ITBO960557A1 - ANTI-ACOUSTIC BARRIER - Google Patents
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Description
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
del brevetto per invenzione industriale of the patent for industrial invention
La presente invenzione ? relativa ad un barriera antiacustica . The present invention? relating to an acoustic barrier.
Nel campo delle barriere antiacustiche per la protezione dell'ambiente dall'inquinamento acustico prodotto da autoveicoli e/o treni in movimento ? noto impiegare dei pannelli sostanzialmente parallelepipedi e di forma allungata, i quali vengono sovrapposti l'uno all'altro per formare una parete sostanzialmente verticale disposta tra la sorgente acustica inquinante e l'ambiente da isolare acusticamente. Tali pannelli sono realizzati in materiale composito, e vengono mantenuti l'uno sopra l'altro tra due montanti, i quali presentano delle scanalature longitudinali che vengono impegnate da delle testate dei pannelli stessi. Pertanto, all'atto del montaggio, tali montanti fungono da guida di scorrimento dei pannelli che devono essere inseriti dall'alto mentre sono mantenuti complanari al piano definito dai montanti stessi. Come ? facile capire, una volta in opera, i montanti supportano i pannelli in posizione di lavoro. Le barriere antiacustiche del tipo sopra descritto presentano un'altezza rilevante, se rapportata con l'altezza media di un essere umano, e sono delimitate superiormente dal bordo libero del pannello che chiude in alto la barriera stessa. In the field of noise barriers to protect the environment from noise pollution produced by moving vehicles and / or trains? It is known to use substantially parallelepiped and elongated panels, which are superimposed on each other to form a substantially vertical wall arranged between the polluting sound source and the environment to be acoustically insulated. These panels are made of composite material, and are held one above the other between two uprights, which have longitudinal grooves which are engaged by the heads of the panels themselves. Therefore, at the time of assembly, these uprights act as a sliding guide for the panels that must be inserted from above while they are kept coplanar to the plane defined by the uprights themselves. How ? easy to understand, once installed, the uprights support the panels in the working position. The acoustic barriers of the type described above have a considerable height, if compared with the average height of a human being, and are delimited at the top by the free edge of the panel which closes the barrier at the top.
? noto realizzare ciascun pannello tramite un guscio di forma sostanzialmente parallelepipeda che funge da contenitore per del materiale fonoassorbente, quale lana minerale, o simile, e viene realizzato per assemblaggio di due semigusci almeno uno dei quali ? normalmente realizzato in lamiera metallica zincata e verniciata. ? It is known to realize each panel by means of a substantially parallelepiped-shaped shell which acts as a container for sound-absorbing material, such as mineral wool, or the like, and is made by assembling two half-shells at least one of which? normally made of galvanized and painted metal sheet.
Le barriere del tipo sopra descritto presentano alcuni inconvenienti. In primo luogo il semiguscio affacciato alla sorgente del rumore si comporta come uno specchio per le onde acustiche che lo investono, e, nell'ipotesi che l'angolo di riflessione delle onde incidenti sia sostanzialmente identico all'angolo di propagazione delle onde riflesse, tali onde vengono riflesse principalmente verso l'alto e dalla stessa parte del semiguscio che le ha riflesse. In secondo luogo, le onde acustiche che investono i bordi liberi dei pannelli che delimitano superiormente la barriera vengono scomposte da tali bordi per diffrazione, e le onde diffratte si propagano oltre il pannello in una infinit? di direzioni disposte a raggiera attorno.ai bordi stessi. Pertanto la conformazione geometrica di tali barriere ne pregiudica la capacit? fonoisolante e l'effetto di schermatura delle onde acustiche incidenti ? svolto principalmente dai pannelli fonoassorbenti, con la conseguenza che le potenzialit? fonoisolanti del materiale costituente i semigusci non sono sfruttate adeguatamente . Barriers of the type described above have some drawbacks. In the first place, the half-shell facing the source of the noise behaves like a mirror for the acoustic waves that strike it, and, in the hypothesis that the angle of reflection of the incident waves is substantially identical to the angle of propagation of the reflected waves, such waves are reflected mainly upwards and from the same part of the half-shell that reflected them. Secondly, the acoustic waves that hit the free edges of the panels delimiting the barrier above are broken down by these edges by diffraction, and the diffracted waves propagate beyond the panel in an infinity. of directions arranged in a radial pattern around the edges themselves. Therefore, the geometric conformation of these barriers jeopardize their capacity? sound insulation and the shielding effect of incident acoustic waves? carried out mainly by sound-absorbing panels, with the consequence that the potential? sound insulation of the material constituting the half-shells are not exploited adequately.
Per quanto detto, ? facile concludere che tali barriere non possono essere validamente impiegate per delimitare i lati opposti di un percorso cittadino attraversato da del traffico su gomma o su rotaia. Infatti qualora queste barriere venissero impiegate, le abitazioni che dei piani alti sarebbero investite dalle onde acustiche riflesse dai semigusci affacciati alla sorgente acustica, e le abitazioni a piano terreno o al primo piano sarebbero investite dalle onde diffratte dai bordi superiori dei pannelli che delimitano superiormente le due barriere stesse. For what has been said,? It is easy to conclude that such barriers cannot be validly used to delimit the opposite sides of a city route crossed by road or rail traffic. In fact, if these barriers were used, the houses on the upper floors would be hit by the acoustic waves reflected by the half-shells facing the acoustic source, and the houses on the ground floor or first floor would be hit by the waves diffracted by the upper edges of the panels that delimit the two same barriers.
Scopo della presente invenzione ? realizzare un barriera antiacustica che sia esente dagli inconvenienti sopra descritti . Purpose of the present invention? realizing an acoustic barrier which is free from the drawbacks described above.
Secondo la presente invenzione viene realizzato una barriera antiacustica atta ad essere affacciata a delle sorgenti di onde acustiche per limitarne gli effetti inquinanti; la detta barriera comprendendo almeno due montanti disposti a distanza determinata e sostanzialmente paralleli fra loro, almeno un primo pannello di forma sostanzialmente prismatica e supportato dai detti due montanti; ed il detto primo pannello presentando almeno una prima parete laterale fonoisolante disposta tra i detti montanti in posizione affacciabile ad una sorgente; caratterizzata dal fatto che la detta prima parete comprende mezzi di riflessione acustica atti a riflettere le dette onde acustiche contro la rispettiva sorgente secondo un angolo di riflessione sostanzialmente identico al relativo angolo d'incidenza. According to the present invention, an acoustic barrier is provided which is able to face sources of acoustic waves to limit their polluting effects; the said barrier comprising at least two uprights arranged at a determined distance and substantially parallel to each other, at least a first panel having a substantially prismatic shape and supported by the said two uprights; and said first panel presenting at least a first soundproofing side wall arranged between said uprights in a position facing a source; characterized in that said first wall comprises acoustic reflection means adapted to reflect said acoustic waves against the respective source according to a reflection angle substantially identical to the relative angle of incidence.
L'invenzione verr? ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: Will the invention come? now described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which:
- la figura 1 ? una vista prospettica schematica, con parti asportate per chiarezza, di una barriera secondo i dettami della presente invenzione; e - figure 1? a schematic perspective view, with parts removed for clarity, of a barrier according to the dictates of the present invention; And
- la figura 2 ? una sezione secondo la linea II-II, in scala ingrandita e con parti asportate per chiarezza, della figura 1. - figure 2? a section along line II-II, on an enlarged scale and with parts removed for clarity, of Figure 1.
Nella figura 1, con 1 ? indicata, nel suo complesso, un barriera antiacustica validamente impiegabile per delimitare delle zone percorse da traffico su gomma o su rotaia, delle aree industrializzate o dei cantieri a cielo aperto, al fine di controllare la propagazione di onde acustiche inquinanti prodotte all'interno di tali zone da sorgenti S acustiche. In Figure 1, with 1? indicated, as a whole, an acoustic barrier that can be validly used to delimit areas crossed by road or rail traffic, industrialized areas or open-air construction sites, in order to control the propagation of polluting acoustic waves produced within such zones from acoustic S sources.
La barriera 1 comprende una pluralit? di pareti 2, delle quali una sola ? rappresentata in figura 1, ciascuna delle quali ? delimitata lateralmente da due montanti 3 che sono fra loro paralleli e sostanzialmente identici. Ciascun montante 3 ? fissato al terreno in modo rigido tramite una base 4 e dei tirafondi noti e non illustrati, e ciascuna coppia di montanti 3 supporta una pluralit? di pannelli 5 antiacustici che sono fra loro sostanzialmente identici, sono realizzati in materiale composito di forma, e presentano forma prismatica. I montanti 3 sono posti in opera inclinati dalla parte delle sorgenti S di un angolo sostanzialmente identico a 15? rispetto alla verticale. I pannelli 5 sono supportati dai montanti 3 stessi e alloggiano con delle rispettive porzioni 7 laterali di estremit? all'interno di guide 8 assiali, che saranno meglio descritte in seguito. Pertanto anche i pannelli 5 risultano inclinati rispetto alla verticale come i montanti 3 stessi. The barrier 1 comprises a plurality of of walls 2, of which only one? represented in figure 1, each of which? laterally delimited by two uprights 3 which are parallel to each other and substantially identical. Each upright 3? rigidly fixed to the ground by means of a base 4 and known and not illustrated log bolts, and each pair of uprights 3 supports a plurality of supports. of acoustic panels 5 which are substantially identical to each other, are made of composite material in shape, and have a prismatic shape. The uprights 3 are installed inclined on the side of the sources S by an angle substantially identical to 15? with respect to the vertical. The panels 5 are supported by the uprights 3 themselves and house with respective lateral end portions 7. inside axial guides 8, which will be better described below. Therefore also the panels 5 are inclined with respect to the vertical like the uprights 3 themselves.
? opportuno rilevare che l'angolo di cui sono inclinati i montanti 3 consente, come risulta da esperienze di laboratorio, di massimizzare il potere fonoisolante dei pannelli 5 stessi. ? It should be noted that the angle at which the uprights 3 are inclined allows, as shown by laboratory experiments, to maximize the soundproofing power of the panels 5 themselves.
La barriera 1 comprende, inoltre, per ciascuna parete 2, un pannello 10 curvo ottenuto per piegatura di una lastra rettangolare di materiale plastico fonoassorbente. Il pannello 10 ? supportato dal bordo libero 5a che delimita superiormente il pannello 5 superiore della parete 2, ed il collegamento tra il pannello 5 in questione e il pannello 10 curvo ? realizzato per sovrapposizione e successivo bloccaggio (tramite una pluralit? di viti note e non illustrate) di rispettive porzioni di bordo dei due pannelli 5 e 10 stessi. The barrier 1 also comprises, for each wall 2, a curved panel 10 obtained by bending a rectangular sheet of sound-absorbing plastic material. Panel 10? supported by the free edge 5a which delimits the upper panel 5 of the wall 2 at the top, and the connection between the panel 5 in question and the curved panel 10? made by overlapping and subsequent locking (by means of a plurality of known and not illustrated screws) of respective edge portions of the two panels 5 and 10 themselves.
Per quanto descritto, ciascun pannello 10 modifica la forma del pannello 5 di supporto, la cui porzione superiore definita dal rispettivo bordo libero 5a viene sostituita da una superficie 10a che delimitante superiormente il pannello 10. Tale superficie 10a presenta raggio di curvatura che varia con una legge determinata in base a considerazioni che saranno esplicitate pi? avanti, e cresce allontanandosi dal bordo 5a. Inoltre, la superficie 10a presenta la rispettiva concavit? rivolta verso il basso, quindi verso le sorgenti acustiche. As described, each panel 10 modifies the shape of the support panel 5, whose upper portion defined by the respective free edge 5a is replaced by a surface 10a which delimits the panel 10 from the top. This surface 10a has a radius of curvature which varies with a law determined on the basis of considerations that will be made explicit more? forward, and grows away from the edge 5a. Furthermore, the surface 10a has the respective concavity? facing downwards, then towards the acoustic sources.
? opportuno notare che anche il pannello 10 ? delimitato da un rispettivo bordo 10b libero, il quale ? parallelo al bordo 5a e costituisce la parte della barriera 1 pi? protesa verso le sorgenti acustiche. ? it should be noted that panel 10? delimited by a respective free edge 10b, which? parallel to the edge 5a and constitutes the part of the barrier 1 pi? reaching out towards the acoustic sources.
Pertanto, per la presenza del pannello 10, la prima porzione della barriera 1 che viene investita dalle onde acustiche ? il bordo 10b, e, all'urto delle onde acustiche stesse con il bordo 10b segue un fenomeno di diffrazione acustica. In base alla diffrazione, le onde acustiche che investono il bordo 10b vengono deviate a raggiera, per cui una porzione delle onde acustiche incidenti prosegue il proprio cammino all'esterno della parete 2 e verso il basso. Ma la superficie IOa ? conformata in modo tale che la traiettoria preferenziale per la porzione di onde acustiche che vengono deviate esternamente e verso il basso incontra una porzione superficiale della superficie IOa stessa adiacente al bordo 10b, e anche tale porzione superficiale funge da ulteriore organo di diffrazione. La sequenza descritta termina quando porzioni di entit? sempre minore di onde acustiche, prodotto a loro volta di diffrazione, avranno lambito tutta la superficie IOa. Pertanto si pu? affermare che la superficie IOa presenta un continuo di bordi di diffrazione, pertanto ? un organo di diffrazione diffusa, il cui scopo ? ridurre l'intensit? delle onde sonore incidenti per diffrazione. Therefore, due to the presence of the panel 10, the first portion of the barrier 1 which is hit by the acoustic waves? the edge 10b, and, upon impact of the acoustic waves themselves with the edge 10b, an acoustic diffraction phenomenon follows. On the basis of the diffraction, the acoustic waves that strike the edge 10b are radially deflected, so that a portion of the incident acoustic waves continues their path outside the wall 2 and downwards. But the surface IOa? shaped in such a way that the preferential trajectory for the portion of acoustic waves which are deflected externally and downwards meets a surface portion of the surface 10a itself adjacent to the edge 10b, and this surface portion also acts as a further diffraction member. The described sequence ends when portions of entities? less and less of acoustic waves, produced in turn by diffraction, will have touched the entire surface 10a. Therefore you can? to state that the surface 10a has a continuum of diffraction edges, therefore? an organ of diffraction diffraction, whose purpose? reduce the intensity? of sound waves incident by diffraction.
Ciascun pannello 5 presenta una sezione trasversale chiusa ed ? delimitato frontalmente e posteriormente da due pareti 13 e 14 laterali, che sono realizzate entrambe in lamiera ed almeno una delle due quali essendo forata. La parete 13 ? affacciata a delle sorgenti delle onde acustiche inquinanti, mentre la parete 14 ? rivolta da banda opposta alle sorgenti stesse. Each panel 5 has a closed cross section and? delimited at the front and rear by two side walls 13 and 14, both of which are made of sheet metal and at least one of which is perforated. Wall 13? facing the sources of polluting acoustic waves, while wall 14? facing from the opposite band to the sources themselves.
La parete 13, inoltre, ? una parete conformata geometricamente in modo tale da risultare fonoisolante per riflessione. Infatti, la parete 13 presenta una pluralit? di porzioni 15 longitudinali concave collegate fra loro in modo solidale, e ciascuna di esse presenta la rispettiva concavit? rivolta in basso e dalla parte delle sorgenti sonore. Pertanto, nell'ipotesi di angoli di incidenza e di riflessione sostanzialmente identici, ciascuna porzione 15 ? atta a riflettere all'indietro le onde acustiche incidenti che sono state generate dalle sorgenti sonore stesse. Furthermore, wall 13? a geometrically shaped wall in such a way as to be soundproofed by reflection. In fact, the wall 13 has a plurality of of concave longitudinal portions 15 connected to each other in an integral way, and each of them has its respective concavity? facing down and on the side of the sound sources. Therefore, assuming substantially identical angles of incidence and reflection, each portion 15? able to reflect backward the incident acoustic waves that have been generated by the sound sources themselves.
Con riferimento particolare alla figura 2, ciascuna porzione 15 presenta una sezione trasversale conformata come una linea spezzata di due soli lati, i quali sono disposti a dente di sega. In particolare ogni porzione 15 ? delimitata superiormente da una faccia 16 che ? inclinata verso il basso rispetto ai montanti 3 ed ? delimitata inferiormente da una faccia 17 che ? sostanzialmente ortogonale ai montanti 3 stessi. Come si vede nella figura 2, la faccia 16 presenta estensione maggiore della faccia 17, per cui l'angolo tra le due facce ? acuto. Pertanto, ? facile comprendere che le onde acustiche che si propagano verso la parete 13 si ripartiscono tra le varie porzioni 15. In particolare la porzione di onde che urta contro le facce 16 viene deviata per riflessione in una direzione sostanzialmente verticale. Successivamente, le onde riflesse urtano le facce 17 corrispondenti, le quali, per la propria orientazione, deviano ulteriormente tali onde riflesse verso il basso. La quotaparte di onde riflesse che riesce a sfuggire dalle porzioni 15 ? minima, e, in ogni caso si propaga verso l'alto. With particular reference to Figure 2, each portion 15 has a cross section shaped like a broken line of only two sides, which are arranged in a saw tooth shape. Specifically each portion 15? bounded above by a face 16 which? inclined downwards with respect to the uprights 3 and d? bounded below by a face 17 which? substantially orthogonal to the uprights 3 themselves. As can be seen in Figure 2, the face 16 has a greater extension than the face 17, so that the angle between the two faces? acute. Therefore, ? It is easy to understand that the acoustic waves which propagate towards the wall 13 are distributed among the various portions 15. In particular, the portion of waves which impacts against the faces 16 is deflected by reflection in a substantially vertical direction. Subsequently, the reflected waves strike the corresponding faces 17, which, due to their orientation, further deflect these reflected waves downwards. The quotapart of reflected waves that manages to escape from portions 15? minimum, and in any case it propagates upwards.
La parete 14 ? sostanzialmente piana ed ? realizzata a partire da una lamina di lamiera metallica ripiegata per formare dei bordi ripiegati a squadra atti ad accoppiarsi con la parete 13. Pertanto le pareti 13 e 14 cooperano per formare una camera 18 d'aria che ? divisa in due scomparti 19 e 20 da una sorta di paratia di vetro, un velo 21 di materiale vetroso, che ? sostanzialmente tangente agli spigoli 22 che separano tra loro le facce 16 e 17 di ciascuna porzione 15, ed isola a tenuta di fluido gli scomparti 19 e 20 l'uno dall'altro. Lo scomparto 19 ? separato dalla parete 13 tramite il velo 21, ed ? aperto verso l'esterno dalla parte della parete 13 che ? realizzata in lamiera metallica forata. Lo scomparto 20 ? isolato dall'esterno a tenuta idraulica, essendo delimitato dalla parete 14 e dal velo 21 stesso, e contiene al suo interno uno strato 23 di materiale fonoassorbente, il quale ? disposto a contatto con il velo 21 e lascia libero, all'interno dello scomparto 20, un volume parallelepipedo che contiene solo aria . Wall 14? substantially flat and? made starting from a sheet of metal sheet folded to form square folded edges suitable for coupling with the wall 13. Therefore the walls 13 and 14 cooperate to form an air chamber 18 which? divided into two compartments 19 and 20 by a sort of glass partition, a veil 21 of glassy material, which? substantially tangent to the edges 22 which separate the faces 16 and 17 of each portion 15 from each other, and insulates the compartments 19 and 20 from each other in a fluid-tight manner. Compartment 19? separated from the wall 13 by the veil 21, and? open to the outside on the side of the wall 13 which? made of perforated metal sheet. Compartment 20? insulated from the outside with a watertight seal, being delimited by the wall 14 and by the veil 21 itself, and contains inside it a layer 23 of sound-absorbing material, which? disposed in contact with the web 21 and leaves free, inside the compartment 20, a parallelepiped volume which contains only air.
L'aria contenuta nello scomparto 20 ? atta a trasformare in calore le vibrazioni che vengono trasmesse dalle onde acustiche ciascun pannello 5 ? provvisto di una cavit? risonante, che funziona in modo analogo al risonatore di Helmholtz. ? opportuno precisare che, analogamente allo scomparto 20, anche il volume d'aria contenuto all'interno dello scomparto 19 funge da cavit? risonante . The air contained in compartment 20? capable of transforming the vibrations transmitted by the acoustic waves into heat each panel 5? provided with a cavity? resonant, which works in a similar way to the Helmholtz resonator. ? It should be noted that, similarly to compartment 20, also the volume of air contained inside compartment 19 acts as a cavity. resonant.
Ciascun montante 3 comprende un asta 24 cilindrica cava, la quale ? provvista di due guide 8 diametralmente opposte (una sola delle quali ? visibile completamente nella figura 2), ed atte ad alloggiare le porzioni 7 laterali di estremit? dei pannelli 5 per supportarli e mantenerli paralleli ai montanti 3 stessi. Ogni guida 8 comprende un risalto 26 assiale che ? rigidamente collegato al mantello esterno dell'asta 24 corrispondente, e presenta sezione rettangolare sottile. La guida 8 comprende, inoltre, ed una coppia di traversine 27 sagomate a Z che sono disposte da banda opposta del risalto 26 e sono ad esso collegate in modo rigido, per definire una scanalatura 28 assiale atta ad alloggiare le porzioni 7 stesse. Each upright 3 comprises a hollow cylindrical rod 24, which? provided with two diametrically opposite guides 8 (only one of which is fully visible in figure 2), and suitable for housing the lateral end portions 7 panels 5 to support them and keep them parallel to the uprights 3 themselves. Each guide 8 includes an axial boss 26 which? rigidly connected to the outer skirt of the corresponding rod 24, and has a thin rectangular section. The guide 8 also comprises a pair of Z-shaped crosspieces 27 which are arranged on the opposite side of the projection 26 and are rigidly connected to it, to define an axial groove 28 suitable for housing the portions 7 themselves.
L'uso della barriera 1 ? facilmente deducibile da quanto sopra descritto, e non richiede ulteriori spiegazioni . The use of barrier 1? easily deducible from the above, and requires no further explanation.
Risulta infine chiaro che alla barriera 1 qui descritta ed illustrata possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione. Finally, it is clear that modifications and variations can be made to the barrier 1 described and illustrated here without thereby departing from the protective scope of the present invention.
Ad esempio, ? possibile, per svariate esigenze, sostituire uno o pi? pannelli 5 della parete 2 con una lastra di materiale trasparente, quale ad esempio policarbonato, senza che la barriera 1 perda globalmente le caratteristiche di fonoisolamento e di fonoassorbimento . For example, ? possible, for various needs, to replace one or more? panels 5 of the wall 2 with a sheet of transparent material, such as for example polycarbonate, without the barrier 1 losing its overall soundproofing and sound absorption characteristics.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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0001 | Granted |