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" Lärmschutzwand
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Die Erfindung richtet sich auf eine Lärmschutzwand aus mehreren an
ortsfesten Pfosten oder Rahmen parallel zueinander angeordneten, unter Verwendung
schalldämmender und -absorbierender Werkstoffe gestalteten Lamellen.
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Lärmschutzwände werden sowohl aus zu Feldern vereinigten Platten,
als auch aus parallel übereinander angeordneten Lamellen hergestellt, die vielfach
aus tragendem Metallblech und in dieses eingelegten Schallschiuckstoffen bestehen.
An den Wänden von Schlitzen und Kanälen solcher offenporiger Stoffe entsteht durch
Reibung eine Dämpfung der den Schall weiterleitenden Luftschwingung und damit eine
Umwandlung der Schallenergie in Wärme. Diese Dämpfung ist umso größer, je größer
die Oberfläche der offenen Poren und Schlitze ist. Deshalb sind z.B. Textil-, Mineral-
oder Glasfasermatten oder -platten, unverputzte Bims- oder Holzspanbetonplatten
o.ä. Konstruktionselemente mit besonders guten schallschluckenden Eigenschaften.
Diese Materialien sind in der Regel nicht selbsttragend. Außerdem sind sie gerade
aufgrund
ihrer großen Oberfläche anfällig gegen korrosive Angriffe
von Witterung und Abgasen. Die große Oberfläche bietet darüber hinaus eine gute
Ablagerungsfläche für Schmutz, der nur schwer wieder zu entfernen ist.
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Aus diesem Grunde müssen bei den bisher bekanntgewordenen Konstruktionen
die verwendeten Schallschluckmaterialien durch Beschichtung oder zusätzliche Konstruktionselemente,
wie gelochte Metallbleche, Streckmetall-matten oder Kunststoffschichten, abgesteift
und gehalten sowie gegen die Witterung geschützt werden.
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Diese Maßnahmen vermindern allerdings die Schallschluckfähigkeit,
und die schützenden Teile der Gesamtkonstruktion sind ihrerseits wieder der Gefahr
von Korrosion, Versprödung und Verschmutzung ausgesetzt, müssen dagegen geschützt
werden und sind deshalb aufwenig Es sind auch Konstruktionen bekannt, bei denen
festere, beständigere und deshalb keines besonderen Schutzes bedürfende Schallschluckmaterialien
verwendet werden, wie zum Beispiel unverputzter Bims- oder Holzspanbeton. Wegen
der spezifisch geringeren Oberfläche offener Poren und Schlitze ist aber auch die
tchallschluckfähigkeit dieser Materialien geringer. Höchsten Ar:forderungen an Schallabsorption
vermögen so hergestellte Lärmschutzwände nicht zu genügen.
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Es müssen infolgedessen neue Wege aufgesucht und beschritten werden,
den bei den verschiedenen Werkstoffen noch immer bestehenden Widerspruch zwischen
hoher Dauerbeständigkeit und maximalem Schallschluckvermögen optimal zu lösen.
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Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck bei einer aus Lamellen gestalteten
Wärmeschutzwand vorgeschlagen, daß die Lamellen aus zwei einen spitzen Winkel von
etwa 450 einschließenden, im wesentlichen ebenen Schenkeln gebildet sind, von denen
der eine in einer vertikalen Ebene etwa senkrecht zur Schallquelle bzw. der Richtung
der zu verhindernden Schallausbreitung angeordnet ist und der andere in Richtung
der Schallquelle auskragt und etwa in einer gedachten Ebene senkrecht zum Fuß des
ersten Schenkels endet.
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Zwischen beiden Schenkeln wird ein Raum gebildet, dessen Wände die
einfallende Schallwelle auf die jeweils gegenüberliegende Wand ablenken. Durch die
Formgebung des Raumes zwischen den beiden Schenkeln treffen die aus der Richtung
der Schallquelle einfallenden Schallwellen mehrfach auf die schallschluckenden Lamellenoberflächen,
dabei wird jedesmal ein bestimmter Anteil der auftreffenden Schallenergie absorbiert.
Die ggf. wieder abgestrahlte Schallenergie ist damit wesentlich geringer als entsprechend
den verwendeten Materialien erwartet werden müßte. Die nicht direkt der Witterung
und Verschmutzung ausgesetzten Wandoberflächen sind dabei offenporig und damit schallschluckend
ausgebildet. Die den Angriffen von Witterung und Abgasen sowie der Verschmutzung
ausgesetzten Wandoberflächen können hingegen glatt und hart und mit geschlossener
Oberfläche ausgeführt werden, ohne daß dies der Schallschluckfähigkeit der Gesamtkonstruktion
Abbruch
tut. Sie sind damit durch korrosive und versprödende, die
Dauerbeständigkeit beeinträchtigende Angriffe nicht gefährdet und besitzen ein hohes
Selbstreinigungsvermögen.
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Es liegt im Rahmen dieses allgemeinen Gedankens, daß die beiden einen
spitzen Winkel einschließenden Schenkel einen einstückigen Lamellenkörper bilden.
Dabei verläuft der eine Schenkel in der Ebene der Lärmschutzwand, während der andere
im Winkel zwischen 40 und 500, insbesondere 450, in Richtung der Schallquelle auskragt.
Werden solche Lamellenkörper parallel zueinander zwischen Pfosten oder in einem
Rahmen eingesetzt, ist in dem Verband der Lamellen der Fuß eines Lamellenkörpers
über der Winkelspitze des benachbarten Lamellenkörpers angeordnet. Gegebenenfalls
können die Lamellenkörper aufeinander aufruhen.
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Eine andere Alternative sieht vor, daß die beiden einen spitzen Winkel
einschließenden Schenkel je einem von zwei benachbarten Lamellenkörpern angehören,
deren Schenkel in einem stumpfen Winkel von etwa 1350 (nämlich 900 plus 450) miteinander
verbunden sind. Auch in diesem Fall handelt es sich um einen einstückigen Lamellenkörper
aus zwei Schenkeln. Diese werden im Verband so angeordnet, daß die Außenseite des
stumpfen Winkels des einen Lagerkörpers über demKopf des einen Schenkels des benachbarten
Lagerkörpers angeordnet ist. Die Wirkungsweise ist bei beiden Alternativen die gleiche.
Welcher Ausführungsform der Vorzug gegeben wird, richtet sich vornehmlich nach den
Möglichkeiten der Fertigung.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht der Lamellenkörper
aus einer tragenden Schicht und einer die Innenseite des spitzen Winkels bildenden
schallschluckenden Schicht.
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Schli-Ben die beiden miteinander verbundenen Schenkel des Lamellenkörpers
einen spitzen Winkel ein, bildet die schallschlukkende Schicht den Innenwinkel.
Bei der alternativen Ausführungsform, deren Schenkel im Winkel von etwa 1350 miteinander
verbunden sind, befindet sich die schallschluckende Schicht an der Innenseite des
im Verband der Lamellenkörper senkrecht zur Schallquelle verlaufenden Schenkels
und an der Außenseite des anderen Schenkels.
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Die tragende Schicht des Lamellenkörpers kann aus Beton, Bimsbeton,
Glas- oder Mineralfaserbeton, Asbestzement, Kunststoff, Holz oder Metall od.dgl.
bestehen, während die schallschluckende Schicht aus beispielsweise ausgewaschenem
Bimsbeton, Holzspanbeton, Heraklit, Textil-, Kunststoff-, Mineral-, Glasfaser od.
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dgl. besteht. Diese beiden Stoffe sind nach Möglichkeit bereits bei
der Herstellung des Lamellenkörpers miteinander verbunden, im allgemeinen naß in
naß hergestellt, so daß eine zusätzliche Verbindung entfällt. Besonders einfach
gestaltet sich die Herstellung eines Lamellenkörpers aus Bimsbeton, bei welchem
die eine, nämlich die schallschluckende Seite durch Auswaschen der Zementhaut derart
gestaltet wird, daß sie schallschluckende Eigenschaften annimmt.
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Hat die tragende Schicht des Lamellenkörpers eine glatte Außenfläche,
wie die Erfindung weiter vorsieht, ergibt sich ein besonders günstiger Selbstreinigungseffekt
durch Regen oder Wind.
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Die Lamellenkörper können in verschiedener Weise parallel zueinander
angeordnet sein. Bei einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung verläufe die
Längsachse der Lamellenkörper im Verband horizontal. Sie werden dann im allgemeinen
zwischen ortsfest verankerte Pfosten eingefügt.
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Eine andere Alternative besteht in einer Anordnung, bei der die Längsachse
der Lamellen im Verband vertikal verläuft. In beiden Fällen ist der eine Schenkel
in der Ebene senkrecht zur Richtung der zu verhindernden Schallausbreitung angeordnet
und bildet gewissermaßen die Wand, während der andere in Richtung der Schallquelle
frei auskragende Schenkel horizontal oder vertikal verläuft. Das Zwischenlösungen
mit schrägem Verlauf der Lamellen möglich sind, liegt auf der Hand. Ihr praktischer
Wert is abhängig von den Möglichkeiten der Formgebung der Lamellenkörper.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
sowie anhand der Zeichnung.
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Hierbei zeigen: Fig. 1 das Prinzip der Lärmschutzwand; Fig. 2 eine
erste Ausführungsform im vertikalen Schnitt;
Fig. 3 eine weitere
Ausführungsform, gleichfalls im vertikalen Schnitt; Fig. 4 einen Schnitt nach Linie
IV - IV in Fig. 2 und Fig. 5 eine vereinfachte Darstellung einer anderen Ausführungsform
sowie Fig. 6 die schematische Darstellung einer weiteren Abwandlung.
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Die erfindungsgemäße Lärmschutzwand basiert auf dem Prinzip von in
bestimmtem Abstand aufeinanderfolgenden parallelen Lamellen 1, die mit einer weiteren
Lamelle 2 einen Winkel carvon etwa 450 einschließen. Die Lamelle 2 steht in einer
etwa vertikalen Ebene senkrecht zu der Richtung 28 der zu verhindernden Schallausbreitung,
die beispielsweise von einem sich auf einer Straße in Pfeilrichtung 4 bewegenden
Fahrzeug ausgehen soll. Die von der Schallquelle 3 ausgehenden Schallwellen sind
anhand der beispielsweise angegebenen Strahlen 5,6,7,8 angedeutet. Sie treffen in
ihrer Mehrzahl auf die Oberseite 9 der Lamelle 1 auf und werden von dort aus entsprechend
den bekannten physikalischen Gesetzen abgelenkt, wie dies durch den in Fig. 1 angegebenen
Strahlenverlauf dargestellt ist. Hierbei treffen sie beispielsweise auf die Innenseite
10 der Lamelle 2 und auf die Unterseite 11 der Lamelle 1 auf. Gegebenenfalls können
sie auch aus dem querschnittlich parallelogrammartigen Raum 12 zwischen zwei benachbarten
Lamellen 1 und einer Lamelle 2 wieder austreten, wie dies anhand des Strahls 5.,
6', 7' verdeutlicht ist.
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Die im Bereich ihres Fußes 12 aneinander anschließenden Lamellen 2
bilden im Verband eine vertikale Wand 14, von der aus die Lamellen 1 in Richtung
der Schallquelle 3 frei auskragen.
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Ihr vorderes freies Ende 15 liegt etwa in einer gedachte: Ebene 16
senkrecht auf dem Fuß 13 der Lamelle 2.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 bilden die beiden einen spitzen
Winkel « einschlieSenden Lamellen 1 und 2 einen einheitlichen Lamellenkörper 17
von etwa V-förmigem Querschnitt und einer dem jeweiligen Abstand der die Lärmschutzwand
tragenden Pfosten 18 entsprechenden Länge. An den axialen Enden laufen diese Lamellenkörper
17 beispielsweise in ein Aussteifungsprofil 19 aus, dessen Stirnwand mit 20 bezeichnet
ist.
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Die Ausführungsform nach Fig. 3 geht bei grundsätzlich gleichem Grundprinzip
jedoch von Lamellenkörpern 21 aus, deren Lamellen 1 und 2 einen stumpfen Winkel
K von 900 plus 450 = 1350 einschließen. Der spitze Winkel von « befindet sich dann
zwischen je einer Lamelle 1 und 2 von zwei benachbarten Lamellenkörpern 21. Die
Außenseite des stumpfen Winkels p kann eine Stufe 22 bilden, die aiif dem freien
Ende 23 des Schenkels 2 aufruht.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 hingegen ruht der Fuß 13 des Schenkels
2 auf der abgeflachten Spitze 24 des die beiden Schenkel 1 und 2 verbindenden Winkels
auf.
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Sind die Lamellenkörper 17 bzw. 21 an den unter Niveau 27 verankerten
Pfosten 18 befestigt, verläuft die Längsachse der Lamellenkörper 17, 21 im Verband
horizontal. Die Lamellenkörper 17,21 können aber auch mit vertikal verlaufender
Längsachse im Verband angeordnet sein, wie dies die in Fig. 5 wiedergegebene Draufsicht
erkennen läßt. Die beiden Enden der Lamellenkörper 17, 21 sind dann zweckmäßig in
einem unteren und einem oberen Rahmenteil gefaßt, was im einzelnen nicht wiedergegeben
ist.
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Jeder Lamellenkörper 17,21 besteht aus einer äußeren tragenden Schicht
25, die eine möglichst glatte Oberfläche aufweist, was den Selbstreinigungseffekt
begünstigt. Darunter befindet sich eine schallschluckende Schicht 26. Bei sämtlichen
Ausführungsformen fällt somit, wie Fig. 1 erkennen läßt, der größte Teil der Schallwellen
auf die stark reflektierende tragende Schicht 25, von der sie auf die schallschluckenden
Schichten 26 der Lamellen 1 und 2 reflektiert werden. Da die Schallwellen mehrfach
auf die Schichten 26 auftreffen, vervielfacht sich die Absorption.
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Die Fig. 6 läßt eine stark vereinfachte Ausführungsform erkennen,
die aus einer vertikal angeordneten ebenen Platte 29 und an deren Vorderseite 30
wiederum im Winkel cJVon etwa 450 angeordneten Lamellenschenkeln 1 besteht. Die
Schenkel 1 und die Platte 29 sind getrennt voneinander hergestellt. An den Schenkeln
1 ist die Oberfläche 31 glatt bzw. weitgehend verschlossen,
und
sie neigt damit wenig zur Versprödung und Verschmutzung.
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Darüber hinaus weist sie einen hohen Selbstreinigungseffekt auf.
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An der Unterseite befindet sich eine schallschluckende Schicht 26.
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Die glatte Außenschicht ist bei 32 um das äußere Ende des auskragend
angeordneten Schenkels 1 herumgezogen. An der Platte 29 ist die Vorderseite 30 mit
einer schallschluckenden Schicht 26 versehen, wohingegen die Druckseite 32 eine
glatte bzw. verschlossene Oberfläche aufweist. Die Platte 29 kann horizontal unterteilt
sein, was im einzelnen nicht dargestellt ist. Sie überbrückt im allgemeinen den
Abstand zwischen zwei Pfosten 18, an denen nicht im einzelnen wiedergegebene Halter
befestigt sind, die die selbständigen lamellenschenkel 1 tragen.
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