EP0046559A2

EP0046559A2 - Resonatorschallabsorptionselement

Info

Publication number: EP0046559A2
Application number: EP81106377A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Michel; Helmut Dr. Golly; Herbert Dr. Braunisch; Walter Dr. Woticky
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1980-08-27
Filing date: 1981-08-17
Publication date: 1982-03-03
Also published as: DE3171122D1; DE3032269A1; EP0046559B1; EP0046559A3

Abstract

Die Erfindung betrifft Resonatorschallabsorptionselemente bestehend aus einem wenigstens an einem Ende offenen formfesten Hohlkörper, in dessen Hohlraum sich mindestens ein diesen in Teilhohlräume unterteilendes Resonatorflächengebilde oder aus einem an seinen beiden Enden offenen Hohlkörper mit an dessen frontstirnseitigem Umfangsrand befestigten, die frontstirnseitige Hohlraummündungsöffnung überdeckenden Resonatorflächengebilde aufgebaut ist, wobei die/das Resonatorflächengebilde ausgewählt sind/ist aus einer Gruppe umfassend a) perforierte Kunststoffolien b) offenporig strukturiert ausgebildete faserfreie Folien auf Basis von Cellulosehydrat sowie c) Platten aus Polymerfibriden.

Description

Die Erfindung betrifft Resonatorschallabsorptionselemente bestehend aus einem Hohlkörper mit wenigstens einem, dessen Hohlraum raumunterteilenden Resonatorflächengebilde sowie solchen aus einem Hohlkörper, an dessen Umfangsrand ein die Hohlraummündung überdeckendes Resonatorflächengebilde befestigt ist.
Der Hohlkörper des Resonatorschallabsorptionselements ist entweder an seinen beiden Enden offen oder er besitzt an einem Ende einen seinen Hohlraum abschließenden schallharten Boden. Die Erfindungsvariante, bei der der Hohlkörper an beiden Enden offen ist, findet in Verbindung mit einer schallharten Wand bestimmungsgemäße Verwendung.
In der DE-OS 27 58 041 ist ein Schallabsorptionselement beschrieben, das aus zwei becherartig ausgebildeten Behältern aus Kunststoffolie besteht, wobei der eine in den Hohlraum des anderen eingefügt ist. Die dem Schallfeld ausgesetzten Flächen geraten in Schwingungen und bauen über innere Verluste die Schallintensität ab. Die bekannten Schallabsorptionselemente haben gegenüber solchen, die im wesentlichen auf Mineralfasern aufgebaut sind, den Nachteil von deutlich verminderter Schallabsorption.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Resonatorschallabsorptionselemente vorzuschlagen, die einen größeren Schallabsorptionsgrad als bekannte Resonatorschallabsorptionselemente besitzen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch Erzeugnisse der in Anspruch 1 angegebenen Ausbildungen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erzeugnisses nach Anspruch 1 sind in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen 2 bis 14 angegeben.
Unter einem formfesten Hohlkörper ist ein solcher zu verstehen, der aus Werkstoff besteht, der ihm Formstabilität verleiht. Die Wandung des Hohlkörpers ist durchbrechungsfrei, d.h. er ist praktisch undurchlässig für Gase.
Der Hohlkörper hat bevorzugt rechteckige, kreisförmige oder ovale Querschnittsflächen oder eine solche, die durch eine bevorzugt gekrümmt verlaufende, in sich geschlossene Linie umgrenzt ist.
Als Hohlkörperhohlraum wird der durch den Mantel umgrenzte Raum verstanden. Der Hohlkörper des Resonatorschallabsorptionselementes wird auch als Mantel bezeichnet.
Die Hohlkörperlängsachse ist bevorzugt gerade.
Der an seinen beiden Enden offene Hohlkörper besitzt jeweils an diesen bevorzugt plane Umfangsränder, die jeweils seine Stirnwände bilden, wobei die inneren Begrenzungskanten der Umfangsränder jeweils die Mündungen des Hohlkörperhohlraums umgrenzen.
Die Umfangsrandflächen grenzen jeweils im Bereich ihrer äußeren Umfangsbegrenzungskanten an die Hohlkörperaußenfläche an.
Die von den äußeren Begrenzungskanten der Hohlkörperumfangsränder jeweils umgrenzten Flächen werden als Hohlkörperstirnflächen bezeichnet; diejenige Hohlkörperstirnfläche, auf die bei bestimmungsgemäßer Verwendung der erfindungsgemäßen Erzeugnisse Schallwellen zuerst auftreffen, werden als Frontstirnflächen, die anderen als Basisstirnflächen bezeichnet. Die den Frontstirnflächen entsprechenden Stirnwände des Hohlkörpers werden als Frontstirnwände, die den Basisstirnflächen entsprechenden als Basisstirnwände bezeichnet.
Die Front- sowie die Basisstirnflächen der Hohlkörper bzw. deren Front- sowie Basisstirnwände verlaufen vorteilhaft parallel zueinander und jeweils in Ebenen, mit denen die Hohlkörperlängsachse jeweils rechte Winkel bildet.
Bei der Variante der Erfindung, bei welcher der Hohlkörper einen schallharten integralen Boden besitzt, der den Hohlkörperhohlraum an einem Ende abschließt, bildet die Bodenaußenseite die Hohlkörperbasisfläche bzw. die Hohlkörperbasisstirnwand. Die inneren Kanten des Umfansrandes am anderen Hohlkörperende der bezeichneten Erfindungsvariante umgrenzt die freie Hohlraummündung, ihrer äußere Kante begrenzt die Hohlkörperfrontstirnfläche.
Die Resonatorschallabsorptionselemente können jeweils auch derart ausgebildet sein, daß die fronstirnwandseitigen Mündungsöffnungen des Hohlkörperhohlraums durch perforierte Abdeckplatten überdeckt sind, die an der Oberfläche des frontstirnseitigen Umfangsrandes des Hohlkörpers befestigbar sind.
Die Gesamtperforation der Abdeckplatte beträgt wenigstens 15 % der Gesamtfläche derselben.
Der Hohlkörper ist vorteilhaft derart ausgebildet, daß seine durch die Breite seiner Umfangsfläche bestimmte Höhe über den gesamten Umfang gleichbleibend ist und beispielsweise 7 bis 10 cm beträgt.
Definitionsgemäß sollen Hohlkörper, deren Hohlräume im Bereich der Hohlkörperfrontstirnfläche durch perforierte Abdeckplatten begrenzt sind bzw. ein an ihrem frontstirnseitigen Umfangsrand befestigtes Resonatorflächengebilde besitzen, als in diesem Bereich "offen" gelten.
Vorteilhaft ist der Hohlkörper derart ausgebildet, daß seine gerade Längsachse mit den Hohlkörperstirnflächen jeweils einen rechten Winkel bildet.
Im Hohlraum des Hohlkörpers der einen Erfindungsvariante ist wenigstens ein Resonatorflächengebilde vorgesehen.
Bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Resonatorschallabsorptionselemente werden diese im Raum vorteilhaft jeweils derart angeordnet, daß ihre Längsachsen rechte Winkel mit einer schallharten Wand bzw. mit dem schallharten integralen Boden des Hohlkörpers bilden.
Eine besondere Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Erzeugnisses ist dadurch charakterisiert, daß im Hohlraum eines an beiden Enden offenen Hophlkörpers ein einziges Resonatorflächengebilde derart befestigt angeordnet ist, daß dessen Oberlächen sich jeweils im Abstand zu den ihnen jeweils benachbarten Stirnflächen des Hohlkörpers und bevorzugt parallel zu diesen erstrecken.
Bei einer anderen Ausführungsform des Erzugnisses ist der Hohlkörperhohlraum durch mehrere, beispielsweise zwei jeweils abständig, bevorzugt parallel abständig, zueinander angeordneter Resonatorflächengebilde, in mehrere Teilhohlräume unterteilt, deren Querschnittsflächen jeweils der Querschnittsfläche des Hohlkörpers entsprechen. Bevorzugt sind die Resonatorflächengebilde in der Weise im Hohlraum angeordnet, daß sie sich jeweils in Ebenen erstreckt, zu denen die Hohlraumlängsachsen jeweils einen rechten Winkel bilden. Der Hohlkörper kann dabei beidseitig offen oder an einem Ende durch eine schallharte Wand verschlossen sein.
Der formfeste Hohlkörper der erfindungsgemäßen Erzeugnisse besteht jeweils aus Werkstoff, der ihm hinreichende Festigkeit verleiht, beispielsweise aus Holz, Metall, Glas, keramischer Masse und dergleichen, er besteht bevorzugt aus Kunststoff, insbesondere aus weichmacherfreiem Polyvinylchlorid oder aus Polypropylen; der Hohlkörper aus Kunststoff kann transparent oder transluzent sein.
Bei Hohlkörpern mit schallhartem integralem Boden besteht dieser vorteilhaft aus dem gleichen Werkstoff wie der Hohlkörpermantel.
Die Erfindung umfaßt in einer besonderen Variante eine Ausführungsform, die aus einem an beiden Enden offenen Hohlkörper besteht, bei dem an der Oberfläche eines der beiden, die Mündung des Hohlkörperhohlraumes jeweils umgrenzenden Mündungsrandes, ein Resonatorflächengebilde, dessen Form und Abmessung der Form und Abmessung der Hohlkörperstirnfläche entspricht, in der Weise befestigt ist, daß es die Mündung des Hohlkörperhohlraums überdeckt. Das Resonatorflächengebilde ist am frontstirnseitigen Umfangsrand des Hohlkörpers befestigt, beispielsweise durch Nageln, Heften oder Kleben. Die bezeichnete besondere Variante der Erfindung kann beispielsweise dadurch verwirklicht sein, daß der Hohlkörper aus einem rechteckigen Lattenrahmen besteht; die Oberflächen des Lattenrahmens bilden dabei die Umfangsränder des durch diesen verwirklichten Hohlkörpers. Da der rahmenartig ausgebildete Hohlkörper in Form eines Lattenrostes in Verbindung mit einer schallharten Wand bestimmungsgemäße Verwendung findet, wird diejenige Rahmenseite, die dabei der schallharten Wand unmittelbar benachbart ist, als Rahmenrückseite bzw. Rahmenbasisfläche bezeichnet.
Unter einem Resonatorflächengebilde ist ein solches zu verstehen, das infolge seiner baulich strukturellen Ausbildung für strömungsfähige Medien durchlässig ist und das unter der Einwirkung von Schallwellen in Schwingungen versetzt wird. Die Dicke des Resonatorflächengebildes ist gering im Vergleich zu seiner Länge und Breite.
Die schallabsorptionsfähigen Resonatorflächengebilde wandeln auf sie auftreffende Schallenergie in Wärme um; sie absorbieren Schall im Hörbereich von ca. 30 bis 15 000 Hz (Hertz).
Die Bezeichnung "Resonatorflächengebilde" umfaßt in der vorliegenden Erfindungsbeschreibung und in den Ansprüchen definitionsgemäß solche, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend

a) perforierte Kunststoffolien einer Dicke im Bereich von 50 bis 500 _/um, vorzugsweise 100 bis 200 _/um mit einem Elastizitätsmodul im Bereich von 4 000 bis 50 000 daN/cm², vorzugsweise 25 000 bis 35 000 aN/cm², die eine Vielzahl Perforationsöffnungen (Durchlaßöffnungen) eines Durchmesses im Bereich von 0,2 bis 2 mm, bevorzugt eines Durchmessers von ca. 1 mm besitzt, wobei der Perforations-Gesamtanteil, bezogen auf die Gesamtfläche einer Seite der Folie im Bereich von 0,01 bis 5 %, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 1 % liegt,
b) offenporig strukturiert aufgebaute, praktisch faserfreie Flächengebilde aus Cellulosehydrat in praktisch trockenem Zustand, wobei dieses vorteilhaft eine Dicke im Bereich von 1 bis 4 mm besitzt sowie
c) aus miteinander verfilzten Polymerfibriden aufgebaute Platten; bevorzugt bestehen die Polymerfibride aus Polyethylen, Polypropylen oder Copolymerisaten von Ethylen bzw. Propylen.

Offenporig strukturierte Fasern enthaltende Resonatorflächengebilde aus Cellulosehydrat, bei denen die Fasern jeweils praktisch vollständig von Cellulosehydrat umschlossen sind, gelten definitionsgemäß im Rahmen der vorliegenden Erfindungsbeschreibung und der Ansprüche als nicht-fasriges Material, weil der Faseranteil im Verhältnis zum Cellulosehydratanteil vernachlässigbar gering ist.
Die offenporig strukturiert aufgebauten Flächengebilde bzw. die Platten aus Polymerfibriden sind bezüglich ihrer baulich strukturellen Ausbildung durch einen Strömungswiderstand für Luft im Bereich von 100 bis 10 000 _Ns/m³, bevorzugt einem solchen im Bereich von 400 bis 1 600 Ns/m³ individualisiert.
Der Strömungswiderstand der Flächengebilde ist beispielsweise nach der DIN Vorschrift 52 213 ermittelbar.
Die Bezeichnung "offenporig" wird definitionsgemäß verwendet, um die bauliche Struktur, derzufolge auch die Flächengebilde nach b) und c) durchlässig für strömungsfähige Medien sind, zum Ausdruck zu bringen.
Resonatorflächengebilde, die aus miteinander verfilzten Polymerfibriden aufgebaut sind, sollen definitionsgemäß als faserfrei ausgebildet gelten. Polymerfibride unterscheiden sich in ihrem äußeren und inneren morphologischen Aufbau durch ihre unterschiedliche Länge (etwa 0,5 bis 10_/um) gegenüber geschnittenen Spinnfasern und einer spezifischen Oberfläche im Bereich von 5 bis 10 m²/g im Vergleich mit Schichten aus Stapelfasern in Wirrlage mit einer spezifischen Oberfläche von ca. 0,2 bis ca. 0,5 m²/g jeweils erheblich von solchen Flächengebilden, die aus üblichen Stapelfasern in Wirrlageanordnung bestehen. Resonatorflächengebilde aus Polymerfibriden sind definitionsgemäß offenporig ausgebildet.
Plattenförmige Flächengebilde aus Polymerfibriden sind per se nicht Gegenstand vorliegender Erfindung, sie sind in der Zeitschrift "Angewandte Chemie" 1978, Heft 11, Seiten 833 bis 926 beschrieben.
Im Rahmen vorliegender Erfindungsbeschreibung wird die Bezeichnung "Flächengebilde" technisch bedeutungsgleich mit den Bezeichnungen "Folie", "Blatt", "blattförmiger Zuschnitt" oder "Platte" verwendet.
Das Resonatorflächengebilde in Gestalt einer wie angegeben perforierten und ausgebildeten Kunststoffolie kann beispielsweise aus weichmacherfreiem Polyvinylchlorid bestehen, sie kann transparent oder transluzent sein. Auch perforierte Folien genannter Dicke, die aus Cellulosetriacetat bestehen, sind als Resonatorflächengebilde verwendbar.
Den Hohlkörperhohlraum jeweils raumunterteilende Resonatorflächengebilde, die in Form und flächiger Abmessung jeweils der Form und Abmessung der Hohlraumquerschnittsfläche angepaßt sind, grenzen mit ihren Umfangsflächen jeweils unmittelbar derart an die Hohlkörperinnenseite an, daß sich zwischen den Umfangsflächen der Resonatorflächengebilde und der Hohlkörperinnenseite kein Freiraum befindet.
Die Resonatorflächengebilde erstrecken sich entweder in Ebenen, die parallel zu den Hohlkörperstirnflächen verlaufen oder einen Winkel mit diesen bilden. Bei Anwesenheit von beispielsweise zwei Resonatorflächengebilden im Hohlkörperhohlraum ist es beispielsweise auch möglich, daß das eine sich in einer Ebene parallel zu den Hohlkörperstirnflächen - zu denen die Hohlkörperlängsachse jeweils einen rechten Winkel bildet - und das andere sich in einer Ebene erstreckt, die einen Winkel mit dieser bildet.
Die Befestigung von Resonatorflächengebilde im Hohlkörperhohlraum erfolgt beispielsweise dadurch, daß in diesem Halteelemente für die Resonatorflächengebilde, beispielsweise Halteleisten im Hohlraum vorgesehen sind. Bei einer besonderen Ausbildung des Hohlkörpers sind die für die jeweiligen _Resonatorflächengebilde vorgesehenen Halteelemente parallel zur Hohlkörperlängsachse verschiebbar ausgebildet, beispielsweise dadurch, daß die Halteelemente auf Schienen verlaufen, die sich im Behälterhohlraum längsaxial entlang der Hohlkörperinnenseite erstrecken und an dieser befestigt sind.
Die Resonatorflächengebilde im Hohlkörperhohlraum können auch jeweils in einem Rahmen gelagert sein, der in der genannten Weise im Hohlraum längsaxial verschiebbar ist.
Bei einem Hohlkörper mit schallhartem integralem Boden und beispielsweise zwei Resonatorflächengebilden in seinem Hohlraum werden diese bezüglich ihres stofflichen sowie baulich strukturellen Aufbaus derart ausgewählt und im Hohlraum des Hohlkörpers in einem solchen Abstand voneinander und jeweils in einem Abstand vom schallharten integralen Boden des Hohlkörpers derart angeordnet, daß das Maximum der Kurve der Schallabsorptionsfähigkeit in Abhängigkeit von der Schallfrequenz des einen Resonatorflächengebildes mit dem Minimum der Kurve der Schallabsorptionsfähigkeit in Abhängigkeit von der Schallfrequenz bei dem anderen Resonatorflächengebilde in seiner Lage übereinstimmt.
Hohlkörper mit schallhartem integralem Boden umfassende Resonatorschallabsorptionselemente können in der Weise bestimmungsgemäße Verwendung finden, daß man sie an einer Wand oder an einer Decke eines Raumes derart befestigt, daß die nach außen weisende Seite des integralen Hohlkörperbodens der Wand bzw. der Decke unmittelbar benachbart ist. Es ist auch möglich, aus einer Mehrzahl der bezeichneten Resonatorschallabsorptionselemente eine Trennwand zu bilden, bei der deren Basisstirnseiten fluchten oder diese derart zu einem säulenartigen Körper zusammenzufügen, daß dessen Außenseiten durch die Frontstirnflächen der Resonatorschallabsorptionselemente gebildet werden.
Die bezeichneten Resonatorschallabsorptionselemente können auch als sogenannte "Schürzen" bestimmungsgemäße Anwendung in Räumen finden.
Die erfindungsgemäßen Erzeugnisse in den Varianten, bei denen der Hohlkörper an beiden Enden offen ist - wobei in der einen Ausführungsform das oder die Resonatorflächengebilde im Hohlraum des Hohlkörpers angeordnet sind und in der anderen ein Resonatorflächengebilde auf der Oberfläche des frontstirnseitigen Umfangsrandes des Hohlkörpers befestigt ist - werden bestimmungsgemäß jeweils in Verbindung mit einer schallharten Wand verwendet, an welche jeweils die basisstirnseitigen Umfangsränder der Hohlkörper unmittelbar angrenzen.
Die Lage der jeweiligen Minima bzw. Maxima der Schallabsorptionscharakteristik der Resonatorflächengebilde hängen von den jeweiligen Abständen derselben vom schallharten integralen Boden des Hohlkörpers bzw. bei beidseitig offenem Hohlkörper mit einem oder mehreren _Resonatorflächengebilden in seinem Hohlraum, vom Abstand der schallharten Wand, an der der Hohlkörper befestigt ist, ab und können jeweils durch Vergrößerung oder Verringerung dieses Abstandes derart nach größeren bzw. kleineren Wellenlängen verschoben werden, daß die Schallabsorptionsfähigkeit durch geeignete Auswahl zweier aufgrund ihrer jeweiligen individuellen Schallabsorptionscharakteristik in Kombination für den jeweiligen Einzelfall besonders geeigneter Resonatorflächengebilde und ihrer räumlichen Anordnung zum schallharten integralen Boden des Hohlkörpers bzw. zur schallharten Wand optimiert wird.
Die Schallabsorptionscharakteristik der Resonatorflächengebilde ist in einfacher Weise durch Messung des Absorptionsgrades nach der DIN Vorschrift 52 212 oder der DIN Vorschrift 52 215 ermittelbar.
Der für den Einzelfall jeweils optimale Abstand der _Resonatorflächengebilde vom schallharten integralen Boden des Hohlkörpers bzw. der schallharten Wand ist ebenfalls durch einige wenige und einfache Versuche feststellbar.
Resonatorflächengebilde aus offenporig strukturiert aufgebauten Folien aus Cellulosehydrat können zur Erhöhung der Schallabsorptionsfähigkeit derart aufgebaut sein, daß im Flächengebilde gleichmäßig verteilt Bleikugeln enthalten sind. Um eine erhöhte Schallabsorption zu bewirken, können die offenporig strukturiert ausgebildeten Resonatorflächengebilde auf Basis von Cellulosehydrat eine rauhe, unregelmäßig strukturiert ausgebildete Oberfläche besitzen.
Um zu vermeiden, daß die offenporig strukturiert ausgebildeten Resonatorflächengebilde auf Basis von Cellulosehydrat bei bestimmungsgemäßer Benutzung des Resonatorschallabsorptionselementes verstauben, können die Oberflächen derselben durch dünne, flexible Folien geschützt sein, die im Abstand vor dem Resonatorflächengebilde anzuordnen sind.
Zur Erhöhung der Schallabsorptionsfähigkeit der Resonatorflächengebilde sind diese mit luftschallabsorbierenden Flächengebilden, beispielsweise Schichten aus offenporigem Polyurethanschaum oder Schichten aus Mineralwolle kombinierbar.
Die Schallabsorptionswirkung der Resonatorflächengebilde kann auch dadurch erhöht werden, daß man sie derart dimensioniert und ausbildet, daß sie die Innenseite der Wandung des Hohlkörpers auskleiden.
Bei Ausbildung der Resonatorflächengebilde derart, daß sie jeweils eine Fläche von einer Größe von etwa 10 x 10 cm haben, werden tiefe Resonanzeinbrüche in der Schallabsorptionscharakteristik des Schallabsorptionselementes besonders vorteilhaft vermieden.
Die bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Erzeugnisse sichtbaren Oberflächen der Resonatorflächengebilde können vorteilhaft durch Bedruckung optisch sichtbare, farbige Informationen oder dekorative bzw. bildhafte Motive aufweisen. Schallabsorptionselemente, vorteilhaft solche, bei denen der Mantel rahmenartig ausgebildet ist und bei denen die nach außen weisenden Oberflächen aufgedruckte Informationen, dekorative Muster, bildliche Darstellungen zeigen, sind beispielsweise als schallschluckende Reklameträger, als schallschluckende Hinweisschilder, besonders als schallschluckende Bilder zur dekorativen Ausgestaltung von Räumen verwendbar.
Das erfindungsgemäße Erzeugnis ist in Wohn- und Büroräumen, Werkstätten und Werkhallen oder auch im Freien überall dort verwendbar, wo im Hörbereich liegenden Schallwellen störender Frequenz oder störender Intensität beseitigt werden sollen.
Nachfolgend werden vorteilhafte Varianten des erfindungsgemäßen Erzeugnisses beispielhaft beschrieben:

I) Hohlkörper:
Querschnittsfläche: kreisförmig
Hohlkörperdurchmesser: 100 cm
Hohlkörperhöhe: 10 cm

Der Hohlkörper ist an einem Ende offen, an seinem anderen besitzt er einen schallharten integralen Boden.
Der Hohlkörper sowie sein Boden besteht aus weichmacherfreiem Polyvinylchlorid.
Im Hohlkörperhohlraum sind zwei Resonatorflächengebilde befestigt angeordnet:
Das erste Resonatorflächengebilde hat von der Innenseite des planen schallharten Hohlkörperbodens einen Abstand von 5 cm, es besteht aus perforierter Folie aus weichmacherfreiem PVC, die eine Dicke von 150 _/um besitzt und durch einen E-Modul von 30 000 daN/cm² charakterisiert ist. Der Durchmesser des Resonatorflächengebildes ist dem Durchmesser des Hohlkörperhohlraums angepaßt.
Die Perforationsöffnungen der Folie sind kreisförmig begrenzt und haben jeweils einen Durchmesser von 1 mm. Der perforierte Gesamtanteil der Folie beträgt 0,3 % der Gesamtfläche einer Oberfläche der Folie.
Das zweite Resonatorflächengebilde hat von der Innenseite des schallharten integralen Hohlkörperbodens einen Abstand von 10 cm. Es besteht aus einer offenporig strukturiert aufgebauten Folie einer Dicke von 2,6 mm aus Cellulosehydrat. Der baulich strukturelle Aufbau der offenporig strukturiert ausgebildeten Folie aus Cellulosehydrat ist durch einen Strömungswiderstand gegenüber Luft von 710 Ns/m³ charakterisiert. Die beiden Resonatorflächengebilde verlaufen parallel zueinander und jeweils parallel zum Hohlkörperboden.
Die Schallabsorptionscharakteristik des vorstehend konkretisierten Resonatorschallabsorptionselements wird durch die Kurve gemäß Fig. I wiedergegeben.
Die dem Hohlkörperboden gegenüberliegende Hohlkörperhohlraummündungsöffnung ist durch eine perforierte Abdeckplatte überdeckt, die vorteilhaft am frontstirnseitigen Umfangsrand des Hohlkörpers befestigt ist; die Gesamtperforationsfläche der Abdeckung beträgt dabei wenigstens 15 % der Gesamtfläche der Abdeckplatte.
II) Bei einer weiteren vorteilhaften zweiten Ausbildung des erfindungsgemäßen Erzeugnisses unterscheidet sich dieses vom voranstehend beschriebenen dadurch, daß beide Resonatorflächengebilde im Hohlkörperhohlraum aus perforierter Folie aus weichmacherfreiem Polyvinylchlorid bestehen, wobei diese Folien durch die vorstehend angegebenen Charakteristika individualisiert sind.
Das erste Resonatorflächengebilde hat dabei vom Hohlkörperboden einen Abstand von 7 cm, der Abstand des zweiten Resonatorflächengebildes von diesem beträgt 10 cm.
Die Schallabsorptionswirkung des Resonatorschallabsorptionselements wird durch die Kurve gemäß Fig. II wiedergegeben.
III) Eine dritte Erfindungsvariante ist dadurch charakterisiert, daß der Hohlkörper des Erzeugnisses an beiden Enden offen ist, im übrigen aber wie in den Varianten I bzw. II angegeben geformt und dimensioniert ist. Die dritte Erfindungsvariante umfaßt zwei den Hohlkörperhohlraum unterteilende Flächengebilde und das erste Resonatorflächengebilde besteht aus einer perforierten Folie aus weichmacherfreiem Polyvinylchlorid, die eine Dicke von 150_/um und einen E-Modul von 30 000 daN/cm2 besitzt. Die Perforationsöffnungen der Folie sind kreisförmig begrenzt und haben einen Durchmesser von 1 mm. Der perforierte Gesamtanteil der Folie beträgt 0,3 bezogen auf die Gesamtoberfläche einer Folienseite.
Das zweite Resonatorflächengebilde besteht beispielsweise aus einer offenporig strukturierten Folie aus Cellulosehydrat, die eine Dicke von ca. 2,6 mm besitzt. Die Folie hat einen Strömungswiderstand von 710 Ns/m².
Der Abstand des ersten Resonatorflächengebildes von der Basisstirnfläche des Hohlkörpers beträgt 5 cm, der Abstand des zweiten Resonatorflächengebildes von dieser 10 cm.
Das Resonatorschallabsorptionselement ist bei bestimmungsgemäßer Verwendung derart an einer schallharten Wand befestigt, daß seine Basisstirnfläche bzw. sein Basisumfangsrand unmittelbar an die schallharte Wand angrenzt. Die Schallabsorptionswirkung der dritten Variante des erfindungsgemäßen Erzeugnisses entspricht der erläuterten ersten Erfindungsvariante.
IV) Eine vierte Abwandlung der Erfindung besteht darin, daß beide Resonatorflächengebilde des Resonatorschallabsorptionselements aus perforierten Kunststoffolien jeweils einer Ausbildung entsprechend der ersten Erfindungsvariante bestehen; der Hohlkörper entspricht dem der dritten Erfindungsvariante.
Das erste Resonatorflächengebilde hat von der Basisstirnfläche bzw. dem Basisumfangsrand des Hohlkörpers einen Abstand von 7 cm, während das zweite Resonatorflächengebilde von dieser bzw.* diesem einen Abstand von 10 cm besitzt.
Die Schallabsorptionsfähigkeit des bezeichneten Schallabsorptionselements in Zusammenwirkung mit einer planen schallharten Wand, an der dieses bei seiner bestimmungsgemäßen Verwendung befestigt ist, entspricht derjenigen der zweiten Erfindungsvariante. Resonatorschallabsorptionselemente, die in ihrem Hohlraum nur Resonatorflächengebilde in Form perforierter Kunststoffolien besitzen, können auch derart ausgebildet sein, daß sowohl der Hohlkörper als auch die Resonatorflächengebilde jeweils transparent oder transluzent sind.
V) Eine andere Variante des erfindungsgemäßen Erzeugnisses ist derart ausgebildet, daß der Hohlkörper an seinen beiden Enden offen ist und in seinem Hohlraum nur ein einziges Resonatorflächengebilde befestigt angeordnet ist.
Der Hohlkörper besteht beispielsweise aus einem rechteckigen Holzrahmen, dessen Höhe über den gesamten Umfang des Rahmens eine Breite von beispielsweise 8 cm besitzt. Im Hohlraum des rahmenförmigen Mantels ist als Resonatorflächengebilde beispielsweise ein solches angeordnet, das offenporig strukturiert aufgebaut ist und aus Cellulosehydrat besteht und praktisch faserfrei ist, es befindet sich in praktisch trockenem Zustand.
Oberflächengebilde der genannten schwammartig strukturierten Ausbildung sind unter der Bezeichnung Schwammtuch auf Basis von Cellulosehydrat bekannt. Der den Mantel des Resonatorschallabsorptionselementes bildende Holzrahmen hat über die gesamte Länge seines Umfanges die gleiche Höhe.
Das bezeichnete Schallabsorptionselement ist im Hohlraum des Mantels des Resonatorschallabsorptionselementes derart angeordnet, daß seine Oberflächen jeweils in Ebenen verlaufen, die sich jeweils parallel abständig zu den Hohlkörperstirnflächen bzw. den Hohlkörperumfangsrändern erstrecken.
Der Abstand der Oberfläche des Resonatorflächengebildes zum Basisumfangsrand des Hohlkörpers, der bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Erzeugnisses unmittelbar an die schallharte Wand, an der dieses befestigt ist, angrenzt, beträgt beispielsweise 10 cm.
Bevorzugt sind die Flächen von Umfangsrändern von Hohlkörpern jeweils plan; jede Umfangsrandfläche eines Hohlkörpers erstreckt sich dabei bevorzugt in einer einzigen Ebene.
Bei einer weiteren Variante der Erfindung wird der Hohlkörper durch einen beispielsweise rechteckigen Holzlattenrahmen verwirklicht. Die planen Oberflächen des Lattenrahmens bilden dabei die Umfangsrandflächen desselben. Die Innenkanten der Umfangsränder begrenzen jeweils die Mündungsöffnungen des Hohlkörperhohlraumes. Auf einer der Umfangsrandflächen des Lattenrahmens ist ein Resonatorflächengebilde befestigt, dessen Abmessung der Abmessung der Fläche entspricht, die durch die äußere Kante des Rahmens begrenzt wird. Die Befestigung des Resonatorflächengebildes am Lattenrahmen kann beispielsweise durch Nageln, Heften oder Kleben erfolgen. Bevorzugt besteht das Resonatorflächengebilde aus einem offenporig, strukturiert aufgebautem, praktisch faserfreiem Flächengebilde aus Cellulosehydrat in praktisch trockenem Zustand; das Flächengebilde hat beispielsweise ein Dicke im Bereich von 1 bis 4 mm und ist durch den angegebenen Strömungswiderstand charakterisiert. Das erfindungsgemäße Erzeugnis in Form eines Lattenrahmens mit an diesem wie angegeben befestigten Resonatorflächengebilde wird in Verbindung mit einer schallharten Wand, beispielsweise der Wand oder der Decke eines Raumes, an der es befestigt ist, befestigt. Die Frontstirnseite der bezeichneten Ausführungsform der Erfindung wird durch diejenige Oberfläche des an der einen Umfangsrandfläche des Lattenrostes befestigten _Resonatorflächengebildes gebildet, auf die bei ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung Schallwellen zuerst auftreffen. Als Basisstirnseite des bezeichneten Erzeugnisses wird die bezeichnet, die unmittelbar an die schallharte Wand angrenzt.
Die Zeichnung erläutert die Erfindung, wobei in den Fig. 1 und 2 jeweils die Schallabsorptionsscharakteristik besonderer Resonatorflächengebilde wiedergegeben ist, die Fig. 3, 4 und 5 stellen jeweils in schematischer Darstellung und im Querschnitt besondere Varianten des erfindungsgemäßen Erzeugnisses dar.

Fig. 1 zeigt die Schallabsorptionscharakteristik eines Resonatorschallabsorptionselements der wie angegeben ausgebildeten ersten Erfindungsvariante.
Fig. 2 zeigt die Schallabsorptionscharakteristik eines Resonatorschallabsorptionselements der wie angegeben ausgebildeten zweiten Erfindungsvariante.
In Fig. 3 ist diejenige Erfindungsvariante dargestellt, bei der der Hohlraum des Hohlkörpers an einem Ende durch einen schallharten integralen Boden begrenzt ist; in seinem Hohlraum sind zwei Resonatorflächengebilde vorgesehen.
Die Fig. 4 zeigt eine Erfindungsvariante mit beidseitig offenem Hohlkörper, der an einer schallharten Wand befestigt ist und in Zusammenwirkung mit dieser zum erfindungsgemäß angestrebten Effekt führt.
In Fig. 5 wird eine Variante des erfindungsgemäßen Erzeugnisses dargestellt, bei der der Mantel des Resonatorschallabsorptionselementes beidseitig offen ist, wobei in seinem Hohlraum nur ein einziges Resonatorflächengebilde vorgesehen ist.

Die besondere Erfindungsvariante ist an einer schallharten Wand befestigt; in Zusammenwirkung mit dieser ist das erfindungsgemäß angestrebte Ergebnis realisierbar.
Die Pfeile in Fig. 3, 4 und 5 zeigen jeweils die Richtung an, in der Schallwellen auf die Frontstirnebenen des Mantels auftreffen.
In Figur 3 bedeutet 1 das Resonatorschallabsorptionselement in seiner Gesamtheit, 2 den Hohlkörper mit kreisförmigem Querschnitt, 3 den schallharten integralen Hohlkörperboden, dessen Außenseite die Hohlkörperbasisstirnfläche bildet, 4 ist der frontstirnseitige Begrenzungsrand des Hohlkörpers und 5 die Frontstirnfläche desselben, 6 ist der Hohlkörperhohlraum, der durch die Resonatorflächengebilde 7 und 8 jeweils raumunterteilt ist, das Resonatorflächengebilde 7 ist dabei ein planes flächenhaftes Werkstück offenporig strukturierter Ausbildung, das Resonatorflächengebilde 8 besteht aus einer perforierten Kunststoffolie, wobei die Perforationsöffnungen in derselben mit 9 bezeichnet werden, 10 ist eine perforiert ausgebildete Abdeckplatte, die den Hohlraum des Hohlkörpers im Bereich der Frontstirnfläche desselben begrenzt, 11 sind Perforationsöffnungen in der Abdeckplatte 10, es ist 12 der basisendseitige Hohlkörperumfangsrand, 13 ist ein vom Hohlkörper wegragender umlaufender Flanschrand, 14 ein Befestigungselement zur Befestigung des Hohlkörpers an der Wand 15.
In Figur 4 bedeutet 16 das Resonatorschallabsorptionselement in seiner Gesamtheit, 17 den an beiden Enden offenen Hohlkörper, 18 den Hohlkörperhohlraum, 19 den frontstirnseitigen Hohlkörperumfangsrand und 20 den basisstirnseitigen Umfangsrand des Hohlkörpers, 21 und 22 sind Resonatorflächengebilde im Hohlraum 18 des Hohlkörpers, die diesen jeweils unterteilen, wobei das Resonatorflächengebilde 21 ein planes flächenhaftes Werkstück offenporiger Struktur und das Resonatorflächengebilde 22 eine perforierte Kunststoffolie mit Perforationsöffnungen 23 ist, 24 ist ein um den Hohlkörper umlaufender, nach außen wegragender Flanschrand, 25 ein Befestigungselement mittels dessen der Hohlkörper an einer schallharten Wand 26 befestigt ist, 27 ist eine Abdeckplatte, die den Hohlraum im Bereich der Frontstirnfläche des Hohlkörpers begrenzt, 28 sind Perforationsöffnungen in der Abdeckplatte 27.
In Figur 5 bedeutet 29 das Resonatorschallabsorptionselement in seiner Gesamtheit, 30 den Hohlkörper, 31 ist der frontstirnseitige Umfangsrand, 32 die Frontstirnfläche des Hohlkörpers, 33 die frontstirnseitige Hohlraummündungsöffnung, 34 der basisstirnseitige Hohlkörperumfangsrand, 35 die Basisstirnfläche des Hohlkörpers und 36 die basisstirnseitige Mündungsöffnung des Hohlraums, 37 bedeutet den Hohlraum des Hohlkörpers, 38 das in diesem angeordnete Resonatorflächengebilde aus offenporig strukturierter Cellulosehydratfolie (Schwammtuch auf Basis von Cellulosehydrat), 39 eine schallharte Wand, an der das _Resonatorschallabsorptionselement befestigt ist, 40 sind Halteelemente und 41 Schrauben, mit Hilfe derer das Resonatorschallabsorptionselement an der schallharten Wand befestigt ist.

Claims

1. Resonatorschallabsorptionselement bestehend aus schallabsorbierendem Material und einer dieses umgebenden formstabilen Hülle, dadurch gekennzeichnet, daß das Resonatorschallabsorptionselement aus einem wenigstens an einem Ende offenen formfesten Hohlkörper, in dessen Hohlraum sich mindestens ein diesen in Teilhohlräume unterteilendes Resonatorflächengebilde oder aus einem an seinen beiden Enden offenen Hohlkörper mit an dessen frontstirnseitigem Umfangsrand befestigten, die frontstirnseitige Hohlraummündungsöffnung überdeckenden Resonatorflächengebilde aufgebaut ist, wobei die/das Resonatorflächengebilde ausgewählt sind/ist aus einer Gruppe umfassend

a) perforierte Kunststoffolien

b) offenporig strukturiert ausgebildete faserfreie Folien auf Basis von Cellulosehydrat sowie

c) Platten aus Polymerfibriden.

2. Resonatorschallabsorptionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens ein Resonatorflächengebilde, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Folie aus synthetischem polymeren Kunststoff, die eine Dicke im Bereich von 50 bis 500 _/um besitzt, einen E-Modul im Bereich von 4 000 bis 50 000 daN/cm² aufweist und in der Weise perforiert ist, daß die Perforationsöffnungen jeweils einen Durchmesser im Bereich von 0,2 bis 2 mm besitzen und die Gesamtfläche der Perforation, bezogen auf die gesamte Oberfläche einer Folienseite, im Bereich von 0,01 bis 5 % liegt, offenporig strukturiert ausgebildete Folie aus Cellulosehydrat mit einem Strömungswiderstand im Bereich von 100 bis 10 000 Ns/m³, sowie offenzellig strukturiert ausgebildete Platten aus _Polymerfibriden aus Polyäthylen oder Polypropylen mit einem Strömungswiderstand von 100 bis 10 000 Ns/m³, umfaßt.

3. _Resonatorschallabsorptionselement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlkörperhohlraum wenigstens zwei Resonatorflächengebilde vorhanden sind.

4. Resonatorschallabsorptionselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Resonatorflächengebilde aus perforierter Kunststoffolie bestehen.

5. Resonatorschallabsorptionselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Resonatorflächengebilde aus offenporig strukturierter Folie aus Cellulosehydrat bestehen.

6. Resonatorschallabsorptionselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Resonatorflächengebilde aus perforierter Kunststoffolie und das andere aus offenporig ausgebildeter Folie aus Cellulosehydrat besteht.

7. Resonatorschallabsorptionselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Resonatorflächengebilde aus perforierter Kunststoffolie und das andere aus einer Platte aus Polymerfibriden besteht.

8. _Resonatorschallabsorptionselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Resonatorflächengebilde aus offenporig strukturierter Folie aus Cellulosehydrat und das andere aus offenzellig strukturierter Platte aus Polymerfibriden besteht.

9. Resonatorschallabsorptionselement nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper eine perforierte Abdeckung umfaßt, die seinen Hohlraum im Bereich der Hohlkörperfrontstirnfläche begrenzt.

10. Resonatorschallabsorptionselement nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Hohlkörper besteht, dessen Hohlraum im Bereich der Hohlkörperbasisstirnfläche durch einen schallharten integralen Hohlkörperboden begrenzt und abgeschlossen ist.

11. Resonatorschallabsorptionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sein Mantel beidseitig offen und in seinem Hohlraum nur ein einziges Resonatorflächengebilde poröser Struktur angeordnet ist.

12. Resonatorschallabsorptionselement nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Resonatorflächengebilde aus einer offenporig strukturiert ausgebildeten Folie aus Cellulosehydrat besteht.

13. Resonatorschallabsorptionselement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Hohlkörper in Form eines rechteckigen Lattenrahmens besteht, an dessen einer Mündungsrandfläche ein Resonatorflächengebilde befestigt ist.

14. Resonatorschallabsorptionselement nach Anspruch 1, 2 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Resonatorflächengebilde aus offenporig strukturierter Folie aus Cellulosehydrat besteht.