DE2953356C1 - Bauelement fuer die Luftschalldaemmung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauelement für die Luftschall­ dämmung in plattenförmiger Ausbildung zum Einbau in Wände, Decken und Türen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das Maß der Luftschalldämmung einer Wand hängt bekannt­ lich hauptsächlich von ihrem Flächengewicht, d. h. von ihrer Masse ab. Aus dieser Feststellung ist theoretisch das den Zusammenhang zwischen dem Flächengewicht einer Wand und der Schalldämmzahl wiedergebende bekannte Massengesetz abgeleitet worden. Praktische Messungen zeigen aber, daß die nach dem Massengesetz errechneten Schalldämm­ zahlen nicht erreicht werden, da die elastischen Wandei­ genschaften nicht berücksichtigt werden. Wenn mit steigen­ der Schallerregungsfrequenz die Wellenlänge in Luft bei einer bestimmten Frequenz kleiner wird als die Biege­ wellenlänge der Wand, treten Koinzidenz-Wirkungen auf, welche aus der Resonanz zwischen der akustischen Anregung der Wand und ihren freien Biegeschwingungen entstehen und die Schalldämmung stark vermindern. Dieser durch die Koinzidenz-Wirkungen auftretende Einbruch in das Massen­ gesetzt liegt bei den meisten Werkstoffen für raumtrennende Wände zwischen 60 und 3200 Hz, und es scheint unmöglich, in diesem Bereich die theoretische Schalldämmzahl zu erreichen. Die meisten plattenförmigen Wand- oder Tür­ elemente haben ein Flächengewicht von 6-40 kg/m². Für diese Flächengewichte haben umfangreiche Messungen ge­ zeigt, daß der größte Teil der Koinzidenz-Wirkungen, d. h. die Verminderung der Schalldämmung, in dem erwähnten Frequenz­ bereich auftritt.

Es sind erhebliche Anstrengungen unternommen worden, um die Luftschalldämmung von plattenförmigen Bauelementen zu erhöhen. Grundsätzlich kann dies dadurch geschehen, daß das Flächenge­ wicht einer Platte durch Belegung der Platte mit zusätzlicher Masse erhöht und/oder daß die Eigensteifigkeit der Platte ver­ mindert wird, so daß der Einbruch in das Massengesetz erst bei einer über 3000 Hz liegenden Frequenz erfolgt.

Es ist bekannt, eine Platte mit Sandbeuteln zu beschweren. Da­ durch wird zwar anfänglich eine gute Wirkung erzielt, jedoch baut diese sich auf die Dauer ab, da durch Absetzungen im Sand Hohlräume entstehen, die den Dämmwert abfallen lassen. Auch das Ausfüllen der Hohlräume von stranggepreßten Platten mit Sand bringt keine befriedigenden Resultate, da sich der Sand in den verhältnismäßig großen Hohlräumen setzt, was eine Ver­ ringerung der Schalldämmung zur Folge hat. Es ist auch bekannt (DE-PS 12 11 370), Bahnen eines flexiblen Werkstoffes so zu ver­ binden, daß zwischen ihnen Taschen entstehen, die mit Sand gefüllt werden. Bei dieser Konstruktion tritt zwar bei geeigneter Ausbildung und Anordnung der Taschen ein Absetzen des Sandes nur in geringerem Maße auf, jedoch können auch hier Koinzidenz­ erscheinungen zwischen 1500 Hz und 2000 Hz nicht verhindert werden, was wohl darauf zurückzuführen ist, daß sich bei mine­ ralischen Granulaten, zum Beispiel bei Sand, die Einzelkörner verzahnen und hierdurch ihre freie Beweglichkeit aufgehoben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauelement der eingangs näher erläuterten Art so auszugestalten, daß Koinzi­ denz-Wirkungen im gesamten erwähnten Frequenzbereich von 60-3200 Hz praktisch nicht auftreten.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Zunächst erhält man durch den beschriebenen Aufbau des Bau­ elementes eine über die gesamte Fläche des Bauelementes ange­ nähert gleichmäßige Verteilung des Füllmaterials. Als Füllma­ terial wird ein im wesentlichen kugelförmiges metallisches Ma­ terial, z. B. in Form von Stahlkügelchen, verwendet. Das kugel­ förmige Material hat eine geringe Korngrößenstreuung. Dies er­ leichtert eine regelmäßige Schüttung, so daß ein Setzen oder Zusammensacken praktisch nicht auftreten kann. Die Stahlkügel­ chen berühren sich gegenseitig nur punktförmig und geben daher Gewähr für geringste dynamische Steifigkeit. Auch ist die inne­ re Dämpfung des metallischen Granulats wegen seiner größeren spezifischen Masse größer als diejenige von Sand.

Wesentlich ist in allen Fällen, daß die Kammerhöhe in vertika­ ler Richtung sehr gering ist, z. B. etwa 3-10 mm, um etwa auftretende Setzungen über die gesamte Höhe des Bauelementes zu verteilen.

Die Erfindung ist in einigen Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines Bauelementes für die Luft­ schalldämmung aus einer Wellpappe,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 in stark vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 eine Ansicht eines weiteren Bauelementes für die Luftschalldämmung und

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3 in stark vergrößertem Maßstab.

Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Bauelement 1 wird eine aus zwei Außenbahnen 2, 3 und einer gewellten Mittel­ bahn 4 gebildete Wellpappe benützt, deren zwischen den Bahnen 2, 3, 4 gebildete Hohlräume Kammern 5, 6 bilden, die mit einem metallischen Material gefüllt sind. Das Material besteht hierbei aus einzelnen kugelförmigen Partikeln. Die Kammern 5, 6, siehe Fig. 1, verlaufen horizontal, was wesentlich ist, um eine in vertikaler Richtung geringe Höhe der Masse zu erreichen. Die Längen­ ausdehnung in horizontaler Richtung dagegen kann be­ liebig lang sein. Günstig ist auch, wenn die durch die Bahnen 2, 3, 4 gebildeten Wände der Kammern 5, 6 biege­ weich sind. Die Bahnen 2, 3, 4 können deshalb nicht nur aus Pappe bestehen, sie können auch aus einem anderen biegeweichen Material sein.

Das in Fig. 3 und 4 dargestellte Bauelement 1 ist demjenigen nach Fig. 1 und 2 ähnlich. Es sind auch hier Kammern 7 gebildet, die jedoch beulenförmig geformt und durch eine Bahn 8 abgedeckt sind. Die Kammern 7 sind nebeneinander und zueinander versetzt angeordnet sowie ebenfalls mit ei­ nem metallischen, im wesentlichen kugelförmigen Material gefüllt.

Wie bereits erwähnt wurde, können die Wände der Kammern 5, 6, 7 aus verschiedenen Materialien bestehen, z. B. aus Papier, Kunststoff oder Metallen. Auch Materialien aus Holz- oder Mineralfasern sind verwendbar. Im weiteren können auch Textilen zur Bildung der Kammern verwendet werden. Hierbei können beispielsweise zwei Stoff­ bahnen abgesteppt werden, wobei das Füllmaterial zwischen den Nähten liegt. Werden hierbei lange und enge Kanäle gebildet, so sind diese in horizontaler Lage anzuordnen.

Das beschriebene Bauelement 1 kann für die Bildung von Wänden, Decken und Türplatten verwendet werden, wobei es zweckmäßig auf einem formstabilen Träger befestigt wird, z. B. durch Kleben oder Leimen. Die Wirkung dieses Bauelementes sei an dem nachstehenden Beispiel gezeigt:

Wird eine Spanplatte von 19 mm Wandstärke allein für die Luftschalldämmung verwendet, so weist die Schalldämmzahl in Funktion der Frequenz im Bereich zwischen 1500 und 2000 Hz Koinzidenz-Wirkungen auf, und es erfolgt hier der Einbruch in das Massengesetz. Wird nun diese Spanplatte mit einem Bauelement nach Fig. 1 belegt, so ist in dem wichtigen Bereich zwischen 100 und 4000 Hz keine Koinzidenz-Wir­ kung festzustellen. Während der Luftschall-Isolations­ index I_a (nach ISO-Empfehlung R 717/1968) 29 dB be­ trägt, steigt dieser Wert bei der mit dem Bauelement 1 nach Fig. 1 beschichteten Platte auf 40 dB und liegt bei einem Flächengewicht von 31 kg/m² nur knapp über dem theoretischen Wert von 42 dB.

Claims (3)

1. Bauelement (1) für die Luftschalldämmung in plattenförmi­ ger Ausbildung zum Einbau in Wände, Decken und Türen, das biegeweiche Wandungen (2, 3, 4) aufweist und in vertikaler Richtung in mehrere Kammern von geringer Höhe unterteilt ist, die mit einem Granulat oder einem körnigen Material gefüllt sind, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kammern (5, 6, 7) mit einem im wesentli­ chen kugelförmigen, metallischen Material gefüllt sind.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Höhe der Kammern in vertikaler Richtung 3-10 mm beträgt.

3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kammern in eine Platte, z. B. eine Weichfaserplatte, eingearbeitete Nuten sind, die durch eine biegeweiche Abdeckung geschlossen sind.