DE2947607C2 - Luftschallschluckende Verkleidung für eine Wand oder Decke - Google Patents
Luftschallschluckende Verkleidung für eine Wand oder DeckeInfo
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Description
W(N" W,: Ly-W).
2. Verkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume des Faservlieses
im Bereich der Tcilschichten wenigstens teilweise mit der Haftmasse ausgefüllt sind.
30
35
Die Erfindung betrifft eine luftschallschluckende Verkleidung für eine Wand oder Decke, bestehend aus
einer Lochplatte mit einem Lochflächenanteü L und einem mit einer diskontinuierlich verteilten Haftmassenschicht
darauf aufgeklebten Faservlies mit einem nicht von der Haftmasse überdeckten Offenflächenanteil
N jeweils pro Flächeneinheit sowie einem Strömungswiderstand
W, in den haftmassenfreien Zonen, wobei die Lochplatte in einem Abstand von der Wand
oder Decke befestigt ist, der groß ist gegenüber der Dicke des Faservlieses und wobei die Verkleidung einen
gewünschten Gesamtströmungswiderstand Waufweist.
Die physikalischen Grundlagen für die Konstruktion einer Verkleidung dieser Art werden in »Wirtschaftliche
Gestaltung von Schallschluckdecken«, G. Kurtze, erschienen in VDI-Z 119 (1977), Nr. 24, Seiten 1193fT.,
näher behandelt. Es ist daraus zu entnehmen, daß sich unter Verwendung dünner Faservliese dann eine breitbandige
und gute Schalldämpfung erzielen läßt, wenn eine starre Anordnung in einem, bezogen auf seine
Dicke, großen Abstand vor der Wand des Raums möglich ist, in welchem die Schallabsorption erhöht werden
soll. Der dabei ausgenutzte Effekt wird durch ein Beispiel verdeutlicht, das Bezug nimmt auf eine Metallkassette
mit 70 mm Tiefe, die stirnseitig durch ein Lochblech abgedeckt ist sowie durch ein dünnes Faservlies,
das auf dessen Rückseite unmittelbar aufgeklebt ist. Beim gegenseitigen Verkleben der beiden Teile muß
darauf geachtet werden, daß der Strömungswiderstand der VliesstofTschicht nicht Undefiniert erhöht wird. Der
Klebstoff darf deshalb nicht auf dem VHesstoffaufgetragen werden, was die praktische Durchführung der Verklebung
kompliziert Ein anderer Nachteil ergibt sich daraus, daß die Perforierung des Lochbleches nach Art
und Lochflächenanteil in relativ engen Grenzen festgelegt ist, was einer freien Gestaltungsmöglichkeit der
Sichtseite abträglich ist
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Verkleidung mit dem Ziel einer einfacheren
Herstellbarkeit weiter zu entwickeln, wobei zugleich eine verbesserte Gestaltung der Sichtseite in ästhetischer
Hinsicht ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Haftmassenschicht in Form eines regelmäßigen
Musters aus im wesentlichen runden, kreisringformigen und/oder langgestreckten Teilschichten auf dem
Faservlies verteilt ist, deren Durchmesser bz>. Breite
bei einer Dicke des Faservlieses von 0,1 bis 0,5 mm 0,1 bis 3 mm beträgt und die einander so zugeordnet
sind, daß der Offenflächenanteil N möglichst gleich ist dein Verhältnis aus dein Strömungswiderstand W, und
dem Produkt aus dem Lochflächenanteü L und dem Gesamtströmungswiderstand
W,: Lx W).
Das Muster, in dem die diskontinuierliche Haftmassenschicht auf dem Vliesstoff aufgebracht ist, läßt sich
auf verschiedene Weise erzeugen, beispielsweise bei Verwendung einer flüssigen Haftmasse unter Anwendung
üblicher Druck- oder Sprühverfahren, bei Verwendung einer pulverförmigen, trockenen Haftmasse unter
Anwendung eines Streuverfahrens. Die als Haftmassen in Betracht zu ziehenden polymeren Werkstoffe können
übliche Klebstoffe sein, beispielsweise solche aus der
Gruppe der Thermoplaste, die in einem Lösungsmittel gelöst oder die in einer Flüssigkeit suspendiert sind.
Durch gezielte Einstellung der Viskosität kann dabei erreicht werden, daß das Eindringen der Haftmasse in
das Innere des Faservlieses während und im Anschluß an den Aufbringvorgang in einem zuvor ermittelten,
bestimmten Verhältnis eintritt. Nach der Verfestigung wird hierdurch eine zusätzliche Versteifung des Faservlieses
erreicht.
Als Haftmasse können auch polymere Werkstoffe verwendet werden, die bei einem Auftrag in flüssiger Form
unter Anwendung der vorstehend genannten Verfahren während der anschließenden Trocknung in den
B-Zustand überführt werden können, 4- h. in einen
chemisch vorvernetzten Zustand. Zu diesen polymeren Werkstoffen gehören die Polyesterharze. Sie erlangen
durch eine anschließende, nochmalige Erwärmung eine erhebliche Adhäsivkraft, die durch die parallel einsetzende,
vollständige Aushärtung zu unlösbaren, festen Verbindungen führt. Die Anwendung einer solchen
Haftmasse ist aus diesem Grunde ganz besonders geeignet für Anwendungen, in denen die Verkleidung
während der normalen Benutzung höheren Temperaturen ausgesetzt sein kann.
Die optimale akustische Wirksamkeit besitzt eine Verkleidung zum Dämpfen von Luftschall dann, wenn
der Strömungswiderstand W = 800 Nsm~3 aufweist. In
den Fällen, in denen eine optimale Auslegung angestrebt wird, kann der Wert als eine Konstante in den
erfindungsgemäß vorgeschlagenen Formelausdruck eingesetzt werden. Als Lochflächen- bzw. als Oberflächenanteile
des Lochbleches bzw. des Vliesstoffes werden jeweils die relativen Anteile an der Gesamtfläche
eingesetzt bzw. erhalten. Der Strömungswiderstand Wv
des unbeschichteten Faservlieses ist eine physikalische Größe, die durch eine labormäßige Messung ermittelt
werden kann.
Die Haftmasse bildet eine feste Verbindung zwischen dem Faservlies und dem Lochblech. Sie dient außerdem
dazu, zu verhindern, daß das Vlies von der Luftbewegung
infolge des darauf lastenden Schallwechseldruckes mitgerissen wird. Neben einer starren Festlegung
der einzelnen Fasern wird deshalb angestrebt, daß :o das vorhandene Offenporenvolumen des unbeschichteten
Faservlieses möglichst wenig beeinträchtigt wird. Die gewählte Musterung hat aus diesem Grunde regulär
eine sehr feine Struktur, die wahlweise aus im wesentlichen runden, kreisringförmigen und/oder Ianggestreckten
Teilschichten zusammengesetzt sein kann. Die einzelnen Teilschichten können unabhängig voneinander
auf das Faservlies aufgebracht sein, sie können sich gegenseitig Oberkreuzen oder überschneiden oder
einander in beliebiger und stetig ändernder Variation zugeordnet sein.
Die unmittelbar von der Haftmasse bedeckten Teile des Faservlieses haben selbst praktisch keinerlei schalldämpfende
Eigenschaften. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in bezug auf eine Verhinderung
von Eigenbewegungen der Fasern sind die Hohlräume des Faservlieses im Bereich der Teilschichten
wenigstens teilweise mit der Haftmasse ausgefüllt. Geschieht dieses in flüssiger Form, beispielsweise bei
Verwendung einer Haftmasse auf Basis eines Schmelzklebers, dann umiüilt dieser die Einzelfasern des
Faservlieses im Bereich der Teilscb>rhten vollständig,
wodurch eine optimale Festlegung gelingt.
Zur Anwendung kommt ein unbeschichteter Faservliesstoff mit einem Strömungswiderstand
W, = 140 NsnT3. Dieser weist ein Flächengewicht von
44 g/m2 auf sowie eine Dicke von 0,2 mm. Er ist nach dem Naßvliesverfahren erzeugt aus einem Gemisch von
70% Zellstoff-Fasern mit einer Länge von durchschnittlich 3 mm und zu 30% aus Glasfasern mit einer Länge
von 5 mm. Die Verfestigung wurde mit Hilfe eines Bindemittels bewirkt.
Das Faservlies besitzt einen papierartig steifen Griff sowie eine offenporige Struktur. Es hatte folgende
Zusammensetzung:
Faseranteil 58%
Binderanteil
Acryl 14%
PVC 4%
Flammschutzmittel, Farbpigmente
und sonstige Zuschläge 24%
Zur Verfugung steht weiterhin eine unter ästhetischen
Gesichtspunkten gestaltete Lochplatte aus Aluminium. Diese weist runde Durchbrechungen auf,
deren Mittelpunkte auf einem gleichseitigen Dreiecksraster angeordnet sind mit einem gleichbleibenden Mittelpunktsabstand
von 0,6 cm. Die Durchbrechungen haben einen Durchmesser von jeweils 3 mm, und ihre
Fläche bedeckt demzufolge 20% der Gesamtfläche der Lochpatte, was einem Lochflächenanteil L = 0,2
entspricht.
Das zu lösende Problem besteht darin, eine Aussage über die Verteilung der Haftmassenschicht auf dem
Faservlies anzugeben, die bei optimaler akustischer Wirksamkeit eine einfache Kaschierung der Lochplatte
ermöglicht.
40
50
55
60 Unter Berücksichtigung des in der Anspruchsfassung enthaltenen Formelausdruckes und des bekannten
optimalen Strömungswiderstandes W=800NsnT3
einer Anordnung zur Absorption von Luftschall ergibt sich für den relativen Offenflächenanteil N des Faservlieses
N=-
140 Nsm"
— =0,875.
LW 0,2-800 Nsm
Entsprechend beträgt H1 der von der Haftmassenschicht
bedeckte Anteil pro Flächeneinheit des Faservlieses
H=I-N= 0,125.
. Nur wenn dieser Flächenanteil des Faservlieses (H)
mit der in einer feinen Musterung verteilten Haftmassenschicht bedeckt ist, wird eine optimale akustische
Wirksamkeit erreicht. Die Art der Musterung an sich ist
dagegen von geringerer Bedeutung, Die Breite langgestreckter Teilschichten soll bei einer Dicke des Faservlieses
von 0,1 bis 0,5 mm in einem Bereich von 0,1 bis 3 mm liegen, der Durchmesser flächenbedeckender
runder Teilschichten in einem Bereich von 0,2 bis 2 mm.
Vereinfacht lassen sich die Mittelpunktsabstände der
Teilschichten bei den am häufigsten wiederkehrenden Musterungen auch formelmäßig berechnen; beispielsweise
bei kreisrunden und nicht kreisrunden Teilschichten (oder Löchern der Lochplatten) in einer regelmäßigen
oder unregelmäßigen Rasterung gemäß
35 oder bei Teilschichten, die als ununterbrochene, sich
parallel zueinander erstreckende Linien ausgebildet
sind
Darin bedeuten:
a = Mittelpunktsabstand,
Οι = Mittenabstand,
η = Anzahl je Flächeneinheit,
η ι = Anzahl je Längeneinheit.
Οι = Mittenabstand,
η = Anzahl je Flächeneinheit,
η ι = Anzahl je Längeneinheit.
Unter Verwendung des Ausdrucks
und unter Berücksichtigung der weiteren Randbedingungen wird für ein Muster der Haftmassenbeschichtung
aus regelmäßig wiederkehrenden Kreisflächen ein Durchmesser d = 0,4 mm gewählt. Für die regelmäßig
wiederkehrenden Kreisflächen gilt der Zusammenhang
Somit ergibt sich für einen bedeckten relativen Flächenanteil //=0,125 der Mittelpunktsabstand
a = 1 mm für die Rasterung.
Unter Verwendung des Ausdrucks
1
1
und unter Berücksichtigung der weiteren Randbedingungen wird für ein Muster aus geradlinig ausgebildeten
und parallel zueinander verlaufenden Teilschichten eine Breite 6 — 1 mm gewählt. Für diese Teilschichten
gilt der Zusammenhang
Πι=τ·
Somit ergibt sich mit dem relativen Flächenanteil H = 0,125 ein jeweiliger Mittenabstand a{ - 8 mm.
Beide Muster werden durch Aufdrucken auf das Faservlies realisiert unter Verwendung eines Haftklebers,
der aus einem selbstklebenden Thermoplasten besteht. Die Auftragung wurde so vorgenommen, daß
der Kleber bis zu V3 in das Faservlies eindrang. Nach dem Aufdrucken wies das Faservlies ehi Flächengewicht
von 66 g/m2 auf, und die Teilschichtsn hatten
eine Höhe von 0,1 bis 0,3 mm über dessen Oberfläche.
Aus diesen Faservliesen wurden Zuschnitte entsprechend der Größe der Lochplatte entnommen, mit
der Haftkleberbeschichtung auf deren Rückseite aufgelegt und angepreßt.
30
35
45
60
65
Claims (1)
1. Luftschallschluckende Verkleidung für eine Wand oder Decke, bestehend aus einer Lochplatte
mit einem Lochflächenanteü L und einem mit einer diskontinuierlich verteilten Haftmassenschicht
darauf aufgeklebten Faservlies mit einem nicht von der Haftmassenschicht überdecktes Offenflächenanteil N jeweils pro Flächeneinheit sowie einem
Strömungswiderstand W, in den haftmassenfreien Zonen, wobei die Lochplatte in einem Abstand von
der Wand oder Decke befestigt ist, der groß ist gegenüber der Dicke des Faservlieses und wobei die Verkleidung einen gewünschten Gesamtströmungs-
widerstand W aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftmassenschicht in Form
eines regelmäßigen Musters aus im wesentlichen runden, kreisringiormigen und/oder langgestreckten Teilschichten auf dem Faservlies verteilt ist, dcfcfl Düf CÖfilcSScf uZw. Breite uci ciiicT j-rxC&C VGiI
0,1 bis 0,5 mm 0,1 bis 3 mm beträgt und die einander so zugeordnet sind, daß der Offenflächenanteil N
möglichst gleich ist dem Verhältnis aus dem Strömungswiderstand W, und dem Produkt aus dem
Lodiflächenanteil L und dem Gesamtströmungswiderstand
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