EP1466053B1

EP1466053B1 - Lärmdämmendes rückhaltesystem

Info

Publication number: EP1466053B1
Application number: EP02793043A
Authority: EP
Inventors: Egbert Schöla; Peter Seelmann; Ingulf Stülpnagel; Johannes Kistenich; Tyoichi Tanaka; Mnotoji Tashiro
Original assignee: Evonik Roehm GmbH
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2022-12-17
Also published as: ATE398707T1; EP1466053A1; CN100343452C; CA2471222C; NO20043258L; JP2005515488A; AU2002358733B2; TW200302308A; CA2471222A1; US20050023079A1; KR20040075079A; DE50212393D1; WO2003060238A1; HUP0402646A2; CN1608161A; DK1466053T3; HK1075075A1; RU2004124940A; US7665574B2; PL202599B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft lärmdämmende Rückhaltesysteme sowie deren Verwendung als Lärmschutzwand.
Transparente Schallschutzelemente können aus Kunststoffglasscheiben bestehen, welche mit geeigneten Befestigungsvorrichtungen zu Schallschutzwänden verbunden werden können. Transparente Schallschutzelemente werden in zunehmendem Maße in Bereichen eingesetzt, in denen es gilt, die Lärmschutzmaßnahmen möglichst unauffällig durchzuführen. Dies ist insbesondere auf Brücken und im innerstädtischen Bereich erforderlich. Solche transparenten Lärmschutzwände werden insbesondere aus Polymethylmethacrylat (PMMA) gefertigt bzw. aus auf PMMA basierenden Formmassen, da dieses Material eine hervorragende Transparenz und optische Eigenschaften sowie eine gute Schalldämmung bei guten physikalisch-mechanischen Eigenschaften (Steinwurfresistenz) hat. Aus dem DE-G 90 10 087.5 ist bekannt, daß in Kunststoffglasscheiben, die gleichzeitig ein einzelnes Schallschutzelement darstellen, Kunststoffäden eingezogen sein können, die im Falle eines Bruches der Kunststoffglasscheibe die einzelnen Bruchstücke halten und am Herabfallen hindern können.
Des weiteren beschreibt EP-A-0 559 075 Lärmschutzelemente aus Acrylglas, die eingebettete Spiralen enthalten, um ein Zersplittern der Lärmschutzwand bei Bruch zu verhindern. Die Innenräume der Spiralen, die Stahlfedern enthalten, sind wenigstens zu einem Teil ihres Querschnitts hohl oder mit einem verformbaren Medium, beispielsweise Öl, gefüllt. Durch diese Maßnahmen soll erreicht werden, daß bei einem Aufprall entstehende Bruchstücke zusammengehalten werden. Für die Lehre der Druckschrift EP-A-0 559 075 ist wesentlich, daß die Spiralfedern eine hohe Beweglichkeit innerhalb der Kunststoffmatrix aufweisen. Diese hohe Beweglichkeit wird durch die zuvor erwähnten Hohlräume gewährleistet.
EP-A-0 559 075 führt hierzu aus, daß Stahlfedern ein hohes Elastizitätsmodul aufweisen. Hierdurch nehmen die Zugkräfte schon bei geringer Dehnung so schnell zu, daß die Reißfestigkeit beim Bruch der Platten überschritten werden kann. Die in EP-A-0 559 075 beschriebenen Hohlräume können durch Verdrängungskörper geschaffen werden, die nach Herstellung der Platten herausgezogen werden. In EP-A-0 559 075 finden sich keine Hinweise auf eine Kunststoffschicht, die zwischen den Stahlfedern und der Kunststoffmatrix angeordnet ist.
Nachteilig an einem Gegenstand gemäß EP-A-0 559 075 ist insbesondere der hohe Fertigungsaufwand dieser Acrylglasplatten. So muß beispielsweise ein zunächst eingegossener Verdrängungskörper vorsichtig aus der Platte entfernt werden, bevor der hierdurch entstandene Hohlraum beispielsweise mit Öl gefüllt werden kann. Des weiteren baut sich das Öl durch Bewitterung im allgemeinen rasch ab. Dies kann zu optischen Beeinträchtigungen der Schallschutzwand führen. Wird kein Öl in die Hohlräume gefüllt, so besteht die Gefahr, daß Wasser eindringt, das insbesondere im Winter zur Beschädigung der Wand führen kann. Friert in die Hohlräume eingedrungenes Wasser ein, so kann die Wand hierdurch zerstört werden.
Darüber hinaus verhindern die zuvor genannten Schallschutzwände lediglich ein Zersplittern der Lärmschutzwand. Trifft ein Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit auf eine bekannte Acrylglasplatte, so durchschlägt das Auto im allgemeinen die Lärmschutzwand. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß die hohe Beweglichkeit der Spiralfedern zu einem Herauslösen der Federn führen kann. Zusätzliche Vorrichtungen, die ein Herauslösen verhindern könnten sind in EP-A-0 559 075 nicht beschrieben. Derartige Vorrichtungen müßten jedoch eine unmittelbaren Verbindung zu den Stahldrähten haben, so daß die Gefahr entsteht, daß Wasser in die Hohlräume eintritt. Des weiteren müßten derartige Vorrichtungen aus hochwertigem Metall bestehen und aufwendig konstruiert sein. Dementsprechend wäre eine solche Vorrichtung aufwendig und sehr teuer.
Für viele Anwendung ist ein derartiges Verhalten der Lärmschutzwand bei Bruch nicht akzeptable. Insbesondere auf Brücken oder in Parkhäusern muß ein Durchschlagen der Wand bei einem Aufprall vermieden werden.
Unter Berücksichtigung der zuvor dargestellten Nachteile, die eine Konstruktion ausgehend von EP-A-0 559 075 mit sich bringt, wird dieses Ziel nach bisherigem Stand der Technik durch zusätzliche Rückhaltesysteme erreicht, die jedoch den zuvor beschriebenen optischen Vorteil der Acrylglasplatten gegenüber Lärmschutzwänden aus Beton zunichte machen. Darüber hinaus sind bedeuten diese zusätzlichen Systeme hohe Montage- und Wartungskosten.
In Anbetracht des hierin angegebenen und diskutierten Standes der Technik war es mithin Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein lärmdämmendes Rückhaltesystem zur Verfügung zu stellen, das besonders kostengünstig gewartet und montiert werden kann.
Eine weitere Aufgabe vorliegenden Erfindung bestand darin ein lärmdämmendes, ästhetisch ansprechendes Rückhaltesystem anzugeben, das besonders kostengünstig hergestellt werden kann. Des weiteren lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Rückhaltesystem bereitzustellen, das schönen ästhetischen Eindruck einer Lärmschutzwand aus Acrylglas nicht oder nur in geringem Maß beeinträchtigen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung bestand darin, lärmdämmende Rückhaltesysteme zu schaffen, die eine besonders hohe Witterungsbeständigkeit aufweisen.
Gelöst werden diese Aufgaben sowie weitere, die zwar nicht wörtlich genannt werden, sich aber aus den hierin diskutierten Zusammenhängen wie selbstverständlich ableiten lassen oder sich aus diesen zwangsläufig ergeben, durch die in Anspruch 1 beschriebenen lärmdämmenden Rückhaltesysteme.
Zweckmäßige Abwandlungen der erfindungsgemäßen Rückhaltesysteme werden in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen unter Schutz gestellt.
Hinsichtlich einer Verwendung der Rückhaltesysteme liefert Anspruch 17 eine Lösung der zugrundeliegenden Aufgabe.
Dadurch, daß bei einer transparenten Acrylglasplatte, die mindestens ein eingebettetes Metallseil enthält, wobei zwischen der Oberfläche des Metallseils und der transparenten Acrylglasmatrix zumindest teilweise eine Kunststoffschicht vorgesehen ist, gelingt es auf überraschende und nicht ohne weiteres vorhersehbare Weise, ein lärmdämmendes Rückhaltesystem zur Verfügung zu stellen, das besonders kostengünstig gewartet und montiert werden kann. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß ein zusätzlicher Montageschritt entfällt und die Lärmschutzwand im Vergleich zu herkömmlichen Rückhaltesystemen praktisch wartungsfrei ist.
Des weiteren lassen sich die Lärmschutzwände der vorliegenden Erfindung besonders einfach und kostengünstig herstellen. Das in die Acrylglasplatten integrierte Rückhaltesystem zeichnet sich durch eine besonders hohe Witterungsbeständigkeit aus, da es vollständig von Kunststoff umgeben ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff Rückhaltesystem eine Vorrichtung, die geeignet ist, einen auftreffenden Gegenstand, beispielsweise ein Fahrzeug, am Durchbrechen der Vorrichtung zu hindern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann ein erfindungsgemäßes Rückhaltesystem verhindern, daß ein senkrecht auf das System aufprallender Gegenstand, der eine Geschwindigkeit von mindestens 5, vorzugsweise mindestens 7 Meter pro Sekunde und eine Energie von mindestens 5000 Joule, vorzugsweise mindestens 7000 Joule aufweist, das System durchbricht und so wirksam zurückgehalten wird.
Die transparenten Kunststoffplatten aus Acrylglas sind dem Fachmann an sich bekannt. Diese Platten können beispielsweise aus Methylmethacrylat-Sirup gegossen werden. Typische Scheibendicken liegen bei 4 bis 40 mm, bevorzugt sind 12 bis 25 mm. Die Scheiben werden üblicherweise in einer Größe von 1,5 m x 1 m bis 2 m x 3 m gefertigt, für spezielle Anwendungen sind auch größere oder kleinere Ausführungen möglich.
Die Scheiben sind üblicherweise weitgehend klar durchsichtig (transparent), vorzugsweise farblos oder leicht, z. B. rauchbraun, getönt. Die farblosen, glasklar durchsichtigen Kunststoffscheiben haben üblicherweise einen Transmissionsgrad von mindestens 70 %, vorteilhaft ist eine Transmission von 90 bis 95 %. Getönte Ausführungen haben üblicherweise einen Transmissionsgrad von 45 bis 75 %, üblicherweise zwischen 50 und 60 %.
Zur Herstellung Kunststoffschicht kann jeder polymere Werkstoff verwendet werden, wobei jedoch die Kunststoffschicht von der Acrylglasmatrix unterscheidbar sein muß, die die Kunststoffschicht umgibt. Bevorzugt sind jedoch Kunststoffe, die mit dem Acrylglas unverträglich sind. Dementsprechend eignen sich insbesondere aus Polyamide, Polyester und/oder Polypropylen zur Herstellung der Kunststoffschicht. Die Dicke der Kunststoffschicht kann in weiten Bereichen schwanken. Im allgemeinen liegt die Dicke aber im Bereich von 50 µm bis 1 mm, vorzugsweise von 100 µm bis 500 µm, ohne daß hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Begriff Metallseil weit zu verstehen. Das Metallseil kann dementsprechend ein monofiler Draht sein. Des weiteren kann das Seil auch durch Verzwirnen mehrerer Drähte erhalten werden, so daß das Metallseil ein Polyfilament darstellt.
Die Festigkeit des Metallseils hängt unter anderem vom Einsatzzweck der Lärmschutzwand sowie der Anzahl der in der möglichen Aufschlagzone vorhandenen Seile ab. Im allgemeinen weist das Metallseil eine Reißfestigkeit im Bereich von 1000 N bis 100 000 N, vorzugsweise von 1500 N bis 10 000 N, ein Elastizitätsmodul im Bereich von 50 000 N/mm² bis 1 000 000 N/mm², vorzugsweise von 80 000 N/mm² bis 500 000 N/mm² sowie eine Zugfestigkeit im Bereich von 50 000 N/mm² bis 1 000 000 N/mm², vorzugsweise von 80 000 N/mm² bis 500 000 N/mm² auf, ohne daß hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll. Die mechanischen Eigenschaften werden gemäß den üblichen Normen bestimmt, wie diese durch bekannte Institute festgelegt und beschrieben sind. Hierzu gehören unter anderem die Normen DIN EN 10002-1 und DIN 53 423 .
Das Metall aus dem die Seile bestehen ist unkritisch. Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sollte das Metall neben guten mechanischen Eigenschaften eine hohe Witterungsbeständigkeit aufweisen. Geeignet sind dementsprechend insbesondere Metallegierungen, die Eisen umfassen, wie beispielsweise Stahl, der in bevorzugter Ausführungsform rostfrei ausgestaltet ist. Des weiteren sollte der Wärmeausdehnungskoeffizient des Metalls im Bereich von dem des Matrixkunststoffes liegen, um auf Temperaturschwankungen zurückzuführende Spannungen zu vermeiden.
Die Querschnittsform des Metallseils ist nicht wesentlich für die vorliegende Erfindung. So können Seile mit rundem, ovalem, rechteckigem oder quadratischem Querschnitt eingesetzt werden.
Je nach gewünschter Festigkeit des Metalls, der Anzahl der Fäden pro Fläche und dem Einsatzzweck kann die Querschnittsfläche des Metallseils in weiten Bereichen schwanken. Im allgemeinen liegt die Querschnittsfläche aber in einem Bereich von 0,3 mm² bis 20 mm² , 0,8 mm² bis 7 mm² . Ein Metallseil mit einem runden Querschnitt weist dementsprechend etwa einen Durchmesser im Bereich von 0,6 mm bis 5 mm, vorzugsweise 1 bis 3 mm auf, ohne daß dies die Erfindung beschränken soll.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist die Kunststoffschicht auf das Metallseil aufgebracht. Die Herstellung dieser besonderen Ausführungsform ist besonders einfach, da lediglich mit Kunststoff beschichtete Metallseile in eine Gußform auf bekannte Weise eingebracht werden müssen.
Erfindungsgemäß ist zwischen dem Metallseil und der Acrylglasmatrix zumindest teilweise eine Kunststoffschicht vorgesehen. Der Anteil der Oberfläche des Metallseils den die Kunststoffschicht bedeckt, kann in weiten Bereichen schwanken. Im allgemeinen werden mindestens 80%, vorzugsweise mindestens 90% der Oberfläche des Metallseils bedeckt. Der Begriff bedecken ist im Rahmen der Erfindung so zu verstehen, daß rechnerisch die dem Metallseil zugewandte Oberfläche der Kunststoffschicht mindestens 80% bzw. mindestens 90% der Metallseiloberfläche ohne querschnittsformbedingte Einbuchtungen entspricht, wobei 100% eine vollständige Ummantelung des Metallseils darstellt. Dementsprechend steht das Metallseil gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform höchstens mit 20% der Metallseil-Oberfläche, vorzugsweise höchstens mit 10% der Oberfläche in Kontakt mit der Acrylglasmatrix. Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist das Metallseil vollständig von einer Kunststoffschicht umgeben bzw. ummantelt.
Die Auszugskräfte für den Stahldraht aus der Acrylglasmatrix sind im allgemeinen größer als 50 N, vorzugsweise größer als 100 N, ohne daß hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll. Diese Kraft wird auf bekannte Weise bestimmt, indem freiliegendes Metallseil mit Kräften belastet wird. Die zum Auszug der Seile mindestens notwendige Kraft wird als Auszugskraft definiert.
Je nach Einsatzzweck kann die Zahl der in der Acrylglasplatte vorhandenen Metallseilen in weiten Bereichen schwanken. So kann ein besonders reißfestes Metallseil, das parallel zur Erdoberfläche ausgerichtet ist, genügen. Im allgemeinen werden jedoch mehrere Seile eingesetzt, die parallel zueinander angeordnet sein können. Falls die Seile parallel zur Erdoberfläche angeordnet sind, werden jedoch Anordnungen bevorzugt, die eine inhomogene Verteilung der Seile vorsehen. Hierbei sind in Bodennähe mehr Metallseile vorhanden als am oberen Rand der Platte.
Die Metallseile können in gerader Linie parallel zur Oberfläche der Acrylglasmatrix oder mit einer Auslenkung von einer durch die Enden der Seile gedachten geraden Linie angeordnet sein.
Diese gewissermaßen "durchhängende" Positionierung der Metallseile in der Acrylglasmatrix führt unter bestimmten Umständen zu einem vorteilhafteren Verhalten der als Lärmschutzwand geeigneten erfindungsgemäßen Platten bei den einschlägigen Tests, wie sie dem Fachmann aus den entsprechenden Normen bekannt sind. Mit maximaler Auslenkung ist im Sinne der Erfindung der größte Abstand des Seils von einer gedachten Linie gemeint, welche sich zwischen den beiden Enden des jeweiligen Seils ergibt.
Im allgemeinen beträgt die maximale Auslenkung bei einer durchhängenden Positionierung der Seile mindestens 1 mm, bevorzugt mindestens 3 mm und besonders bevorzugt mindestens 5 mm.
Die maximale Auslenkung darf dabei nicht dazu führen, daß das Seil außerhalb der Platte zu liegen kommt, vielmehr wird im Rahmen der Erfindung immer gewährleistet, daß die Metallseile auch tatsächlich eingebettet sind. Die maximale Auslenkung, oder auch vereinfacht als Durchbiegung des Metallseils bezeichnet, kann deswegen nicht größer sein als Plattendicke vermindert um den Durchmesser des Seils.
Die Auslenkung des Metallseils kann gemäß der Erfindung in einer Ausführungsform im wesentlichen senkrecht zur Plattenebene sein. Eine solche Gestaltung der eingebetteten Seile ist beispielsweise dadurch erzielbar, daß die Seile unter dem Einfluß der Schwerkraft nach einem liegenden Kammerverfahren in eine Acrylglasformmasse zu Gießzwecken eingebettet werden.
Alternativ zu dieser Ausführungsform kann es auch bevorzugt sein, daß die Auslenkung der Metallseile im wesentlichen parallel zur Plattenebene ist. Eine solche Ausgestaltung der Fadenanordnung ergibt sich beispielsweise zwanglos dadurch, daß die Platten nach dem sogenannten Rostero-Verfahren gegossen werden. Bei senkrecht stehenden Kammern, wie es gemäß diesem Verfahren üblich ist, biegen sich oder hängen die Seile unter dem Einfluß der Schwerkraft parallel zur Plattenebene durch.
Noch eine zweckmäßige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Platten sieht vor, daß die Platte Seile enthält, deren Auslenkung im wesentlichen senkrecht zur Plattenebene ist, und daß die Platte Seile enthält, deren Auslenkung im wesentlichen parallel zur Plattenebene ist. Eine solche Anordnung der Metallseile ist beispielsweise dadurch erhältlich, daß man zwei verschieden lange Seile verwendet und deshalb das eine Seil nahezu parallel zur Glasoberfläche, bzw. das andere Seil eine Auslenkung senkrecht zur Plattenebene aufweist.
Auch lassen sich zwei 15 mm Platten mit jeweils senkrechter bzw. paralleler Auslenkung zur Glasoberfläche zu einer 30 mm starken Platte zusammenkleben, und damit wird eine erfindungsgemäße Platte erhalten.Ein besonderer Fall besteht durch ein gerollt eingebettetes Metallseil, dieses weist ein besonders günstiges Bruchverhalten auf.
Je nach Vorgehensweise und Herstellung der erfindungsgemäßen Platten ist demnach eine annähernd beliebige Ausrichtung der Metallseile in der Polymermatrix möglich. So kann neben einer senkrechten oder parallelen Anordnung zur Plattenebene auch eine Auslenkung erzielt werden, welche in freier Abstufung beliebig zwischen diesen Grenzwerten liegt.
Gemäß der Erfindung können die Seile im wesentlichen parallel zu einer der Oberflächen der Platte verlaufen.
Darüber hinaus ermöglicht es die Erfindung auch, Seile in die Polymermatrix einzubetten, die nicht parallel zu einer Oberfläche verlaufen, sondern die beispielsweise quer verlaufend eingebettet sind.
Dies bedeutet, daß im Hinblick auf die erste Variante in einer besonders günstigen Ausführungsform die Seilenden wenigstens eines Seils im wesentlichen denselben Abstand zu einer Oberfläche in Plattenebene und/oder zu einer der Kanten der Platte aufweisen. Sofern die vorgenannte Bedingung erfüllt ist, sind die Seile im wesentlichen parallel zu einer Oberfläche in Plattenebene und/oder zu einer der Kanten der Platte eingebettet.
Alternativ dazu können im Hinblick auf die zweite Variante auch Ausführungsformen bevorzugt sein, worin der Abstand der Seilenden wenigstens eines Seils zu einer Oberfläche in Plattenebene und/oder zu einer der Kanten der Platte verschieden ist.
Nachfolgend werden die zuvor beschriebenen besonderen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Verweis auf die beigefügten Figuren eingehender erläutert.
In den Figuren zeigen

Fig. 1: einen Querschnitt durch ein Lärmschutzelement mit einer ersten Seilanordnung;
Fig. 2: einen Querschnitt durch ein Lärmschutzelement mit einer zweiten Seilanordnung;
Fig. 3: einen Querschnitt durch ein Lärmschutzelement mit einer dritten Seilanordnung;
Fig. 4a, b: einen Querschnitt durch ein Lärmschutzelement mit einer vierten Seilanordnung sowie einen Schnitt längs der Linie A-A aus 4a;
Fig. 5a, b: einen Querschnitt durch ein Lärmschutzelement mit einer fünften Seilanordnung sowie einen Schnitt längs der Linie A-A aus 5a;
Fig. 6a, b: einen Querschnitt durch ein Lärmschutzelement mit einer sechsten Seilanordnung sowie einen Schnitt längs der Linie A-A aus 6a;
Fig. 7: einen Querschnitt durch ein Lärmschutzelement mit einer siebten Seilanordnung;
Fig. 8: einen Querschnitt durch ein Lärmschutzelement mit einer achten Seilanordnung;
Fig. 9: einen Querschnitt durch ein Lärmschutzelement mit einer neunten Seilanordnung; und
Fig. 10: in perspektivischer Aufsicht eine nach dem Rosteroprozess hergestellte Platte mit senkrecht zur Plattenebene ausgelenkten eingebetteten Metallseilen.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden die Kunststoffschichten, die zwischen der Acrylglasmatrix und den Metallseilen vorgesehen sind, in den Figuren nicht dargestellt.
In Figur 1 bedeutet das Bezugszeichen 1 eine Platte aus Acrylglas mit eingebetteten Metallseilen, die zumindest teilweise mit einer Kunststoffummantelung versehen sind. Bezugszeichen 2 meint die Polymermatrix, während Bezugszeichen 3 ein Metallseil bezeichnet. 4 und 4' kennzeichnen Seilanfang und -ende. Der Abstand von Seilanfang und Seilende zur Oberfläche 5 ist gleich groß, ebenso wie der Abstand von Seilanfang und Seilende zu der Oberfläche 6. Man erkennt, daß der Faden 3 auf halber Strecke zwischen Seilanfang 4 und Seilende 4' eine maximale Auslenkung, d. h. Abweichung von der gedachten Verbindungslinie, d. h. der Geraden zwischen 4 und 4', aufweist.
In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform zu erkennen, welche zwar auch einen identischen Abstand von 4 und 4' zu der Oberfläche 5 bzw. zu der Oberfläche 6 zeigt, allerdings sind die Abstände zu den beiden Oberflächen 5 und 6 voneinander verschieden. D. h., das gezeigte Seil ist nicht mittig, also nicht symmetrisch, vielmehr ist das gezeigte Seil unsymmetrisch eingebettet.
Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform handelt es sich um ein "schräg" in eine Polymermatrix eingebettetes Seil, das zumindest teilweise mit einer Kunststoffummantelung versehen ist. Hier wird insbesondere das Merkmal erfüllt, daß der Abstand der Fadenenden 4 und 4' eines Fadens zu ein und derselben Oberfläche in Plattenebene (Flächen 5 oder 6) verschieden ist.
Eine weitere Ausgestaltung der Seilanordnungen wird durch die Figur 4 belegt. Hierbei handelt es sich um zwei sichtbar eingebettete zumindest teilweise mit Kunststoff ummantelte Seile 3 und 3', welche alternierend angeordnet sind. D. h., daß ein Seil 3' stärker "durchhängt" oder "ausgelenkt" ist als das andere sichtbar dargestellte Seil 3. Es versteht sich, daß die beiden dargestellten Seile 3 und 3' stellvertretend für eine Reihe von Fäden in der Platte sein können. Außerdem ist klar, daß auch eines der Seile in etwa ohne nennenswerte Auslenkung oder ohne nennenswertes Durchhängen eingebettet sein kann, während das zweite dargestellte Seil (Bezugszeichen 3') relativ stark aus der Normallage ausgelenkt ist. In Figur 4b wird die Lage der Seile 3 und 3' durch einen Schnitt längs der Linie A-A aus Figur 4a näher erläutert.
Noch eine weitere Variante der Lärmschutzelemente zeigt Figur 5. Hierin handelt es sich um eine mehrlagige Anordnung von Seilen übereinander. Diese können direkt übereinander durchhängend angeordnet sein, es sind allerdings auch Ausführungsformen mit mehrlagig versetzten Seilen zur Erfindung gehörig.
Ebenso wie in den vorhergehenden Figuren 4a,b und 5a,b zeigt auch die Figur 6 nicht nur im Querschnitt sondern auch in der Draufsicht eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung von Metallseilen, die zumindest teilweise mit einer Kunststoffschicht versehen sind. Die Abbildungen 6a,b verdeutlichen, daß auch eine netzförmige Anordnung von durchhängenden Fäden möglich ist.
Die Figur 7 verdeutlicht im Querschnitt bei einer weiteren Ausführungsform die maximale Durchbiegung eines Seils, das zumindest teilweise mit einer Kunststoffoberfläche versehen ist. Diese beträgt maximal die Plattendicke vermindert um die Seildicke.
Noch eine Ausführungsform ist der Abbildung 8 zu entnehmen. Hier wird im Querschnitt eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher die Auslenkung von Faden zu Faden variiert. Die maximale Auslenkung nimmt beispielsweise bei einer Plattendicke von etwa 20 mm von 1 mm beim am meisten gespannten Seil bis zu 19 mm bei demjenigen Seil mit der maximalen Durchbiegung zu.
Schließlich wird gemäß Figur 9 noch eine im Rahmen der Erfindung mögliche Ausführungsform verdeutlicht. Im Querschnitt ist eine wellenförmige Anordnung des Seils zu erkennen.
Schließlich verdeutlicht die Figur 10 eine Ausführüngsform, bei welcher die Anordnung der eingebetteten Metallseile so ist, daß diese eine Durchhängung oder maximale Auslenkung aufweisen, welche parallel zur Plattenebene verläuft. Wie bereits angedeutet, ist eine solche Anordnung der Fäden beispielsweise beim Rosteroprozess ohne weiteres erhältlich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen Acrylglasplatten zusätzlich Fäden aus Kunststoff. Durch diese Maßnahme kann die Splitterbindung in einem unerwartet hohen Maß verbessert werden.
Die eingebetteten Fäden aus Kunststoff bestehen üblicherweise aus einem mit der Polymermatrix der Acrylglasscheibe unverträglichen Kunststoff, beispielsweise sind Polyamidfäden oder Polypropylenfäden geeignet. Bevorzugt sind monofile Fäden, d. h. Monofilamente. Üblicherweise verlaufen die Fäden in der Kunststoffscheibe horizontal, da die Scheiben seitlich eingespannt werden; der Zusammenhalt im Falle eines Bruches ist dann besonders günstig. In der Regel werden die Fäden parallel zueinander verlegt. Falls gewünscht oder erforderlich können zwei Lagen von Fäden in die Scheibe eingebracht werden, die dann vorzugsweise in zwei Richtungen verlaufen, wobei ein Winkel von 90° zwischen Fäden unterschiedlicher Lagen besonders vorteilhaft ist. Eine solche Ausführung sieht von außen betrachtet aus wie ein Gittergewebe.
Allerdings ist es auch möglich, die Fäden dergestalt einzubetten, daß zumindest einer der eingebetteten Fäden eine maximale Auslenkung von 1 mm oder mehr von einer durch die Enden des Fadens gedachten geraden Linie aufweist. Die gewissermaßen durchhängende Positionierung der Kunststoffäden in der Acrylglasmatrix führt unter bestimmten Umständen zu einem vorteilhafteren Verhalten der als Lärmschutzwand geeigneten Platten bei den einschlägigen Tests, wie sie dem Fachmann aus den entsprechenden Normen bekannt sind. Hierbei sei auf die Anordnung der durchhängend positionierten Stahlseile verwiesen.
Die Kunststoffäden können unter anderem parallel zu den Metallfäden ausgerichtet sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bilden die Fäden aus Kunststoff und die Metallseile einen Winkel im Bereich von 45° bis 90°.
Verwendung finden die erfindungsgemäßen Platten als Lärmschutzwand, beispielsweise in Parkhäusern sowie auf innerstädtischen Brücken.
Nachfolgend wird die Erfindung durch ein Beispiel und ein Vergleichsbeispiel eingehender erläutert, ohne daß die Erfindung auf diese Beispiele beschränkt werden soll.

Beispiel 1

Zur Herstellung einer Acrylglasplatte wurde aus zwei 2 x 3 m großen Platten aus poliertem Silikatglas mit Hilfe einer 20 mm umlaufenden Dichtung eine Kammer gebildet. In diese Kammer wurden in einem Abstand von jeweils 30 mm parallel zueinander monofile Polyamidfäden mit einem Durchmesser von 2 mm eingespannt. In einem Winkel von 90° zu den Polyamidfäden wurden mit Polyamid beschichtete Stahlseile eingelegt. Die Stahlseile wiesen ein E-Modul von 10 000 kg/mm², eine Zugfestigkeit von 170 kg und eine Reißfestigkeit von 230 kg auf.
Danach wurde in die Kammer Methylmethacrylatsirup, der einen radikalbildenden Initiator erhielt, eingefüllt. Die gefüllte Kammer wurde in ein Wasserbad gebracht, und der Sirup wurde durch Wärmezufuhr zu einer Platte aus hochmolekularem Polymethylmethacrylat ausgehärtet. Die Kammer wurde liegend polymerisiert. Nach dem Entformen ergab das eine etwa 2 x 3 m große und 20 mm dicke gegossene Acrylglasplatte mit eingebetteten Polyamid-beschichteten Stahlseilen und Polyamidfäden. Die Auszugskräfte für den Stahldraht aus der Matrix waren größer als 100 N.
Die so erhaltene Platte wurde einem Pendelversuch unterzogen. Im Prinzip wird zur Durchführung dieses Testes eine Stahlbirne von 300 kg auf 2,64 Meter angehoben und damit die Platte zerstört. Die Birne besteht aus zwei stumpf verschweißten Kugelstümpfen. Die Aufprallgeschwindigkeit betrug 7,2 m pro Sekunde, die Energie 7776 Joule.
Die 2 x 3 m großen Platten werden dreiseitig in eine Stahlrahmenkonstruktion eingebaut. An jeder Ecke der Platte befindet sich in einem Abstand von 15 cm ein Loch, das zur Aufnahme der Fangsicherung dient, d. h., es wird ein Stahlseil verwendet, das durch die vier Löcher der Acrylglasplatte gezogen wird und an der Rahmenkonstruktion befestigt ist. Dieser Aufbau entspricht der normalen Montage einer transparenten Lärmschutzwand. Die Plattenseite war mit einem Gummiprofil versehen. Die Anordnung der Stahlseile war horizontal.
Die Acrylglasscheibe wurde mit der "Birne", die aus 2,64 m Höhe auf die Platte trifft, zerstört. Wesentlich war jedoch, daß der Anstoßkörper nicht durch die Halterung schwingen konnte, sondern zurückgehalten wurde.

Vergleichsbeispiel 1

Das Beispiel 1 wurde im wesentlichen wiederholt. Allerdings wurden Stahlseile mit den gleichen mechanischen Eigenschaften verwendet, die keine Polyamidummantelung aufwiesen.
Der Pendelversuch zeigt ein Durchschwingen des Pendelkörpers, so daß diese Acrylglasplatte nicht als Rückhaltesystem dienen kann.

Claims

Lärmdämmendes Rückhaltesystem aufweisend mindestens eine transparente Acrylglasplatte, die mindestens ein eingebettetes Metallseil enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Oberfläche des Metallseils und der transparenten Acrylglasmatrix zumindest teilweise eine Kunststoffschicht vorgesehen ist.
Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht mit der Acrylglasmatrix der Platte unverträglich ist.
Rückhaltesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht aus Polyamid, Polyester und/oder Polypropylen ist.
Rückhaltesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Kunststoffschicht im Bereich von 50 µm bis 1 mm liegt.
Rückhaltesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallseil eine Reißfestigkeit im Bereich von 1000 N bis 100 000 N aufweist.
Rückhaltesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallseil ein Elastizitätsmodul im Bereich von 50 000 N/mm² bis 1 000 000 N/mm² aufweist.
Rückhaltesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallseil einen Durchmesser im Bereich von 0,6 mm bis 3 mm aufweist.
Rückhaltesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallseil Eisen aufweist.
Rückhaltesystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallseil aus Stahl ist.
Rückhaltesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallseil ein Monofilament ist.
Rückhaltesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallseil ein Polyfilament ist.
Rückhaltesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht auf das Metallseil aufgebracht ist.
Rückhaltesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht mindestens 80 % der Oberfläche des Metallseils bedeckt.
Rückhaltesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Acrylglasplatte eine Mehrzahl von Metallseilen enthält, die parallel zueinander angeordnet sind.
Rückhaltesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Acrylglasplatte zusätzlich Fäden aus Kunststoff umfaßt.
Rückhaltesystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden aus Kunststoff und die Metallseile einen Winkel im Bereich von 45° bis 90° bilden.
Verwendung eines Rückhaltesystems nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 als Lärmschutzwand.