EP1426511B1 - Vorrichtung zur Schallabsorption - Google Patents

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EP1426511B1
EP1426511B1 EP03026917A EP03026917A EP1426511B1 EP 1426511 B1 EP1426511 B1 EP 1426511B1 EP 03026917 A EP03026917 A EP 03026917A EP 03026917 A EP03026917 A EP 03026917A EP 1426511 B1 EP1426511 B1 EP 1426511B1
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EP
European Patent Office
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coating
cylinder
sound
glass fibers
absorbing material
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EP03026917A
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EP1426511A1 (de
Inventor
Winfried Konrad
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G and H Schallschutz GmbH
Original Assignee
G and H Schallschutz GmbH
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Publication date
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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
    • G10K11/162—Selection of materials

Definitions

  • the invention relates to a device for sound absorption with a coating for sound-absorbing material.
  • Such devices are used for sound absorption, for example in factories, dining rooms, swimming pools, public buildings, etc. to lower the sound level. They are arranged on the wall or ceiling areas of such rooms. Even in low reflection rooms such devices are used.
  • a device known from practice has a sound absorbing material in the form of a cylinder and is coated with a coating.
  • the coating serves to prevent soiling (dusting, sticking, etc.) of the sound absorbing material, since it would reduce the sound absorbing ability.
  • the coating also serves to prevent leakage of fibers of the sound absorbing material.
  • the cover consists of a textile fabric made of polyethylene terephthalate. This coating has the advantage that it is flame retardant (in the sense of DIN 4102), so that the device for sound absorption hardly causes or increases the risk of fire.
  • the object of the present invention is to provide a device for sound absorption, which is intended to completely avoid any risk that may exist with respect to the risk of fire.
  • the device and the coating are characterized in that the coating comprises glass fibers.
  • Such glass fibers are not flammable.
  • sound-absorbing material are mineral fibers, for example in the form of mineral fiber shells, into consideration, which are also not flammable.
  • non-flammable refers to DIN 4102.
  • the coating consists essentially of glass fibers or entirely of glass fibers.
  • the glass fibers are processed into a textile, for example in the form of a warp knit, which is preferably produced on a double-spaced warp knitting machine.
  • the warp knitwear (which in glass requires a rather low yarn tension compared to usual tensions) allows a seamless production of a hose.
  • the coating advantageously has the form of a tube which is wrapped around a cylindrical sound-absorbing body at its ends. At the ends of the cylinder lids may be provided which hold the sound-absorbing material and preferably also the coating.
  • the glass fibers are preferably made of E-glass.
  • This E-glass is suitable for the application and quite inexpensive. They preferably have a fiber diameter between 1 and 15 microns, but preferably greater than 3 microns, and preferably about 10 microns. Fibers larger than 3 ⁇ m in diameter are generally considered non-respirable, so there is no health hazard from the abrasion of the coating.
  • Figure 1 shows a device 1 for sound absorption, which is shown cut on its front side, so as to better explain the structure of the device can.
  • the sound absorbing material 2 has the shape of a cylinder and is made of non-combustible mineral fibers.
  • the cylinder can in this case made of one, two or more shell parts or assembled or put together be.
  • the sound absorbing material is coated with a coating 6 covering the outside of the cylinder. As shown in the lower loupe drawing, the coating 6 is folded around the lower end 8 of the cylinder and so covers the lower end 8 of the cylinder as well as a small part of the inside of the cylinder. A corresponding arrangement may also be provided at the upper end of the cylinder.
  • the sound-absorbing material is composed of mineral fibers and how the coating 6 applies thereto.
  • a cover 3 is in each case arranged, which has a flange which rests on the ends 7, 8 of the cylinder. As can be seen in the lower loupe representation, he also detects the tissue 6 on the lower end 8 of the cylinder.
  • the two covers 3 each have a stepped surface on their side facing the cylinder, so that slipping of the cover 3 with respect to the cylinder is prevented.
  • the lid 3 continue to have in their middle in each case an opening 5, through which a rod 6 passes as a central suspension. At the ends of the rod 4 or on the entire rod 4 threads are formed so that the lid 3 can be contracted with corresponding nuts which are screwed onto the thread.
  • the rod 4 is about the lid 3 something out. This makes it possible to hang or fasten the device 1 to the protruding ends.
  • the rod 4 thus serves as the central suspension of the device 1.
  • Both the lid 3 and the rod 4 and the nut are made of non-combustible materials.
  • the lids are made, for example, of galvanized sheet steel which is powder coated.
  • the threaded rod 4 and the nut is also made of galvanized metal.
  • the coating 6 is made of E-glass.
  • E-glass is only weakly alkaline and is composed as follows: SiO 2 53 - 57% Na 2 O and K 2 O ⁇ 1% CaO and MgO 22 - 26% B 2 O 3 5-8% Al 2 O 3 12 -15% TiO 2 0 - 3% F 2 0 - 0.6% Fe 2 O 3 0 - 0.5%
  • the material has the following composition: Al 2 O 3 12 -16% CaO 16 - 25% B 2 O 3 5 - 10% K 2 O and Na 2 O 0 - 2% MgO 0 - 5% SiO 2 52 - 56% TiO 2 0 - 0.8% F 2 0 - 1% Fe 2 O 3 0.05 - 0.4%
  • the glass fibers have sizing agents of various chemical constituents, which are usually made of polymers having a high molecular weight. Such sizings do not make up more than 2% by weight of the glass fibers. For the flammability of the material they are irrelevant in these dosages.
  • the diameter of the glass fiber is usually between 1 and 15 microns and is preferably greater than 3 microns, so that the glass fibers are not respirable. In a preferred embodiment, the glass fibers have a diameter of 10 microns. This provides good stability while maintaining good processability, i. Flexibility of the glass fibers, without breaking, given.
  • the glass fibers are preferably processed into a warp knit, as shown schematically for example in FIG.
  • Several glass fibers (about 50 to 200) form here a thread 10.
  • Any other warp knitted fabrics than that shown in Figure 2 are possible.
  • fringes or underlays are possible to improve the tensile stability in different directions.
  • the meshes 9, as shown in FIG. 2, preferably have a size of a few millimeters, that is, the dimensions a and b are approximately between 2 and 5, preferably about 4 mm.
  • the thread thickness is preferably between 0.1 and 0.7 mm. A thread thickness of 0.5 mm is preferred.
  • the textile is preferably tantspulgefärbt. This allows it to be adapted to the different optical color requirements depending on the intended use.
  • a coating 6 is shown, as it is used to produce the device for sound absorption 1.
  • the hose has a length l 2 and a diameter d 2 .
  • the hose is seamless.
  • the device shown in Figure 1 is shown greatly shortened in length l 1 .
  • the length l 1 can be in the range of meters and is preferably about 1.5 m.
  • the diameter d 1 is usually about several decimeters and is preferably about 2 to 3 dm.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schallabsorption mit einem Überzug für schallabsorbierendes Material. Derartige Vorrichtungen werden zur Schallabsorption, beispielsweise in Werkshallen, Speiseräumen, Schwimmbäder, öffentlichen Gebäuden etc. zur Absenkung der Schallpegel eingesetzt. Sie werden dabei an den Wand- oder Deckenbereichen derartiger Räume angeordnet. Auch in reflextionsarmen Räumen werden derartige Vorrichtungen eingesetzt.
  • Eine aus der Praxis bekannte Vorrichtung weist ein schallabsorbierendes Material in Form eines Zylinders auf und ist mit einem Überzug überzogen. Der Überzug dient dazu, eine Verschmutzung (Verstauben, Verkleben, etc.) des schallabsorbierenden Materials zu verhindern, da dadurch die Schallabsorptionsfähigkeit vermindert würde. Der Überzug dient auch dazu ein Austreten von Fasern des schallabsorbierenden Materials zu verhindem. Der Überzug besteht aus einem Textilgewebe aus Polyethylenterephthalat. Dieser Überzug hat den Vorteil, dass er schwer entflammbar (im Sinne der DIN 4102) ist, so dass durch die Vorrichtung zur Schallabsorption kaum eine Feuergefahr ausgeht bzw. erhöht wird.
  • Aus der EP 0 953 736 A2 ist eine Schalldämpfereinsatz und ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt.
  • Aus der DE 31 44 193 A1 ist ein schallabsorbierender Körper, insbesondere für einen Einbau in einen Schalldämpfer bekannt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Schallabsorption zu schaffen, die ein evtl. noch vorhandenes Risiko in Bezug auf Feuergefahr gänzlich vermeiden soll.
  • Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Schallabsorption mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
  • Die Vorrichtung und der Überzug zeichnen sich dadurch aus, dass der Überzug Glasfasern umfasst. Derartige Glasfasern sind nicht brennbar. Als schallabsorbierendes Material kommen Mineralfasern, beispielsweise in Form von Mineralfaserschalen, in Betracht, die ebenfalls nicht brennbar sind. Der Begriff "nicht brennbar" bezieht sich auf die DIN 4102.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Überzug im Wesentlichen aus Glasfasern bzw. gänzlich aus Glasfasern.
  • Vorteilhafterweise sind die Glasfasern (auch Filamente genannt) zu einem Textil verarbeitet, beispielsweise in Form einer Kettenwirkerei, die bevorzugterweise auf einer doppelfonturigen Kettenwirkmaschine hergestellt ist. Die Kettenwirkerei (die bei Glas eine im Vergleich zu üblichen Spannungen recht niedrige Fadenspannung benötigt) erlaubt eine nahtlose Herstellung eine Schlauchs. Dazu werden vorzugsweise etwa 50 bis 200 Glasfasern zu einem vorzugsweise etwa 0,1 bis 0,7 vorzugsweise 0,5 mm dicken Faden zusammengefasst, aus dem dann das Textil hergestellt wird. Der Überzug hat vorteilhafterweise die Form eines Schlauchs, der um einen zylinderförmigen schallabsorbierenden Körper an dessen Enden eingeschlagen wird. An den Enden des Zylinders können Deckel vorgesehen sein, die das schallabsorbierende Material und vorzugsweise auch den Überzug halten.
  • Die Glasfasern sind vorzugsweise aus E-Glas hergestellt. Dieses E-Glas ist für die Anwendung geeignet und dabei recht kostengünstig. Sie haben bevorzugterweise einen Faserdurchmesser zwischen 1 und 15 µm, vorzugsweise jedoch größer als 3 µm und bevorzugterweise etwa um 10 µm. Fasern, die einen Durchmesser von größer als 3 µm haben, werden im Allgemeinen als nicht lungengängig bezeichnet, so dass vom Abrieb des Überzugs keine gesundheitlichen Gefahren ausgehen.
  • Eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Dabei zeigt:
    • Figur 1
    eine schematische dreidimensionale Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    Figur 2
    eine schematische Darstellung eines Kettengewirks,
    Figur 3
    eine dreidimensionale schematische Darstellung eines Schlauchs aus der Textilie.
  • Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Schallabsorption, die an ihrer Vorderseite aufgeschnitten dargestellt ist, um so die Struktur der Vorrichtung besser erläutern zu können.
  • Das schallabsorbierende Material 2 hat die Form eines Zylinders und ist aus nicht brennbaren Mineralfasern hergestellt. Der Zylinder kann hierbei aus einem, zwei oder mehreren Schalenteilen hergestellt bzw. zusammengesetzt oder zusammengesteckt sein. Das schallabsorbierende Material ist mit einem Überzug 6 überzogen, der die Außenseite des Zylinders überdeckt. Wie in der unteren Lupendarstellung gezeigt, ist der Überzug 6 um das untere Ende 8 des Zylinders umgeschlagen und bedeckt so das untere Ende 8 des Zylinders als auch einen kleinen Teil der Innenseite des Zylinders. Eine entsprechende Anordnung kann auch an dem oberen Ende des Zylinders vorgesehen sein.
  • In der rechten Lupenvergrößerung ist dargestellt, dass das schallabsorbierende Material aus Mineralfasern zusammengesetzt ist und wie sich hierauf der Überzug 6 anlegt.
  • Am oberen und unteren Ende 7, 8 des Zylinders ist jeweils ein Deckel 3 angeordnet, der einen Flansch hat, der auf den Enden 7, 8 des Zylinders aufliegt. Wie in der unteren Lupendarstellung zu erkennen, erfasst er hierbei auch das Gewebe 6 auf dem unteren Ende 8 des Zylinders. Die beiden Deckel 3 haben jeweils eine gestufte Oberfläche an ihrer zu dem Zylinder zeigenden Seite, so dass ein Verrutschen des Deckels 3 in Bezug auf den Zylinder verhindert wird. Die Deckel 3 haben weiterhin in ihrer Mitte jeweils eine Öffnung 5, durch die eine Stange 6 als zentrale Aufhängung hindurch geht. An den Enden der Stange 4 oder auch an der gesamten Stange 4 sind Gewinde ausgebildet, so dass die Deckel 3 mit entsprechenden Muttern, die auf dem Gewinde aufgeschraubt sind, zusammengezogen werden können. Dadurch werden die Deckel 3 auf den Zylinder gedrückt und halten so den Zylinder und auch das Gewebe 6. Die Stange 4 steht über den Deckel 3 etwas hinaus. Dadurch ist es möglich, die Vorrichtung 1 an den überstehenden Enden aufzuhängen bzw. zu befestigen. Die Stange 4 dient so als zentrale Aufhängung der Vorrichtung 1.
  • Sowohl die Deckel 3 als auch die Stange 4 und die Mutter sind aus nicht brennbaren Materialien hergestellt. Die Deckel sind beispielsweise aus verzinktem Stahlblech, das pulverbeschichtet ist, hergestellt. Die Gewindestange 4 und die Mutter ist ebenfalls aus verzinktem Metall.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Überzug 6 aus E-Glas hergestellt. E-Glas ist nur schwach alkalihaltig und setzt sich wie folgt zusammen:
    SiO2 53 - 57 %
    Na2O und K2O < 1 %
    CaO und MgO 22 - 26 %
    B2O3 5-8%
    Al2O3 12 -15 %
    TiO2 0 - 3 %
    F2 0 - 0,6%
    Fe2O3 0 - 0,5%
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform hat das Material folgende Zusammensetzung:
    Al2O3 12 -16 %
    CaO 16 - 25 %
    B2O3 5 - 10 %
    K2O und Na2O 0 - 2 %
    MgO 0 - 5 %
    SiO2 52 - 56 %
    TiO2 0 - 0,8%
    F2 0 - 1 %
    Fe2O3 0,05 - 0,4 %
  • In der Regel weisen die Glasfasern Schlichten aus verschiedenen chemischen Bestandteilen auf, die in der Regel aus Polymeren mit einem hohem Molekulargewicht bestehen. Derartige Schlichten machen bei den Glasfasern nicht mehr als 2 Gewichts-% aus. Für die Brennbarkeit des Materials sind sie in diesen Dosierungen ohne Belang.
  • Der Durchmesser der Glasfaser ist üblicherweise zwischen 1 und 15 µm und ist vorzugsweise größer als 3 µm, so dass die Glasfasern nicht lungengängig sind. In einer bevorzugten Ausführungsform haben die Glasfasern einen Durchmesser von 10 µm. Dadurch ist eine gute Stabilität bei gleichzeitig guter Verarbeitbarkeit, d.h. Biegsamkeit der Glasfasern, ohne dass sie brechen, gegeben.
  • Die Glasfasern sind bevorzugterweise zu einem Kettengewirke verarbeitet, wie dies beispielsweise in Figur 2 schematisch dargestellt ist. Mehrere Glasfasern (ca. 50 bis 200) bilden hier einen Faden 10. Beliebige andere Kettengewirke als das in Figur 2 dargestellte sind möglich. Hierbei sind beispielsweise Fransen oder Unterlegungen möglich, um die Zugstabilität in verschiedenen Richtungen zu verbessern.
  • Die Maschen 9, wie sie in Figur 2 dargestellt sind, haben bevorzugterweise eine Größenordnung von einigen Millimetern, d.h., die Abmessungen a und b liegt etwa zwischen 2 und 5, bevorzugterweise bei etwa 4 mm. Die Fadenstärke liegt bevorzugterweise zwischen 0,1 und 0,7 mm. Bevorzugt ist eine Fadenstärke von 0,5 mm.
  • Die Textilie ist vorzugsweise kreuzspulgefärbt. Dadurch kann sie den verschiedenen optischen Farbanforderungen je nach geplantem Einsatz angepasst werden.
  • In Figur 3 ist ein Überzug 6 dargestellt, so wie er zur Herstellung der Vorrichtung zur Schallabsorption 1 verwendet wird. Der Schlauch hat eine Länge l2 und einen Durchmesser d2. Der Schlauch ist nahtlos.
  • Die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung ist in ihrer Länge l1 stark verkürzt dargestellt. Die Länge l1 kann im Bereich von Metern liegen und ist bevorzugterweise um 1,5 m. Der Durchmesser d1 beträgt üblicherweise etwa mehrere Dezimeter und liegt bevorzugterweise bei etwa 2 bis 3 dm.
  • Durch die Verwendung von insgesamt nur nicht brennbaren Materialien ist es möglich eine insgesamt nicht brennbare Vorrichtung zur Schallabsorption zur Verfügung zu stellen.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zur Schallabsorption mit einem Überzug für schallabsorbierendes Material, wobei der Überzug (6) Glasfasern umfasst, das schallabsorbierende Material (2) die Form eines Zylinders hat und der Überzug (6) die Außenseite des Zylinders überdeckt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Überzug (6) um die Enden (7, 8) des Zylinders zur Innenseite des Zylinders umgeschlagen ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Überzug (6) im Wesentlichen oder gänzlich aus Glasfasern besteht.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Glasfasern zu einem Textil verarbeitet, beispielsweise gewirkt oder gewebt, sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3
    dadurch gekennzeichnet, dass
    Maschen (9) des Textils eine Größe von etwa 2 mm bis 5 mm haben, vorzugsweise etwa 4 mm.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Überzug (6) die Form eines Schlauchs hat.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Glasfasern aus E-Glas hergestellt sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Faserdurchmesser zwischen 1 µm und 15 µm, vorzugsweise größer als 3 µm und besonders bevorzugt um etwa 10 µm, liegt.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7
    dadurch gekennzeichnet, dass
    an den Enden (7, 8) des Zylinders Deckel (3) zur Halterung des Zylinders und vorzugsweise des Überzugs (6) vorgesehen sind, die vorzugsweise in ihrer jeweiligen Mitte Öffnungen (5) für eine zentrale Aufhängung (4) aufweisen, so dass die zentrale Aufhängung (4) die Deckel (3) gegen die Enden des Zylinders (7,8) zieht.
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