LU84691A1 - Akustikdeckenplatte - Google Patents

Description

I . r 1 Armstrong World Industries, Inc.

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AKÜSTIKDECKENPLATTE

Die Erfindung betrifft eine Akustikdeckenplatte aus Mineralfaser.

„ Bekannt sind Akustikdeckenplatten aus Mineralfaser, die 5 auf der Sichtseite durch Einstanzen mit Stiften schall absorbierend bzw. schalldämmend wirkende kleine Löcher aufweisen.

Bekannt ist außerdem, in Deckenplatten in der Sichtfläche zu Musterzwecken Nuten auszubilden (US-Design PSN 238 573 10 und 249 367).

Aus der US-PS 3 470 977 ist außerdem eine akustische Platte bekannt, in die auf der Sichtseite kurze Schlitze eingeschnitten sind. Außerdem werden auf dem Markt Deckenplatten vertrieben, die stark eingekerbte Oberflächen ha-15 ben.

Die mit den kleinen Löchern versehenen Deckenplatten haben zwar gute akustische Werte, beeinträchtigen jedoch in ästhetischer Hinsicht den dekorativen Effekt der Plattensichtseiten. Die mit kleinen Schlitzen oder starken 20 Einkerbungen oder Nuten versehenen Platten geben zwar den gewünschten Effekt eines linearen geometrischen Musters, haben jedoch imgenügende akustische Werte, also unzureichende Schallschluckeigenschaften.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun da-25 rin, eine Akustikdeckenplatte aus Mineralfaser zu schaffen, auf deren Sichtseite ein Nutenmuster so ausgebildet l ist, daß ausgezeichnete akustische Werte erreicht werden.

t y i * . ' * Diese Aufgabe wird mit einer Akustikdecke in Form einer

Mineralfaserplatte erreicht, deren Porosität einen spezifischen Luftwiderstand von annähernd 1220 ubar/(cm/s) bzw. cgs rayls (ANSI/ASTM C 634—79a Seite 343,344) bzw. 12200 5 Pa s/m oder weniger aufweist, wobei diese Werte mit einem modifizierten Prüfverfahren mit der Leonard Luftstromvorrichtung bestimmt werden, wie sie in der Literaturstelle The Journal of Acoustical Society of America, Band 17,

Seite 240, 1946, R.W. Leonard, beschrieben ist. Der spezi-10 fische Luftwiderstand entspricht dabei dem Quotienten aus dem Luftdruckunterschied zwischen der Lufteintritts- und der Luftaustrittsfläche an der an der Probe und aus der linearen Geschwindigkeit des Luftstroms durch die Probe, jedoch außerhalb der Probe gemessen. Mit der erfindungs-15 gemäßen Platte werden Geräuschreduktionskoeff izienten NRC von 0,50 bis 0,55 erreicht. Der Geräuschreduktionskoeffizient NRC ist der Mittelwert der Schallabsorptionskoeffizienten des Materials für 250, 500, 1000 und 2000 Hz, aufgerundet auf das nächste Vielfache von 0,05, wobei die 20 Schallabsorptionskoeffizienten nach ANSI/ASTM C 423 - 77 mit der Hall-Raummethode bestimmt werden. Auf der Sicht— fläche der Platte ist ein dekoratives Muster angeordnet, das aus einer Anzahl von Nuten besteht, die in die Sichtfläche der Platte geschnitten sind. Die Nuten haben Sei-25 tenflachen, die senkrecht zur Plattenebene sind. Die Seitenwände der Nuten und somit die Nuten sind in solcher Anzahl und Größe vorgesehen, daß sie wenigstens 35 % der Plattenoberfläche betragen (50 in.2 pro 1 ft.2).

Erfindungsgemäß wird ein einzigartiges Akustikdeckenprodukt 30 hergestellt, das sowohl ein dekoratives Aussehen der Platte als auch ausgezeichnete schallabsorbierende bzw. akustische Eigenschaften durch die eingeschnittenen Nuten in die Plattenfläche aufweist. Das Einschneiden der Nuten erfolgt nach einem "Rill"-Verfahren, bei welchem eine Reihe von Messern 35 die Nuten in die Platte schneidet. Die Oberflächen der herkömmlichen Deckenplatten werden gewöhnlich mit Stiften oder 4 rißbildenden Werkzeugen für akustische Zwecke perforiert.

J Das erfindungsgemäße Produkt erreicht die gewünschten aku— \ ι

Istischen Eigenschaften durch die Rillenbildung. Bei vielen herkömmlichen Deckenplatten sind die Perforationen für die Schallabsorption erforderlich, die manchmal auch dekorativ wirken können, jedoch in der Regel das Aussehen der Decken-5 platten beeinträchtigen. Wenn solche Perforationen nicht erwünscht sind, werden die vorhandenen Perforationen in den Deckenplatten häufig dadurch versteckt, daß die Plattenflächen mit einem akustisch transparenten Material überzogen werden, beispielsweise mit einem Gewebe oder einer dünnen 10 Folie- Die Perforationen können auch so angebracht werden, daß sie in einem dekorativen Präge- oder Druckmuster auf der Oberfläche aufgehen. Erfindungsgemäß wird nun ein einfaches lineares geometrisches Muster auf einer nichttexturierten bzw. strukturfreien Oberfläche ausgebildet, also auf einer 15 Oberfläche, wo Perforationen oder kleine Löcher die Optik der Deckenplatte beeinträchtigen vrtirden.

Deckenplatten werden gewöhnlich aus 73 bis 84 Gewichtsprozent Mineralfaser, 5 bis 4 Gewichtsprozent organischer Faser, 7 bis 6 Gewichtsprozent Stärke und 15 bis 5 Gewichts-20 prozent Ton hergestellt. Die zugesetzten Mineralfasern bestehen dabei häufig aus frischen Mineralfasern und "Bruch", H also aus wieder zu Fasern verarbeiteten Deckenplatten. Die-

Iser Bruch enthält feines teilchenförmiges Material, das die

Porosität der Platten beeinträchtigt. Um dies herauszustel-25 len, werden zwei Deckenplatten aus unterschiedlichen Ansätzen hergestellt, die beide die gleiche Materialzusammensetzung haben. Bei dem nachstehenden Ansatz 2 bestehen 27,5 % der Bestandteile aus Bruch. Bei dem Ansatz 1 beträgt der Bruch nur 20,0 % der Bestandteile. Der Bruch ist so be-. 30 handelt, daß Staubteilchen entfernt worden sind, so daß im

Ansatz 1 weniger feines teilchenförmiges Material enthalten ist. Die aus den Ansätzen 1 und 2 hergestellten Deckenplatten haben folgende akustische Werte nach Leonard bzw. ASTMC423-77:

35 Pa s/m NRC

jj Ansatz 1 12200 0,54

Ansatz 2 22800 0,42 i . '

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Die Schallabsorption hängt von der Porosität des Plattenansatzes und von der Größe der Oberfläche abr die dem Schall i aus der Schallquelle ausgesetzt ist. Vergleicht man ein Per forationsmuster mit einem Rillenmuster, so haben beide Plat-5 tenprodukte vertikale Flächen, welche die akustischen Werte beeinträchtigen. Die horizontalen Flächen der beiden Musterungen haben auf die akustischen Werte nur einen geringen Einfluß. Wie die vorstehende Zusammenstellung zeigt, muß die Porosität der erfindungsgemäßen Platte einen Luftstrom-10 widerstand von annähernd 12200 Pa s/m oder weniger ergeben. Wie aus der Gegenüberstellung von Ansatz 1 und Ansatz 2 ersichtlich ist, hat das Produkt mit einem Wert von 12200

Pa s/m einen Geräuschreduktionskoeffizienten WRC von-0,54, also einen akzeptablen Wert, der es gestattet, ein solches 15 Produkt als Akustikprodukt zu bezeichnen. Wenn der Luftstromwiderstand ansteigt, wie dies beim Ansatz 2 der Fall ist, fällt der NRC-Wert ab, so daß das Produkt gemäß Ansatz 2 nicht mehr als ausreichend wirksames Akustikprodukt angesehen werden kann.

20 Viele Ansätze für Mineralfaserplatten führen, wenn die Platten in normaler Weise perforiert werden, zu einem NRC-Wert im Bereich von 0,55 bis 0,65. Es zeigte sich jedoch, daß diese Produkte im wesentlichen als nicht geeignete Äku— stikprodukte anzusehen sind, wenn sie nur gerillt werden.

25 Demzufolge trägt die Rillenausbildung allein nicht zur Erzielung der gewünschten akustischen Werte bei. Erst die Rillenbildung mit einer bestimmten offenen vertikalen Fläche zusammen mit einem bestimmten Luftstromwiderstand der Platte gibt die Kombination, die als akustisch wirksames 30 Deckenplattenprodukt angesehen werden kann.

Anhand der Zeichnung, die schematisch eine Deckenplatte im Schnitt zeigt, wird die Erfindung beispielsweise näher er-! läutert.

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Die in der Zeichnung gezeigte Äkustikdeckenplatte 2 ist eine Mineralfaserplatte und hat eine Stärke von etwa 20 mm. An der Sichtseite der Deckenplatte, in der Zeichnung oben, ist ein dekoratives Muster ausgebildet. Das 5 Muster besteht aus einer Aiii,ehl von Nuten 4, die in die Plattenoberfläche geschnitten sind. Die Nuten 4 erstrek-ken sich parallel von einer Seite der Platte 2 zu der anderen. Die Nuten 4 haben Seitenwände 6, die senkrecht zur Ebene 8 der Deckenplatte 2 verlaufen. Bei dem gezeigten 10 Ausführungsbeispiel haben die Nuten eine Tiefe von 3 mm,

Ieine Breite von 6 mm und einen Abstand zueinander von 9 mm. u Diese Nuten ergeben eine Seitenwandfläche des Musters von 320 cm2 pro 930 cm2 Plattenoberfläche bzw. Sichtfläche, machen also etwa 35 % der Fläche aus. Die Deckenplatte ist 15 mit einer Farbschicht versehen, die normalerweise auf die Platte aufgesprüht wird. Die Farbschicht befindet sich auf den erhabenen Bereichen 10 und in den vertieften Bereichen 12, die in der Ebene 8 der Deckenplatte liegen, bzw. parallel zu ihr sind. Diese Bereiche können nicht wirksam 20 als schallabsorbierende Flächen wirken. Die Farbe auf der Oberfläche bildet so ebene Flächen, die glatt und unstrukturiert sind. Da die Nuten 4 in die Deckenplatte 2 geschnitten worden sind, haben die Seitenwände 6 der Nuten 4 keine glatte Oberfläche und sind ihrer Art nach etwas offen. 25 Diese offene Struktur wird durch die auf die Platte aufgebrachte Farbschicht nicht verstopft. Da die Platte auf einem Foudrinier-Sieb hergestellt ist, ist ihr Luftstromwiderstand quer zur Platte geringer, während der Luftstromwiderstand durch die Platte hindurch bzw. senkrecht zur Fläche 8 30 ♦gemessen größer ist.

Claims (4)

1. Akustikdeckenplatte aus Mineralfaser, dadurch gekennzeichnet, daß die Porosität der Mineralfaserplatte einen Luftstromwiderstand von annähernd 12200 Pa s/m oder weniger hat, daß auf einer Plattenflä- 5 che ein dekoratives Muster angeordnet ist, welches eine An zahl von Nuten (4) aufweist, die in die Plattenoberfläche geschnitten sind und die Seitenwände (6) haben, die senkrecht zur Ebene (8) der einen Oberfläche sind, und daß die Seitenwände (6) der Nuten (4) in solcher Anzahl und Größe 10 vorgesehen sind, daß sie wenigstens 35 % der Plattenoberfläche, in die sie eingeschnitten sind, ausmachen.

2. Akustikdeckenplatte nach Anspruch 1, dadurch g e -kennz eichnet, daß die Nuten (4) des Musters - * parallel zueinander in die Plattenoberfläche eingeschnitten sind.

3. Akustikdeckenplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die in sie eingeschnittenen .Nuten (4) etwa 6 mm breit und etwa 3 mm tief und in einem jj Abstand von etwa 9 mm angeordnet sind. Λ ! %

4. Akustikdeckenplatte nach Anspruch 1, dadurch g e -kennz eichnet, daß die horizontalen Flächen der erhabenen und vertieften Bereiche (10, 12), die in der Ebene (8) der Deckenplatte oder parallel dazu ange-5 ordnet sind, glatt und ohne Texturierung auf ihren Ober flächen sind, wobei die Seitenwände (6) der Nuten (4) senkrecht zu den glatten, nicht texturierten Oberflächen an geordnet sind. j ^---=» J/^T \