DE4220547A1 - Laermschutzelement fuer laermschutzwaende - Google Patents
Laermschutzelement fuer laermschutzwaendeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Lärmschutzelement für
Lärmschutzwände.
Derartige Lärmschutzwände werden hauptsächlich
entlang von Bahngeleisen und Straßen, aber auch bei Flug
plätzen oder Industrieanlagen eingesetzt, um benachbarte
Wohn- oder Erholungsgebiete vor Lärmimmissionen zu
schützen, und sind seit geraumer Zeit in verschiedenen Aus
führungen bekannt. Üblicherweise bestehen diese bekannten
Lärmschutzwände aus bausteinartigen Elementen, die meist
zwischen in Abständen gesetzte Pfosten eingefügt sind. Als
Baustoff für die Elemente wird Beton, Faserzement, Metall
oder Holz verwendet.
Der Entwicklung der vorliegenden Erfindung liegen nun
jedoch - abweichend vom Stand der Technik - die folgenden
Leitgedanken zugrunde: Gebrauchter Altgummi, der heut zu
tage, beispielsweise in Form von Altreifen, bekanntlich in
erheblichen Mengen anfällt, sowie Kunststoffabfälle aus
Industrie und Haushalt stellen ein großes Entsorgungs
problem dar. Eine Möglichkeit zur sinnvollen Entsorgung ist
die Wiederaufarbeitung des Altgummis oder der Kunststoff
abfälle zu sogenannten Recycling-Materialien. Da die
Eigenschaften von Recycling-Materialien nicht in allen
Belangen denjenigen von neu produziertem Gummi oder Kunst
stoff entsprechen, müssen neue und zweckmäßige Anwendungen
für Recycling-Materialien gefunden werden.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Lärm
schutzelement für Lärmschutzwände, insbesondere für den
Einsatz an Bahngeleisen und Straßen, vorzuschlagen, wel
ches als Hauptkomponente Gummi, allgemeiner Elastomere,
oder Kunststoffe aufweist, und zwar vorzugsweise in Form
von Recycling-Materialien. Dabei soll ein konstruktiver
Aufbau für eine Lärmschutzwand geschaffen werden, des
sowohl in praktisch-technischer, als auch in ästhetischer
Hinsicht von den speziellen Möglichkeiten dieser
Materialien Gebrauch macht und zudem eine einfache Montage
und Wartung erlaubt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die in den Patentan
sprüchen und insbesondere im unabhängigen Patentanspruch 1
angegebenen Kennzeichen.
Durch die Verwendung von Elastomer- oder Kunststoff
granulat oder -pulver, welches mit einem Bindemittel,
beispielsweise mit Polyurethan, unter hohem Pressdruck
gebunden ist, ergibt sich ein sehr festes und stabiles
Lärmschutzelement, welches eine sehr gute Schalldämmung
aufweist. In Kombination mit den gemäß bevorzugten
Ausführungsformen zusätzlich vorgesehenen Schallabsorp
tionsmitteln wird so eine ausgezeichnete Lärmschutzwirkung
sowohl durch Schalldämmung, wie auch durch Schallabsorption
erreicht.
Der erfindungsgemäße Aufbau der Lärmschutzelemente
gibt weiter vorteilhaft die Möglichkeit, Granulat oder
Pulver von Recycling-Elastomeren oder Recycling-Kunststof
fen zu verwenden und damit eine sinnvolle Wiederverwendung
dieser Materialien zu schaffen. In bevorzugten
Ausführungsformen bestehen zudem auch die zusätzlichen
Schallabsorptionsmittel aus mit einem Bindemittel
gebundenem Elastomer- oder Kunststoffgranulat, so daß auch
hierfür Recycling-Materialien eingesetzt werden können.
Konstruktiv erlaubt der verwendete Werkstoff eine
weitgehend variable Formgebung, ohne dadurch den Herstellungsprozeß
für die Lärmschutzelemente unerwünscht zu
verkomplizieren oder zu verteuern. Damit kann die Form
einer Lärmschutzwand in einfacher Weise auf den jeweiligen
Verwendungszweck angepaßt und äußerlich ansprechend ge
wählt werden.
Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher er
läutert. Es zeigen:
Fig. 1 bis 3 in schaubildlicher Gesamtansicht je eine
mögliche Ausführung und Anwendung einer mit erfindungsgemäßen
Lärmschutzelementen aufgebauten Lärmschutzwand,
Fig. 4 eine geschnittene Teilansicht einer einfachen
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lärmschutzelements
ohne zusätzliche Schallabsorptionsmittel,
Fig. 5 bis 7 verschiedene Ausführungsformen
erfindungsgemäßer Lärmschutzelemente mit zusätzlichen
Schallabsorptionsmitteln aus Elastomer- oder Kunststoff
granulat,
Fig. 8 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen
Lärmschutzelements mit Schallabsorptionsmitteln aus Elasto
mer- oder Kunststoffgranulat in zwei Schichten
unterschiedlicher Porosität und Dichte, und
Fig. 9 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Lärmschutzelements mit zusätzlichen Schallabsorptionsmit
teln aus weichem Fasermaterial.
Beispiele für Lärmschutzwände, die mit erfindungsgemäßen
Lärmschutzelementen erstellt werden können, sind in
den Figuren l bis 3 zu sehen. Dem gewünschten Verlauf der
Lärmschutzwand folgend sind in Abständen Stützen 2 aufge
stellt, an welchen Lärmschutzelemente so angebracht sind,
daß sie eine geschlossene Wand bilden. Ein Abschnitt 4
zwischen zwei Stützen kann ein einziges Lärmschutzelement
oder auch zwei oder mehr in Richtung der Stützenlängsachse
aneinandergereihte Lärmschutzelemente umfassen.
Die Lärmschutzwand von Fig. 1 ist auf einen Einsatz
an Bahnlinien angepaßt. Mit der gegen die Lärmquelle 6
gekrümmten Form der Stützen und Lärmschutzelemente können
die für Bahnlinien mit Oberleitung vorgeschriebenen
Sicherheitsabstände berücksichtigt und gleichzeitig die
Lärmquelle in optimaler Weise abgeschirmt werden.
Die in Fig. 2 abgebildete Lärmschutzwand eignet sich
insbesondere zur Abschirmung von Industrieanlagen. Sie ist
mit Lärmschutzelementen aufgebaut, die in horizontaler
Richtung leicht gebogen ausgebildet sind. Die Lärmschutz
elemente in aufeinander folgenden Abschnitten 4 sind jeweils
gegensinnig gebogen eingesetzt, so daß sich für die Lärm
schutzwand ein S-förmig geschwungener Verlauf ergibt, der
die optische Wirkung einer solch großen und von einem
Betrachter oft störend empfundenen Wand vorteilhaft auf
lockert.
Die Stützen der in den Fig. 1 und 2 gezeigten
Lärmschutzwände sind einzeln im Boden verankert, zum Bei
spiel durch Verschrauben mit einer schon vorhandenen Unter
lage, oder mittels eigens im Boden eingelassenen Sockeln.
Vorteilhaft werden H-Profilstützen verwendet, in welche die
Lärmschutzelemente in einfacher Weise von oben eingeschoben
werden können.
Fig. 3 stellt eine kleinere Variante einer
Lärmschutzwand dar, die beispielsweise zwischen zwei
Bahngeleisen, etwa in Bahnhöfen, oder bei lärmigen
Straßenbauarbeiten eingesetzt werden kann. So verwendete
Lärmschutzwände müssen leicht und möglichst von Hand
demontierbar sein. Hier wirkt sich die plattenförmige und
vergleichsweise leichte Konstruktion erfindungsgemäßer
Lärmschutzelemente besonders vorteilhaft aus.
Nach diesen allgemeinen Hinweisen auf Verwendungs
möglichkeiten erfindungsgemäßer Lärmschutzelemente soll
nun auf deren Aufbau näher eingegangen werden. Die Figu
ren 4 bis 9 zeigen perspektivische Ausschnitte von
Lärmschutzelementen in verschiedenen Ausführungsformen.
Jedes Lärmschutzelement weist als Hauptkomponente ein
plattenförmiges Element 8 auf, das sich im wesentlichen
über die gesamte Fläche des Lärmschutzelements erstreckt.
Dieses plattenförmige Element 8 besteht aus Granulat oder
Pulver eines Elastomers oder Kunststoffs, das nach Bei
mischen eines Bindemittels unter einem hohen Pressdruck von
mindestens 100 bar pro Quadratzentimeter zu einem kompakten
Werkstoff mit einer Dichte größer 1 Gramm pro
Kubikzentimeter formgepreßt worden ist. Dieser Werkstoff
besitzt eine hohe Festigkeit und ausgezeichnete
Schalldämmungseigenschaften. Die Dicke des plattenförmigen
Elements 8 kann entsprechend der benötigten Stabilität und
Schalldämmung je nach Anwendungsfall gewählt werden und
beträgt in der Regel 2,5 bis 5 Zentimeter. Durch die
Festigkeit des plattenförmigen Elements sind die Lärm
schutzelemente weitgehend selbsttragend und können auch in
großen Flächenabmessungen von 2 mal 1 Meter und größer
ausgeführt werden, ohne daß sie mit zusätzlichen Stütz
respektive Versteifungselementen verstärkt werden müßten.
Das verwendete Granulat oder Pulver braucht, nicht aus
einer einzigen Elastomer- oder Kunststoffart zu bestehen,
sondern kann eine Mischung verschiedener Elastomere und
Kunststoffe sein, und auch die Korngröße muß nicht ein
heitlich sein und kann von feinstem Staub bis zu mehreren
Millimeter variieren. Als Bindemittel kann beispielsweise
Polyurethan eingesetzt werden.
Vorteilhaft besteht das Granulat oder Pulver im
plattenförmigen Element 8 zu einem erheblichen Anteil,
vorzugsweise mindestens zu achtzig Volumenprozent, aus
Recycling-Elastomeren oder Recycling-Kunststoffen.
Wie in den Fig. 4, 5, 6 und 9 zu ersehen, kann das
plattenförmige Element 8 mit einer Schutzschicht 10
versehen sein. Diese Schutzschicht 10 besteht aus
alterungsbeständigem, insbesondere UV-beständigem und nicht
verfärbendem, Elastomer- oder Kunststoffgranulat, welches
ebenfalls mit einem Bindemittel gebunden ist. Hierfür
verwendbare Elastomere sind zum Beispiel Ethylen/Propylen
Dien-Terpolymere (EPDM). Die Herstellung der
Schutzschicht 10 kann zusammen mit der Herstellung des
plattenförmigen Elements 8 erfolgen, indem die
Ausgangsmaterialien in der beabsichtigten Schichtfolge in
die Pressform eingefüllt und anschließend gemeinsam
formgepreßt werden. Auf diese Weise wird gleichzeitig die
Schutzschicht fest mit dem plattenförmigen Element ver
bunden.
Die Schutzschicht 10 dient in erster Linie dem Schutz
vor Licht- und Witterungseinflüssen. Sie läßt sich jedoch
zudem mit einer Einfärbung sowie mit einer Strukturierung,
zum Beispiel einem Rippen- oder Rillenprofil (vgl. Fig. 4),
versehen und bietet damit die Möglichkeit, die Sichtseite
der Lärmschutzwand auch optisch ansprechend zu gestalten
und den örtlichen Verhältnissen anzupassen.
Eine einfache, gerade Ausführung eines erfindungsgemäßen
Lärmschutzelements zeigt Fig. 4. Dieses besteht
allein aus einem schalldämmenden plattenförmigen Element 8,
das auf beiden Flachseiten mit einer Schutzschicht 10
überdeckt ist.
Zur Verstärkung der Lärmschutzwirkung weisen weitere
Ausführungsformen zusätzliche Schallabsorptionsmittel auf.
Vorzugsweise bestehen diese Schallabsorptionsmittel eben
falls aus einem mit einem Bindemittel gebundenen Elastomer-
oder Kunststoffgranulat. Dieses ist jedoch nur unter einem
leichten Druck formgepreßt, so daß ein poröser Werkstoff
mit einer Dichte zwischen 0,2 und 0,9 Gramm pro
Kubikzentimeter entsteht, der die gewünschten Schall
absorptionseigenschaften besitzt. Speziell günstige
Eigenschaften werden mit Granulatteilchen in der Form
grober Späne erzielt. Da sich auch für diesen Werkstoff,
der der Einfachheit halber im weiteren Text als poröses
Granulatmaterial bezeichnet werden soll,
Recycling-Elastomere oder -Kunststoffe verwenden lassen,
ergeben sich so sehr wirkungsvolle Lärmschutzelemente,, die
zu einem überwiegenden Teil aus Recycling-Materialien
bestehen können.
Ausführungsformen von Lärmschutzelementen mit Schall
absorptionsmitteln aus dem oben beschriebenen porösen
Granulatmaterial sind in den Fig. 5 bis 8 abgebildet. In
Fig. 5 sind die Schallabsorptionsmittel eine etwa 4 bis 6
Zentimeter dicke Schicht 12, welche auf einer Flachseite am
plattenförmigen Element 8 anliegt. Um dem Lärmschutzelement
auf den Schmalseiten einen einheitlich festen Abschluß zu
geben, kann am Rand des plattenförmigen Elements 8 ein
vorstehender Wandabschnitt 8a ausgebildet sein, der die
Schicht 12 seitlich abdeckt. Das Lärmschutzelement ist
leicht gebogen geformt und ließe sich deshalb
beispielsweise für die in den Fig. 1 und 2 gezeigten
Lärmschutzwände einsetzen.
Beim in Fig. 6 dargestellten Lärmschutzelement sind
die Schallabsorptionsmittel eine etwa 2 bis 4 Zentimeter
dicke Schicht 12′ aus porösem Granulatmaterial, die zur
Verstärkung der Schallabsorption V-förmige Faltungen auf
weist. Anstelle der abgebildeten Faltungen könnten auch
andere die Schallabsorption verstärkende Strukturen aus
gebildet sein, zum Beispiel pyramidenförmige Erhöhungen
oder konische Ausnehmungen. Die Schicht 12′ ist von der
Flachseite des plattenförmigen Elements 8 beabstandet
angeordnet. Der dadurch gebildete Zwischenraum 14 kann
gegebenenfalls mit weiteren Schallabsorptionsmitteln,
beispielsweise mit einem Fasermaterial gefüllt sein.
Wie in Fig. 7 zu sehen, ist es auch möglich, das
plattenförmige Element 8 auf beiden Flachseiten mit einer
schallabsorbierenden Schicht 12 zu versehen. Derartige
Lärmschutzelemente eignen sich insbesondere für den Einsatz
zwischen zwei Lärmquellen, beispielsweise zwischen Bahn
geleisen (vgl. Fig. 3).
Neueren akustischen Modellüberlegungen zufolge sind
mit mehrschichtigen Strukturen, deren Schichten bezüglich
Festigkeit und Dichte variieren, speziell vorteilhafte
Schallabsorptionseigenschaften zu erzielen. Da das oben
beschriebene poröse Granulatmaterial durch geeignete Wahl
der Granulatkorngröße und -form sowie des angewendeten
Pressdrucks in unterschiedlicher Festigkeit, Dichte und
Porosität produziert werden kann, sind hiermit einfach und
kostengünstig derartige mehrschichtige Schallabsorptions
mittel herzustellen. Fig. 8 illustriert einen
entsprechenden Aufbau mit einer Schicht 16 von kleinerer
Dichte und größerer Porosität und einer Schicht 18 von
größerer Dichte und kleinerer Porosität.
Eine weitere Variante eines Lärmschutzelements mit
Schallabsorptionsmitteln, die nicht aus porösem Granulat
material bestehen, zeigt Fig. 9. Hier umfassen die
Schallabsorptionsmittel ein weiches Fasermaterial 20,
beispielsweise eine Glasfaser- oder Mineralfasermatte oder
Steinwolle, und eine mit Ausnehmungen versehene Ab
deckung 22, beispielsweise ein Lochblech oder eine gelochte
Kunststoff- oder Elastomerplatte. Zum Schutz vor Feuchtig
keit kann das Fasermaterial von einer wasserdichten Folie
umhüllt sein.
Allgemein sind die erfindungsgemäßen Lärmschutz
elemente bevorzugt vorgefertigte Bauteile in sogenannter
Kassettenbauart. Eventuell für den Aufbau einer Lärm
schutzwand benötigte Befestigungsteile können in das
plattenförmige Element 8 einvulkanisiert sein. Um dem
Lärmschutzelement eine besonders große Stabilität und
Dauerhaftigkeit zu geben, läßt es sich mit einem
Profilrahmen (vgl. Fig. 3) oder mit anderen zusätzlichen
Verstärkungselementen versehen.
Abschließend sei erwähnt, daß die beschriebenen und
in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen ledig
lich Beispiele darstellen, die vom Fachmann im Rahmen des
im unabhängigen Patentanspruch definierten Erfindungs
gedankens in mannigfaltiger Weise abgewandelt werden
können. So sind etwa Lärmschutzelemente vorstellbar, die
nicht wie vorliegend gezeigt eine rechteckige, sondern eine
beliebige, zum Beispiel sechseckige oder rautenartige Form
haben. Auch könnten die Lärmschutzelemente gegebenenfalls
durch in das plattenförmige Element eingefügte Festigkeits
träger, wie sie aus dem Reifenbau beispielsweise in Form
von Fasern oder Gewebe beziehungsweise Kord aus Stahl,
Polyester, Aramid, Polyamid, Glas usw. bekannt sind,
zusätzlich verstärkt sein. Und weiter lassen sich Lärm
schutzelemente, die gemäß der Erfindung ausgebildet sind,
selbstverständlich darüberhinaus mit anderen bekannten
Schallschutzmitteln versehen oder mit solchen kombinieren.
Claims (13)
1. Lärmschutzelement für Lärmschutzwände, dadurch
gekennzeichnet, daß dieses wenigstens ein vornehmlich der
Schalldämmung dienendes plattenförmiges Element (8) von
hoher Festigkeit und mit einer Dichte größer 1 g/cm3 aus
mit einem Bindemittel unter einem hohen Preßdruck von
mindestens 100 bar/cm2 gebundenem Elastomergranulat oder
-pulver und/oder Kunststoffgranulat oder -pulver umfaßt.
2. Lärmschutzelement nach Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das plattenförmige Element (8) zu
mindestens achtzig Volumenprozent aus wiederaufbereiteten
Recycling-Elastomeren oder Recycling-Kunststoffen besteht.
3. Lärmschutzelement nach einem der Patentansprüche 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine
Flachseite des plattenförmigen Elements (8) von einer
Schutzschicht (10) aus alterungsbeständigem, mit einem
Bindemittel gebundenem Elastomer- und/oder Kunststoff
granulat überdeckt ist.
4. Lärmschutzelement nach einem der Patentansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieses wenigstens auf
einer seiner Flachseiten zusätzliche Schallabsorptions
mittel (12, 12′, 16, 18; 20, 22) aufweist.
5. Lärmschutzelement nach Patentanspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schallabsorptionsmittel aus
wenigstens einer Schicht (12, 12′) mit einem Bindemittel zu
einem porösem Material mit einer Dichte zwischen 0,2 g/cm3
und 0,9 g/cm3 gebundenem Elastomer- und/oder Kunststoff
granulat bestehen.
6. Lärmschutzelement nach Patentanspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schallabsorptionsmittel aus zwei
oder mehr übereinanderliegenden Schichten (16, 18) mit
unterschiedlicher Porosität und Dichte bestehen.
7. Lärmschutzelement nach einem der Patentansprüche 5
oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallabsorptions
mittel (12, 12′, 16, 18) zu mindestens achtzig Volumenprozent
aus wiederaufbereiteten Recycling-Elastomeren oder
Recycling-Kunststoffen bestehen.
8. Lärmschutzelement nach einem der Patentansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Binde
mittel Polyurethan ist.
9. Lärmschutzelement nach einem der Patentansprüche 4
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallabsorptions
mittel eine die Schallabsorption verstärkende Struktur,
beispielsweise pyramidenförmige Erhöhungen, konische
Ausnehmungen oder nutenförmige Vertiefungen, aufweisen.
10. Lärmschutzelement nach Patentanspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schallabsorptionsmittel ein
weiches Fasermaterial (20) sowie eine das Fasermaterial auf
der Außenseite überdeckende Abdeckung (22) mit einer Viel
zahl von Ausnehmungen für den Durchtritt von Schallwellen
umfassen.
11. Lärmschutzelement nach Patentanspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abdeckung (22) eine Kunststoff
oder Elastomer-Platte oder ein Metallblech ist.
12. Lärmschutzelement nach einem der Patentansprüche 1
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dieses als Kassette
ausgebildet ist, insbesondere geeignet zum direkten
Einschieben zwischen zwei H-Profil-Stützen.
13. Lärmschutzwand mit im Abstand angeordneten Stützen (2)
und an den Stützen gehaltenen, gemäß einem der Patent
ansprüche 1 bis 12 ausgebildeten Lärmschutzelementen.
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