DE29617340U1

DE29617340U1 - Schalldämpfungseinrichtung

Info

Publication number: DE29617340U1
Application number: DE29617340U
Authority: DE
Original assignee: RATHSFELD GLORIA
Current assignee: RATHSFELD GLORIA
Priority date: 1996-10-02
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 1998-02-05
Anticipated expiration: 2006-10-03

Description

SCHALLDÄMPFUNGSEINRICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine Schalldämpfungseinrichtung mit Kammern und eine daraus gebildete Schallschutzwand.

Bisher sind zum Beispiel aus der DE 26 27 801 Al Schalldämpfungseinrichtungen bekannt, die aus einer Vielzahl von Einzelkammern gebildet werden. Diese Kammern liegen zwischen einer perforierten Frontplatte und einer dazu parallelen, unperforierten Rückwandplatte, wobei jede Kammer jeweils eine kleine Eintrittsöffnung an der der Schallquelle zugerichteten Frontplatte aufweist. Die Schallwellen gelangen durch diese Eintrittsöffnungen in die einzelnen Kammern und werden darin gefangen und gedämpft. Derartige Kammern sind als Helmholz-Resonatorzellen bekannt. Die von jeder Zelle absorbierte Frequenz hängt dabei im wesentli-0 chen von der Tiefe der Kammern ab, weshalb vorgeschlagen wurde, eine Vielzahl von unterschiedlich konfigurierten Kammern vorzusehen, um einen breiten Frequenzbereich absorbieren zu können.

Derartige Schalldämpfungseinrichtungen aus Helmholz-Resonatorzellen weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie in ihrem Aufbau relativ komplex sind und insbesondere bei Absorption· eines möglichst breiten Frequenzbereiches einen hohen Herstellungsaufwand erfordern. Zudem erreichen sie selbst bei einer Ausgestaltung mit vielen unterschiedlichen Kammern kein zufriedenstellendes Absorptionsverhalten über ein breites Frequenzband.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schalldämpfungseinrichtung zu schaffen, mittels der bei einem einfachen Aufbau eine verbesserte Schalldämpfung über einen breiten Frequenzbereich möglich wird.

[File:ANM\RA1102B1.doc] Beschreibung, 17.09.96 Schallschutztechnik Gloria Rathsfeld, München

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Kammer auf einer der Schallquelle zugerichteten Seite eine Öffnung und einen der jeweiligen Öffnung gegenüberliegenden Ablenkabschnitt für die eintretenden Schallwellen aufweist, wobei die jeweiligen Ablenkabschnitte von wenigstens zwei benachbarten und zusammenwirkenden Kammern derart aufeinander zu gerichtet sind, daß die über die Öffnungen eintretenden Schallwellen aufeinander treffen.

Hierbei ist von wesentlichem Vorteil, daß Schallwellen derselben Schallquelle an den Ablenkabschnitten der Kammern derart aufeinander zugelenkt werden, daß sie sich beim Aufeinandertreffen im wesentlichen aufheben bzw. wenigstens reduzieren. Die im Schnittpunkt zwischen den beiden Kammern aufeinandertreffenden Schallwellen liegen dabei zueinander gegenläufig vor, weisen aber dieselbe Frequenzcharakteristik auf. Aufgrund von noch nicht vollständig geklärten Effekten wird hierbei eine wirksame Schalldämpfung erreicht, die im wesentlichen das gesamte Frequenzband des zu dämpfenden Schalls abdeckt.

Von weiterem Vorteil ist es, daß die guten Schalldämpfungseigenschaften bei einem einfachen konstruktiven Aufbau erreicht werden können.

Im Rahmen der Erfindung wird daher in vorteilhafter Weise durch Anwendung physikalischer Grundlagen eine wesentlichen Verbesserung der Schalldämpfung erreicht.

Die Schalldämpfungseinrichtung verbessert sich weiter, wenn die Öffnungen der Kammern im wesentlichen vollflächig ausgebildet sind. Dann gelangen nahezu alle auf die Kammern auftreffenden Schallwellen in die Kammern hinein und werden dort gedämpft. Im Gegensatz zur herkömmlichen Technik mit Helmholz-Resonatorzellen mit relativ kleinen Öffnungen kann daher der größte Teil der Schallwellen absorbiert werden

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Schallschutztechnik Gloria Rathsfeld, München

und wird nicht reflektiert. Die Wirksamkeit der Schalldämpfungseinrichtung erhöht sich dadurch wesentlich.

Dadurch, daß die Kammern mit rundem Querschnitt ausgebildet sind und daß die Ablenkabschnitte einen Kreisrohrbogen ausbilden, ist eine einfache Herstellung der erfindungsgemäßen Schalldämpfungseinrichtung möglich.

Alternativ ist es auch möglich, die Kammern mit einem rechteckigen Querschnitt auszubilden, wobei die Ablenkabschnitte wenigstens eine Winkelfläche vorzugsweise mit einem Winkel von 4 5 Grad zur Hauptausrichtung der Kammern ausbilden. Durch diese Ausgestaltungsweise kann in vorteilhafter Weise die gesamte Fläche, auf die die Schallwellen auftreffen, zur Absorption herangezogen werden, da zwischen den Kammern keine Toträume entstehen. Darüber hinaus werden die Schallwellen an den schrägen Ablenkabschnitten gezielt und im wesentlichen ohne eine Streuung aufeinander geleitet und die Schalldämpfung dadurch weiter verbessert. Zudem ist ein einfacher konstruktiver Aufbau der Schalldämpfungseinrichtung möglich.

Dadurch, daß die Kammern und die Ablenkabschnitte und/oder zwei benachbarte Kammern einstückig ausgebildet sind, vereinfacht sich die Herstellung der erfindungsgeraäßen Schalldämpfungseinrichtung weiter, ohne daß die Wirkung beeinträchtigt wird. Es entstehen so Doppelkammer-Module, die einen vielseitigen und wirksamen Einsatz der Schalldämpfungseinrichtung ermöglichen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Schallschutzwand aufgezeigt, die aus einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Schalldämpfungseinrichtungen ausgebildet ist. Eine derartige Schallschutzwand zeichnet sich durch

ein vorteilhaftes Schalldämpfungverhalten und einen einfachen Aufbau aus. Damit können Schallwellen in einem breiten Frequenzband wirksam gedämpft werden. Darüber hinaus erSeite - 3 -

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laubt der zellenartige Aufbau aus einer Vielzahl von Schalldämpfungseinrichtungen eine beliebige Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schalldämpfungseinrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schalldämpfungseinrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Schallschutzwand, die aus einer Vielzahl von Schalldämpfungseinrichtungen gemäß der ersten Ausführungsform ausgebildet ist;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schalldämpfungseinrichtung;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Schalldämpfungseinrichtung gemäß Fig. 4;

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Schallschutzwand, die aus einer Vielzahl von Schalldämpfungseinrichtungen gemäß der zweiten Ausführungsform ausgebildet ist; und

Fig. 7 ein Diagramm, das beispielhaft aufzeigt, wie sich die Schallwellen gegenseitig auslöschen.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 1 und 2 enthält eine Schalldämpfungseinrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform zwei Kammern 2, die einen runden Querschnitt auf-

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weisen und einstückig miteinander ausgebildet sind. Die Kammern 2 weisen jeweils vollflächige Öffnungen 3 und diesen gegenüberliegende Ablenkabschnitte 4 auf und sind im Bereich der Ablenkabschnitte 4 derart miteinander verbunden, daß ein offener Durchgang vorliegt.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform der Schalldämpfungseinrichtung 11 mit rechteckigen Kammern 12 ausgebildet. Die Kammern 12 weisen daher rechteckige Öffnungen 13 auf, welche die Kammern 12 auf der der Schallquelle zugerichteten Seite vollflächig öffnen. Den Öffnungen 13 gegenüberliegend sind Ablenkabschnitte 14 ausgebildet, die ein Aufeinandertreffen von Schallwellen im zueinander offenen Bereich der Kammern 12 im Bereich der Ablenkabschnitte 14 ermöglichen. Diese Ablenkabschnitte 14 sind so ausgebildet, daß sie in einem einzigen Punkt zusammenlaufen. Sie lenken die Schallwellen daher sowohl seitlich als auch von oben nach unten und umgekehrt ab.

Im Einsatz treffen Schallwellen auf die beiden Kanunern 2 bzw. 12, wie durch die Pfeile in den Figuren 2 und 5 angedeutet ist. Die Schallwellen treten über die Öffnungen 3 bzw. 13 ein und werden an den Ablenkabschnitten 4 bzw. 14 derart abgelenkt, daß sie im Schnittpunkt der beiden Kammern 2 bzw. 12 aufeinandertreffen und einander im wesentlichen auslöschen.

In Fig. 7 ist ein derartiges Aufeinandertreffen von Schallwellen schematisch gezeigt. Während gemäß dieser Darstellung eine Schallwelle von links nach rechts verläuft, verläuft eine quasi gleiche Schallwelle in Gegenrichtung von rechts nach links. Ist der durchlaufende Weg der Schallwellen dabei derart, daß er ein Vielfaches der vollständigen Wellenlänge darstellt, so treffen die einander gegenläufigen Wellenzüge derart aufeinander, daß jeweils ein Wellenberg auf ein Wellental trifft und sich diese aus

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Schallschutztechnik ** '*'*

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löschen. Die Schallwellen können dadurch wirksam gedämpft werden.

In den Figuren 3 und 6 sind schematisch Anordnungsweisen von einer Vielzahl von Schalldämpfungseinrichtungen 1 bzw. 11 zu einer Schallschutzwand aufgezeigt. Die Abmessungen der Schallschutzwand können hierbei aufgrund des Baukastenprinzips frei gewählt werden.

Ferner ist es möglich, erfindungsgemäße Schalldämpfungseinrichtungen 1 bzw. 11 mit unterschiedlichen Längen der Kammern 2 bzw. 12 in einer Schallschutzwand zu integrieren und dadurch das Schalldämpfungsverhalten noch breitbandiger zu gestalten.

Der Durchmesser bzw. die Kantenlängen der Kammern 2 bzw. 12 können dabei beliebig gewählt werden, wobei die optimale Größe abhängig vom jeweiligen Einsatzfall durch Versuche zu bestimmen ist.

Die Schalldämpfungseinrichtung 1 bzw. 11 ist in den hier aufgezeigten Ausführungsbeispielen in einstückiger Weise aus einem Kunststoff hergestellt. Abweichend hiervon ist auch ein Aufbau aus anderen Materialien denkbar, wobei 5 die in der Schallschutztechnik üblicherweise verwendeten Materialien vorzuziehen sind. Eine Ausgestaltung der Elemente der Kammern 2 bzw. 12 aus Materialien mit einer porösen Oberfläche ist ebenso möglich, wobei derartige Materialien jedoch nicht im Bereich der Ablenkabschnitte eingesetzt werden sollten, um die dort stattfindende Reflektion nicht zu beeinträchtigen. Ferner ist anstelle einer einstückigen Ausgestaltung auch eine gefügte Bauweise möglich.

Abweichend von den in den Ausführungsbeispielen gezeigten Querschnitts formen der Kammern 2 bzw. 12 können auch dreieckige, sechseckige und anders ausgebildete Kammern verwendet werden.

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Der Winkel der Ablenkabschnitte 14 kann von den hier aufgezeigten 45° abweichen und es ist ferner möglich, die Ablenkabschnitte 14 aus mehreren Winkelflächen mit unterschiedlichen Winkelabmessungen auszubilden. Die Ablenkabschnitte 14 können auch nur seitlich vorgesehen sein, d.h. eine Ablenkung der Schallwellen von oben nach unten und umgekehrt würde dann nicht stattfinden.

Die Erfindung schafft somit eine Schalldämpfungseinrichtung 1 bzw. 11 mit Kammern 2 bzw. 12, wobei jeweils ein Kammerpaar an der den Öffnungen 3 bzw. 13 gegenüberliegenden Seite im Bereich der Ablenkabschnitte 4 bzw. 14 miteinander derart verbunden ist, daß die eintretenden Schallwellen hier umgelenkt werden und einander auslöschen können. Die Schalldämpfungseinrichtung 1 bzw. 11 ist daher bei einer einfachen Bauweise in der Lage, Schallwellen wirksam abzudämpfen. Aus einer Vielzahl derartiger Schalldämpfungseinrichtungen kann zudem eine Schallschutzwand gebildet werden, die vielseitig einsetzbar ist und Schallwellen in einem breiten Frequenzbereich dämpfen kann.

Claims

Ansprüche

Schalldämpfungseinrichtung (1; 11) mit Kammern (2; 12) dadurch gekennzeichnet, daß jede Kammer (2; 12) auf einer der Schallquelle zugerichteten Seite eine Öffnung (3; 13) und einen der jeweiligen Öffnung (3; 13) gegenüberliegenden Ablenkabschnitt (4; 14) für die eintretenden Schallwellen aufweist, wobei die jeweiligen Ablenkabschnitte (4; 14) von wenigstens zwei benachbarten und zusammenwirkenden Kammern (2; 12) derart aufeinander zu gerichtet sind, daß die über die Öffnungen (3; 13) eintretenden Schallwellen aufeinander treffen.
2. Schalldämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (3; 13) der Kammern (2;

12) im wesentlichen vollflächig ausgebildet sind.
3. Schalldämpfungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern {2; 12) mit rundem Querschnitt ausgebildet sind und daß die Ablenkabschnitte (4; 14) einen Kreisrohrbogen ausbilden.
4. Schalldämpfungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (2; 12) mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet sind und daß die Ablenkabschnitte (4; 14) wenigstens eine Winkelfläche vorzugsweise mit einem Winkel von 45° zur Hauptausrichtung der Kammern (2; 12) ausbilden.
5. Schalldämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (2; 12) und die Ablenkabschnitte {4; 14) und/oder zwei benachbarte Kammern (2; 12) einstückig ausgebildet sind.
6. Schallschutzwand dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Vielzahl von Schalldämpfungseinrichtungen (1; 11) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgebildet ist.