Vorrichtung zur Verhinderung der Schallübertragung durch einen Durchbruch oder einen fertigungstechnisch bedingten Kanal in einer Wand und ein Verfahren zum schalldichten Verschliessen eines Durchbruchs oder eines
fertigungstechnisch bedingten Kanals in einer Wand
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur
Verhinderung der Schallübertragung durch einen Durchbruch oder einen fertigungstechnisch bedingten Kanal in einer Wand gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Gegenstand der Erfindung ist weiter ein Verfahren zum schalldichten Verschliessen eines Durchbruchs oder eines
fertigungstechnisch bedingten Kanals in einer Wand gemäss Oberbegriff des Anspruchs 11.
Bei der Erstellung von Wänden aus Beton mit
Grossflächenschalungen ist es notwendig, die die Schalung bildenden Schalungsplatten exakt distanziert voneinander zu halten und mit Spannstäben den durch den flüssigen Beton erzeugten Druck aufzufangen. Zu diesem Zweck werden zwischen den beiden die Schalung für die zu erstellende Wand bildenden Schalungsplatten Distanzrohre eingesetzt. Die Länge dieser Distanzrohre entspricht mit den an deren Enden aufgesetzten Endstücken der Dicke der Wand. Durch die Distanzrohre hindurch und auch durch die anliegenden
Schalungsplatten werden die Spannstäbe hindurchgeführt.
Auf den freien Enden der Spannstäbe, die die Aussenhaut der Schalungsplatten überragen, werden Muttern aufgesetzt, die an der Aussenseite der Schalungsplatten anliegen und so die Kräfte aus der hinterfüllten flüssigen Betonmasse aufnehmen können. Nach dem Aushärten der Betonmasse und Entfernen der Schalungsplatten und Spannstäbe, verbleiben in der frisch erstellten Wand Durchgänge oder Durchbrüche, die die beiden Oberflächen der Wand verbinden. Die beiden Öffnungen dieser Durchgänge, werden üblicherweise durch Kunststoffzapfen verschlossen.
Im Wohnungsbau, wo hohe Anforderungen an Lärmschutz und Schalldämmung gestellt werden, bilden diese Hohlräume zwischen den beiden Verschlusszapfen Schallbrücken. So durchdringt beispielsweise in betonierten Treppenhäusern der dort erzeugte Tritt und Sprachschall die Wände und stört Personen in Wohnräumen in den anliegenden Wohnungen oder Büros.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, in solchen
Fällen bzw. in den Bereichen, wo keine Schallübertragung erfolgen darf, die Hohlräume entweder mit Steinwolle zu stopfen oder mit Zement oder Mörtel auszufüllen. Beide Vorgehensweisen sind sehr arbeitsintensiv und, falls nicht sorgfältig und ohne Luftspalt durchgeführt, kann der
Schall weiterhin die Wand durchdringen. Mit Mörtel
gefüllte Distanzrohre werden nach dem Aushärten des
Mörtels durch dessen Schrumpfung wieder schalldurchlässig.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, mit der die Schallübertragung durch Distanzrohre in betonierten Wänden oder durch andere bei der Erstellung von Betonwänden sich fertigungstechnisch ergebende Kanäle in der Wand oder Wanddurchbrüche
verhindert wird. Das Mass der Unterbindung der
Schallübertragung muss mindestens demjenigen Wert
entsprechen, den der umgebende Wandbereich der
Distanzrohre ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, die kostengünstig herstellbar und mit
geringem Arbeitsaufwand einsetzbar ist.
Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung eines
Verfahrens, welches das Verschliessen des schallführenden Bereichs des Distanzrohrs vereinfacht.
Eine weitere Aufgabe ist die Schaffung einer Vorrichtung, welche in Rohre mit grosser Schwankung des
Innendurchmessers schalldichtend einsetzbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren gemäss Anspruch 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.
Gemäss der Erfindung wird eine Vorrichtung zur
Verhinderung der Schallübertragung, z.B. durch ein
Distanzrohr aus Kunststoff, Beton oder Stahl für
Spannstäbe und weitere herstellungsbedingte die Wände durchringende Bereiche an Betonbauwerken bereitgestellt, bei welcher nach der Fertigstellung der Betonwand ein schalldämmendes Material in das Distanzrohr oder in die Durchbrüche unterschiedlicher Querschnitte eingebracht wird, wobei das schalldämmende Material als
vorfabrizierten zapfen- oder stangenförmiger Dämmkörper geformt und in den Durchbruch oder Kanal einschiebbar ausgebildet ist.
Die Vorrichtung zeichnet sich weiter dadurch aus, dass das schalldämmende Material in einem rohr- oder
schlauchförmigen Mantel eingelagert ist, welcher Mantel in den Durchbruch einschiebbar ist. Das Einsetzen der
Vorrichtung kann ohne Werkzeuge und minimalem Zeitaufwand erfolgen .
Weiter zeichnet sich die Vorrichtung dadurch aus, dass als schalldämmendes Material Beton, Mörtel, faseriger Stoff, Schaumstoff oder massiver Kunststoff oder ein Material, das Geräusche absorbiert, eingesetzt ist.
Insbesondere kann der rohr- oder schlauchförmige Mantel ein Wickelrohr aus Papier oder Kunststoff, ein Schlauch oder ein Rohr umfassen. Bei einem Wickelrohr aus Papier kann dieses vor dem Einschieben in den Durchbruch
befeuchtet werden, sodass nach dem Einschieben durch
Aufquellen des Papiers die Vorrichtung luftspaltfrei geklemmt im Durchbruch liegt.
Bevorzugt weist der stangenförmige Dämmkörper eine Länge auf, die der Länge des Durchbruchs entspricht oder kürzer ist als der Durchbruch, wobei der nicht verstopfte Bereich durch Endkappen oder -zapfen verschlossen wird. Bei exakt vorgegebener Länge kann ein Maximum an Schalldämmung erreicht werden.
Auch mit einem extrem schallabsorbierenden Material kann ein Maximum an Schalldämmung erreicht werden, wenn dieses als Zylinder oder anders geformt ausgeführte Element kürzer ausgebildet ist und das Distanzrohr durch zwei herkömmliche Verschlusszapfen an deren Enden verschlossen ist .
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der
Vorrichtung ist der Dämmkörper an einen Verschlusszapfen zum Verschliessen des gedämmten Distanzrohrs befestigt.
Bei einer Vorrichtung, die mit den Verschlusszapfen verbunden sind, ergibt sich nicht zwingend ein
zusätzlicher Handlungsbedarf, da beim Einschieben der Verschlusszapfen gleichzeitig in den Endbereich des
Distanzrohrs die Schalldämmung gewährleistet wird.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind an den Verschlusszapfen zum Verschliessen der
Distanzrohre stangenförmige Dämmkörper angebracht oder als Teil des Verschlusszapfens ausgebildet, wobei die
Dämmkörper kürzer sein können als das Distanzrohr.
Vorzugsweise ist das vordere Ende des Dämmkörpers oder Verschlusszapfens konisch verlaufend. Der restliche Teil ist etwas grösser als der Querschnitt des zu
verschliessenden Durchbruchs, um einen sicheren
luftdichten und schalldichten Verschluss zu erhalten. Die Mantelfläche des Dämmkörpers oder Verschlusszapfens kann zusätzliche umlaufende Lamellen, Rippen oder O-Ringe umfassen, die den Durchtritt von Schall durch die
labyrinthartige Ausbildung weiter sicher verhindern.
In einer weiteren besonderen Ausgestaltung des Dämmkörpers kann dessen Oberfläche mit einer Beflockung oder einem Schaumgummiüberzug überzogen werden und dadurch die
Bildung von einem Spalt zwischen dem Distanzrohr und dem Dämmkörper ausgeglichen werden. Anstelle einer Beflockung kann auch eine Beschichtung der Oberfläche mit einem sehr weichen Kunststoff oder einem Schaumstoff erfolgen, um das gleiche Ziel, nämlich die konsequente Verhinderung eines Luftspalts zu erlangen.
Werden die Verschlusszapfen direkt mit schalldämmendem Material hergestellt, so kann eine weitere Einsparung an Zeit und Kosten erfolgen und zudem wird sichergestellt, dass keine Distanzrohre ohne Schalldämmung vorhanden sind.
Bevorzugt werden die stangenförmigen Dämmkörper auf das
Mass der üblichen Dicke von Wänden vorfabriziert.
Alternativ können stangenförmige Dämmkörper in grösseren Längen hergestellt und auf der Baustelle vor dem Einführen in den Durchbruch zugeschnitten oder, falls längere Stücke eingeführt werden, können die überstehenden Bereiche abgetrennt oder abgeschlagen werden. Bei Verwendung von stangenförmigen Dämmkörpern, die länger sind als die Dicke der Wand, wird insofern die Logistik vereinfacht, da nicht im Voraus die entsprechend abgelängten Dämmkörper bestellt und bereitgestellt werden müssen, sondern sie werden jeweils bei Bedarf an die Dicke der Wand angepasst.
Die stangenförmigen Dämmkörper können automatisiert vorfabriziert und daher kostengünstig hergestellt werden und sind leicht und in jeweils benötigter Menge zur
Baustellte transportierbar.
Bei Verwendung von Wickelrohren aus Papier, können diese oder eine darauf aufgebrachte weiche Beschichtung vor dem Einführen in die Distanzstäbe kurz befeuchtet werden, sodass durch das Aufquellen des Papiers ein dichter
Verschluss des Durchbruchs erreicht werden kann.
Die vorfabrizierten stangenförmigen Dämmkörper können auch durch ungeübtes Hilfspersonal versetzt und trotzdem kann ein optimaler Schallschutz erreicht werden, ohne dass komplizierte Verfahrensschritte eingeübt werden müssen.
Ein Ausführungsbeispiel eines Durchbruchs oder Kanals wird anhand eines Distanzrohrs die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 eine Anordnung eines Distanzrohrs zwischen zwei Schalungsplatten mit einem eingesetzten Spannstab gemäss dem Stand der Technik,
Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines
Dämmkörpers zur Verhinderung der Schallübertragung,
Figur 3 eine weitere Ausführung eines Distanzrohrs mit abtrennbaren Endstücken,
Figur 4 einen Querschnitt durch eine Wand aus Beton nach dem Ausschalen,
Figur 5 einen Querschnitt durch die Wand gemäss
Figur 4 mit eingesetztem schalldämmenden und schallabsorbierenden Dämmkörper,
Figur 6 einen Querschnitt durch die Wand mit einem schallabsorbierenden Dämmkörper aus einem Wickelrohr mit einer Füllung aus Beton oder Mörtel ,
Figur 7 einen Querschnitt durch eine Wand mit einem
Distanzrohr, das beidseitig mit Verschlusszapfen verschlossen ist und dazwischen ein Dämmkörper,
Figur 8 verschiedene Verschlusskappen zum
Verschliessen der offenen Enden der
Distanzrohre an der fertiggestellten Wand mit und ohne einem stangenförmigen
schalldämmenden Dämmkörper.
Figur 1 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes Distanzrohr 1, umfassend ein im Wesentlichen zylindrisch ausgebildetes Führungsrohr 3 mit einer inneren
Mantelfläche 13 und einer äusseren Mantelfläche 15 sowie zwei an den stirnseitigen Enden des Führungsrohrs 3 angeordnete Endstücke 5. Die Endstücke 5 sind bei diesem bekannten Distanzrohr 1 gemäss Figur 1 in das Führungsrohr 3 eingeschoben. Sie umfassen einen konischen Mantel 7, der ausserhalb des Führungsrohrs 3 zu liegen kommt, einen zylindrischen Abschnitt 9. Die beiden Endstücke 5 werden vor dem Einsetzen zwischen zwei Schalungsplatten 11 in das Führungsrohr 3 eingeschoben. Das Zusammenführen der
Endstücke 5 mit dem Führungsrohr 3 kann beim Hersteller oder auf der Baustelle erfolgen. Üblicherweise wird diese Montagearbeit auf der Baustelle erledigt. Die Endstücke 5 können anfänglich ganz oder nur teilweise eingeschoben sein; sobald jedoch ein Spannstab 12 in das Führungsrohr 3 eingeführt und mit stirnseitig aufgesetzten Muttern (in Figur 1 nicht dargestellt) die Schalungsplatten 11 gegen das Distanzrohr 1 gepresst werden, gleiten die
zylindrischen Abschnitte der Endstücke 5 vollständig in das Führungsrohr 3 ein.
Nach dem gegenseitigen Verspannen der beiden
Schalungsplatten 11 und dem notwendigen Armierungseisen, kann der Zwischenraum zwischen den Schalungsplatten 11 mit flüssigem Beton gefüllt werden. Die Schalungsplatten verbleiben an der Wand, bis dieser mindestens teilweise ausgehärtet ist.
Nach der Aushärtung können die Schalungsplatten 11 nach Lösen der Muttern an den Spannstäben 12 abgenommen und die Spannstäbe 12 aus den Distanzrohren 1 entfernt werden. Ebenfalls entfernt werden die Endstücke 5 durch
Herausziehen aus der Oberfläche der fertiggestellten Wand 15. Zurück bleiben kegelstumpfförmige Vertiefungen 21 in der Oberfläche der Wand 15 und zylindrische, die beiden Oberflächen der Wand 15 verbindende Räume.
Zur Verhinderung des Durchtritts von Schall durch die Durchgänge von der einen zur anderen Seite der Wand 15, wird das Material, welches den Schall dämmen soll, als stangenförmige Dämmkörper 21 eingeführt. In einer ersten Ausführungsform gemäss Figur 5 wird ein zylindrischer Dämmkörper 21, wie in Figur 2 dargestellt, der kürzer ist als die Länge des Führungsrohrs 3, in dieses
hineingeschoben. Die Länge des Dämmkörpers 21 ist so bemessen, dass noch von jeder Seite her ein
Verschlusszapfen 25 in das Führungsrohr 3 einschiebbar ist und damit die kegelstumpfförmige Vertiefung 23 ästhetisch sauber verschlossen werden kann. Der stangenförmige
Dämmkörper 21 kann aus Beton oder Mörtel bestehen oder aus einem anderen, den Schall absorbierenden bzw. nicht schallleitenden Material wie Kunststoff, harter
Schaumstoff oder einem gepressten Material, das
vorzugsweise kein Wasser aufnimmt und
feuchtigkeitsbeständig ist.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst der Dämmkörper 21 eine Hülse 25 aus Karton, vorzugsweise eine Wickelhülse aus Papier, deren Innenraum 29 mit Mörtel, Beton oder einem anderen geeigneten schalldämmenden Material
ausgefüllt ist (Fig. 3) . Die Hülse 27 kann auch aus einem geschlossen porigen Hartschaum oder einem Schlauch
bestehen .
Im Teilquerschnitt durch die Wand 15 gemäss Figur 4 ist, bezeichnet mit Referenzzeichen 3, das Führungsrohr
dargestellt. Auf beiden Stirnseiten des Führungsrohrs 3 sind die kegelförmigen Einbuchtungen der Zapfenbereiche 19 ersichtlich, welche nach Entfernen der Endstücke 5
sichtbar geworden sind. Weiter ist ersichtlich, dass nun von beiden Seiten der Wand 15 eine direkte Verbindung durch das Innere des Führungsrohrs 3 vorliegt und folglich jeglicher Schall die Wand 15, sei sie noch so dick, ungehindert durchdringen kann. Dieser zylindrische Raum 17, der einen Durchmesser in der Grössenordnung von 20 mm bis 36 mm mit einer Toleranz von bis zu 3 mm aufweist,
wird wie eingangs erwähnt, bisher mit Steinwolle
ausgefüllt, d.h. es muss die Steinwolle in diesen engen bei Kraftwerken bis zu mehrere Meter langen Kanal manuell hineingestopft werden.
In einer anderen bekannten Ausführung (Fig. 5) wird in diesem horizontal verlaufenden engen Raum Beton oder
Mörtel eingefüllt. Dies ist aufwendig und vor allem die 100%ige Füllung bzw. Dichtung wird damit kaum erreicht, da nach dem Aushärten durch Schrumpf bereits ein schmaler Spalt Geräusche hindurch lässt.
Die Figur 6 zeigt nun eine Ausgestaltung eines
erfindungsgemässen Dämmkörpers 21, der axial in das
Führungsrohr 3 eingeschoben worden ist. Der Durchmesser des Dämmkörpers 21 weist einen Aussendurchmesser auf, der am Innendurchmesser des Führungsrohrs 3 luftdicht anliegt und folglich etwas grösser ist als der Innendurchmesser des Führungsrohrs oder Durchbruchkanals und ein konisch verlaufendes Ende aufweist. Der Dämmkörper 21 kann kürzer sein als das Führungsrohr 3, um noch beidseitig einen Verschlusszapfen 25 einsetzen zu können, welcher, gehalten in den Endbereichen des Führungsrohrs 3, den
stumpfkegelförmigen Zapfenbereich 23 komplett oder
teilweise ausfüllt, um der Ästhetik zu genügen, auch die sichtbaren Überbleibsel vom Distanzrohr zu beseitigen. Der Verschlusszapfen 25 wird später beschrieben.
In einer weiteren Ausgestaltung des Dämmkörpers 21 umfasst dieser eine Hülse 27, beispielsweise aus Karton oder
Papier oder aber ein anderes kostengünstiges Material, in welches Beton, Zement, Mörtel, Isolierschaum oder eine Kunststoffmasse eingefüllt ist. Der Durchmesser der Hülse 27 ist derart bemessen, damit sie leicht einschiebbar ist. Falls die Hülse 27, wenn sie aus Papier besteht, vorher noch kurz befeuchtet worden ist, dehnt sie sich nach dem Einschieben im Führungsrohr 3 aus. Das Verschliessen des Zapfenbereichs 19 erfolgt wie zu Figur 5 beschrieben.
Selbstverständlich könnte anstelle eines Verschlusszapfens 25 die Vertiefung auch mit Mörtel aufgefüllt werden.
Durch den eingelegten Dämmkörper 21 kann erreicht werden, dass der das Distanzrohr 1 durchdringende Schall zumindest nicht grösser ist als der, welcher die umgebende Wand durchdringt, also keine Schallbrücke mehr vorliegt.
Weitere Ausbildungen des Dämmkörpers 21 sind in Figur 8 dargestellt. Der Dämmkörper 21 ist entweder am
Verschlusszapfen 25 in eine entsprechende Aufnahme
eingesteckt und ragt nach dem Aufsetzen des
Verschlusszapfens 25 ins Innere des Führungsrohrs 3 (Fig. 8b und 8d) . Die Länge des Dämmkörpers 21, welcher am
Verschlusszapfen 25 befestigt ist, ist vorzugsweise etwas kleiner als die Hälfte der Dicke der Wand 15. Wird ein speziell gut dämmendes Material für den Dämmkörper 21
verwendet, so kann die Länge weit weniger gross sein, wie die Hälfte der Dicke der Wand 15.
Der in Figur 8c dargestellte Verschlusszapfen 25 kann in einer weiteren Ausgestaltung als Ganzes aus dem für den Dämmkörper 21 verwendeten Material bestehen, d.h. der kegelförmige Zapfenbereich 19 ist nicht aus Kunststoff hergestellt, sondern aus dem gleichen Material wie der Dämmkörper 21, z.B. aus Beton, Mörtel, Kunststoff oder einem anderen schalldämmenden oder schallabsorbierenden Material .
Mit solchen Verschlusszapfen kann von beiden Seiten des Distanzrohrs 1 der Durchtritt von Schall durch das
Distanzrohr 1 verhindert werden. Die Lage des in Figur 8a dargestellten Verschlusszapfens 25 ist in Figur 7 auf der linken Seite ersichtlich.
Die Figur 8c und 8d zeigen einen versenkten
Verschlusszapfen mit Schallschutzdämmung. Solche
Verschlusszapfen 19 dienen auch zum Verschliessen der Enden des Distanzrohrs 1, wenn zwischen den
Verschlusszapfen 25 im Zentrum des Distanzrohrs 1 kein Dämmkörper 21 eingelegt ist.
In einer weiteren Ausgestaltung können am Verschlusszapfen 25 umlaufende Lamellen 26 zum dichten Abschluss mit dem Durchbruch ausgebildet sein. Die Lamellen 26 fungieren als Labyrinth und folglich müssen die Lamellen 26 nicht satt am Distanzrohr 1 anliegen. Selbstverständlich können auf
der Mantelfläche der Distanzrohre 1 auch Lamellen 26 und beispielsweise Beflockungen miteinander kombiniert werden.
Analog zur Verhinderung der Schallübertragung durch ein Distanzrohr 1 können die Dämmkörper mit entsprechender geometrischer Formgebung selbstverständlich auch zur
Schalldämmung oder Schallabsorption in Durchbrüche an Wänden, in denen keine Rohre eingesetzt worden sind,
Anwendung finden.