SE461048B - Perforerad, ljudabsorberande skiva - Google Patents

Description

461 048 2 Det är svårare att få en bredbandig absorbent med perforerade gipsskivor och andra byggskivor än med de dyrare plåt- eller plastalternativen. Orsaken är att de senare kan göras mycket tunnare. Dessa tunna skivor kan emellertid få avsevärt försämrad absorptionsförmåga efter en ommålning, p.g.a. att färg kan fastna på vävskiktet.

Det föreligger ett klart behov av att väsentligt bredda frekvensområdet med god absorption vid hål- eller slits- perforerade gipsskivor.

Tre parametrar måste beaktas om man önskar god absorption i ett brett frekvensområde. 1. Perforationsgraden, som skall vara så stor som möjligt. 2. Skivans tjocklek, som skall vara så liten som möjligt. 3. Avståndet (spalten) mellan det primära taket och innertaket, som skall vara stort.

Vilka är då förutsättningarna under dessa tre punkter? 1. Tunna skivor av plåt och plast kan man perforera till ca 30 %. Av hållfasthetsskäl kan man inte perforera gipsskivor till mer än ca 20 %. 2. Plåt- och plastskivor finns i tjocklekar understig- ande 2 mm, medan gipsskivorna har tjocklekar mellan 6 och 18 mm. 3. Med tunna plattor och stor perforationsgrad kan man få en god absorption med spalter från ca 3 cm och uppåt. För motsvarande data med gipsskivor krävs ca 7 cm minimispalt. I båda fallen förbättras resultaten markant vid ökning av spalten till ca 20 cm. Därefter är förbättringarna små.

När alla parametrarna 1 - 3 är gynnsamma kan man få bredbandiga absorbenter med míneralull och relativt löst infäst gles väv på skivan.

För gipsskivor är parametrarna 1 och 2 alltid ogynnsamma och det har hittills inte funnits någon metod att åstadkomma god absorption i ett brett frekvensområde.

Svenska patentansökningarna SÉ 402 142, SE 404 540, SE 407 957 och SE 440 524 samt tyska ansökningen DE 3 242 940 avser resonansabsorbenter med tunn fiberduk i \- 3 461 048 stället för mineralullskiva, men det framhàlles i samtliga fall att fiberduken skall limmas till en mycket tunn perforerad skiva t.ex. av tunn plåt. I de fall ett önskvärt specifikt strömningsmotständ anges för den perforerade 3. Det är alltså frågan om absorbenter där stor absorption nära resonans- skivan med duk rör det sig om ca 500 Nsm_ frekvensen värdesättes mer än en stor bandbredd.

För den ljudabsorberande trafikbullerskärmen enligt SE 404 540 anger man t.ex. 400 Nsm°3 få maximal absorption i frekvensområdet 500 - 1.000 Hz där trafikbullret är kraftigast. som lämpligt för att Ändamålet med uppfinningen är således att åstadkomma en perforerad skiva av exempelvis gips, vilken skiva uppvisar ett lämpligt akustiskt strömningsmotstånd så att den kan tjäna som en bredbandig absorbent, och kan användas utan bakomliggande löst mineralullsskikt.

För detta ändamål kännetecknas uppfinningen av att varje perforering är en täckt av en tunn fiberduk, som är bunden till perforeringskanterna och ger det sammansatta elementet ett specifikt akustiskt strömningsmotstånd mellan 1.200 och 4.000 Nsm_3 (Akustiska Ohm).

Ovriga egenskaper och kännetecken framgår av de efter- följande patentkraven.

Uppfinningen skall i det följande närmare förklaras med hänvisning till ett utföringsexempel, som visas på den bifogade ritningen, varvid Fig. 1 är ett snitt genom en perforerad skiva enligt uppfinningen, och Fíg. 2 är ett diagram visande referenskurvor samt absorptionskurvan för en gipsskiva enligt Fig. 1 Akustiska strömningsmotständet är att likna vid en växelströmsresistans. Först 1985 redovisades en metod att mäta detta dynamiska motstånd: "Measurements of acoustic flow resistance". K.U. Ingârd and T.A. Dear, Journal of Sound and Vibration (1985) 103(4).

Vid utvecklingsarbetet har denna 103(4) metod använts.

De data på strömningsmotstånd, som man kan finna i litteraturen, är att likna vid ett likströmsmotstånd. Detta 461 048 4 är relativt lätt att mäta, men kan skilja sig mycket från det akustiskt korrekta.

Skivan 10 enligt den visade utföringsformen av uppfinningen är tillverkad av gips 11, som liksom vid konventionella gipsskivor är försedd med ett pappersskikt 12.

Skivan 10 är perforerad medelst hål eller slitsar 13, vilka sträcker sig vinkelrätt mot skivplanet, genom både gips- och pappersskikt. Skivans baksida 14, d.v.s. den sida av skivan som är avsedd att vändas bort från en ljud- alstrare, är belagd med en fiberduk 15, som täcker slitsarna 13. Fiberduken 15 är bunden till skivan 10 ända fram till perforeringskanterna 13a via ett limskikt 16. Den slitsarna 13 täckande ytan av fiberduken 15 saknar lim 16. Denna skiva 10 monteras med en luftspalt mellan baksidan 14 och en tak- eller väggyta.

När man enligt svensk standard SS 025259 och SS 025260 klassar bredbandiga ljudabsorbenter har man inte ansett det vara lika viktigt att ställa krav vid låga frekvenser som vid höga och medger en sänkning av absorptionen från och med 500 Hz.

I Fig. 2 har över referenskurvorna i ovannämnda standard inlagts dels med en strecklinje absorptionen för en slitsad gipsskiveabsorbent med bakomliggande 30 mm tjock mineralulls- skiva, och dels med en punktlinje samma slitsade gipsskiva med en pålimmad fiberduk, som med den slitsade skivans per- foration på 17,8 % ger den sammansatta enheten ett specifikt strömningsmotstånd på 3150 Nsm_3. Gipsskivans tjocklek är 13 mm och luftspalten till en bakomvarande yta i båda fallen 200 mm.

Båda mätningarna är gjorda vid Statens Provningsanstalt.

Absorbenten med fiberduken enligt uppfinningen (se punkt- linjen i Pig. 2) uppvisar visserligen en lägre absorption i området mellan 250 och 500 Hz, men ligger genom bättre värden i frekvensområdet över 500 Hz totalt sett en klass högre än den konventionella lösningen med mineralullen, dvs Absorptionsklass C resp. D. 5 461 048 De vägda absorptionsfaktorernaßflgsär 0,6 resp. 0,40.

Ett exempel på ett för ändamålet lämpligt fiberduk- material innehåller mellan 5 och 90 % organiska konstfibrer, t.ex. polyesterfibrer, övrig andel utgörs av cellulosa- fibrer. Fibrernas grovlek bör vara i området 1,7 - 17 dtex och längden mellan 12 och 35 mm. Latexbindemedel men även andra termiska, mekaniska, kemiska bindemedel kan användas vid framställning av duken. Denna bör ha en ytvikt mellan 20 een zoo g/m2 och företrädesvis mellan so een 125 g/m2.

Uppfinningen är ej begränsad till det ovan beskrivna utföringsexemplet, utan flera varianter är tänkbara inom ramen för efterföljande krav. Exempelvis kan två skivor enligt uppfinningen limmas på varandra, så att ett fiberduk- skikt befinner sig i laminatskarven mellan de båda skivorna.

Vidare behöver skivorna inte vara gipsskivor, utan kan utgöras av andra skivor med motsvarande perforering och tjocklek, t.ex. träfiber- eller cementbaserade skivor.

Claims (5)

461 048 6 PATENTKRAV

1. Hål- eller slitsperforerad skiva (10) med en tjocklek av cirka 6 - 20 mm för användning som ett ljud- absorberande element, framförallt vid innertak, k ä n n e - t e c k n a d därav, att varje perforering (13) är täckt av en tunn fiberduk (15), som är bunden till perforerings- kanterna (13a) och ger det sammansatta elementet ett specifikt akustiskt strömningsmotstånd på mellan 1.200 och 4.000 Nsm_3.

2. Skiva enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den från ljudalstrare vända sidan (14) av skivan (10) täcks av en sammanhängande fiberduk (15), som är bunden till skivan (10) medelst ett lim (16).

3. Skiva enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att limmet (16) sträcker sig fram till perforerings- kanterna (13a) och lämnar den perforeringen (13) täckande ytan av duken (15) fri.

4. Skiva enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d därav, att fiberduken (15) ger det samman- satta elementet ett specifikt akustiskt strömningsmotstånd av cirka 1.800 - 3.500 Nsm°3.

5. Skiva enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e C k n a d därav, att perforeringsytan utgör mellan 10 och 20 % av skivytan.