EP1876308B1 - Schallabsorbierende Vorrichtung - Google Patents

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EP1876308B1
EP1876308B1 EP07405185A EP07405185A EP1876308B1 EP 1876308 B1 EP1876308 B1 EP 1876308B1 EP 07405185 A EP07405185 A EP 07405185A EP 07405185 A EP07405185 A EP 07405185A EP 1876308 B1 EP1876308 B1 EP 1876308B1
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core
sound
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holes
absorbing device
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Robert Bähler
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Akustik & Raum AG
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Akustik & Raum AG
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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B1/86—Sound-absorbing elements slab-shaped

Definitions

  • the present invention falls within the field of acoustics; It relates to a sound absorbing device comprising a plate-shaped core having a first and a second surface and a number of side surfaces connecting these surfaces, wherein a first coating and a second coating at least partially cover the first and second surfaces of the core, respectively the first and / or the second coating is or are provided with grid-like arranged holes. Furthermore, the invention relates to a method for producing a sound-absorbing device.
  • Such sound-absorbing devices are for example from the EP 1 431 472 A1 known. They are used, for example, for covering walls and ceilings and, in addition to the sound-absorbing effect, they also meet the requirements in terms of aesthetics. Since the hole diameters are very small, the holes in the coatings are no longer perceptible to a viewer at a distance from the sound-absorbing devices, so that only the structure of a coating material is perceived. If the coating is formed, for example, from a wood veneer, the viewer perceives only the wood structure or the grain, which in addition to the desired acoustic properties and the aesthetic effect is achieved.
  • the object of the invention for the device is now to develop a sound-absorbing device to the effect that its static strength is increased with respect to a torsionally stiff as possible installation and that compared to the known sound-absorbing devices, the Schallabsorbtionstell is improved.
  • the object of the method for producing a sound-absorbing device according to the invention is that the production is simplified and thus more cost-effective.
  • the gist of the invention resides in the fact that in a core of the device at least partially a number of substantially parallel aligned grooves are arranged which penetrate the two surfaces of the core, with holes in the coatings opening into the grooves. It should be emphasized that the grooves in the core of the device can be in operative connection with the holes in the coatings directly and over the entire groove opening, wherein the core of the device and the coating can initially be provided independently of each other before they are joined together.
  • the inventive device has an improved sound absorption behavior.
  • the grooves are arranged perpendicular to the first and second coating, since the milling of the grooves in the core is thus easily possible. Without the idea of the invention but it is also conceivable that the grooves can be driven at an angle to the surfaces of the core in the same.
  • the core has a number of struts, which are also groove-free, so that the core is divided by the number of struts in several areas with grooves.
  • the core consists of a chipboard, wherein the chipboard is produced by means of extrusion of wood chips, and the wood chips forming the chipboard can be aligned in planes.
  • the core is made according to its use of other materials; location-dependent conditions may be, for example, a particular static stability or fire resistance. According to these specifications, the material used can be selected without departing from the spirit of the invention.
  • the first and second coatings of wood veneer whose wood fibers are aligned parallel to the grooves. This increases the torsional rigidity.
  • Particularly advantageous acoustic effects occur when the grid-like arranged holes are about 1.1 mm or smaller and the mutual distances of the holes are 10 mm or less.
  • the core here is to be seen in that the components of the sound-absorbing device can be provided independently of each other and only then connected to each other. This simplifies the manufacturing process because the grid-like holes in the coatings are merely driven into the same and these holes can be in operative connection with the grooves provided in the core after assembly.
  • Fig.1 shows a spatial representation of a sound-absorbing device according to the invention with a plate-shaped core 2, which has a first and a second surface 1a, 1b, which are connected to one another via side surfaces 5.
  • the surfaces 1a, 1b are provided with a first and / or a second coating 4a, 4b, which have holes 6 arranged in the manner of a grid.
  • AA is shown a section line through the core of the device.
  • the Fig. 2 shows now in a sectional view along the line AA the Fig. 1 the inner structure of the core 2.
  • This core 2 has a number of grooves 3, which penetrate the core 2 perpendicular to the sectional plane. Furthermore, the core has an edge region 8, which delimits the core in the manner of a frame to the side surfaces 5.
  • struts 7 are provided in the core 2, which divide the core into areas with and without grooves 3.
  • the holes 6 stand with the grooves 3 ( Fig. 2 ) directly in operative connection.
  • the holes 6 in the form of a micro perforation have a size of 1.1 mm or smaller, typically 0.55 mm, and are approximately 10 mm or less, typically arranged 3 mm adjacent to one another.
  • the grooves 3 are chosen about 3mm wide; the perforated surface of the coatings 4a, 4b coming into operative connection with the grooves 3 constitutes 50-70% of the total perforated coating 4a, 4b.
  • the core 2 may be made of a chipboard by extrusion, in which the grooves 3 are introduced by means of milling. During extrusion, the use of wood shavings creates levels in which the wood shavings are arranged.
  • the grooves 3 are milled in the core 2 with respect to a statically stiffer device perpendicular to the planes of the wood chips.
  • the coatings 4a, 4b may be made of wood veneer whose wood fibers are aligned parallel to the grooves 3 of the core 2. By means of a gluing process, the coatings 4a, 4b are glued to the surfaces 1a, 1b, the holes 6 not being closed towards the grooves 3.
  • the core 2 and the coatings 4a, 4b are provided independently of one another according to a method according to the invention and then glued together.
  • inventive sound-absorbing device is not limited to the described embodiment.
  • inventive sound-absorbing device is not limited to the described embodiment.
  • materials used can be chosen according to the location of use, for example, to achieve a desired fire resistance or a certain static stiffness.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung fällt in das Gebiet der Akustik; sie bezieht sich auf eine schallabsorbierende Vorrichtung, umfassend einen plattenförmigen Kern mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche und einer Anzahl diese Oberflächen verbindenden Seitenflächen, wobei eine erste Beschichtung und eine zweite Beschichtung die erste bzw. die zweite Oberfläche des Kerns zumindest teilweise bedecken und wobei die erste und/oder die zweite Beschichtung mit rasterartig angeordneten Löchern versehen ist bzw. sind. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen einer schallabsorbierenden Vorrichtung.
  • Derartige schallabsorbierende Vorrichtungen sind beispielsweise aus der EP 1 431 472 A1 bekannt. Sie werden beispielsweise zum Verkleiden von Wänden und Decken verwendet und erfüllen neben der schallabsorbierenden Wirkung auch die Anforderungen in ästhetischer Hinsicht. Da die Lochdurchmesser sehr klein sind, sind die Löcher in den Beschichtungen für einen Betrachter in einem Abstand von den schallabsorbierenden Vorrichtungen nicht mehr wahrnehmbar, so dass nur noch die Struktur eines Beschichtungsmaterials wahrgenommen wird. Wenn die Beschichtung beispielsweise aus einem Holzfurnier gebildet wird, nimmt der Betrachter nur noch die Holzstruktur bzw. die Maserung wahr, womit neben den gewünschten akustischen Eigenschaften auch die ästhetische Wirkung erreicht wird.
  • Aus der EP 1 321 593 A ist eine schallabsorbierende Vorrichtung bekannt, die die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist.
  • Diese bekannten schallabsorbierenden Vorrichtungen sind üblicherweise aus Holzspanplatten für das Kernmaterial und Holzfurnier für die Beschichtungen hergestellt. Bei der Herstellung solcher Vorrichtungen werden die Holzspanplatten mittels eines Strangpressvorgangs bereitgestellt; anschliessend werden die Beschichtungen aufgetragen und durch einen Nadelprozess Löcher durch die Beschichtungen bis in Durchgangsöffnungen in den Holzplatten getrieben. Dies stellt hohe Anforderungen an den Nadelprozess, da nicht nur die Beschichtungen gelocht werden, sondern darüber hinaus auch die Holzspanplatte mit Löchern versehen wird.
  • Die Aufgabe der Erfindung für die Vorrichtung besteht nun darin, eine schallabsorbierende Vorrichtung dahingehend weiterzuentwickeln, dass dessen statische Festigkeit im Hinblick auf eine möglichst verwindungssteife Montage erhöht wird und dass gegenüber den bekannten schallabsorbierenden Vorrichtungen das Schallabsorbtionsvermögen verbessert wird. Die Aufgabe für das Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemässen schallabsorbierenden Vorrichtung besteht darin, dass die Herstellung vereinfacht wird und damit kostengünstiger ist.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe für die Vorrichtung lösen die Merkmale des Anspruchs 1. Die die Erfindung für die Vorrichtung weiterbildenden Merkmale sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 10.
  • Der Kern der Erfindung ist darin zu sehen, dass in einem Kern der Vorrichtung zumindest teilweise eine Anzahl im wesentlichen parallel ausgerichteter Rillen angeordnet ist, die die beiden Oberflächen des Kerns durchdringen, wobei Löcher in den Beschichtungen in die Rillen münden. Herauszustellen ist dabei, dass die Rillen im Kern der Vorrichtung unmittelbar und über die gesamte Rillenöffnung mit den Löchern in den Beschichtungen in Wirkverbindung treten können, wobei der Kern der Vorrichtung und die Beschichtung zunächst unabhängig voneinander bereitstellbar sind, bevor sie miteinander verbunden werden. Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist ein verbessertes Schallabsorptionsverhalten auf.
  • Mit Vorteil sind die Rillen senkrecht zu der ersten und zweiten Beschichtung angeordnet, da so das Fräsen der Rillen in den Kern einfach möglich ist. Ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen ist aber auch denkbar, dass die Rillen in einem Winkel zu den Oberflächen des Kerns in den selben getrieben werden können.
  • Für ein verbessertes statisches Verhalten ist der Kern entlang eines rahmenartigen Randbereiches rillenfrei ausgestaltet, womit ebenfalls eine einfachere Montage entlang dieses Randbereiches gegeben ist. Eine weitere Verbesserung der Verwindungssteifigkeit ist dadurch zu erzielen, dass der Kern eine Anzahl Streben auf weist, die ebenfalls rillenfrei sind, so dass der Kern durch die Anzahl Streben in mehrere Bereiche mit Rillen aufgeteilt ist.
  • Daneben ist es aus Kostengründen vorteilhaft, wenn der Kern aus einer Holzspanplatte besteht, wobei die Holzspanplatte mittels Strangpressen aus Holzspänen herstellbar ist, und die die Holzspanplatte bildenden Holzspäne in Ebenen ausrichtbar sind. Es ist aber auch denkbar, dass der Kern entsprechend seiner Verwendung aus anderen Materialien hergestellt wird; ortsabhängige Bedingungen können beispielsweise eine besondere statische Stabilität oder die Feuerfestigkeit sein. Entsprechend diesen Vorgaben kann das zum Einsatz gelangende Material ausgewählt werden, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.
  • Mit Vorteil bestehen die erste und zweite Beschichtung aus Holzfurnier, dessen Holzfasern parallel zu den Rillen ausgerichtet sind. Dies erhöht die Verwindungssteifigkeit.
  • Besonders vorteilhafte akustische Wirkungen stellen sich ein, wenn die rasterartig angeordneten Löcher etwa 1,1 mm oder kleiner sind und die gegenseitigen Abstände der Löcher 10 mm oder weniger betragen.
  • Die der Erfindung für das Verfahren zugrunde liegende Aufgabe lösen die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 11.
  • Der Kern ist hier darin zu sehen, dass die Bestandteile der schallabsorbierenden Vorrichtung unabhängig voneinander bereitgestellt werden können und erst anschliessend miteinander verbunden werden. Dies Vereinfacht das Herstellungsverfahren deshalb, da die rasterartig angeordneten Löcher in den Beschichtungen lediglich in dieselben getrieben werden und diese Löcher nach der Montage unmittelbar mit den im Kern bereitgestellten Rillen in Wirkverbindung treten können.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft erläutert. Dabei zeigen die:
    • Fig. 1 eine erfindungsgemässe schallabsorbierende Vorrichtung in räumlicher Darstellung und die
    • Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Vorrichtung nach Fig. 1 entlang einer gestrichelten Linie A-A.
  • Fig.1 zeigt in einer räumlichen Darstellung eine erfindungsgemässe schallabsorbierende Vorrichtung mit einem plattenförmigen Kern 2, der eine erste und eine zweite Oberfläche 1a, 1b aufweist, die über Seitenflächen 5 miteinander verbunden sind. Die Oberflächen 1a, 1b sind mit einer ersten und/oder einer zweiten Beschichtung 4a, 4b versehen, die rasterartig angeordnete Löcher 6 aufweisen. Entlang einer gestrichelten Linie A-A ist eine Schnittlinie durch den Kern der Vorrichtung gezeigt.
  • Die Fig. 2 zeigt nun in einer Schnittdarstellung entlang der Linie A-A der Fig. 1 den inneren Aufbau des Kerns 2. Dieser Kern 2 weist eine Anzahl Rillen 3 auf, die senkrecht zur Schnittebene den Kern 2 durchdringen. Des Weiteren weist der Kern einen Randbereich 8 auf, der den Kern rahmenartig zu den Seitenflächen 5 begrenzen. Neben den Rillen 3 sind in dem Kern 2 Streben 7 vorgesehen, die den Kern in Bereiche mit und ohne Rillen 3 einteilen.
  • Die Löcher 6 (Fig. 1) stehen mit den Rillen 3 (Fig. 2) unmittelbar in Wirkverbindung. Dabei weisen die Löcher 6 in Form einer Mirkroperforation eine Grösse von 1,1 mm oder kleiner auf -typischerweise 0.55 mm- und sind etwa 10mm oder weniger -typischerweise 3mmbenachbart voneinander angeordnet. Die Rillen 3 sind etwa 3mm breit gewählt; die mit den Rillen 3 in Wirkverbindung tretende gelochte Fläche der Beschichtungen 4a, 4b macht 50 - 70 % der gesamten gelochten Beschichtung 4a, 4b aus.
  • Der Kern 2 kann aus einer Holzspanplatte durch Strangpressen gefertigt sein, in den die Rillen 3 mittels Fräsen eingebracht werden. Beim Strangpressen entstehen durch die Verwendung von Holzspänen Ebenen, in denen sich die Holzspäne anordnen. Die Rillen 3 werden im Hinblick auf eine statisch steifere Vorrichtung senkrecht zu den Ebenen der Holzspäne in den Kern 2 gefräst.
  • Die Beschichtungen 4a, 4b können aus Holzfurnier gefertigt sein, dessen Holzfasern parallel zu den Rillen 3 des Kerns 2 ausgerichtet sind. Mittels einem Verklebungsvorgangs werden die Beschichtungen 4a, 4b auf die Oberflächen 1a, 1b geklebt, wobei die Löcher 6 zu den Rillen 3 hin nicht verschlossen werden.
  • Der Kern 2 und die Beschichtungen 4a, 4b werden nach einem erfindungsgemässen Verfahren unabhängig voneinander bereitgestellt und anschliessend miteinander verklebt.
  • Selbstverständlich ist die erfindungsgemässe schallabsorbierende Vorrichtung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist im Rahmen der Erfindung ebenfalls denkbar die Rillen schräg zu den Oberflächen des Kerns anzuordnen oder einen Kern ohne Streben oder rahmenartigen Randbereich vorzusehen. Darüber hinaus können die verwendeten Materialien dem Einsatzort entsprechend gewählt werden, um beispielsweise eine gewünschte Feuerfestigkeit oder eine bestimmte statische Steifigkeit zu erzielen.

Claims (10)

  1. Schallabsorbierende Vorrichtung, umfassend einen plattenförmigen Kern (2) mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche (1a, 1b) und einer Anzahl diese Oberflächen (1 a, 1b) verbindenden Seitenflächen (5), wobei eine erste Beschichtung (4a) und eine zweite Beschichtung (4b) die erste bzw. die zweite Oberfläche (1a, 1b) des Kerns (2) zumindest teilweise bedecken und wobei die erste und/oder die zweite Beschichtung (4a, 4b) mit rasterartig angeordneten Löchern (6) versehen ist bzw. sind, wobei der Kern (2) zumindest teilweise mit einer Anzahl im Wesentlichen parallel ausgerichteter Rillen (3) versehen ist, die die beiden Oberflächen (1a, 1b) des Kerns (2) durchdringen, wobei Löcher (6) in den Beschichtungen (4a, 4b) in die Rillen (3) münden, dadurch gekennzeichnet, dass die rasterartig angeordneten Löcher (6) in Form einer Mikroperforation etwa 1,1 mm oder kleiner sind, typischerweise 0.55mm, und dass die gegenseitigen Abstände der Löcher (6) 10 mm oder weniger betragen, typischerweise 3mm, und dass die Rillen (3) etwa 3mm breit gewählt sind, so dass eine mit den Rillen (3) in Wirkverbindung tretende gelochte Fläche der Beschichtungen (4a, 4b) 50 bis 70 % der gesamten gelochten Beschichtung (4a, 4b) ausmacht.
  2. Schallabsorbierende Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (3) senkrecht zu der ersten und zweiten Beschichtung (4a, 4b) angeordnet sind.
  3. Schallabsorbierende Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (2) entlang der Seitenflächen (5) einen rahmenartigen Randbereich (8) aufweist, der frei ist von Rillen (3).
  4. Schallabsorbierende Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (2) eine Strebe (7) oder eine Anzahl Streben (7) aufweist, der frei ist bzw. die frei sind von Rillen (3), so dass der Kern (2) durch die Strebe (7) bzw. Streben (7) in mehrere Bereiche mit Rillen (3) aufgeteilt ist.
  5. Schallabsorbierende Vorrichtung.nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass.der Kern (2) aus einer Holzspanplatte besteht.
  6. Schallabsorbierende Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzspanplatte mittels Strangpressen aus Holzspänen herstellbar ist, wobei die die Holzspanplatte bildenden Holzspäne in Ebenen ausrichtbar sind.
  7. Schallabsorbierende Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die Rillen (3) senkrecht zu den durch die Holzspäne sich ergebenden Ebenen angeordnet sind.
  8. Schallabsorbierende Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung und/oder die zweite Beschichtung. (4a, 4b) aus Holzfurnier besteht.
  9. Schallabsorbierende Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Holzfurnier aus Holzfasern besteht, die parallel zu den Rillen (3) ausgerichtet sind.
  10. Verfahren zum Herstellen einer schallabsorbierenden Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Strangpressenvorgang des Kerns (2) eine Anzahl im Wesentlichen parallel ausgerichteter, etwa 3mm breite Rillen (3) in diesen Kern (2) gefräst werden, dass die erste und/oder die zweite Beschichtung (4a, 4b) mit einer Stempelvorrichtung derart gelocht wird bzw. werden, dass sie rasterartig angeordnete Löcher (6) aufweisen, wobei die rasterartig angeordneten Löcher (6) in Form einer Mikroperforation etwa 1,1 mm oder kleiner sind, typischerweise 0.55mm, und dass die gegenseitigen Abstände der Löcher (6) 10 mm oder weniger betragen, typischerweise 3mm, und dass anschliessend die erste und die zweite Beschichtung (4a, 4b) mit den Oberflächen (1a, 1b) des Kerns (2) derart verbunden werden, dass die Löcher (6) in den Beschichtungen (4a, 4b) in die Rillen (3) münden und dass eine mit den Rillen (3) in Wirkverbindung tretende gelochte Fläche der Beschichtungen (4a, 4b) 50 bis 70 % der gesamten gelochten Beschichtung (4a, 4b) ausmacht.
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