DE3022850A1

DE3022850A1 - Kassette fuer laermschutzwaende

Info

Publication number: DE3022850A1
Application number: DE19803022850
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. 2300 Kiel Chinow
Original assignee: Howaldtswerke Deutsche Werft GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Priority date: 1980-06-19
Filing date: 1980-06-19
Publication date: 1982-01-07

Description

Kassette für Lärmschutzwände
Die Erfindung bezieht sich auf eine mit schallabsorbierendem Material gefüllte-Kassette, insbesondere für Lärmschutzwände, die beispielsweise an Verkehrswegen aufgestellt werden können. Dabei müssen alle Teile aus gegen Witterungseinflüsse weitgehend beständigen MaterEa?lien bestehen.
In DE-PS'1 784 524 ist bereits ein schallabsorbierendes Verbundmaterial beschrieben, das aus wechselweise aufeinanderfolgenden ebenen und gefalteten Kunststoffolien besteht, von denen eine perforiert ist. In DE-OS 205 7565 ist außerdem ein Wellfolien-Schichtelement als Isolierplatte beschrieben, welches aus übereinander geschichteten, verbundenen Kunststoff-Wellfolien besteht und bei dem sich die Wellen benachbarter Folien kreuzen.
Die vorgenannten Materialien haben sich zur Schallabsorption und/oder zur Wärmeisolierung z.B. als Füllung von Fahrzeugwänden bewährt. Das Material konnte Jedoch nicht ohne weiteres zur Schallabsorption z.Bs an Verkehrswegen wie Straßen und Bahnlinien verwendet werden und den Vorschriften der Behörden genügen.
Durch die Erfindung soll daher aus im einzelnen bekannten oder ähnlichen Materialien ein leicht anzubringendes Wandelement mit hoher Schallabsorption geschaffen werden.
Eine Vergrößerung der Dicke der Schicht aus gewellten oder gefalteten Folien ergab keine dem Materialaufwand entsprechende-Verbesserung der Schallabsorption. Auch die Verwendung verschiedener Wellfolienschichten und der Einschluß einer Blechplatte ließen nicht erkennen, daß mit Wellfolien eine im ganzen Frequenzbereich von 125 bis 4000 Hz genügende Schallabsorption zu erreichen war.
Uberraschenderweise wurde jedoch gefunden, daß befriedigende Absorptionsgrade erhalten werden können,wenn bestimmte Kombinationen von gewellten und gefalteten Folien zwischen einem gelochten Metallblech mit einem Lochanteil von 20 bis 40 % und einem weiteren Metallblech auf 30 bis 75 % ihrer ursprünglichen Schichtdicke zusammengepreßt werden, wobei sich die Falten oder Wellen und z.T.
auch die ebenen Folien zwischen den Falten unregelmäßig verformen. Gefaltete und ebene Folien sind wenigstens auf einem Teil der gesamten Schichtdicke gelocht.
In einer bevorzugten Ausführung besteht die erfindungsgemäße Kassette aus einem gelochten Metallblech,das ca.
1 mm dick ist und einen Lochanteil von ca. 33 °* besitzt und an der der Schallquelle zugewandten Seite der Kassette angeordnet wird. Unter dem gelochten Metallblech liegt eine erste Schicht von Lagen gelochter Folien, wobei eine ebene und eine gefaltete Folie zusammen als eine Lage bezeichnet sind. Alle Falten der Schicht sind etwa zueinander parallel. Die Löcher sind in Bezug auf die Falten willkürlich verteilt und 1 bis 2,5 mm im Durchmesser. Die Dicke der ersten Schicht beträgt wenigstens 70 mm, vorzugsweise 100 mm vor dem Zusammendrücken. Hierauf folgt eine zweite Schicht, deren Lagen nur aus gefalteten ungelochten Folien bestehen. Vorzugsweise sind die Falten dieser Lagen im Winkel von qOO zueinander versetzt.
Die zweite Schicht ist vor dem Zusammendrücken höchstens 100 mm dick. Als Folien können etwa 0,04 mm dicke PVC-Folien verwendet werden, die in beiden Schichten linien-oder punktförmig verklebt oder verschweißt sind. Alle Falten sind ursprünglich etwa 5 mm hoch. Als Rückwand wird ein weiteres Metallblech verwendet',' das etwa 1,2 mm dick sein kann. Die beiden äußeren Metallbleche werden soweit zusammengedrückt, daß die gesamte Dicke beider Schichten etwa 100 mm beträgt.
In einem Hallraum wurden die Schallabsorptionsgrade verschiedener Wellfolienschichtungen und Kassetten nach DIN 52 212 ermittelt. Das Prüfmaterial war auf dem Fußboden des ca. 200 m2 großen Raumes verlegt, wobei die Prüffläche etwa 11 m2 betrug. Der Prüfschall war ein Rauschen. Die Ergebnisse sind in nachstehenden Tabellen zusammengefaßt, wobei Tabelle 1 die günstige Schallabsorption i5 der erfindungsgemäßen Kombinationen bestätigt und Tabelle 2 verschiedene Vergleichsversuche zeigt.
Tabelle 1 (Schallabsorptionsgrade is) Muster Dicke Frequenz in Hz bezeichnung mm 125 250 500 1000 2000 4000 Kassette 1 200/100 0,37 0,87 0,90 0,97 0,90 0,94 Kassette 2 200/100 0,35 0,89 0,82 0,96 0,89 0,94 Kassette 3 200/100 0,29 0,76 0,91 0,86 Q,90 0,90 Vergleichs-Tabelle 2 (Schallabsorptionsgrade o<s) Muster- Dicke Frequenz in Hz bezeichnung mm 125 250 500 1000 2000 4000 Muster 4 100 0,13 0,24 0,50 0,61 0,67 0,80 Muster 5 100 0,12 0,28 0,62 Q,85 0,91 0,90 Muster 6 160 0,38 0,53 0,61 0,86 0,89 0,94 Muster 7 170 0,22 0,66 0,65 0,89 0,91 0,90 Kassette 8 200/100 0,55 0,58 0,71 0,78 0,69 0,74 Kassette 9 200/100 0,55 0,58 0,71 0,75 0,70 0,75 Beschreibung der Muster: Alle Kassetten bestanden aus zwei äußeren Metallblechen, zwischen denen Wellfolienschichten von 200 mm auf 100 mm zusammengedrückt waren. Muster 4 bis 7 waren Wellfolienschichten, die nicht zusammengedrückt wurden und nicht von Metallblechen abgedeckt waren. Die unbelasteten Wellfolien bestanden in Kassette 1 aus einer ersten Schicht von 100 mm gewellte und ebene Folien, beide gelocht, und einer zweiten 100 mm Schicht nur aus gewellten, ungelochten Folien mit wechselnder Wellenrichtung.
Kassette 2 enthielt eine erste Schicht wie Kassette 1 und eine zweite Schicht aus 100 mm gewellten und ebenen Folien, von denen nur die gewellten Folien gelocht waren und wobei alle Wellen in den Schichten parallel verliefen.
Kassette 3 enthielt nur 200 mm gewellte und ebene Folien, beide gelocht.
Muster 4 besteht aus 100 mm gewellte und ebene Folien, beide gelocht.
Muster 5 besteht aus gewellten und ebenen Folien, von denen in einer ersten Schicht von 70 mm beide gelocht und in einer zweiten Schicht vom 30 mm nur die gewellten gelocht waren.
Muster 6 besteht aus den beiden Schichten wie Muster 5, zuzüglich eines 0,5 mm dicken Stahlbleches und einer weiteren Schicht von 60 mm, in der gewellte und ebene Folien gelocht waren.
Muster 7 enthält 70 mm ebene und gewellte Folien, beide gelocht und 100 mm ebene und'gewellte Folien, von denen nur die gewellten gelocht sind.
Kassette 8 enthält 100 mm ebene und gewellte Folien, nur die gewellten gelocht, und 100 mm gewellte, ungelochte Folien mit sich kreuzenden Wellen.
Kassette 9 enthält 200 mm gewellte und ebene Folien, von denen nur die gewellten gelocht sind.
Die Überprüfung ergab, daß mit der erfindungsgemäßen Kombination über einen großen Frequenzbereich eine genügende Schallabsorption erreicht werden kann, wobei offensichtlich der in den Kassetten zusammengedrückten Schicht aus gelochten, gewellten und ebenen Folien eine große Bedeutung zukommt. Eine Kombination mit anderen Wellfolien sowie mit den äußeren Metallblechen ist vorteilhaft, jedoch kann durch andere Maßnahmen wie auch durch eine Vergrößerung der Dicke der nicht zusammengedrückten Schichten keine ausreichende Dämpfung über den gesamten Frequenzbereich erhalten werden, wie sieüblicherweise gefordert wird.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, das der Kassette 1.
ähnlich ist, ist auf den beigefügten Zeichnungen schematisch dargestellt, von denen Fig. 1 die zusammenzufügenden Teile einer Kassette und Fig. 2 einen Schnitt durch eine Kassette zeigen.
Die dargestellte Kassette besteht aus einem gelochten Metallblech 1, einer ersten Schicht 2 aus Lagen 3, die aus einer gelochten, gewellten Folie 4 und einer gelochten ebenen Folie 5 gebildet sind, einer zweiten Schicht 6, die nur Lagen 7 von Je einer gewellten oder gefalteten Folie 8 enthält, und aus einem weiteren Metallblech 9, welches die Rückwand ist. Die Folien der ersten Schicht 2 sind mit Löchern 10 von etwa 2mm Durchmesser perforiert.-Alle Falten oder Wellen sind etwa 5 mm hoch. Die Folien sind in jeder Schicht miteinander an den Berührungsstellen verklebt. Vorzugsweise werden PVC-Folien verwendet, andere Kunststof sind aber möglich. In der zweiten Schicht 6 wechselt die Richtung der Wellen bzw. Falten von Lage zu Lage und die Folien sind gelocht.
In der zusammengesetzten Kassette ist die gesamte Dicke beider Schichten auf etwa die Hälfte vermindert, wobei die erste Schicht 2 relativ stärker verdichtet und verformt wird als zweite Schicht 6. De Folien 4 und werden dabei in erheblichem Ausmaß deformiert und die von ihnen umschlossenen Räume, die ursprünglich etwa den Querschnitt gleichschenkliger Dreiecke hatten, werden sehr unterschiedlich hinsichtlich ihrer Größe und Form. Dabei ist es vorteilhaft, daß die Verbindungslinien zwischen den Folien 4 und 5 willkürlich in den einzelnen Lagen versetzt und die Falten aller Lagen parallel sind.
Es kann zweckmäßig sein, das aus den kleinen Löchern 10 in den Folien 4 und 5 auszustanzende Material wenigstens teilweise nicht zu entfernen, sondern am Lochrand hängen zu lassen.
In einer anderen bevorzugten Ausführung, die nicht dargestellt ist; bestand die Füllung der Kassetten aus drei Schichten, und zwar waren in der ersten Schicht gewellte und ebene Folien gelocht, in der zweiten Schicht wurden ebenfalls gewellte und ebene Folien verwendet, und die dritte Schicht aus kreuzweise angeordneten, ungelochten, gewellten Folien gebildet. Auch bei dieser Ausführung wurden die Schichten zusammengedrückt.
Der Lochanteil betrug bei den gelochten Folien etwa 3 %.
Infolge dieser Löcher und der parallelen Anordnung der gelochten Wellen, die von Lage zu Lage willkürlich gegeneinander versetzt waren, wurde die Druckfestigkeit der die gelochten Wellen enthaltenden Schichten vermindert, so daß diese Schlichten in dem gewünschten Maße zusammengedrückt werden konnten. Durch Änderung des Lochanteils, der Lochgröße und der Abmessungen der Wellen können die von den zusammengedrückten Wellen umschlossenen Räume auch unterschiedlich geformt werden, wobei bei großer Verminderung der Dfuckfestigkeit der Lagen die Schichten bis auf 75 % ihrer ursprünglichen Gesamtdicke zusammendrückbar sind. Ein Zusammendrücken auf weniger als 30 , der ursprünglichen Dicke scheint dagegen keine für eine befriedigende Schallabsorption notwendige Verformung der Wellen zu ergeben.

Claims

A N S P R f C H S d Kassette, insbesondere für Lärmschutzwände, gefüllt mit einem schallabsorbierenden Material, das aus gefalteten, miteinander verbundenen und wenigstens teilweise gelochten Kunststoffolien besteht, gekennzeichnet durch die Kombination von a) einem gelochten Metallblech.(1), dessen Lochanteil 20 bis 40 % seiner Oberfläche beträgt, b) einer Vielzahl von Lagen (3,7), die gefaltete Folien enthalten, wobei wenigstens ein Teil dieser Lagen (3) aus je einer gefalteten (4) und einer ebenen Folie (5), die beide gelocht sind, besteht, und c) einem ungelochten Metallblech (9) als Rückwand, d) wobei die Lagen (3,7) von Folien (4,5,8) unter unregelmäßiger Verformung auf 30 bis 75 % ihrer Dicke in unbelastetem Zustand zwischen den beiden Blechplatten (1,9) zusammengepreßt sind.
2. Kassette nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß zwischen denbeiden Blechplatten (1,9) eine erste Schicht (2) von Lagen (3) gelochter, ebener und gefalteter Folien (4,5) und wenigstens eine weitere Schicht (6) von Lagen (7), die ungelochte Folien (8) enthalten, angeordnet sind.
3. Kassette nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i 0 h n e t, daß in der weiteren Schicht (6) die Lagen (7) nur aus gefalteten, ungelochten Folien (8) bestehen, die so angeordnet sind, daß sich die Richtungen der Faltungen benachbarter Lagen (7) kreuzen.
4. Kassette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g.e k e n n z e i c h n e t, daß die Dicke einer ersten Schicht (2) von gelochte Folien (4,5) enthaltendenLagen (3) in unbelastetem Zustand wenigstens 70 mm, vorzugsweise 100 mm dick ist und eine zweite Schicht (6), die gefaltete, ungelochte Folien (8) enthält, höchstens 100 mm in unbelastetem Zustand dick ist und beide Schichten (2,6) auf etwa 100 mm gesamter Dicke zusammengedrückt sind, wobei die Folien (4,5,8) etwa 0,04 mm dick und die Falten vor dem Zusammendrücken etwa 5 mm hoch sind.