EP0447797B1 - Schalldämmbauteil - Google Patents

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EP0447797B1
EP0447797B1 EP91102075A EP91102075A EP0447797B1 EP 0447797 B1 EP0447797 B1 EP 0447797B1 EP 91102075 A EP91102075 A EP 91102075A EP 91102075 A EP91102075 A EP 91102075A EP 0447797 B1 EP0447797 B1 EP 0447797B1
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sound
damping element
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grooves
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Friedrich Priehs
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/172—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects

Definitions

  • the invention relates to a soundproofing component with surface profiles that are parallel to each other, separated from each other by webs, open to the outside grooves, the cross section of which has a slightly undercut shape, so that the sound entry slot merges into an expanding groove interior.
  • FIG. 15 A soundproofing plate is shown there in FIG. 15, which has the features mentioned above, the groove cross section corresponding approximately to a circular surface segment with more than 180 degrees of circumference.
  • the outer contour of the webs lying in a common plane is flat and is wider than the sound entry slot mentioned.
  • a sound absorber is known from DE-B1-28 34 683, which consists of a polyethylene foam plate which has channel-shaped cavities with different cross sections, which are connected to the environment (outside air) via slots.
  • the cavity cross sections can be round or be angular.
  • the depth of the slots mentioned is different.
  • This sound absorber is therefore not provided with surface profiles, but rather has a flat surface, the distance between the slots being a multiple of the slot width.
  • DE-A1 32 42 940 discloses an acoustically effective component made of a perforated or slotted panel onto which a nonwoven fabric is applied, which spans the perforations of the panel in a drum-like manner and thereby causes increased flow resistance in the area of the perforations, which increases the desired sound absorption capacity of the component Are defined.
  • the surface of the component covered by the nonwoven fabric has a smooth surface. The perforations form sharp edges with the plate surface.
  • DE-A1-26 02 839 discloses a plate which consists of a double-sided corrugated cardboard which forms a reinforcement, as well as a further plate and volumes of polyurethane foam, which are used as padding for the corrugated cardboard and for filling and reinforcing the folds and breaks produced by the shaping to serve. There is also a cladding covering and an elastomer solution, which at the same time ensures that the various components of the plate are connected and - after their polymerization - the rigidity of the foam and the cardboard.
  • the invention has for its object to improve the sound insulation effect of the component described above.
  • this object is achieved according to the invention in that the webs are rounded in a bead-like manner on their outer contour and do not form any smooth or sharp-edged reflection surfaces.
  • the grooves are close together and are only separated from one another by the bead-like rounded webs.
  • the sound entry slot is therefore comparatively much wider than in the embodiment explained at the beginning.
  • the surface of the soundproofing component designed according to the invention is thus predominantly open to the entry of sound waves into the grooves, this sound wave entry being only opposed by the linear webs which are rounded on their outer contour, but which do not form smooth or sharp-edged reflection surfaces.
  • the groove cross section can correspond approximately to a circular surface segment with more than 180 degrees of circumference or, in an alternative solution, can be approximately W-shaped.
  • the sound impact area of these groove profiles is considerably larger than in the known surface surveys. Due to the undercut design of the grooves can be within everyone Achieve a multiple impact of the sound waves on the inner walls of the groove, so that at least some of the sound waves practically "run dead".
  • the width of the sound entry slot and / or the inner contour of the grooves can be adapted accordingly at a constant frequency of a sound source in order to achieve optimal sound absorption.
  • the soundproofing component according to the invention preferably consists at least predominantly of paper foam or fluff, which is expediently composed of fifty parts paper and / or cardboard, thirty parts starch, e.g. B. wheat and twenty parts of polyvinyl alcohol (PVA).
  • paper foam or fluff which is expediently composed of fifty parts paper and / or cardboard, thirty parts starch, e.g. B. wheat and twenty parts of polyvinyl alcohol (PVA).
  • the PVA can be added as finely ground granules, as an aqueous solution or as a dispersion and leads to better foaming in the end product with good elasticity / flexibility.
  • Plasticizers and / or lubricants e.g. Glycerol can be added.
  • the soundproofing component as described above can be pressed or extruded.
  • the surface forming the grooves is formed by a correspondingly deformed cover film which is fixed on a carrier material consisting of paper foam or fluff.
  • the cover film is preferably made permeable to sound and can be a perforated plate or wire mesh.
  • the carrier material also has grooves running parallel to one another on its surface facing the cover film, which are similar in cross section to that of the cover film grooves but run transversely to them.
  • Figure 1 shows a detail of the corner area of the front view of a plate-shaped soundproofing component with an outwardly open groove 1, the cross section of which corresponds approximately to a circular area segment with more than 180 degrees of circumference, so that the sound inlet slot 2 merges into an expanding groove interior 3.
  • Lines 4 symbolizing the sound waves make it clear that a part of the sound waves "runs dead” due to multiple impacts on the inner wall of the groove.
  • Figure 2 shows a modified embodiment for the groove cross section.
  • the groove inner contour is approximately W-shaped and is composed of groove walls 5, 6 that are curved outwards and inwards.
  • the diameter and / or circumferential degrees of the grooves can be adapted to the sound frequency to be insulated in order to optimize the sound insulation.
  • FIG. 3 shows a plate-shaped soundproofing component with mutually opposite grooves (1) which are offset by half a groove pitch.
  • Such components can, for. B. as impact sound plates, which then only result in punctiform or linear loads between a cover plate, not shown, and the component according to the invention. Due to the offset groove arrangement, the appropriately bead-shaped webs 7, which separate the grooves 1 from one another, each face a groove 1. This increases the strength of the component.
  • Figure 4 shows that the soundproofing component can also be tubular. Also in this embodiment, mutually opposed and mutually offset grooves offset by half a groove pitch would be possible, in which case the inner grooves 1 in connection with the webs 7 separating them would bring about additional insulation of the pipe 8.
  • the soundproofing components shown in FIGS. 1 to 4 can consist of paper foam or paper fluff, which is preferably composed of paper and / or cardboard, starch and polyvinyl alcohol (PVA). Such components can be pressed or can also be extruded, the water-soluble PVA added as granules or dispersion serving as a plasticizer, which gives the paper foam or paper fluff greater flexibility. Anti-inflammatory additives, dyes or the like can also be added to the material.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • cover film 9 which is fixed on a carrier material 10, which consists of paper foam or fluff.
  • the cover sheet 9 is preferably sound-permeable and can, for. B. be a perforated plate or wire mesh.
  • a non-woven fabric can be provided between the cover film 9 and the carrier material 10, in particular to absorb moisture.
  • FIG. 5 an embodiment according to FIG. 5 can be provided, in which the carrier material 10 also has grooves 1 running parallel to one another on its surface facing the cover film 9, which are similar in cross section to that of the cover film grooves, but run transversely to them.
  • the carrier material 10 then consists of a body such. B. according to Figure 1 or 2. Impinging sound waves, which still penetrate through the cover sheet 9 due to their intensity, are then broken again several times, absorbed and almost completely insulated.
  • Such an insulation board construction is expediently supported by a rigid rear wall made of wood, sheet metal or the like and is gripped by means of a frame (not shown).

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schalldämmbauteil mit Oberflächenprofilierungen, die parallel zueinander verlaufende, durch Stege voneinander getrennte, nach außen offene Nuten sind, deren Querschnitt eine leicht hinterschnittene Form aufweist, so daß der Schalleintrittsschlitz in einen sich erweiternden Nutinnenraum übergeht.
  • Eine derartige Ausführungsform läßt sich dem BE-A-489 534 entnehmen. Dort ist in Figur 15 eine Schalldämmplatte dargestellt, die die vorstehend genannten Merkmale aufweist, wobei der Nutquerschnitt etwa einem Kreisflächensegment mit mehr als 180 Umfangsgrad entspricht. Die in einer gemeinsamen Ebene liegende Außenkontur der Stege ist flach ausgebildet und ist breiter als der genannte Schalleintrittsschlitz.
  • Es ist ferner bekannt, bei Schalldämmbauteilen die der Schallquelle zugewandte Oberfläche mit trapez-, kegel- oder pyramidenförmigen Erhebungen zu versehen.
  • Durch die DE-B1-28 34 683 ist ein Schallabsorber bekannt geworden, der aus einer Polyäthylenschaum-Platte besteht, die kanalförmige Hohlräume mit verschiedenen Querschnitten aufweist, die über Schlitze mit der Umgebung (Außenluft) in Verbindung stehen. Dabei können die Hohlraumquerschnitte rund oder eckig sein. Die Tiefe der genannten Schlitze ist unterschiedlich. Dieser Schallabsorber ist somit nicht mit Oberflächenprofilierungen versehen, sondern weist eine plane Oberfläche auf, wobei der Abstand der Schlitze voneinander ein Vielfaches der Schlitzbreite beträgt.
  • Die DE-A1 32 42 940 offenbart ein akkustisch wirksames Bauelement aus einer gelochten oder geschlitzten Tafel, auf die ein Faservlies aufgebracht ist, das die Lochungen der Tafel trommelartig überspannt und dadurch im Bereich der Lochungen einen erhöhten Strömungswiderstand bewirkt, der die angestrebte Schallschluckfähigkeit des Bauelementes definiert. Die von dem Faservlies abgedeckte Oberfläche des Bauelementes ist glattflächig ausgebildet. Die Lochungen bilden mit der Plattenoberfläche scharfe Kanten.
  • Die DE-A1-26 02 839 offenbart eine Platte, die au seiner eine Armierung bildenden doppelseitigen Wellpappe sowie aus einer weiteren Platte und aus Bänden aus Polyurethanschaumstoff besteht, die als Polsterung der Wellpappe und zum Ausfüllen und verstärken der durch das Formen erzeugten Falten und Brüche dienen. Vorgesehen ist ferner ein Verkleidungsüberzug und eine Elastomerlösung, die gleichzeitig diejenige Verbindung der verschiedenen Bestandteile der Platte und - nach ihrer Polymerisation - die Starrheit des Schaumstoffs und der Pappe gewährleistet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schalldämmwirkung des eingangs beschriebenen Bauteils zu verbessern.
  • Ausgehend von dem Schalldämmbauteil mit den eingangs beschriebenen Merkmalen wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stege auf ihrer Außenkontur wulstartig abgerundet sind und keine glatten bzw. scharfkantigen Reflexionsflächen bilden.
  • Erfindungsgemäß liegen also die Nuten dicht nebeneinander und sind voneinander lediglich durch die wulstartig abgerundeten Stege getrennt. Der Schalleintrittsschlitz ist somit vergleichsweise sehr viel breiter ausgebildet als bei der eingangs erläuterten Ausführungsform. Die Oberfläche des erfindungsgemäß ausgebildeten Schalldämmbauteiles ist somit überwiegend offen für den Eintritt von Schallwellen in die Nuten, wobei diesem Schallwelleneintritt lediglich die linienförmig verlaufenden, auf ihrer Außenkontur abgerundeten Stege entgegenstehen, die aber keine glatten bzw. scharfkantigen Reflexionsflächen bilden.
  • Dabei kann der Nutquerschnitt etwa einem Kreisflächensegment mit mehr als 180 Umfangsgrad entsprechen oder aber in einer Alternativlösung etwa W-förmig gestaltet sein.
  • Die Schallauftrefffläche dieser Nutprofilierungen ist erheblich größer als bei den bekannten Oberflächenerhebungen. Durch die hinterschnitte Ausbildung der Nuten läßt sich innerhalb jeder Nut ein mehrfaches Auftreffen der Schallwellen an den Nutinnenwandungen erzielen, so daß sich zumindest ein Teil der Schallwellen praktisch "totläuft". Die Breite des Schalleintrittsschlitzes und/oder die Innenkontur der Nuten kann bei einer ständig gleichbleibenden Frequenz einer Schallquelle entsprechend angepaßt werden, um eine optimale Schallabsorption zu erzielen.
  • Das erfindungsgemäße Schalldämmbauteil besteht vorzugsweise zumindest überwiegend aus Papierschaum oder -fluff, der sich zweckmäßig zusammensetzt aus fünfzig Teilen Papier und/oder Pappe, dreißig Teilen Stärke, z. B. Weizen und zwanzig Teilen Polyvinylalkohol (PVA).
  • Der PVA kann als feingemahlenes Granulat, als wässrige Lösung oder als Dispersion zugegeben werden und führt im Endprodukt zu einer besseren Aufschäumung mit guter Elastizität/Flexibilität. Außerdem können noch Weichmacher und/oder Gleitmittel, z.B. Glycerol, zugegeben werden.
  • Das Schalldämmbauteil gemäß vorstehender Beschreibung kann gepreßt oder auch extrudiert werden. In einer abgewandelten Ausführungsform ist es auch möglich, daß die die Nuten bildende Oberfläche durch eine entsprechend verformte Abdeckfolie gebildet ist, die auf einem aus Papierschaum oder -fluff bestehenden Trägermaterial festgelegt ist. Dabei ist die Abdeckfolie vorzugsweise schalldurchlässig ausgebildet und kann ein Lochblech oder Drahtgewebe sein.
  • Zur Erhöhung der Schalldämmung ist es zusätzlich vorteilhaft, wenn das Trägermaterial auf seiner der Abdeckfolie zugewandten Oberfläche ebenfalls parallel zueinander verlaufende Nuten aufweist, die in ihrem Querschnitt ähnlich dem der Abdeckfoliennuten ausgebildet sind aber quer zu diesen verlaufen.
  • Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden in Verbindung mit weiteren Vorteilen der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
    • Figur 1
    - im Ausschnitt einen Querschnitt durch ein plattenförmig ausgebildetes Schalldämmbauteil;
    Figur 2
    - eine abgewandelte Ausführungsform in einer Darstellung gemäß Figur 1;
    Figur 3
    - eine abgewandelte Ausführungsform in einer Darstellung gemäß Figur 1;
    Figur 4
    - einen Querschnitt durch ein rohrförmig ausgebildetes Schalldämmbauteil;
    Figur 5
    - in schaubildlicher Darstellung ein plattenförmiges, aus mehreren Lagen gebildetes Schalldämmbauteil und
    Figur 6
    - eine Stirnansicht der Darstellung gemäß Figur 5.
  • Figur 1 zeigt im Ausschnitt den Eckbereich der Stirnansicht eines plattenförmig ausgebildeten Schalldämmbauteils mit einer nach außen offenen Nut 1, deren Querschnitt etwa einem Kreisflächensegment mit mehr als 180 Umfangsgrad entspricht, so daß der Schalleintrittsschlitz 2 in einen sich erweiternden Nutinnenraum 3 übergeht. Durch die Schallwellen symbolisierende Linien 4 wird verdeutlicht, daß sich ein Teil der Schallwellen durch mehrfaches Auftreffen an der Nutinnenwandung "totläuft".
  • Figur 2 zeigt für den Nutquerschnitt eine abgewandelte Ausführungsform. Die Nutinnenkontur ist etwa W-förmig gestaltet und setzt sich aus nach außen und innen gewölbten Nutwandungen 5, 6 zusammen.
  • Bei ständig gleichbleibender Frequenz einer Schallquelle können zur Optimierung der Schalldämmung Durchmesser und/oder Umfangsgrade der Nuten der zu dämmenden Schallfrequenz angepaßt werden.
  • Figur 3 zeigt ein plattenförmig ausgebildetes Schalldämmbauteil mit sich gegenüberliegenden, um jeweils eine halbe Nutteilung gegeneinander versetzt angeordneten Nuten (1). Derartige Bauteile lassen sich z. B. als Trittschallplatten einsetzen, wobei sich dann zwischen einer nicht dargestellten Abdeckplatte und dem erfindungsgemäßen Bauteil nur punktuelle bzw. linienförmige Belastungen ergeben. Durch die versetzte Nutanordnung liegen die zweckmäßigerweise jeweils wulstartig ausgebildeten, die Nuten 1 voneinander trennenden Stege 7 jeweils einer Nut 1 gegenüber. Hierdurch wird die Festigkeit des Bauteils erhöht.
  • Figur 4 läßt erkennen, daß das Schalldämmbauteil auch rohrförmig ausgebildet sein kann. Auch bei dieser Ausbildung wären beidseitig angeordnete, sich jeweils gegenüberliegende und um eine halbe Nutteilung gegeneinander versetzt angeordnete Nuten möglich, wobei dann die innenliegenden Nuten 1 in Verbindung mit den sie trennenden Stegen 7 eine zusätzliche Isolierung des Rohres 8 bewirken würden.
  • Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Schalldämmbauteile können aus Papierschaum oder Papierfluff bestehen, der sich vorzugsweise aus Papier und/oder Pappe, Stärke und Polyvinylalkohol (PVA) zusammensetzt. Derartige Bauteile können gepreßt oder aber auch extrudiert werden, wobei der wasserlösliche, als Granulat oder Dispersion zugegebene PVA als Weichmacher dient, der dem Papierschaum bzw. Papierfluff eine höhere Flexibilität verleiht. Dem Material können noch entzündungshemmende Zusätze, Farbstoffe o. dergl. zugegeben werden.
  • Es ist aber auch möglich, die die Nuten 1 bildende Oberfläche durch eine entsprechend verformte Abdeckfolie 9 zu bilden, die auf einem Trägermaterial 10 festgelegt ist, das aus Papierschaum oder -fluff besteht. Die Abdeckfolie 9 ist vorzugsweise schalldurchlässig ausgebildet und kann z. B. ein Lochblech oder Drahtgewebe sein.
  • Zwischen der Abdeckfolie 9 und dem Trägermaterial 10 kann insbesondere zur Feuchtigkeitaufnahme ein Fließstoff vorgesehen werden.
  • Zur Vergrößerung der Schalldämmwirkung kann eine Ausführungsform gemäß Figur 5 vorgesehen werden, bei der das Trägermaterial 10 auf seiner der Abdeckfolie 9 zugewandten Oberfläche ebenfalls parallel zueinander verlaufende Nuten 1 aufweist, die in ihrem Querschnitt ähnlich dem der Abdeckfoliennuten ausgebildet sind, aber quer zu diesen verlaufen. Das Trägermaterial 10 besteht dann aus einem Körper z. B. gemäß Figur 1 oder 2. Auftreffende Schallwellen, die aufgrund ihrer Intensität noch durch die Abdeckfolie 9 hindurchdringen, werden anschließend erneut mehrfach gebrochen, absorbiert und nahezu vollständig gedämmt. Eine solche Dämmplattenkonstruktion wird zweckmäßigerweise durch eine biegesteife Rückwand, aus Holz, Blech o. dgl. abgestützt und mittels eines nicht dargestellten Rahmens gefaßt.

Claims (15)

  1. Schalldämmbauteil mit Oberflächenprofilierungen, die parallel zueinander verlaufende, durch Stege (7) voneinander getrennte, nach außen offene Nuten (1) sind, deren Querschnitt eine leicht hinterschnittene Form aufweist, so daß der Schalleintrittsschlitz (2) in einen sich erweiternden Nutinnenraum (3) übergeht, dadurch gekennzeich net, daß die Stege (7) auf ihrer Außenkontur wulstartig abgerundet sind und keine glatten bzw. scharfkantigen Reflexionsflächen bilden.
  2. Schalldämmbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Nutquerschnitt etwa einem Kreisflächensegment mit mehr als 180 Umfangsgrad entspricht.
  3. Schalldämmbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Nutquerschnitt etwa W-förmig gestaltet ist.
  4. Schalldämmbauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß sich der Nutquerschnitt aus nach außen und innen gewölbten Nutwandungen (5,6) zusammensetzt.
  5. Schalldämmbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zumindest überwiegend aus Papierschaum oder -fluff besteht.
  6. Schalldämmbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Papierschaum oder -fluff neben Papier und/oder Pappe auch Stärke, z. B. Weizen, und Polyvinylalkohol enthält.
  7. Schalldämmbauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Papierschaum oder -fluff zusammensetzt aus fünfzig Teilen Papier und/oder Pappe, dreißig Teilen Stärke und zwanzig Teilen Polyvinylalkohol.
  8. Schalldämmbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Nuten (1) bildende Oberfläche durch eine entsprechend verformte Abdeckfolie (9) gebildet ist, die auf einem Trägermaterial (10) gemäß den Ansprüchen 6, 7 oder 8 festgelegt ist.
  9. Schalldämmbauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckfolie (9) schalldurchlässig ausgebildet ist.
  10. Schalldämmbauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckfolie (9) ein Lochblech oder Drahtgewebe ist.
  11. Schalldämmbauteil nach Anspruch 8, 9, oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (10) auf seiner der Abdeckfolie (9) zugewandten Oberfläche ebenfalls parallel zueinander verlaufende Nuten (1) aufweist, die in ihrem Querschnitt ähnlich dem der Abdeckfoliennuten ausgebildet sind, aber quer zu diesen verlaufen.
  12. Schalldämmbauteil nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Abdeckfolie (9) und Trägermaterial (10) ein Fließstoff vorgesehen ist.
  13. Schalldämmbauteil nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Abdeckfolie (9) abgewandten Seite eine biegesteife Rückwand (11) angeordnet ist.
  14. Schalldämmbauteil nach einem der Ansprüche 8 bis 13, gekennzeichnet durch einen die einzelnen Materiallagen (9, 10, 11) zusammenfassenden Rahmen.
  15. Schalldämmbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch sich gegenüberliegende, um jeweils eine halbe Nutteilung gegeneinander versetzt angeordnete Nuten (1).
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EP0447797A3 EP0447797A3 (en) 1992-10-21
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