur 2ϊ Verminderung von Lärm angeordnet ist, der von einem elektrischen Zug erzeugt wird,

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer bogenförmigen Vorrichtung gemäß F i g. 17, κι

F i g. 19 pinen Querschnitt längs der Linie XIX-XIX in Fig. 18,

Fi g. 20 ein perspektivische Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform einer bogenförmigen Vorrichtung, j-,

Fig. 21 eine Skizze eines Versuchsaufbaus mit einer bogcnartigcn Vorrichtung,

F i g. 22 bis 25 Skizzen verschiedener Ausiührungsformen einer Verlängerung von hohlen Durchlässen der Vorrichtung, 4ii

F i g. 26a bis 26b Skizzen von Versuchsaulbauten mit Vorrichtungen mit und ohne die Verlängerung der hohlen Durchlässe und

F i g. 27 ein Diagramm des hrgebnisscs von Versuchen gemäß F ig. 26a und 26b. v>

F i g. 1 zeigt eine Skizze einer Fotografie, die eine Verteilung von Lärm mit ein Drittel Oktave Bandbreite und einer Mittelfrequenz von 2000 H/. dargestellt, der von einer Lärmquelle I in Abwesenheit der Vorrichtung nach der Erfindung erzeugt wird. <i„

Fig. 2 zeigt eine Skizze einer Fotografie, die eine Verteilung von Lärm mit ein Drittel Oktave Bandbreite und einer Mittelfrequenz von 2000 Hz darstellt, der von derselben Lärmquelle I in Anwesenheit eines Strukturkörpers 2 nach der Erfindung erzeugt wird.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, bewirkt das Vorhandensein des Strukturkörpers 2 nach der Erfindung, daß ein Teil des von der Lärmquelle t abgegebenen und durch eine Vielzahl länglicher, senkrechter, hohler Durchlässe 3 des Strukturkörper 2 hindurchgelangendem Lärms t,o relativ zu einem sich direkt ausbreitenden Schall B, der über die Oberkante des Strukturkörpers 2 ohne Ablenkung gelangt, senkrecht nach unten abgelenkt wird, so daß ein Bereich (Tentstehjt, der zwischen dem sich direkt ausbreitenden Schall B und einem sich b5 abgelenkt ausbreitenden Schall A liegt und den Schall merklich vermindern kann.

F i g. 3 zeigt eine Skizze einer Fotografie, die eine Verteilung eines reinen Tons mit einer Frequen/ von 2000 Hz darstellt, der von einer Sinusschwingungen unterworfenen Lärmquelle 1 ohne die Vorrichtung nach der Erfindung ausgesandt wird.

Fig.4 zeigt eine Skizze einer Fotografie, die eine Verteilung eines reinen Tons mit einer Frequenz von 2000 Hz darstellt, der von derselben unterworfenen Lärmquelle 1 in Gegenwart des Strukturkörpers 2 nach der Erfindung ausgesandt wird.

Wie aus F i g. 3 ersichtlich, breitet sich der von der Lärmquelle 1 ausgesandte reine Ton in einer spärischen Welle ohne Phasenverzögerung aus. Der Strukturkörper 2 nach der Erfindung aber verursacht eine Schallwelle, die durch eine Vielzahl länglicher, senkrechter, hohler Durchlässe 3, hindurchtritt und sich in einer ebenen Welle ausbreitet, die senkrecht nach unten abgelenkt wird und relativ zu dem sich direkt ausbreitenden Schall B, der über die Oberkante der Vorrichtung 2 gelangt und sich in einer sphärischen Welle ausbreitet und eine Phasenverzögerung hat, was dazu führt, daß eine Wcllenfront im Bereich Czwischen dem sich direkt ausbreitenden Schall B und dem sich abgelenkt ausbreitenden Schall A, wie in Fig.4 dargestellt, diskontinuierlich wird. Die diskontinuierliche Wellenfront im Bereich C zeigt, daß dort ein Auslöschen durch Interferenz hervorgerufen wird. Im Ergebnis entsteht der Schallabschwächbereich Cgemäß F i g. 2. Die Abmessung des Schallabschwächbereiches C der durch Überlagerung des abgelenkt bzw. gebrochen sich ausbreitenden Schalls A mit dem sich direkt ausbreitenden Schall S entsteht, wird durch die Größe des Strukturkörpers 2 nach der Erfindung, den Unterschied der Länge L benachbarter länglicher, senkrechter, hohler Durchlässe 3 des Siiukturkörpers 2 und die Lage der Lärmquelle 1 bestimmt.

Das heißt, die obere Begrcnzungslinie des Schallabschwächbereiches C ist mit einer geraden Linie ausgerichtet, die die Lärmquelle 1 mit der Oberkante des Strukturkörpers 2 verbindet, während die untere Grenzlinie des Schallabschwächbereiches Ceine größere Neigung erhält, wenn der Unterschied der Länge L zwischen benachbarten, sich senkrecht erstreckenden hohlen Durchlässen 3 der Vorrichtung zunimmt.

Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung, die zur Verminderung von Lärm vorgesehen ist. der vom Berührungsbereich zwischen Schienen 4 und (nicht dargestellt) Rädern einer Eisenbahn erzeugt wird. Bezugszeichen 5 bezeichnet Schallschutzwände, die zu beiden Seiten eines aufgeständerten Gleiskörpers 6 sich gegenüberliegend angeordnet sind. Die Schallschutzwand 5 ist so konstruiert, daß sie von der Lärmquelle erzeugten Lärm absorbiert oder »abschneidet«. Im dargestellten Fall breitet sich der über die Oberkante der Schallschutzwand 5 gelangende Lärm frei in den Bereich X aus, so daß dort im wesentlichen keine Schalldämpfwirkung erzielt wird. Ein Teil des über die Oberkante der S Schallschutzwand 5 gelangenden Schalls wird in einen Bereich Y gebeugt, der auf der Rückseite der Schallschutzwand 5 liegt, so daß in diesem Eereich keine gute Schalldämpfwirkung zu erwarten ist. Experimentielle Ergebnisse haben gezeigt, daß die Schallabschwächung im Bereich Kmaximal 20 dB beträgt.

Erfindungsgemäß ist zwischen der Lärmquelle 4 und der Schallschutzwand 5 ein Strukturkörper 2 angeordnet, der derart gebaut und plaziert ist, dalJ von der Lärmquelle 4 erzeugter Lärm sich konzentrisch zur Schallschutzwand 5 hin ausbreitet und gleichzeitig derjenige Teil des Lärms, der über die Oberkante der

Schallschutzwand 5 gelangt, merklich abgeschwächt wird. Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung derart gebaut und angeordnet, daß die Oberkante der Schallschui/.wand 5 innerhalb des Überlagerungsschallabschwächbereiches C angeordnet ist. d. h., die Höhe h reicht zumindest bis zu einer Linie, die die Lärmquclle mit der vnr'^lprfn Oberkante der Schallsthut/.wand 5 verbindet, und der Teil des Lärms, der in den Bereich Y gebeugt bzw. abgelenkt werden könnte, wird von der Schallschutzwand 5 abgeschnitten.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung, die ein Tragleil 7 aufweist, das rechtwinklig zu einem Untergrund 8 angeordnet ist, der die Oberfläche des erhöhten Gleiskörpers 6 bildet. Das Tragteil 7 ist an seinem unteren Ende am Untergrund 8 befestigt. Wcr.er gehört zur Vorrichtung 1 ein hohler Strukturkörpcr 2, der aus einer Vielzahl wabenförmig angeordneter, quadratischer, länglicher, senkrechter, hohler Durchlässe 3 zusammengesetzt ist, die senkrecht zum Unter grund 8 angeordnet sind. Zwischen der unleren I Simauslaßfläche 9 der hohlen Durchlässe 3 und dem Untergrund 8 ist ein Zwischenraum belassen. In der dargestellten Ausführungsform ist die untere Lärmauslaßfläche 9 der hohlen Durchlässe 3 zum Untergrund 8 in einem Winkel ix geneigt, so daß der Zwischenraum zwischen der unteren Lärmauslaßfläche 9 der hohlen Durchlässe und dem Untergrund 8 sich vom Tragteil 7 zur .Schallschutzwand 5 allmählich erweitert. Der von der Lärmquellc erzeugte Lärm erreicht die obere Lärmeinlaßfläche 10 der senkrechten, hohlen Durchlässe 3 und breitet sich durch die Durchlässe 3 hindurch nach unten auf den Untergrund 8 zu aus.

Die obere Lämieiniaßfiäche iü der hohlen Durchlasse 3 wird mit wachsender Entfernung vom Tragteil 7 höher und nähert sich schließlich der Schallschutzwand 5. Mit anderen Worten ist die obere Lärmeinlaßfläche 10 der hohlen Durchlässe 3 zur Ausbreitungsrichtung des Lärms oder dem Untergrund 8 um einen Winkel β geneigt. Wenn der Winkel β und der Winkel nt, den die untere Lärmauslaßfläche 9 der hohlen Durchlässe 3 mit dem Untergrund 8 gebildet, verschieden sind, haben zwei benachbarte längliche, senkrechte, hohle Durchlässe 3 verschiedene Länge L Im Ergebnis bewirken diese länglichen, senkrechten, hohlen Durchlässe 3, daß durch sie hindurchtretender Lärm in bezug zu dem sich direkt ausbreitenden Schall, der über die Oberkante des Strukturkörpers 2 gelangt, abgelenkt und phasenverzögert wird, wodurch die Eigenschaft der Steuerung der Ausbreitungsrichtung des Lärms verbessert wird. Versuche haben gute Ergebnisse gezeigt, wenn der Winkel β zwischen 15° und 50° liegt, vorzugsweise 30° beträgt.

Vorteilhaft ist es, Unterteilungswände 11. die die hohlen Durchlässe 3 begrenzen, aus einem Material mit guter Widerstandsfähigkeit und Wetterbeständigkeit herzustellen. Ein solches Material kann beispielsweise Edelstahl, unorganisches, leichtgewichtiges Material und synthetisches Material sein.

Fig. 7 zeigt eine gegenüber Fig.6 abgeänderte Ausführungsform. Die länglichen, senkrechten, hohlen Durchlässen 3 können beliebigen Querschnitt aufweisen. Die länglichen, senkrechten, hohlen Durchlässe 3 können unregelmäßig angeordnet sein.

In F i g. 8 ist eine weitere Ausführungsform des Strukturkörpers 2 gezeigt, bei der die senkrechten, hohlen Durchlässe 3 durch zueinander parallele Unterteilungswände 11 gebildet sind, die gleichen gegenseitigen Abstand haben. Das Tragteil 7 und die UniL-rleilungswäiide 11 sind aus anorganischem Material gebildet und zu einem einteiligen Körper zusammcii!·;·schmolzen b/w. verbunden.

Ähnlich der Ausführung¹'·.):"'!! der I i g. b im d:^¹

^ri untere l.ärmauslaßfUiche 9 der hohlen Durchlässe 3 zum Untergrund R um einen Winkel \ geneigt, so daß /wischen den hohlen Durchlassen 3 und dem Untergrund 8 ein Raum gebildet ist, d-.i vom Tiagicil 7 zur Schallschutzwand 5 hin allmählich großer wird. Die

in länglichen, senkrechten, hohlen Durchlässe 3 bewirken, daß durch sie hindurch gelangender Lärm relativ zum sich direkt ausbreitenden, über die Oberkante der iiohlen Durchlässe 3 gelangenden Schall abgelenkt und phasenver/ogcn wird, wodurch die Stcuerwirkung der

r> Ausbrcitungsrichtunp des Lärms verbessert wird. In Fig. 8 bezeichnet das ßczugszeichen 12 einen mit der Oberkante der hohlen Durchlässe 3 einteilig ausgebildeten Flansch. Dieser Flansch 12 dient zur Anordnung der Oberkante an einer Halterung (nicht dargestellt), um die

."i Stabilität des Slrukturkörpei s 2 zu verbessern.

!n Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsiorm de> Strukturkörpers 2 dargestellt. Bei dieser Ausführungs form sind die hohlen Durchlässe 3 ähnlich wie bei dci Ausführungsform gemäß Fig. 8 von senkrechten

2") zueinander parallelen Unterteilungswänden 11 be grenzt, die voneinander gleich weit entfernt sind. Die Schallschutzwand 5 und eine Grundplatte 13 sind hier ar ihren Innenflächen mit einem schallabsorbierender Material 14 versehen und die Vorrichtung ist an dei

in Grundplatte 13 mittels des Tragteils 7 angebracht Zusätzlich ist die Vorrichtung an ihrem oberen freier Ende mit einer Befestigungseinrichtung, beispielsweise einem Schraubbolzen 15 versehen, mit der das obert freie Ende des Strukturkörpers 2 an jedem geeigneter

i-i Träger (nicht dargestellt) zur Stabilisierung befesligi werdert kann.

Fig. 10 zeigt eine gegenüber Fig.9 abgeänderte Ausführungsform. Dabei vergrößert sich die Quer schnittsfläche jedes hohlen Durchlasses 3 von desser

4i) oberer Lärmeinlaßfläche 10 zur unteren Lärmauslaßflä ehe 9.

Gemäß Fig. 11a wurde ein Strukturkörper 2 (\ = 65 β = 45°) auf einem Untergrund 8 angeordnet und vordei Vorrichtung 2 wurde ein Lautsprecher S angeordnet

4^r> der ein Lärmband mit einer Mittelfrequenz von 1000 H? abstrahlte. Der Schalldruck wurde in dB an Stell* π Μ. Λ und O gemessen.

Dann wurde der Strukturkörper 2 entfernt und dei Schalldruck in dB wieder an den Stellen M. N und C

->n gemessen, urn an jeder Stelle die Schallabschwächung zu erhalten. Das Ergebnis ist in der folgenden Tabelle I dargestellt:

Tabelle 1

" Meßstelle Fehlen des Vorhandensein Schall-

Struktur- des Struktur- minderung

körpers körpers

M	65	57	-8
bo O	65	55	-10
N	65	64	-1

In der obigen Tabelle bedeutet Schallminderung einen Unterschied zwischen dem Schalldruck,gemessen _b5 mit dem Strukturkörper 2 und einem Schalldruck, gemessen ohne den Strukturkörper 2.

In Fig. 11a liegt die Stelle M in der Verlängerung einer Linie, die den Lautsprecher 5 mit der Oberkante

des Stmkürkörpers 2 verbinde!, die Stelle /V isl ein Schnittpunkt einer vom Punk! M rechtwinklig /um Untergrund 8 gezogenen Linie mit einer axial zum Lautsprecher .S¹ verlaufende" I inic und die Stelle O ist ein Mittelpunkt /wischen den Stellen Mund N.

Wie :iii". dem obigen Versuchsergebnis ersichtlich, kaiiii an der Stelle N, die dem Untergrund 8 benachbart ist. keine .Schallabsehvvadiung erreicht werden, wahi"ciid in den von dein Untergrund 8 entfernten Stellen M und O eine Schallschwüchuiig von 8 bis 1OdB erzielt werden kann. Dies zeigt, daß eine bemerkenswerte iiroße Menge des vom Lautsprecher .V abgegebenen Lärm in die senkrecht verlaufenden, hohlen Durchlässe 3 des Strukturkörpers 2 abgelenkt wird und gegenüber dem direkt sich ausbreitenden und übt-r die Oberkante des Struklurkörpers 2 gelangenden Schall phasenverzögert wird, so daß ein Schailabschwächbereich zwischen dem sich direkt ausbreitenden Schall und dem abgelenkten Schall entsteht, durch den der Schallpcgel an den oberen Stellen Atfund O verringert wird.

Die Schallabsi'iiwüchung in dB von Lärm einer gewissen Bandbreite mit einer Miltelfrequenz von 1000 Hz der vom Lautsprecher Sabgestrahlt wurde und durch den Strukturkörper 2 hindurchtrai, wurde an der Stelle M in der gleichen Weise wie oben anhand I i g. 1 la beschrieben gemessen.

Dann wurde die Schallschwächung in dB von Lärm der gleichen Bandbreite und Mittelfrequenz, der vom Lautsprecher 5 in Richtung auf eine herkömmliche Schallschutzwand 5, die die gleiche Konfiguration wie der Struklurkörper 2 gemäß F i g. 11 a hat. an der Stelle /V/gemessen, wie in F i g. lib dargestellt.

ruiulllC ISl III IVUI VCII a UIIU

Fig. 12 gezeigt Die Kurve α zeigt das Ergebnis der ersten Versuchs mit dem Sirukturkörper 2. die Kurve b zeigt das Ergebnis des zweiten Versuches mit einer herkömmlichen Schallschutzwand 5 gemäß Fig. 11b.

Wie aus Fig. 12 ersichtlich, bewirkt das Vorhandensein des Struklurkörpers 2 eine merklich größere Schallminderung gegenüber der herkömmlichen Schallschutzwand 5.

Verschiedene Ausführungsformen von Strukturkörpern 2 mit oberen Larmcinlaßflächen 10, die gegenüber dem Untergrund 8 um verschiedene Winkel β geneigt sind, werden auf dem Untergrund 8, wie in Fig. 13 dargestellt, angeordnet. Die Längslänge D (gemessen parallel zum Untergrund 8) einer oberen Lärmeinlaßfläche 10 all dieser Strukturkörper 2 war konstant. Dann wurde die Schallschwächung in dB von Lärm einer bestimmten Bandbreite mit einer Miltelfrequenz von 1000 Hz und vom Lautsprecher S angestrahlt, an der Stelle M in gleicher Weise wie bei den Versuchen gemäß Fig. 11a gemessen.

Das Ergebnis dieser Versuche ist in der Kurve der Fig. 14 dargestellt. Wie daraus ersichtlich, ist die Schallschwächung bei einem Winke! /J zwischen 15° und 50^c groß. Bei einem Winkel β von etwa 30° wird eine optimale Schallschwächung erzielt.

Die Beziehung zwischen der maximalen Länge L der länglichen senkrechten, hohlen Durchlässe 3 des Strukturkörpers 2 und der Schallfrequenz wird im folgenden anhand der F i g. 15 und 16 angegeben.

In Fig. 15 sind zwei Strukturkörper 2 nach der Erfindung zwischen einem Lautsprecher S und einer Schallempfangsstelle O angeordnet, die in der Mitte zwischen einer in einer Verlängerung einer den Lautsprecher 5 mit der Oberkante des Strukturkörpers 2 verbindenden Linie liegenden Stelle M und einer Stelle /V, die auf der Verlängerung einer axialen Linie des Lautsprechers S liegt, isl. Die obere Lärmeinlaßfläche iO jeder Veisuchsvorrichtung ist zum Untergrund 8 um /? = 45" geneigt. Die maximale Länge L der ^r) länglichen, senkrechten, hohlen Durchlässe einer der beiden Strukturkörper 2 beträgt 330 mm und die der anderen Versuchsvorrichtung beträgt 600 mm. Der Lautsprecher Sstrahli den Lärm ab und die mittels der beiden Sirukturkörper 2 erzielte, verminderte Schallstärke wurde an der Stelle O gemessen. Das Ergebnis dieser Versuche ist durch zwei Kurven a und b in I i g. 16 dargestellt. Die Kurve a, deren Mcl'punkte voll eingezeichnet sind, zeigt, daß bei einer maximalen Länge i-der länglichen, senkrechten, hohlen Durchlässe

i) 3 von 330 mm eine Zunahme der Schallschwächung bei einer minimalen Frequenz von 500 Hz (der berechnete Wen beträgt 515Hz) beginnt, und die in Kreisen angegebene Kurve b zeigt, daß bei einer maximalen Länge L der länglicher¹., senkrechten, hohlen Durchlässe

2(i 3 von 600 mm eine Zunahme der Schallschwächung bei einer minimalen Frequenz von 280 Hz (berechneter Wert = 283 Hz) beginnt.

Dies zeigt, daß, wenn die maximale Länge L der länglichen, senkrechten, hohlen Durchlässe 3 des

2^r) Strukturkörpers 2 auf eine Länge festgesetzt ist, die länger als die Hälfte der Wellenlänge λ der minimalen Frequenz f des von einer zu steuernden Länmquelle abgestrahlten Lärms ist, es möglich ist, den Lärm merklich zu mindern.

jo Fig. 17 zeigt eine weitere Verwendung der Vorrichtung, die hier an einer Stelle zwischen zwei Gleisen angeordnet ist. In einem solchen Falle ist es vorteilhaft, wenn die Vonicriiung aus einem Paar hohler Sirukiurkörper 2', 2" zusammensetzt ist, die einander gegen-

j-, überliegend derart angeordnet sind, daß eine bogenförmige Vorrichtung entsteht, wobei die Oberkanten 16 der Strukturkörper aneinander anstoßen, wie aus Fig. 17 ersichtlich.
In F i g. 18 isl eine Ausführungsform einer bogenarti-

4(i gen Vorrichtung gemäß Fig. 17 genauer dargestellt. Dabei ist die Vorrichtung aus einem Paar hohler Strukturkörper 2', 2" gemäß Fig.8 zusammengesetzt, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Beide hohlen Strukturkörper 2', 2" sind an ihren Oberkanten

4i mit Flanschen 12 versehen, die an ihren sich gegenüberliegenden Flächen 16 aneinander anliegen, so daß insgesamt eine bogenförmige Vorrichtung entsteht. In Fig.20 ist etwas genauer eine weitere Ausführungsform einer bogenförmigen Vorrichtung darge-

,(I stellt. Diese Vorrichtung ist aus einem Paar hohler Strukturkörper 2', 2" gemäß Fig.6 zusammengesetzt, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Beide Strukturkörper 2', 2" sind an ihren Oberkanten ebenfalls mit Flanschen 12 versehen, die an ihren sich gegenüberliegenden Flächen 16 gegenseitig anliegen, so da" insgesamt eine bogenförmige Anordnung entsteht.

Um die schallschwächende Wirkung der bogenförmigen Vorrichtung nachzuweisen, wurde eine bogenförmige Vorrichtung (a. = 65° und /? = 45°) gemäß Fig. 21

bo zwischen einem Lautsprecher 5 und Schailempfängerstellen M, N und O angeordnet Die Stelle M liegt auf der Verlängerung einer den Lautsprecher 5 und die Oberkante der Vorrichtung verbindenden Linie, die Stelle O ist die Mitte zwischen der Stelle M und einer

,5 Stelle N auf der Verlängerung einer axialen Linie des Lautsprechers S. Lärm mit einer bestimmten Bandbreite und einer Mittelfrequenz von 1000Hz wurde vom Lautsprecher Sabgestrahlt und an den Stellen M, A/und

O wurde die verminderte Schallstärke gemessen. Das Ergebnis ist in der folgenden Tabelle 7 dargestellt:

Tabelle 2	Fehlen der Steuervor vorrichtung	Vorhandensein der Steuer vorrichtung	Schall schwächung (dB)
Meßstelle	68 68 68	58 43 43	-10 -15 -15
M O N

Wie aus der Tabelle 2 ersichtlich, bewirkt die bogenförmige Vorrichtung an den Stellen N und O an der Rückseite der Vorrichtung eine bemerkenswerte starke Schallminderung.

Es hat sich herausgestellt, daß die Schallschwächungswirkung der Vorrichtung erhöht werden kann, wenn die Vorrichtung an ihren Lärmeinlaü- oder -auslaßflächen mit einer Verlängerung 17 mit einer Vielzahl von hohlen Durchlässen 3' versehen wird, die mit entsprechenden hohlen Durchlässen 3 der Vorrichtung verbunden Mnd. Eine solche Verlängerung 17 kann einteilig oder getrennt von der Vorrichtung ausgebildet sein.

F i g. 22a zeigt eine Ausführungsform einer solchen Verlängerung 17, die einteilig mit der oberen Lärmeinlaßfläche 10 der sich abwärts erstreckenden hohlen Durchbissen 3 einer vorbeschriebenen Vorrichtung ausgebildet ist. Die hohlen Durchlässe 3' der Verlängerung 17 sind gegenüber dem Untergrund 8 um einen Winkel geneigt, der verschieden von dem der hohlen Durchlasse i der Vorrichtung ist.

F i g. 22b zeigt eine weitere Ausführungsform der Verlängerung 17, die von der vorbeschriebenen Vorrichtung gemäß Fig. 22a getrennt und daran befestigt ist. Der Neigungswinkel der hohlen Durchlässe 3' der Verlängerung 17 ist ebenfalls verschieden von dem der hohlen Durchlässe 3 der Vorrichtung.

F i g. 23a bis 23e zeigen verschiedene Ausführungslermen der Verlängerung 17 für die Vorrichtung nach der Erfindung.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 23a ist die Verlängerung 17 einteilig mit dem Strukturkörper 2 ausgebildet und ihre hohlen Durchlässe 3' sind gegenüber dem Untergrund 8 in einem Winkel geneigt, der verschieden von dem der hohlen Durchlässe 3 des Strukturkörpers 2 ist.

In den abgeänderten Ausführungsformen gemäß Fig. 23b bis 23e sind die Verlängerungen 17 von den Strukturkörpern 2 getrennt und daran befestigt. In der Ausführungsform gemäß F i g. 23b sind alle hohlen Durchlässe 3' der Verlängerung 17 mit entsprechenden hohlen Durchlässig 3 des Strukturkörpers 2 verbunden. In den Ausführungsformen gemäß F i g. 23c und 23d ist der Strukturkörper 2 an einem Teil ihrer oberen LärmeinlaßHäche 10 mit einer Verlängerung 17 versehen.

In der Ausführungsform gemäß Fig.23c ist der Neigungswinkel der hohlen Durchlässe 3' der Verlängerung 17 gleich dem der hohlen Durchlässe 3 des Strukturkörpers 2. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 23d ist der Neigungswinkel der hohlen Durchlässe 3' der Verlängerung 17 verschieden vom Neigungswinkel der hohlen Durchlässe 3 des Strukturkörpers 2.

Bei der Ausführurgsform gemäß Fig. 23e ist der Strukturkörper 2 über ihre gesamte untere Lärmauslaßfläche 9 mit einer Verlängerung 17 versehen, deren hohle Durchlässe 3 mit den zugehörigen hohlen Durchlässen 3 rechte Winkel bilden.

In einer weiteren Ausfiihrungsform gemäß F i g. 24a ist eine Verlängerung 17 mit einer Vielzahl geradliniger

■i hohler Durchlässe 3' von dem mit entsprechenden nicht geradlinigen hohlen Durchlässen 3 ausgebildeten Strukturkörper 2 getrennt und an dessen gesamter oberer Lärmcinlaßflächc 10 befestigt.

In einer weiteren Ausfiihrungsform gemäß F i g. 24b

in ist eine Verlängerung <7 mit einer Vielzahl nicht geradliniger hohler Durchlässe 3' von dem nicht geradlinigen hohlen Durchlässen 3 aiisgebildc'en Strukturkörper 2 gemäß Fig. 24a getrennt und am unteren Teil der oberen Lärmeinlaßfläche 10 der

ι -, Strukturkörpers 2 belestigt.

for oben beschriebene bogenförmige Strukturkörper 2 kuün ebenfalls an ihren oberen LärmcinlaBflächcn mit Verlängerungen hohler Durchlässe versehen sein.

Bei einer in F i g. 25a dargestellten Ausführungsforin

>o ist der bogenförmige Slrukturkörper 2 an seincri nhercn Lärmeinlaßflächen 10 mit Verlängerungen 17 versehen, deren hohle Durchlässe 3' mit allen entsprechenden hohlen Durchlässen 3 des Strukturkörpers 2 in Verbindung stehen.

2~> In weiteren Ausführungsfornien gemäß F i g. 25b und 25c ist der bogenförmige Strukuirkrrpcr 2 ;tn den unteren Bereichen ihre; oberen Lärmeinlaßflächen 10 mit Verlängerungen Γ ersehen, deren hohle Durchlässe 3' mit verschiedenen, entsprechenden hohlen

»ι Durchlässen 3 des Sirukturkörpers 2 in Verbindung stehen. Bei den in F i g. 25a und 25b dargestellten Ausführungsformen ist der Neigungswinkel der hohlen Durchlässe J' der Verlängerung 17 gegenüber dem Untergrund 8 verschieden vom Neigungswinkel der

γ, hohlen Durchlässe 3 des Strukturkörpers 2 gegenüber dem Untergrund 8. Bei der in Fig. 25c dargestellten Ausführungsform ist der Neigungswinkel der hohlen Durchlässe 3 der Verlängerung 17 gegenüber dem Untergrund 8 gleich dem Neigungswinkel der hohlen

4(i Durchlässe 3 des Strukturkörpers 2 gegenüber dem Untergründe.

Wie in Fig. 26a und 26b dargestellt, wurde auf dem Untergrund 8 ein Slrukturkörper 2 nach der Erfindung und davor ein Lautsprecher Szum Abstrahlen von Lärm

-r, angeordnet. Der abgeschwächte Schall wurde an einer Schallempfangsstelle 0 gemessen. Die Schallempfangsstclle Oliegt in der Mitte zwischen einer Stelle Λ/auf der Verlängerung der Mittelachse des Lautsprechers 5 und einer Stelle M auf der Verlängerung einer Linie, die den

)() Lautsprecher S mit der Oberkante des Strukturkörpers 2 verbindet.

Der Strukturkörper 2 gemäß Fig. 26a ist an seiner oberen Lärmeinlaßfläche 10 nicht mit einer Verlängerung 17 hohler Durchlässe versehen, während der

η Strukturkörper 2 gemäß F i g. 26b an seiner oberen Lärmeinlaßfläche 10 mit einer Verlängerung 17 hohler Durchlässe versehen ist.

F i g. 27 zeigt das Ergebnis der obigen Versuche. Eine Kurve a gibt das Ergebnis des Versuches mit der

bo Vorrichtung 2 ohne eine Verlängerung 17 gemäß Fig.26a, während die Kurve b das Ergebnis eines Versuches mit der Vorrichtung mit einer Verlängerung 17 gemäß F i g. 26b angibt.

Wie aus F i g. 27 ersichtlich, bewirkt die Verlängerung

b5 17 eine Erhöhung der Schallschwächung. Insbesondere ist die Schallschwächung in einem niederen Frequenzbereich unter 500 Hz merklich verbessert.

Wie oben erläutert, verbessert die Verwendung einer

Verlängerung hohler Durchlässe die Schallschwächungswirkung der Vorrichtung und bildet ein wirksames Mittel zur Schallisolierung.

Wie ans dem obigen ersichtlich, lieai ein wesentliches Merkmal der Erfindung darin, mehrere, längliche, senkrechte, hohle Durchlässe vorzusehen, von denen jeder zwischen zwei benachbarten sich senkrecht erstreckenden, in gegenseitigem Abstand befindlichen Unterteilung.·.^ änden Il ausgebildet ist und wobei zumindest ein Teil der hohlen Durchlässe 3 vom Untergrund 8 OHt(Vi!,; und über dem Untergrund 8 angeordnet ix:. Im Rrgebnis wird ein Teil des von der Lärmquelle 1 abgestrahlten Lärms bei seinem Durchtritt durch die länglichen, senkrechten, hohlen Durchlässe 3 abgclcnk; ü;vJ. wird in seiner Phase gegenüber sich direkt ausbreitenden"! Schal' ^erzögen, der von der Lärmqueüe i abgestrahlt wird und über die Oberkante des Strukturkörpers 2 hinweg gelangt. Der abgelenkt sich ausbreitende Schall interferiert mit dem sich direkt ausbreitenden Sci;.iil und es entsieht ein Schallabschwachboreich, der zwischen dem sich direkt ausbreitenden Schau und dem sich abgelenkt ausbreitenden Schall angeordnet is! Als Ergebnis isi ^c möglich, die Schallabschwächwirkung der mit der erliiidungsmäßen Vorrichtung zusammenwirkenden Schallisolierwand merklich zu verbessern.

Bisher war es üblich, daß sich < ;>n der Lärmquelle 1 abgestrahlter Schall direkt in Richtung auf die Schallschutzwand 5 ausbreitet, so daß die über die Schallschuuwand 5 hinweggelangende Schallmenge groll wird Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dagegen ermöglicht eine merkliche Verminderung der über die Schallschutzwand 5 hinweggelangenden SchallniLiige.

Wie oben erläutert, ermöglicht die Verwendung der Vorrichtung zur Steuerung der Atisbrcimngsrichtung von Lärm eine Ablenkung der Lärmausbreitrichtung und gleichzeitig eine Phasenverzögerung des abgelenkten Lärms bzw. Schalls gegenüber dem sich direkt ausbreitenden Schall, der über die Oberkante der Verrichtung gelangt. Weiter wird mit der Vorrichtung der wesentliche Vorteil erzielt, daß eine zur Auslöschung führende Interferenz-Frsthx-ifiung auftritt, die zwischen dem sich direkt ausbreitenden Schall und dem sich abgelenkt ausbreitenden Schall einen Schallabschwächbereich erzeugt. Somit schafft die Erfindung einen wirtschaftlich gangbaren Weg, Schall bzw. Lärm auf die Schallschut/waiid hin zu konzentrieren, die auf einem Untergrund, wie einer erhöhten Schienenstrecke, Autobahn oder Fernstraße u. dgl. angeordnet ist, und kann verwendet werden, um die Schallabsehwächungswirkung J er Schallschutzwand merklich zu verbessern. Zusätzlich ist es möglich, die Höhe der Schallschutz-Wand herabzusetzen, wenn das Ablenkvermögen der Vorrichtung groß ist, und möglicherweise sogar die Schallschutzwand wegzulassen, wenn der sich abgelenkt ausbreitende Schall von schallabsorbierendem Material geschluckt wird.

Hier/u 13HIaIl /eichiuinueii

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Lärmschutzvorrichtung zum Steuern der Ausbreitungsrichtung von Lärm, insbesondere an Schienenstrecken, Autobahnen od. dgL bestehend aus einem hohlen Strukturkörper, der aus einer Mehrzahl länglicher, hohler Durchlässe zusammengesetzt ist, die rechtwinklig zu einem Untergrund verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß der Strukturkörper (2; 2', 2") seitlich der Lärmqucile (1) angeordnet und die obere Lärmeinlaßfläche (10) der hohlen Durchlässe (3) gegenüber dem Untergrund (8) um einen Winkel (ß) schräg nach oben geneigt ist und die untere Lärmauslaßfläche (9) der hohlen Durchlässe gegenüber dem Untergrund (8) um einen Winkel (a.) geneigt ist, wobei der Winkel ^zwischen 15° und 50° liegt.

2. Lärmschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Länge (L) der länglichen, hohlen Durchlässe (3) größer als die Hälfte der Wellenlänge ( λ) der minimalen Frequenz (Q in dem Frequenzbereich des von einer Lärmquelle abgestrahlten zu steuernden Lärms ist.

3. Lärmschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen, senkrechten, hohlen Durchlässe (3) unregelmäßig verteilt an angeordnet sind.

4. Lärmschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der länglichen, hohlen Durchlässe (3) von der oberen Lärmeinlabfläche (10) /ur unteren Lärmauslaßflächc (9) größer wird.

5. Lärmschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen einer Lärmquelle (1) und einer Schallschutzwand (5) angeordnet ist und ihre Höhe zumindest bis an eine Linie reicht, die die Lärmquelle mit der vorderen Oberkante der Schallschutzwand (5) verbindet.

6. Lärmschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von Strukturkörpern (2', 2") auf einem Untergrund (8) mit ihren oberen Endflächen in gegenseitiger Anlage derart angeordnet ist, daß eine etwa bogenförmige Vorrichtung entsteht.

7. Lärmschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen, hohlen, senkrechten Durchlässe (3) durch eine Vielzahl quadratischer Durchlässe gebildet sind.

8. Lärmschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen, hohlen, senkrechten Durchlässe (3) an ihrem oberen oder unteren Enden mit einer Verlängerung (17) mit entsprechenden länglichen, hohlen Durchlässen (3') versehen sind.

9. Lärmschutzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (17) ein eigenes Bauteil ist und an den hohlen, senkrechten Durchlässen (3) befestigt ist und die Durchlässe (3') der Verlängerung (17) mit den anderen Durchlässen (3) verbunden sind.

10. Lärmschutzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (17) einstückig mit den hohlen, senkrechten Durchlässen (3) ausgebildet ist.

Die Erfindung betrifft eine Larmschutzvorrichtuiig zum Steuern der Ausbreilungsrichtung von Lärm mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.

-. Als Vorrichtung zum Schutz gegen Lärm sind Schallschutzwände und ähnliches gebräuchlich, die zwischen einer Lärmquelle und einem Lärmempfangsbereich angeordnet werden, um das Ausbreiten des Lärms zu unterbinden.

in ledoch liegt c in der Natur der Sache, daß sich der Lärm über die Schallschutzwand hinweg ausbreitet und deren Schallisolierwirkung entsprechend begrenzt ist.

Es ist auch bereits eine Schallschutzvorrichtung bekannt (DE-AS 24 00 755), die aus einer Vielzahl

i") paralleler, senkrechter Trennwände zusammengesetzt ist, die zwischen sich senkrechte, hohle Durchlässe eingrenzen. Wird eine solche Schallschutzwand über einer Schallquelle angeordnet, so soll Schall durch die Durchlässe ähnlich durchtreten wie das vom Ort der

2» Schallquelle ausgestrahlte Lichtstrahlen täten. Schall soll somit mittels der bekannten Schallschutzvorrichtung in alle diejenigen Richtungen abgeschirmt werden, in denen die Schallquelle durch die Schallschutzvorrichtung hindurch nicht sichtbar ist. Da für die Ausbreitung

2i von Schall wegen dessen großer Wellenlängen die Gesetzmäßigkeiten der geometrischen Optik nur begrenzt anwendbar sind. Schall also an Hindernissen mehr oder weniger stark gebeugt wird, stellt die bekannte Schallschutzvorrichtung nicht völlig zufrieden.

in De." Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in ihrem Aufbau einfache Vorrichtung zum Steuern der Ausbreilungsrichtung von Lärm zu schaffen, durch die in einem gewünschten Bereich der Lärm erheblich vermindert wird.

Γι Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I beschriebenen Merkmale gelöst. Dadurch wird ein Teil des von einer Lärmquelle erzeugten und sich von ihr ausbreitenden Lärms bei seinem Durchgang durch die senkrechten

■to hohlen Durchlässe abgelenkt und phasenverzögert. Der abgelerkic Schall und der sich direkt über die Oberkante der senkrechten, hohlen Durchlässe hinweg ausbreitende Schall überlagern sich, wodurch zwischen dem sich dircki ausbreitenden Schall und dem

4^ri abgelenkten Schall ein .Schallabschwächbereich entsteht.

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung kann nicht nur die Ausbreitungsrichtung von Lärm gesteuert werden, sondern es kann auch ein Bereich geschaffen

vt werden, in den der Lärm merklich vermindert ist.

Vorteilhafte Merkmale der Vorrichtung nach der

Erfindung sind in den Unleransprüchen gekennzeichnet.

Die F.rfindung wird im folgenden anhand schemati-

scher Zeichnungen an Ausführungsbeispiclen näher

V) erläutert.

Es stellen dar

F i g. 1 bis 4 Skizzen von Fotografien zur Darstellung eines Prinzips der Vorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 5 eine vordere Schnittansicht der Vorrichtung,

Wi verwendet für eine erhöhte Schienenstrecke, um den von einer auf Schienen fahrenden Bahn verursachten Lärm zu vermindern,

Fig.6 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung mit einem hohlen Struktur-

hι körper, der aus einer Vielzahl quadratischer, wabenförmig angeordneter, länglicher, senkrechter, hohler Durchlässe zusammengesetzt ist,

F i g. 7 eine perspektivische Ansicht einer gegenüber