DE2834888C2 - Zweischaliges Trennelement zur Luftschalldämmung - Google Patents

Zweischaliges Trennelement zur Luftschalldämmung

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Description

Die Erfindung betrifft ein zweischaliges Trennelement zur Luftschalldämmung, bestehend aus einer biegesteifen Schale und einer biegeweichen Schale, wobei die biegesteife Schale Hohlräume aufweist, die nach innen hin offen und den Luftschwingungen zugänglich sowie nach außen hin abgedichtet sind, und wobei die biegeweiche Schale an der biegesteifen Schale punktweise befestigt ist und wobei die biegeweiche Schale als dünne Schwerstoffmatie mit einem gummielastischen Stoff als Bindemittel und schweren teilchenförmigen Füllstoffen ausgebildet ist.
Solche Trennelemente sind durch die Dissertation von W. Reinicke »Eine dünne, leichte Wand mit hoher Schalldämmung«, Berlin 1973, Seite 53/54 bekannt. In dieser Dissertation sind mehrere Trennelemente der genannten Art untersucht, wobei besonders dünne Stahlbleche als biegeweiche Schalen vorgesehen sind. Gemäß Seite 54, obere Abbildung von Bild 23 ist eine schwere biegeweiche Matte mit gewichtserhöhenden Einlagen als Schwerstoffmatte vorgesehen, die aber auch keine besseren Ergebnisse als die Stahlplatten brachte, also keine besondere Empfehlung für ihre Verwendung darstellte. In der Dissertation ist auf Seite 53 hierzu eingeräumt, daß dieses unvorteilhafte Ergebnis damit zusammenhängen dürfte, daß die biegeweiche Schale am Rand ihrer nur 2 m2 großen Prüffläche mit der biegesteifen Schale starr verbunden werden muß und daß dadurch trotz einer sehr hochliegenden Spuranpassung(-grenz)-frequenz die Verbesserung in Grenzen blieb.
Es sind aus z. B. Seite 56, obere Abbildungen Bild 24 der Dissertation weitere, aber nur an Stahlplatten durchgeführte Versuche bekannt, die linienweise Randbrücke nur durch Punktbrücken zu ersetzen, wobei letzteren zusätzlich noch federnde Gummielemente als Zwischenstücke zugeordnet sind. Ein solcher Aufbau eines Trennelementes ist sehr aufwendig hinsichtlich Material und vor allem zusätzlicher Arbeit, was einer Anwendung des Trennelementes in der Praxis entgegensteht
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zweischaliges Trenneiement der eingangs genannten Art zu schaffen, welches unter Erzielung einer verbesserten Luftschalldämmung einen einfachen Aufbau aufweist
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Schwerstoffmatte unmittelbar, d. h. ohne Zwischenstücke, an der biegesteifen Schale befestigt ist yx>d daß das Bindemittel der Schwerstoffmatte aus einem innerlich oder äußerlich weichgemachten thermoplastischen Kunststoff, wie Polyvinylchlorid. Polyvinylacetat, Polyacrylsäureester, Copolymeren, z. B. von Äihylen mit Vinylacetat, und die teilchenförmigen Füllstoffe aus gemahlenen Mineralien, wie Sand, Schiefermehl oder Schwerspat oder Metallfeilspänen mit einem spez. Gewicht von mehr als 4 g/ cm3, wie Kupfer, Eisen und deren Oxide oder Salze, bestehen, wobei der Anteil der Füllstoffe an der Schwerstoffmatte mehr als 60 Gew.-% beträgt. Für die äußere Weichmachung der das Bindemittel bildenden Kunststoffe können hochsiedende Ester zugesetzt werden, z. B. Dibutylphthalat, TrfkressyVyi.osphat u. ä.
Messungen haben bestätigt, daß man bei Verwendung einer solchen Schwerstoffmatte, die sich sowohl durch eine hohe Grenzfrequenz von beispielsweise 30 000 Hz und mehr, als auch durch einen hohen Verlustfaktor zwischen 0,1 und 1,0 auszeichnet, nicht nur auf eine federnde Ausbildung der punktweisen Befestigung verzichten kann, sondern, daß man erstaunlicherweise sogar eine solche Matte unmittelbar, d. h. überhaupt ohne jegliche Zwischenstücke an der biegesteifen Schale befestigen kann, ohne dadurch die Luftschalldämmung zu beeinträchtigen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Anhand der Zeichnung und von Beispielen wird die Erfindung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 einen Ausschnitt eines Trennelementes, bei dem die biegesteife Schicht durch ein aus Hohlblocksteinen bestehendes Mauerwerk mit äußerer Putzschicht gebildet ist, in schaubildlicher Darstellung,
F i g. 2 das Trennelement nach F i g. 1 in Ansicht auf eine Schmalseite in verkleinertem Maßstab,
Fig.3 einen Ausschnitt eines Trennelementes, bei dem die biegesteife Schicht durch ein aus Bimssteinen bestehendes Mauerwerk mit äußerer Putzschicht gebildet ist, in schaubildlicher Darstellung,
F i g. 4 das Trennelement nach F i g. 3 in Ansicht auf eine Schmalseite in verkleinertem Maßstab,
Fig.5 einen Ausschnitt eines Trennelementes, bei
dem die biegesteife Schicht durch einen Gitterrost mit unporiger äußerer Abschlußplatte gebildet ist, in schaubildlicher Darstellung,
F i g. 6 das Tfennelement nach F i g. 5 in Ansicht auf eine Schmalseite in verkleinertem Maßstab,
Fig.7 einen Ausschnitt eines Trennelementes, bei dem die biegesteife Schicht aus einer Wellblechlage mit unporiger äußerer Abschlußplatte gebildet ist, in schaubildlicher Darstellung und
F i g. 8 das Trennelement nach F i g. 7 in Ansicht auf die obere Schmalseite in verkleinertem Maßstab.
Das zweischalige Trennelement 1 besteht aus einer biegesteifen Schale 2 und durch eine biegeweiche Schale gebildeten Schwerstoffmatte 3. In später näher erläuterter Weise besitzt die biegesteife Schale 2 Hohlräume, die nach innen, d. h. zur Schwerstoffmatte 3 hin offen und den Luftschwingungen zugänglich sowie nach außen abgedichtet sind. Die Schwersloffmatte 3 besitzt einen Verlustfaktor zwischen 0,1 und 1 und ist an den Stellen 4 unmittelbar, d. h. ohne Anordnung von Zwischenstücken, punktweise an der biegesteifen Schale 2 befestigt.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 4 dient das Trennelement 1 zur Bildung einer Wohnungstrennwand. Dort ist die biegesteife Schale 2 durch ein Hohlräume aufweisendes Mauerwerk 5 gebildet. Zur Abdichtung nach außen ist auf der Außenseite des Mauerwerkes 5 eine Putzschicht 6 aufgebracht. Bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 ist das Mauerwerk 5 aus Hohlblocksteinen 7 gebildet, wobei die Achsen der Hohlräume 8 der Hohlbocksteine in Richtung der Flächennormale der biegesteifen Schale 2 verlaufen, während bei der Ausführungsform nach den F i g. 3 und 4 das Mauerwerk 5 aus Bimsbetonsteinen 9 od. dgl. gebildet ist, deren offene Poren die Hohlräume der biegesteifen Schale 2 bilden. Anstelle der Hohlbocksteine 7 oder der Bimsbetonsteine 8 können auch Holzwolle-Leichtbauplatten oder andere poröse Baustoffe verwendet werden. Dabei soll der Strömungswiderstand in jedem Fall zweckmäßig größer als 20 Rayl/cm sein.
Das Trc.nelement 1 nach den F i g. 5 bis 8 dient zur Bildung eines Fahrzeugbodens.
Bei der Ausführungsform nach den F i g. 5 und 6 besteht die biegesteife Schale 2 aus einem Gitterrost 10, der nach Art einer Kellerlichtschacht-Abdeckung ausgebildet ist. Die Hohlräume 11 der biegesteifen Schale 2 sind durch die Durchbrechungen des Gitterrostes 10 gebildet. Zur Abdichtung nach außen ist eine unporige Abschlußplatte 12, z. B. ein 1 mm starkes Stahlblech auf der Außenseite des Gitterrostes befestigt. Die Befestigung kann durch Klebte, Löten, Schweißen, Schrauben od. dgl. hergestellt werden. Die Achsen A der Hohlräume 11 verlaufen in Richtung bzw. parallel zur Flächennormale der unporigen Platte 12.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 besteht die biegesteife Schale 2 aus einer Wellblechlage 13 und aus ca. 1 cm dicken Latten 14. Die Latten 14, die aus Holz bestehen können, sind in gegenseitigen Abständen von etwa 30 cm an der ca. 1 mm dicken Wellblechlage 13 unter Bildung der eine Einheit darstellenden biegesteifen Schale quer zur Wellung befestigt. Infolge ihrer Wellungen ist die Wellblechlage 13 schon voft Hause aus in Wellenlängsrichtung biegesteif. Die Latten 14 machen die Wellblechlage 13 auch in Wellenquerrichtung biegesteif. Auf diese Weise bilden die Latten 14 die eine und die Wellblechlage 13 die andere von zwei zur biegesteifen Schale 2 gehörenden hohlraumbildenden Schichten. Die Hohlr?eme 15 der biegesteifen Schale 2 sind durch die Wellungen der Wellblechlage 13 begrenzt. Die Achsen A der Hohlräume 15 verlaufen senkrecht zur Flächennormale der unporigen Platte 12. Letztere kann auch weggelassen werden, wobei dann unm;ttelbar auf der Außenseite der Wellblechlage 13 fahrzeugübliche Beläge aus Holz, Kunststoff od. dgl. angeordnet sind.
Es können auch mehrere Wellblechlagen nebeneinander, z. B. jeweils in um eine halbe Wellenlänge versetzter oder in kreuzweiser Anordnung, vorgesehen sein.
Die punktweise Befestigung der Schwerstoffmatte 3 an der biegesteifen Schale 2 kann aus einer Klebung oder aus einer Nagelung 16 bestehen, wie sie in F i g. 4 angedeutet ist. Im Falle einer Klebung kann zur punktweisen Befestigung jeweils ein Stück eines doppelseitig klebenden Klebestreifens zwischen der biegesteifen Schale 2 und der Schwerstoffmatte 3 angeordnet sein.
Bei den Ausführungsformen nach den F i g. 3 und 5 ist die Schwerstoffmatte 3 auf ihrer Außenseite mit einer
z. B. aufgeklebten Außenschicht 17 versehen, die gemäß F i g. 3 aus einer dem Aussehen dienenden Tapete und gemäß F i g. 5 aus einem gegen Begnadigungen schützenden dünnen Stahlblech besteht. Im c. rsteren Fall ergibt sich — insbesondere bei zuvor auf die die biegeweiehe Schale bildende Schwerstoffmatte aufgeklebter Tapete — gewissermaßen eine »Schalldämmtapete«.
Nachstehend werden für die Ausführungsform nach F i g. 3 und 4 sowie für die Ausführungsform nach F i g. 5 und 6 folgende erprobten Anwendungsbeispiele I und II angegeben:
Beispiel I
Der Aufbau des als Wohnungstrennwand erprobten Trennelementes entspricht den F i g. 3 und 4. Die Dicke der Putzschicht beträgt ca. 1,5 cm, die Dicke der halbsteinstarken Bimssteinwand ca. 11,5 cm und die Dicke der durch eine Schwerstoffmatte gebildeten biegeweichen Schale ca. 0,4 cm. Letztere weist ein Flächengewicht von etwa 10 kg/m2 auf und ist in Breiten von 1 m punktweise unmittelbar an die Bimssteine angenagelt. D:° zwischen den Bahnen und am Rande entstehenden Schlitze sind mit dauerplastischem Kitt gedichtet. Es ergab sich hierbei im Vergleich mit einer Sollkurve nach DIN 52 210 ein Schallschutzmaß von + 5 dß bei dem für Wohnungstrennwände niedrigen Gesamt-Flächengewicht von 160 kg/m2, und vor allem bei der geringen konstruktiven Dicke von nur 13,4 cm. Ein derartiges Schallschutzmaß ist sonst nur mit Vollziegelwänden mit einem Flächengewicht von ca. 400 kg/m2 und einer Dikke von ca. 25 cm, also mit bekannten Wänden von 2,j('achem Flächengewicht und ca. 2facher Dicke erreichbar.
Überraschend war, daß eine Zwischenschaltung von Unterlegscheiben als Zwischenstücke zwischen Schwerstoffmatte und Bimssteinwand keine Verbesserung und eine Verdoppelung der Zahl der Nägel keine Verschlechterung der Schalldämmung brachte.
Beispiel II
Der Aufbau des ais Fahrzeugfußboden erprobten Trennelementes entspricht den F i g. 5 und 6. Der mit der durch das 1 mm starke Stahlblech gebildeten unpcrigen Platte verklebte Gitterrost hat eine Dicke von ca. 30 mm zuzüglich 7 mm Klebstoff und die durch die Schwerstoffmatte gebildete biegeweiche Schale eine Dicke von 6,8 mm. Die Kombination ergab — auf einem
nicht ganz nebenwegfreien Prüfstand — bei einer Probe von U5m- 2'm immerhin ein LuftschallschutzmaO von OdB bei einem Gesamtgewicht von 50 kg/m2 und, was ebenfalls über den Stand der Technik wesentlich hinausgeht, bei einer Gesamtdicke von nur 4,03 cm.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
IO
15
20
25
JO
J5
40
50
55
60
65

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Zweischaliges Trennelement zur Luftschalldämmung, bestehend aus einer biegesteifen Schale und einer biegeweichen Schale, wobei die biegesteife Schale Hohlräume aufweist, die nach innen hin offen und Luftschwingungen zugänglich sowie nach außen hin abgedichtet sind, und wobei die biegeweiche Schale an der biegesteifen Schale punktweise befestigt ist und wobei die biegeweiche Schale als dünne Schwerstoffmatte mit einem gummielastischen Stoff als Bindemittel und schweren teilchenförmigen Füllstoffen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwerstoffmatte (3) unmittelbar an der biegesteifen Schale (2) befestigt ist und daß das Bindemittel der Schwerstoffmatte aus einem innerlich oder äußerlich weichgemachten thermoplastischen Kunststoff, wie Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyacrylsäureester, Copolymeren z.B. von Äthylcp mit Vinylacetat, und die teilchenförmigen Füllstoffe aus gemahlenen Mineralien, wie Sand, Schiefermehl oder Schwerspat oder Metallfeinspänen mit einem spez. Gewicht von mehr als 4 g/cm3, wie Kupfer, Eisen und deren Oxide oder Salze, bestehen, wobei der Anteil der Füllstoffe an der Schwerstoffmatte mehr als 6O-Sew.-°/o beträgt.
2. Trennelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die punktweise Befestigung der Schwerstoffmatte (3) aus einer Nageiung (16) besteht.
3. Trenneiement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die punktweise Befestigung der Schwerstoffmatte (3) aur einer Klebung besteht.
4. Trenneiement nach Ansj ach 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur punktweisen Befestigung jeweils ein Stück eines doppelseitig klebenden Klebestreifens zwischen der biegesteifen Schale (2) und der Schwerstoffmatte (3) angeordnet ist.
5. Trennelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (1) als vorgefertigtes Bauteil ausgebildet ist.
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