WO2011024034A1 - Formkörper zur absorption, reflektion und/oder dämpfung von luftschallwellen - Google Patents

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Thomas Petzoldt
Claudio Hils
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Thomas Petzoldt
Claudio Hils
Thomas Gruber
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    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B2001/8414—Sound-absorbing elements with non-planar face, e.g. curved, egg-crate shaped

Definitions

  • Shaped body for absorption, reflection and / or attenuation of airborne sound waves.
  • This invention relates to a system for absorbing, reflecting and / or damping airborne sound waves.
  • skeletal shaped bodies according to the invention serve to effectively influence airborne sound waves.
  • the object of the invention is that the skeleton structure according to the invention can be adapted to specific spatial and acoustic conditions with a constant basic structure of the molded body. Without changing the simple design principle of the moldings, the desired acoustic effect is achieved by suitable choice of the size, shape and depth of the skeleton structure and the material used, the material thickness, the inclination, the distance, the bending and the edge contours of plate elements, while taking into account local requirements.
  • the invention relates to a system for absorbing, reflecting and / or damping airborne sound waves.
  • planar Fig. 1, Pos. 1
  • Fig. 2, Pos. 2 Fig. 3, Pos. 3
  • Fig. 4, Pos. 4 Fig. 7, Pos. 79
  • barrel-shaped closed Fig. 5, Pos. 5, 6
  • Fig. 6, Pos. 7 arrangement serve the skeletal shaped body according to the invention of the effective damping of airborne sound waves.
  • the special construction comprises flocks of inclined and curved plate elements (Fig. 1, Pos. 30, 31), (Fig. 2, Pos. 39), (Fig. 3, Pos. 40, 41), (Fig. 4, Pos 42), (Fig. 5, Pos. 43, 44, 45), (Fig. 6, Pos. 46, 47), whereby cells with different geometry (Fig.
  • the skeleton-like structures are calculated for each room without great effort, adapted to a wide range of environments via predefined design parameters and made to order.
  • the moldings can serve as a support structure for covering with textiles, paper, plastic films, technical fabrics and / or perforated materials or with any combination of these materials.
  • a separation surface results on two sides (FIG. 1, item 26, 28), which is defined by the positions of the points of intersection (FIG. 1, item 81).
  • Fig. 5, Pos. 82), (Fig. 6, Pos. 83) is determined, depending a crowd of plate elements whose number, screening and depth can be freely selected on both sides.
  • the envelope volumes described by the skeletal shaped bodies divide into two halves through a virtual separation surface (FIG. 1, item 32), with two sets of plate elements intersecting one another.
  • each half-volume (Fig. 1, Pos. 26, 28) of the skeleton, the sound energy is polarized in each half-volume, which is achieved by the combination of the two half-volumes in the cells of different geometry of the desired absorption effect.
  • the so-called lower limit frequency plays a role below which no significant attenuation values can be achieved.
  • This cutoff frequency is determined by the typical length of a damping element used, which must not be less than one quarter of the wavelength of the cutoff frequency. At a frequency of 150 Hz, e.g. a typical length of about 565 mm. With vertical sound incidence on the moldings according to the invention, their depth can be considered as this typical length, while oblique sound incidence rather the distance between the plate elements is relevant.
  • Waveform varies the distance (Fig. 3, Pos. 35, 36) between the individual
  • the plate elements have asymmetrical, varying distances, curvatures and different shapes, which is effective for the sound attenuation
  • the plate elements such that their distances narrow towards the inner separating surface (FIG. 2, item 34). This causes a polarizing concentration of the waves on the front plate of the plate elements and subsequent diffusion with simultaneous polarization on the back side of the plate elements, whereby the intensity of the sound waves is greatly attenuated.
  • the attenuation of sound waves depending on the direction in space can be achieved according to the invention by the inclination of the plate elements is carried out in a desired preferred direction (Fig. 3, Pos. 50, 51).
  • Perspective A (FIG. 3, item 52) shows, on the one hand, a largely open skeleton structure, while the panel elements produce a predominantly closed skeleton structure when viewed from the direction of perspective B (FIG. 3, item 53).
  • This option is particularly well-suited for the equipment of concert halls, conference rooms, etc., which absorbs unwanted noise while sound waves from the direction of e.g. the stage or the speaker can spread largely unhindered.
  • a large-area coverage and thus increased absorption of airborne sound waves is inventively achieved by the use of multiple moldings (Fig. 7, pos. 79). It can be ranked the same, different or customized moldings. Variation of the given design options allows for a particularly wide variety of aesthetic patterns.
  • the shaped bodies can be combined as desired, so that it is possible to achieve continuous waves, reflections or refractions over the area of a plurality of shaped bodies.
  • the shaped bodies according to the invention form two sets of plate elements.
  • the plate elements overlap in the parting surface so that at the points of intersection ( Figure 1, Item 81), ( Figure 5, Item 82), ( Figure 6, Item 83), connections are made between the longitudinal and transverse plate members can be.
  • These plate elements are connected at their crossing points by connecting slots (Fig. 9, Pos. 23, 24) to form a skeletal structure.
  • non-detachable connectors are provided.
  • the connected plate elements overlap corresponding to twice the slot depth (84). The overlap here is not necessarily identical to the depth of the plate elements.
  • the shape, angle and width of the connection at a crossing point are calculated individually and inserted directly into the pattern of the panel elements.
  • the width of the connecting slots (FIG. 9, item 59) is in this case adapted to the thickness of the materials (FIG. 9, item 60) from which the panel elements are manufactured.
  • Each plate element is clearly marked by having an array of notches and protrusions (Fig. 11, pos. 56) indicating the orientation of the plate element in the shaped body.
  • the installation position of the respective plate element in the molded body is also determined by this arrangement of notches and elevations (Fig. 1 1, pos. 56) is an encoding analogous to the binary number system (Fig. 1 1, pos. 57), whereby a continuous part number (Fig. 1 1, pos. 58) is assigned.
  • the plate elements When assembling the skeletal shaped bodies, the plate elements are locked in the correct bending position under tension at their points of intersection (Fig. 1, Item 81), (Fig. 5, Item 82), (Fig. 6, Item 83), so that the final desired shape of the skeleton and the orientation and bending of the plate elements automatically results.
  • the shape of the separating surface assumes the shape of a curved, irregular, arbitrarily shaped barrel body.
  • suitable choice of design parameters it is also possible to generate regular special cases of the barrel bodies such as the cylinder surface, the surface of a ball with cut-off polar caps, the truncated cone or other rotationally symmetrical shapes.
  • a group of plate elements is given the shape of closed rings (FIG. 5, items 45, 70, 71).
  • the contours of such plate elements (Fig. 8, Pos. 1 1, 12), (Fig. 10, Pos. 72) have two sections with meandering (Fig. 8, Pos. 73, 74), (Fig. 10, Pos 75) and matching outlines. These are joined together and connected by gluing or welding together (Fig. 10, Pos. 76).
  • a further optional embodiment of barrel-shaped moldings according to the invention is the diagonal arrangement of the plate elements (FIG. 6, items 46, 47), wherein the two sets of plate elements run spirally along the separating surface.
  • individual plate elements can run out at any position within the separating surface (FIG. 6, item 78).
  • the moldings according to the invention are equipped with a stiffening frame (FIG. 4, pos. 61), (FIG. 7, pos. 64), which can be made of plastic, wood or a metallic material and whose frame parts are adapted in openings to the outer Ends of the plate elements are guided (Fig. 4, Pos. 65), (Fig. 8, Pos. 66, 67, 68).
  • a stiffening frame FIG. 4, pos. 61
  • FIG. 7, pos. 64 which can be made of plastic, wood or a metallic material and whose frame parts are adapted in openings to the outer Ends of the plate elements are guided
  • Fig. 4, Pos. 65 Fig. 8, Pos. 66, 67, 68
  • the shear stiffness and dimensional accuracy of the skeletal shaped body is dramatically increased by a frame.
  • the skeletal moldings of the present invention can be fabricated from any flexible sheet material by simply and inexpensively producing the plate members including the connecting slots on 2-axis controlled machines by cutting plot, water jet or laser cutting according to the current state of the art.
  • the maximum permissible curvature (smallest bending radius) of panel elements is determined by their wall thickness and by the maximum permitted elongation of the material used.
  • Composite materials, textiles, plywood or cardboard is possible.
  • the board materials used can be provided with a perforation.
  • Fig. 1 shows an example of a shaped body (1) with 12 x 12 plate elements.
  • Plate elements of the body intersect and have at their crossing points (81) connecting slots, whereby the plate elements are plugged together.
  • the plate elements thus merge into a skeletal structure with several cells (27) of different geometry.
  • the shape of the molded body and the position and bending of the plate elements is determined by the outline of the plate elements and by the position and direction of the connecting slots.
  • a front side (26) and in a back (28) is defined, which in each case has a family of plate elements (30, 31).
  • a virtual separation surface (32) which is defined by the respective crossing points of the two families of plate elements.
  • the plate elements of a respective group have different angles (33) widening towards the separating surface.
  • the size of the cells (27) and the number of the distance and the depth of the plate elements of the respective plate coulters are selected independently. Due to the different geometry of the cells (27) different frequency ranges of the airborne sound waves are absorbed, reflected and / or attenuated. By suitable choice of the average distance between the plate elements and the distance to depth ratio, a certain frequency range is absorbed, reflected and / or attenuated.
  • Fig. 2 shows an example of a shaped body (2) with 12 x 12 plate elements.
  • Plate elements of a particular crowd in this example have different narrowing towards the separation surface angle (34). All other design parameters are unchanged in comparison to FIG.
  • the difference between angles (34) narrowing towards the separating surface and expanding angles (FIG. 1, item 33) is also shown in the comparison of the two perspective views of FIG. 2 and FIG.
  • Fig. 3 shows an example of a molded body (3) with 30 x 13 plate elements.
  • Inclination of the plate members is performed in a preferred direction (50, 51), whereby a directional absorption, reflection and / or attenuation is achieved.
  • the dependence on the spatial direction is shown in the comparison between the two perspectives A and B.
  • perspective A (52) shows a largely open skeleton structure
  • the plate elements when viewed from the perspective B (53) produce a predominantly closed skeleton structure
  • the plate elements of a respective crowd have varying distances (35, 36) to each other and have different curvatures and different edge contours. Due to the different geometry of the cells (62) several different frequency ranges of the airborne sound waves are absorbed, reflected and / or attenuated.
  • the size of the cells (62) and the number (40, 41), the distance (35, 36) and the depth of the plate elements of the respective plate coulters are selected independently of each other, resulting in both an average distance between the plate elements and a distance to depth ratio, so that a certain frequency range is absorbed, reflected and / or attenuated depending on the direction.
  • Fig. 4 shows an example of a shaped body (4) with 1 1 x 1 1 plate elements.
  • Shaped body has a stiffening frame (61), which consists of plastic, wood or a metallic material.
  • the plate elements are guided at their outer ends in openings (65) through which run the frame parts.
  • the plate elements of a respective crowd have varying distances to each other and different curvatures (37, 38) and edge contours. Due to the different geometry of the cells (63) several different frequency ranges of the airborne sound waves are absorbed, reflected and / or attenuated.
  • the size of the cells (63) and the number (42), the distance and the depth of the plate elements of the respective plate coulters are selected independently, resulting in both an average distance between the plate elements as well as a distance to depth ratio, so that a certain frequency range is absorbed, reflected and / or attenuated.
  • FIG. 5 shows two different shaped bodies with 25 ⁇ 15 (5) or 25 ⁇
  • the choice of the size of the cells (80) and the number (43, 44, 45) of the distance and the depth of the plate elements of the respective plate sets determines the average distance between the plate elements and a distance to depth ratio, so that a certain frequency range is absorbed, reflected and / or attenuated.
  • FIG. 6 shows by way of example a shaped body (7) with 36 ⁇ 36 plate elements (46, FIG.
  • the shape of the shaped body (7) has a curved, irregular barrel body, wherein the two flocks of the plate elements (46, 47) are arranged diagonally so that they run spirally along the separating surface.
  • the two groups of plate elements intersect and have at their crossing points (83) connecting slots, whereby the plate elements are put together.
  • the Shape of the molding as well as the position and bending of the plate elements is given by the outline of the plate elements and by the position and direction of the connecting slots.
  • the cells (77) Due to the different geometry of the cells (77) several different frequency ranges of the airborne sound waves are absorbed, reflected and / or attenuated.
  • the size of the cells (77) and the number of plate elements (46, 47) results in both an average distance between the plate elements and a distance to depth ratio, so that a certain frequency range is absorbed, reflected and / or attenuated.
  • FIG. 7 shows by way of example an arrangement of 6 shaped bodies (79) each having 30 ⁇ 13
  • the geometry of the plate elements was chosen in this example so that there is a continuous continuation of the wavy lines between the plate elements.
  • the molded bodies have stiffening frames (64), which consist of plastic, wood or a metallic material.
  • Fig. 8 shows an example of a selection of different plate elements before they are assembled into complete moldings.
  • the shape of a shaped body and the position and bending of the plate elements is given by the outline of the plate elements and by the position and direction of the connecting slots (20, 21, 22).
  • the size of the cells of moldings and the number of the distance and the depth (49) of the plate elements of the respective plate coulters are selected independently.
  • the optional stiffening frame which may have a shaped body, is guided at the outer ends of the plate elements in openings (66, 67, 68).
  • the example of a plate element (8) shows slots for connection to a family of 22 plate elements and openings (68) through which an outer frame is passed.
  • the plate elements (9, 13) are used for the assembly of a shaped body as shown in Fig. 6.
  • the connecting slots (20, 22) are provided with projecting pins, which engage in apertures, which are attached to the slots of the other plate share.
  • FIG. 10 Another example (10) shows a plate member used for assembling a molded article of FIG. 4.
  • the optional stiffening frame which may have a shaped body, is guided at the outer ends of the plate elements in openings (66).
  • the connecting slots (21) are provided with apertures, in which projecting pins which are attached to the slots of the other plate share.
  • the outlines of plate elements (11, 12) may have two sections with meandering (73, 74) and mating outlines, which are joined together and bonded together by gluing or welding, whereby the respective plate element is given the shape of a closed conical ring.
  • These plate elements (11, 12) are typically used for the assembly of moldings, as shown in Fig. 5.
  • Plate elements can have a wide variety of edge contours. For example, shapes such as saw teeth (14), free curved lines (15), pointed flanks (16), composite circle segments (17), wavy lines (18), or edge outlines in zigzag shapes (19) may occur.
  • Fig. 9 shows by way of example plate elements which intersect and at their
  • the shape of the shaped body and the position and bending of the plate elements is given by the outline of the plate elements, and by the position and direction of the connecting slots (23, 24).
  • the plate elements are connected to each other at their intersection points latching, wherein the slots of a plate set with projecting pins (54) are provided, which engage in apertures (55) which are attached to the slots of the other plate share.
  • the connected plate elements overlap corresponding to twice the slot depth (84).
  • the overlap is not necessarily identical to the depth of the plate elements.
  • the panel elements are made of open-cell foams, plastics, wood, plywood, cardboard, as well as metallic and / or perforated materials or any combination of these materials.
  • the width of the connecting slots (59) is adapted to the thickness of the materials (60) from which the plate elements are made.
  • FIG. 10 shows by way of example a plate element (72) which has two sections with meandering (75) and respectively matching outlines, which are joined together and connected to one another by gluing or welding (76). This gives the respective plate element the shape of a closed conical ring.
  • Such plate elements are typically used for the assembly of moldings, as shown in Fig. 5.
  • the shape of the shaped body and the position and bending of the plate elements is given by the outline of the plate elements, and by the position and direction of the connecting slots (25).
  • Fig. 11 shows by way of example the marking of plate elements, whereby the
  • Each plate element is uniquely marked by having an array of notches and projections (56), which determines the orientation of the component in the shaped body.
  • Each individual plate element is associated with a continuous part number (58) by the arrangement of notches and elevations (56) analogous to the binary number system (57), whereby the mounting position is determined in the molding.

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Abstract

Formkörper (1) zur Absorption, Reflektion und Dämpfung von Luftschallwellen, wobei der Körper zwei Scharen von Plattenelementen (30, 31) aufweist, die sich kreuzen und an ihren Kreuzungspunkten (81) durch Verbindungsschlitze miteinander verbunden werden. Die Gestalt der Formkörper sowie die Lage und Biegung der Plattenelemente (30, 31) ergibt sich durch den vorgegebenen Umriss der Plattenelemente sowie und durch die Position und Richtung von Verbindungsschlitzen. Die Plattenelemente (30, 31) einer jeweiligen Schar sind gekennzeichnet durch verschiedene sich erweiternde oder sich verengende Winkel (33) zueinander, in Vorzugsrichtung ausgeführten Neigungen, variierende Abstände zueinander, unterschiedliche Krümmungen und/oder unterschiedliche Randumrisse. Die Formkörper weisen mehrere Zellen (27) unterschiedlicher Geometrie auf, wobei durch die unterschiedliche Geometrie der Zellen, durch die Größe der Zellen sowie durch die Anzahl, den Abstand, die Neigung und die Tiefe der Plattenelemente der jeweiligen Plattenscharen, sich sowohl ein Abstand zwischen den Plattenelementen als auch ein Abstands- zu Tiefenverhältnis ergibt, so dass bestimmte Frequenzbereiche absorbiert, reflektiert und/oder gedämpft werden.

Description

Formkörper zur Absorption, Reflektion und/oder Dämpfung von Luftschallwellen.
Diese Erfindung betrifft ein System zur Absorption, Reflektion und/oder Dämpfung von Luftschallwellen. In flächenhafter oder tonnenförmig geschlossener Anordnung dienen erfindungsgemäße skelettartige Formkörper der effektiven Beeinflussung von Luftschallwellen.
Stand der Technik
Zur Absorption, Reflektion oder Dämpfung von Luftschallwellen sind verschiedenste Strukturen bekannt, die aus porösen Materialien bestehen, trichter-, keil- wellen- oder pyramidenförmige Oberflächen aufweisen oder aus Säulenstrukturen mit bestimmten Höhen- und Querschnittsverteilungen bestehen. Bekannte Geometrien sind dabei durch kompakte Formkörper, durch Schichten, perforierte Platten oder andere Formelemente gekennzeichnet. Die akustische Wirksamkeit dieser Strukturen wird in der Regel durch einen frequenzabhängigen Absorptionsgrad für Luftschallwellen bestimmt.
Die Nachteile dieser bekannten Lösungen bestehen einerseits in einem allgemein hohen Bauaufwand und andererseits in eingeschränkten Gestaltungsmöglichkeiten sowohl hinsichtlich deren Verwendung in Innenräumen als auch hinsichtlich deren Anpassung an spezielle akustische Gegebenheiten.
Aufgabe der Erfindung ist es, dass bei gleichbleibendem prinzipiellen Aufbau der Formkörper die erfindungsgemäße Skelettstruktur an spezielle räumliche und akustische Gegebenheiten angepasst werden kann. Ohne das einfache Konstruktionsprinzip der Formkörper zu verändern, wird durch geeignete Wahl der Baugröße, der Gestalt und der Bautiefe der Skelettstruktur sowie des verwendeten Materials, der Materialstärke, der Neigung, des Abstands, der Biegung und der Randumrisse von Plattenelementen der gewünschte akustische Effekt erreicht, unter gleichzeitiger Berücksichtigung der örtlichen Anforderungen.
Gegenstand der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein System zur Absorption, Reflektion und/oder Dämpfung von Luftschallwellen. In flächenhafter (Fig. 1 , Pos. 1 ), (Fig. 2, Pos. 2), (Fig. 3, Pos. 3), (Fig. 4, Pos. 4), (Fig. 7, Pos. 79) oder tonnenförmig geschlossener (Fig. 5, Pos. 5, 6), (Fig. 6, Pos. 7) Anordnung dienen die erfindungsgemäßen skelettartigen Formkörper der effektiven Bedämpfung von Luftschallwellen. Der spezielle Aufbau weist Scharen von geneigten und gekrümmten Plattenelementen (Fig. 1 , Pos. 30, 31 ), (Fig. 2, Pos. 39), (Fig. 3, Pos. 40, 41 ), (Fig. 4, Pos. 42), (Fig. 5, Pos. 43, 44, 45), (Fig. 6, Pos. 46, 47) auf, wodurch Zellen mit unterschiedlicher Geometrie (Fig. 1 , Pos. 27), (Fig. 2, Pos. 29), (Fig. 3, Pos. 62), (Fig. 4, Pos. 63), (Fig. 5, Pos. 80), (Fig. 6, Pos. 77), (Fig. 7, Pos. 69) eine Verringerung der akustischen Nachhallzeit in verschiedenen Frequenzbereichen bewirken.
Durch Reflektion von Schallwellen an den Oberflächen der Plattenelemente verringern sich die Amplituden entsprechend dem Absorptionsgrad des verwendeten Materials mit der Anzahl der Reflektionen. Zur optimalen Absorption von Luftschallwellen an der Oberfläche des Basismaterials -insbesondere im Bereich der Frequenzen oberhalb von 1000 Hz - werden vorzugsweise offenporige Schaumstoffe, speziell Melaninharzschäume verwendet. Häufig werden öffentliche und private Räume konzipiert und ausgestattet ohne dabei die Raumakustik ausreichend zu beachten. Der nachträgliche Einbau einer herkömmlichen Akustikdecke oder Wandverkleidung ist sehr aufwendig oder aus Platzgründen oft nicht möglich. Auch sind konventionelle Akustik-Elemente in der Regel optisch wenig attraktiv. Die erfindungsgemäßen Formkörper (Fig. 1 , Pos. 1 ), (Fig. 2, Pos. 2), (Fig. 3, Pos. 3), (Fig. 4, Pos. 4), (Fig. 5, Pos. 5, 6), (Fig. 6, Pos. 7), (Fig. 7, Pos. 79) erlauben angepasste und dem Raum entsprechende Lösungen zur Verbesserung der Raumakustik, wobei der Raum gleichzeitig optisch aufgewertet wird. Für jede konkrete Anwendung kann ein Raum im Vorfeld rechnerisch oder experimentell beurteilt werden, in dem der Effekt durch den Einsatz der Formkörper beurteilt wird.
Die skelettartigen Strukturen werden ohne großen Aufwand für jeden Raum speziell berechnet, für unterschiedlichste Umgebungen über vorab definierte Entwurfsparameter angepasst und maßgeschneidert hergestellt. Die Formkörper können als Stützstruktur dienen zur Bespannung mit Textilien, Papier, Kunststofffolien, technischen Geweben und/oder perforierten Werkstoffen oder mit einer beliebigen Kombination dieser Werkstoffe.
Gleichzeitig wird hierbei z.B. eine Beschattung erzielt oder ein Raum optisch unterteilt. Die Verwendung der skelettartigen Formkörper ist äußerst vielseitig. Sie eignen sich besonders als ästhetisch hochwertige Lösungen für:
Wandverkleidungen.
Deckenverkleidungen.
Fensterverkleidungen
Raumteiler.
Beschattungselemente.
Gitterroste zur Abdeckung von Öffnungen .
Lichtkörper.
Dekorationselemente.
Skulpturen.
Durch den Aufbau der Formkörper ergibt sich auf zwei Seiten (Fig. 1 , Pos. 26, 28) einer Trennfläche (Fig. 1 , Pos. 32), die durch die Positionen der Kreuzungspunkte (Fig. 1 , Pos. 81 ) , (Fig. 5, Pos. 82), (Fig. 6, Pos. 83) bestimmt ist, je eine Schar von Plattenelementen, deren Anzahl, Rasterung und Bautiefe auf beiden Seiten frei gewählt werden kann. Prinzipiell teilen sich die durch die skelettartigen Formkörper beschriebenen Hüllvolumina durch eine virtuelle Trennfläche (Fig. 1 , Pos. 32) in zwei Hälften, wobei sich zwei Scharen von Plattenelementen kreuzen.
Entsprechend der sich einander kreuzenden Plattenscharen in jedem Halbvolumen (Fig. 1 , Pos. 26, 28) des Skeletts wird die Schallenergie in jedem Halbvolumen polarisiert, womit durch die Kombination der beiden Halbvolumina in den Zellen unterschiedlicher Geometrie der gewünschte Absorptionseffekt erzielt wird.
Bei der Absorption von Schallwellen spielt die sogenannte untere Grenzfrequenz eine Rolle, unterhalb welcher keine nennenswerten Dämpfungswerte mehr erreichbar sind. Diese Grenzfrequenz bestimmt sich aus der typischen Länge eines verwendeten Dämpfungselements, welche ein Viertel der Wellenlänge der Grenzfrequenz nicht unterschreiten darf. Bei einer Frequenz von 150 Hz ergibt sich z.B. eine typische Länge von etwa 565 mm. Bei senkrechtem Schalleinfall auf die erfindungsgemäßen Formkörper kann deren Bautiefe als diese typische Länge angesehen werden, während bei schrägem Schalleinfall eher der Abstand zwischen den Plattenelementen maßgeblich wird.
Durch eine geeignete Wahl der Bautiefe der Plattenelemente (Fig. 12, Pos. 48), (Fig. 8, Pos. 49) und des Abstands (Fig. 3, Pos. 35, 36) zwischen den Plattenelementen kann der Absorptionsgrad -insbesondere bei Frequenzen im Bereich von 150 Hz bis 1000 Hz - an einen gewünschten Frequenzbereich angepasst werden, bei dem besonders gute
Dämpfungswerte erzielt werden sollen.
Zusätzlich zur Basisgestalt, die einen Formkörper prinzipiell beschreibt, werden periodische Störfunktionen überlagert, wodurch sich wellenförmige Verbiegungen (Fig. 4,
Pos. 37, 38) der Plattenelemente innerhalb der vorgegebenen Grundform ergeben. Die
Wellenform variiert den Abstand (Fig. 3, Pos. 35, 36) zwischen den einzelnen
Plattenelementen und deckt so ein breiteres Dämpfungsspektrum ab.
Dadurch dass die Plattenelemente unsymmetrische, variierende Abstände, Krümmungen und unterschiedliche Gestalten aufweisen, wird der für die Schalldämpfung wirksame
Frequenzbereich gestreut.
Die Reflektion von Schallwellen direkt zurück in den freien Raum wird behindert, wenn die Flächen benachbarter Plattenelemente verschiedene sich zur inneren Trennfläche hin erweiternde Abstände (Fig. 1 , Pos. 33) aufweisen. Bei dieser erfindungsgemäßen Variante öffnen sich die Winkel zwischen benachbarten Plattenelementen zur Trennfläche (Fig. 1 , Pos. 32) eines Formkörpers hin (Fig. 1 , Pos. 33). Es entsteht eine Polarisation und Diffusion der Wellen an der vorderen Schar von Plattenelementen, wobei die Wellenfronten an der hinteren Plattenschar des Skeletts, dessen Plattenelemente zur vorderen Plattenschar polarisierend aufgebaut sind, wieder zurück reflektiert werden.
Alternativ ist es möglich die Plattenelemente erfindungsgemäß so anzuordnen, dass deren Abstände sich zur inneren Trennfläche hin verengen (Fig. 2, Pos. 34). Dies bewirkt eine polarisierende Konzentration der Wellen an der vorderen Schar der Plattenelemente und nachträgliche Diffusion bei gleichzeitiger senkrechter Polarisation an der rückseitigen Schar der Plattenelemente, wodurch die Intensität der Schallwellen stark abgeschwächt wird.
Die Bedämpfung von Schallwellen abhängig von der Richtung im Raum kann erfindungsgemäß erreicht werden, indem die Neigung der Plattenelemente in einer gewünschten Vorzugsrichtung ausgeführt wird (Fig. 3, Pos. 50, 51 ). In der Perspektive A (Fig. 3, Pos. 52) zeigt sich einerseits eine weitgehend geöffnete Skelettstruktur, während die Plattenelemente bei Betrachtung aus Richtung der Perspektive B (Fig. 3, Pos. 53) eine überwiegend geschlossene Skelettstruktur erzeugen. Diese Option eignet sich besonders gut für die Ausrüstung von Konzertsälen, Konferenzräumen, etc., wodurch unerwünschte Störgeräusche absorbiert werden, während die sich Schallwellen aus der Richtung z.B. der Bühne oder des Redners weitgehend ungehindert ausbreiten können.
Eine großflächige Abdeckung und somit erhöhte Absorption von Luftschallwellen wird erfindungsgemäß durch die Verwendung mehrerer Formkörper (Fig. 7, Pos. 79) erreicht. Es können gleiche, unterschiedliche oder angepasste Formteile aneinander gereiht werden. Durch Variation der vorgegebenen Entwurfsoptionen wird eine besonders große Vielfalt von ästhetischen Mustern ermöglicht.
Die Formkörper können beliebig kombiniert werden, so dass sich optisch über den Bereich von mehreren Formkörpern fortlaufende Wellen, Spiegelungen oder Brechungen erzielen lassen.
Wie beschrieben bilden sich die erfindungsgemäßen Formkörper aus zwei Scharen von Plattenelementen. Die Plattenelemente überlappen in der Trennfläche, so dass an den Kreuzungspunkten (Fig. 1 , Pos. 81 ), (Fig. 5, Pos. 82), (Fig. 6, Pos. 83) Verbindungen zwischen den längs und quer verlaufenden Plattenelementen hergestellt werden können. Diese Plattenelemente werden an ihren Kreuzungspunkten durch Verbindungsschlitze (Fig. 9, Pos. 23, 24) zu einer skelettartigen Struktur miteinander verbunden.
An den Kreuzungspunkten der Plattenelemente in der Trennfläche sind einrastende, nicht lösbare Steckverbindungen vorgesehen. Es gibt zwei verschiedene Schlitztypen bei denen Widerhaken (Fig. 9, Pos. 54) des einen Schlitztyps in Löcher (Fig. 9, Pos. 55) des anderen Typs eingreifen. Hierbei überlappen die verbundenen Plattenelemente entsprechend der doppelten Schlitztiefe (84). Die Überlappung ist hierbei nicht zwingend identisch mit der Tiefe der Plattenelemente.
Die Form, der Winkel und die Breite der Verbindung an einem Kreuzungspunkt wird individuell berechnet und direkt in das Schnittmuster der Plattenelemente eingefügt. Die Weite der Verbindungsschlitze (Fig. 9, Pos. 59) wird hierbei an die Dicke der Materialien (Fig. 9, Pos. 60), aus denen die Plattenelemente gefertigt sind, angepasst.
Jedes Plattenelement ist eindeutig markiert, indem es eine Anordnung von Kerben und Erhebungen (Fig. 1 1 , Pos. 56) aufweist, welche die Orientierung des Plattenelements im Formkörper anzeigt. Die Einbauposition des jeweiligen Plattenelements im Formkörper ist ebenfalls bestimmt indem diese Anordnung von Kerben und Erhebungen (Fig. 1 1 , Pos. 56) eine Codierung analog zu dem binären Zahlensystem (Fig. 1 1 , Pos. 57) darstellt, wodurch eine fortlaufende Teilenummer (Fig. 1 1 , Pos. 58) zugeordnet wird.
Beim Zusammenbau der skelettartigen Formkörper werden die Plattenelemente in der richtigen Biegeposition unter Spannung an ihren Kreuzungspunkten (Fig. 1 , Pos. 81 ), (Fig. 5, Pos. 82), (Fig. 6, Pos. 83) eingerastet so dass sich die endgültige gewünschte Gestalt des Skeletts sowie die Ausrichtung und Biegung der Plattenelemente automatisch ergibt.
Zusätzliche Varianten der erfindungsgemäßen Formkörper ergeben sich, indem die Gestalt der Trennfläche die eines gekrümmten, unregelmäßigen, beliebig geformten Tonnenkörpers annimmt. Durch geeignete Wahl von Entwurfsparametern können auch regelmäßige Spezialfälle der Tonnenkörper wie die Zylinderoberfläche, die Oberfläche einer Kugel mit abgeschnittenen Polkappen, der Kegelstumpf oder andere rotationssymmetrische Formen erzeugt werden.
Hierbei erhält in den gezeigten Varianten (Fig. 5, Pos. 5, 6) eine Schar von Plattenelementen die Gestalt geschlossener Ringe (Fig. 5, Pos. 45, 70, 71 ). Die Umrisse von solchen Plattenelementen (Fig. 8, Pos. 1 1 , 12), (Fig. 10, Pos. 72) weisen zwei Abschnitte mit mäanderförmigen (Fig. 8, Pos. 73, 74), (Fig. 10, Pos. 75) und jeweils zusammenpassenden Umrissen auf. Diese sind zusammengefügt und durch Verkleben oder Verschweißen miteinander verbunden (Fig. 10, Pos. 76).
Eine weitere optionale Ausführung von erfindungsgemäßen tonnenförmigen Formkörpern (Fig. 6, Pos. 7) ist die diagonale Anordnung der Plattenelemente (Fig. 6, Pos. 46, 47), wobei die beiden Scharen der Plattenelemente spiralförmig entlang der Trennfläche verlaufen. Zusätzlich können einzelne Plattenelemente erfindungsgemäß an einer beliebigen Position innerhalb der Trennfläche auslaufen (Fig. 6, Pos. 78).
Optional werden die erfindungsgemäßen Formkörper mit einem versteifenden Rahmen ausgerüstet (Fig. 4, Pos. 61 ), (Fig. 7, Pos. 64), der aus Kunststoff, Holz oder einem metallischen Werkstoff bestehen kann und dessen Rahmenteile in angepassten Durchbrüchen and den äußeren Enden der Plattenelemente geführt werden (Fig. 4, Pos. 65), (Fig. 8, Pos. 66, 67, 68). Hierdurch können mehrere Formkörper leicht verknüpft werden oder eine serienmäßige Anbringung an Decken oder Wänden wird ermöglicht. Die Schersteifigkeit und Formtreue der skelettartigen Formkörper wird durch einen Rahmen drastisch erhöht.
Die erfindungsgemäßen skelettartigen Formkörper können aus beliebigen biegsamen Plattenmaterialien gefertigt werden, indem die Plattenelemente einschließlich der Verbindungsschlitze auf 2-achsig gesteuerten Maschinen durch Schneidplot-, Wasserstrahl- oder Laserschnitt entsprechend dem heutigen Stand der Technik einfach und kostengünstig hergestellt werden. Die größte zulässige Krümmung (kleinster Biegeradius) von Plattenelementen wird bestimmt durch deren Wandstärke sowie durch die größte erlaubte Dehnung des verwendeten Materials.
Der Einsatz einer großen Auswahl von Werkstoffen wie Metallbleche, Kunststoffplatten,
Verbundwerkstoffe, Textilien, Sperrholz oder Pappen ist möglich. Zusätzlich können die verwendeten Plattenwerkstoffe mit einer Perforation versehen sein.
Die unterschiedlichsten Formen der Plattenelemente (Fig. 8, Pos. 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13, 14,
15, 16, 17, 18, 19) werden mit einem Computerprogramm erzeugt, welches Oberflächen vollständig im Raum beschreibt, die generierten Formen sodann auf ebene Flächen abwickelt und die erzeugten Rohdaten schließlich als fertige Schnittmuster mit
Verbindungselementen und Bauteil-Identifizierung berechnet.
Beschreibung der Figuren
Fig. 1 zeigt beispielhaft einen Formkörper (1) mit 12 x 12 Plattenelementen. Die
Plattenelemente des Körpers kreuzen sich und weisen an ihren Kreuzungspunkten (81) Verbindungsschlitze auf, wodurch die Plattenelemente zusammengesteckt sind. Die Plattenelemente fügen sich so zu einer skelettartigen Struktur mit mehreren Zellen (27) unterschiedlicher Geometrie zusammen. Die Gestalt des Formkörpers sowie die Lage und Biegung der Plattenelemente ergibt sich durch den Umriss der Plattenelemente und durch die Position und Richtung der Verbindungsschlitze.
Für jeden Formkörper wird eine Vorderseite (26) und in eine Rückseite (28) definiert, welche jeweils eine Schar von Plattenelementen (30, 31) aufweist. Es ergibt sich eine virtuelle Trennfläche (32), die durch die jeweiligen Kreuzungspunkte der beiden Scharen der Plattenelemente definiert ist. Die Plattenelemente einer jeweiligen Schar haben in diesem Beispiel verschiedene sich zur Trennfläche hin erweiternde Winkel (33).
Die Größe der Zellen (27) sowie die Anzahl der Abstand und die Tiefe der Plattenelemente der jeweiligen Plattenscharen sind unabhängig voneinander gewählt. Durch die unterschiedliche Geometrie der Zellen (27) werden unterschiedliche Frequenzbereiche der Luftschallwellen absorbiert, reflektiert und/oder gedämpft. Durch geeignete Wahl des mittleren Abstands zwischen den Plattenelementen sowie des Abstands- zu Tiefenverhältnisses wird ein bestimmter Frequenzbereich absorbiert, reflektiert und/oder gedämpft.
Fig. 2 zeigt beispielhaft einen Formkörper (2) mit 12 x 12 Plattenelementen. Die
Plattenelemente einer jeweiligen Schar haben in diesem Beispiel verschiedene sich zur Trennfläche hin verengende Winkel (34). Alle anderen Entwurfsparameter sind im Vergleich zu Fig. 1 unverändert. Der Unterschied zwischen sich zur Trennfläche hin verengenden Winkeln (34) und sich erweiternden Winkeln (Fig. 1 , Pos. 33) zeigt sich auch im Vergleich der beiden perspektivischen Ansichten von Fig. 2 und Fig.1.
Durch die unterschiedliche Geometrie der Zellen (29) werden mehrere unterschiedliche Frequenzbereiche der Luftschallwellen absorbiert, reflektiert und/oder gedämpft. Mit geeigneter Wahl der Größe der Zellen (29) sowie der Anzahl (39) des Abstands und der Tiefe (48) der Plattenelemente der jeweiligen Plattenscharen ergibt sich sowohl ein mittlerer Abstand zwischen den Plattenelementen als auch ein Abstands- zu Tiefenverhältnis, so dass ein bestimmter Frequenzbereich absorbiert, reflektiert und/oder gedämpft wird.
Fig. 3 zeigt beispielhaft einen Formkörper (3) mit 30 x 13 Plattenelementen. Die
Neigung der Plattenelemente ist in einer Vorzugsrichtung ausgeführt (50, 51), wodurch eine richtungsabhängige Absorption, Reflektion und/oder Dämpfung erreicht wird. Die Abhängigkeit von der Raumrichtung zeigt sich im Vergleich zwischen den beiden Perspektiven A und B. In der Perspektive A (52) zeigt sich einerseits eine weitgehend geöffnete Skelettstruktur, während die Plattenelemente bei Betrachtung aus Richtung der Perspektive B (53) eine überwiegend geschlossene Skelettstruktur erzeugen.
Die Plattenelemente einer jeweiligen Schar haben variierende Abstände (35, 36) zueinander und weisen unterschiedliche Krümmungen sowie unterschiedliche Randumrisse auf. Durch die unterschiedliche Geometrie der Zellen (62) werden mehrere unterschiedliche Frequenzbereiche der Luftschallwellen absorbiert, reflektiert und/oder gedämpft.
Die Größe der Zellen (62) sowie die Anzahl (40, 41), der Abstand (35, 36) und die Tiefe der Plattenelemente der jeweiligen Plattenscharen sind unabhängig voneinander gewählt, wodurch sich sowohl ein mittlerer Abstand zwischen den Plattenelementen als auch ein Abstands- zu Tiefenverhältnis ergibt, so dass ein bestimmter Frequenzbereich richtungsabhängig absorbiert, reflektiert und/oder gedämpft wird.
Fig. 4 zeigt beispielhaft einen Formkörper (4) mit 1 1 x 1 1 Plattenelementen. Der
Formkörper weist einen versteifenden Rahmen auf (61), der aus Kunststoff, Holz oder einem metallischen Werkstoff besteht. Die Plattenelemente werden an deren äußeren Enden in Durchbrüchen (65), durch welche die Rahmenteile laufen, geführt.
Die Plattenelemente einer jeweiligen Schar haben variierende Abstände zueinander sowie unterschiedliche Krümmungen (37, 38) und Randumrisse. Durch die unterschiedliche Geometrie der Zellen (63) werden mehrere unterschiedliche Frequenzbereiche der Luftschallwellen absorbiert, reflektiert und/oder gedämpft.
Die Größe der Zellen (63) sowie die Anzahl (42), der Abstand und die Tiefe der Plattenelemente der jeweiligen Plattenscharen sind unabhängig voneinander gewählt, wodurch sich sowohl ein mittlerer Abstand zwischen den Plattenelementen als auch ein Abstands- zu Tiefenverhältnis ergibt, so dass ein bestimmter Frequenzbereich absorbiert, reflektiert und/oder gedämpft wird.
Fig. 5 zeigt beispielhaft zwei unterschiedliche Formkörper mit 25 x 15 (5) bzw. 25 x
7 (6) Plattenelementen, deren Trennflächen gekrümmt und zu Tonnenkörpern geschlossen sind. Die beiden Scharen der Plattenelemente des jeweiligen Körpers kreuzen sich und weisen an ihren Kreuzungspunkten (82) Verbindungsschlitze auf, wodurch die Plattenelemente zusammengesteckt sind. Bei jeweils einer der beiden Scharen eines Formkörpers weisen die Plattenelemente im montierten Zustand die Gestalt geschlossener, konischer Ringe (70, 71) auf. Die Gestalt des Formkörpers sowie die Lage und Biegung der Plattenelemente ergibt sich durch den Umriss der Plattenelemente und durch die Position und Richtung der Verbindungsschlitze.
Durch die unterschiedliche Geometrie der Zellen (80) werden mehrere unterschiedliche Frequenzbereiche der Luftschallwellen absorbiert, reflektiert und/oder gedämpft. Die Wahl der Größe der Zellen (80) sowie der Anzahl (43, 44, 45) des Abstands und der Tiefe der Plattenelemente der jeweiligen Plattenscharen bestimmt den mittleren Abstand zwischen den Plattenelementen sowie ein Abstands- zu Tiefenverhältnis, so dass ein bestimmter Frequenzbereich absorbiert, reflektiert und/oder gedämpft wird.
Fig. 6 zeigt beispielhaft einen Formkörper (7) mit 36 x 36 Plattenelementen (46,
47). Die Gestalt des Formkörpers (7) weist einen gekrümmten, unregelmäßigen Tonnenkörper auf, wobei die beiden Scharen der Plattenelemente (46, 47) diagonal angeordnet sind so das sie spiralförmig entlang der Trennfläche verlaufen. Die beiden Scharen der Plattenelemente kreuzen sich und weisen an ihren Kreuzungspunkten (83) Verbindungsschlitze auf, wodurch die Plattenelemente zusammengesteckt sind. Die Gestalt des Formkörpers sowie die Lage und Biegung der Plattenelemente ergibt sich durch den Umriss der Plattenelemente und durch die Position und Richtung der Verbindungsschlitze.
Einzelne Plattenelemente werden nicht über die gesamte Ausdehnung der Trennfläche geführt, sondern laufen an einer beliebigen Position aus (78), wodurch insbesondere bei eingeschnürten Trennflächen von Tonnenkörpern die Dichte bzw. der mittlere Abstand zwischen Plattenelementen gesteuert wird.
Durch die unterschiedliche Geometrie der Zellen (77) werden mehrere unterschiedliche Frequenzbereiche der Luftschallwellen absorbiert, reflektiert und/oder gedämpft. Durch die Größe der Zellen (77) sowie die Anzahl der Plattenelemente (46, 47) ergibt sich sowohl ein mittlerer Abstand zwischen den Plattenelementen als auch ein Abstands- zu Tiefenverhältnis, so dass ein bestimmter Frequenzbereich absorbiert, reflektiert und/oder gedämpft wird.
Fig. 7 zeigt beispielhaft eine Anordnung von 6 Formkörpern (79) mit jeweils 30 x 13
Plattenelementen. Die Geometrie der Plattenelemente wurde in diesem Beispiel so gewählt, dass sich zwischen den Plattenelementen eine kontinuierliche Fortführung der Wellenlinien ergibt. Die Formkörper weisen versteifende Rahmen auf (64), welche aus Kunststoff, Holz oder einem metallischen Werkstoff bestehen.
Durch die Aneinanderreihung wird eine großflächige Abdeckung und somit erhöhte akustische Wirksamkeit erzielt. Durch die unterschiedliche Geometrie der Zellen (69) sowie durch geeignete Wahl der Größe der Zellen (69) ergeben sich die gewünschten Eigenschaften mit denen Luftschallwellen absorbiert, reflektiert und/oder gedämpft werden.
Fig. 8 zeigt beispielhaft eine Auswahl verschiedener Plattenelemente bevor diese zu vollständigen Formkörpern zusammengebaut sind. Die Gestalt eines Formkörpers sowie die Lage und Biegung der Plattenelemente ergibt sich durch den Umriss der Plattenelemente sowie durch die Position und Richtung der Verbindungsschlitze (20, 21 , 22). Die Größe der Zellen von Formkörpern sowie die Anzahl der Abstand und die Tiefe (49) der Plattenelemente der jeweiligen Plattenscharen sind unabhängig voneinander gewählt. Der optionale versteifende Rahmen, den ein Formkörper aufweisen kann, wird an den äußeren Enden der Plattenelemente in Durchbrüchen (66, 67, 68) geführt.
Das Beispiel eines Plattenelements (8) zeigt Schlitze für die Verbindung mit einer Schar von 22 Plattenelementen sowie Durchbrüche (68), durch welche ein äußerer Rahmen geführt wird.
Die Plattenelemente (9, 13) werden verwendet für den Zusammenbau eines Formkörpers wie er in Fig. 6 dargestellt ist. Die Verbindungsschlitze (20, 22) sind mit vorstehenden Zapfen versehen, die in Durchbrüche eingreifen, welche an den Schlitzen der anderen Plattenschar angebracht sind.
Ein weiteres Beispiel (10) zeigt ein Plattenelement, welches für den Zusammenbau eines Formkörpers nach Fig. 4 verwendet wird. Der optionale versteifende Rahmen, den ein Formkörper aufweisen kann, wird an den äußeren Enden der Plattenelemente in Durchbrüchen (66) geführt. Die Verbindungsschlitze (21) sind mit Durchbrüchen versehen, in welche vorstehende Zapfen eingreifen, die an den Schlitzen der anderen Plattenschar angebracht sind.
Die Umrisse von Plattenelementen (11 , 12) können zwei Abschnitte mit mäanderförmigen (73, 74) und jeweils zusammenpassenden Umrissen aufweisen, welche zusammengefügt und durch Verkleben oder Verschweißen miteinander verbunden werden, wodurch das jeweilige Plattenelement die Gestalt eines geschlossenen, konischen Rings erhält. Diese Plattenelemente (11 , 12) werden typischerweise für den Zusammenbau von Formkörpern verwendet, wie sie in Fig. 5 dargestellt sind. Plattenelemente können die unterschiedlichsten Randumrisse aufweisen. Es können z.B. Formen auftreten wie Sägezähne (14), freie Kurvenlinien (15), Zacken mit geraden Flanken (16), zusammengesetzte Kreissegmente (17), Wellenlinien (18) oder Randumrisse in Zickzack-Formen (19).
Fig. 9 zeigt beispielhaft Plattenelemente, die sich kreuzen und an ihren
Kreuzungspunkten Verbindungsschlitze (23, 24) aufweisen, wodurch die Plattenelemente zusammengesteckt sind. Die Gestalt des Formkörpers sowie die Lage und Biegung der Plattenelemente ergibt sich durch den Umriss der Plattenelemente, und durch die Position und Richtung der Verbindungsschlitze (23, 24).
Die Plattenelemente werden an deren Kreuzungspunkten einrastend miteinander verbunden, wobei die Schlitze der einen Plattenschar mit vorstehenden Zapfen (54) versehen sind, die in Durchbrüche (55) eingreifen, die an den Schlitzen der anderen Plattenschar angebracht sind. Hierbei überlappen die verbundenen Plattenelemente entsprechend der doppelten Schlitztiefe (84). Die Überlappung ist hierbei nicht zwingend identisch mit der Tiefe der Plattenelemente.
Die Plattenelemente werden aus offenporigen Schaumstoffen, Kunststoffen, Holz, Sperrholz, Pappen sowie metallischen und/oder perforierten Werkstoffen oder aus einer beliebigen Kombination dieser Werkstoffe gefertigt. Die Weite der Verbindungsschlitze (59) ist an die Dicke der Materialien (60) aus denen die Plattenelemente gefertigt sind, angepasst.
Fig. 10 zeigt beispielhaft ein Plattenelement (72), welches zwei Abschnitte mit mäanderförmigen (75) und jeweils zusammenpassenden Umrissen aufweist, welche zusammengefügt und durch Verkleben oder Verschweißen miteinander verbunden werden (76). Dadurch erhält das jeweilige Plattenelement die Gestalt eines geschlossenen, konischen Rings.
Solche Plattenelemente werden typischerweise für den Zusammenbau von Formkörpern verwendet, wie sie in Fig. 5 dargestellt sind. Die Gestalt des Formkörpers sowie die Lage und Biegung der Plattenelemente ergibt sich durch den Umriss der Plattenelemente, und durch die Position und Richtung der Verbindungsschlitze (25).
Fig. 11 zeigt beispielhaft die Markierung von Plattenelementen, wodurch die
Einbaurichtung und Einbauposition bestimmt ist. Jedes Plattenelement ist eindeutig markiert, indem es eine Anordnung von Kerben und Erhebungen (56) aufweist, womit die Orientierung des Bauteils im Formkörper bestimmt ist.
Jedem einzelnen Plattenelement wird durch die Anordnung von Kerben und Erhebungen (56) analog zu dem binären Zahlensystem (57) eine fortlaufende Teilenummer (58) zugeordnet, wodurch die Einbauposition im Formkörper bestimmt ist.

Claims

1. Formkörper (Fig. 1 , Pos. 1 ), (Fig. 2, Pos. 2), (Fig. 3, Pos. 3), (Fig. 4, Pos. 4), (Fig. 5, Pos. 5, 6), (Fig. 6, Pos. 7), (Fig. 7, Pos. 79) zur Absorption, Reflektion und Dämpfung von Luftschallwellen, wobei der Körper Plattenelemente (Fig. 8, Pos. 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19) aufweist, die sich kreuzen und an ihren Kreuzungspunkten (Fig. 1 , Pos. 81 ), (Fig. 5, Pos. 82), (Fig. 6, Pos. 83) Verbindungsschlitze (Fig. 8, Pos. 20, 21 , 22), (Fig. 9, Pos. 23, 24), (Fig. 10, Pos. 25) aufweisen, wodurch die Plattenelemente zusammengesteckt sind und sich so zu einer skelettartigen Struktur mit mehreren Zellen (Fig. 1 , Pos. 27), (Fig. 2, Pos. 29), (Fig. 3, Pos. 62), (Fig. 4, Pos. 63), (Fig. 5, Pos. 80), (Fig. 6, Pos. 77), (Fig. 7, Pos. 69) unterschiedlicher Geometrie zusammenfügen, wobei durch die unterschiedliche Geometrie der Zellen (Fig. 1 , Pos. 27), (Fig. 2, Pos. 29), (Fig. 3, Pos. 62), (Fig. 4, Pos. 63), (Fig. 5, Pos. 80), (Fig. 6, Pos. 77), (Fig. 7, Pos. 69) mehrere unterschiedliche Frequenzbereiche der Luftschallwellen absorbiert, reflektiert und/oder gedämpft werden, wobei sich die Gestalt des Formkörpers sowie die Lage und Biegung der Plattenelemente durch den Umriss der Plattenelemente, (Fig. 8, Pos. 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19) und durch die Position und Richtung der Verbindungsschlitze (Fig. 8, Pos. 20, 21 , 22), (Fig. 9, Pos. 23, 24), (Fig. 10, Pos. 25) ergeben.
2. Formkörper nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Vorder-, (Fig. 1 , Pos. 26) als auch die Rückseite (Fig. 1 , Pos. 28) des Formkörpers jeweils eine Schar von Plattenelementen (Fig. 1 , Pos. 30, 31 ) aufweist, wobei sich eine Trennfläche (Fig. 1 , Pos. 32) ergibt, die durch die jeweiligen Kreuzungspunkte (Fig. 1 , Pos. 81 ) , (Fig. 5, Pos. 82), (Fig. 6, Pos. 83) der beiden Scharen der Plattenelemente definiert ist, wobei die Plattenelemente einer jeweiligen Schar verschiedene sich zur Trennfläche hin erweiternde (Fig. 1 , Pos. 33) und/oder sich zur Trennfläche hin verengende Winkel (Fig. 2, Pos. 34) zueinander haben und/oder variierende Abstände (Fig. 3, Pos. 35, 36) zueinander haben und/oder unterschiedliche Krümmungen (Fig. 4, Pos. 37, 38) aufweisen und/oder unterschiedlich geformte Randumrisse (Fig. 8, Pos. 14, 15, 16, 17, 18, 19) aufweisen.
3. Formkörper nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Größe der Zellen (Fig. 1 , Pos. 27), (Fig. 2, Pos. 29), (Fig. 3, Pos. 62), (Fig. 4, Pos. 63), (Fig. 5, Pos. 80), (Fig. 6, Pos. 77), (Fig. 7, Pos. 69) und/oder die Tiefe (Fig. 2, Pos. 48), (Fig. 8, Pos. 49) der Plattenelemente der jeweiligen Plattenscharen unterschiedlich sind, wodurch sich sowohl ein mittlerer Abstand zwischen den Plattenelementen als auch ein Abstands- zu Tiefenverhältnis der Zellen ergibt, so dass die jeweiligen Zellen unterschiedliche Frequenzbereiche aus einem Frequenzspektrum absorbieren, reflektieren und/oder dämpfen.
4. Formkörper nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Neigung der Plattenelemente in einer Vorzugsrichtung ausgeführt ist (Fig. 3, Pos. 50, 51 , 52, 53), wodurch eine richtungsabhängige Absorption, Reflektion und/oder Dämpfung erreicht wird.
5. Formkörper nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenelemente an deren Kreuzungspunkten durch Schlitze (Fig. 8, Pos. 20, 21 , 22), (Fig. 9, Pos. 23, 24), (Fig. 10, Pos. 25) einrastend miteinander verbunden sind, wobei die Schlitze (Fig. 8, Pos. 20, 22) der einen Plattenschar mit vorstehenden Zapfen (Fig. 9, Pos. 54) versehen sind, die in Durchbrüche (Fig. 9, Pos. 55) eingreifen, die an den Schlitzen (Fig. 8, Pos. 21 ) der anderen Plattenschar angebracht sind.
6. Formkörper nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Plattenelement eindeutig markiert ist, indem es eine Anordnung von Kerben und Erhebungen (Fig. 1 1 , Pos. 56) aufweist, welche die Orientierung des Plattenelements im Formkörper anzeigt und jedem Plattenelement durch die Anordnung von Kerben und Erhebungen (Fig. 1 1 , Pos. 56) anhand des binären Zahlensystems (Fig. 1 1 , Pos. 57) eine fortlaufende Teilenummer (Fig. 1 1 , Pos. 58) zugeordnet wird, womit die Einbauposition des jeweiligen Plattenelements im Formkörper bestimmt ist.
7. Formkörper nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenelemente aus offenporigen Schaumstoffen, Kunststoffen, Holz, Sperrholz, Pappen sowie metallischen und/oder perforierten Werkstoffen oder aus einer beliebigen Kombination dieser Werkstoffe gefertigt werden, wobei die Weite der Verbindungsschlitze (Fig. 9, Pos. 59) an die Dicke der Materialien (Fig. 9, Pos. 60) aus denen die Plattenelemente gefertigt sind, angepasst ist.
8. Formkörper nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper einen versteifenden Rahmen aufweist (Fig. 4, Pos. 61 ), (Fig. 7, Pos. 64), der aus Kunststoff, Holz oder einem metallischen Werkstoff besteht und an dessen Rahmenteilen die Plattenelemente an deren äußeren Enden in Durchbrüchen (Fig. 4, Pos. 65), (Fig. 8, Pos. 66, 67, 68) geführt werden.
9. Formkörper nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestalt des Formkörpers einen gekrümmten, unregelmäßigen Tonnenkörper aufweist (Fig. 5, Pos. 5, 6), wobei Plattenelemente die Gestalt geschlossener Ringe aufweist (Fig. 5, Pos. 70, 71 ).
10. Formkörper nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umrisse von Plattenelementen (Fig. 8, Pos. 1 1 , 12), (Fig. 10, Pos. 72) zwei Abschnitte mit mäanderförmigen (Fig. 8, Pos. 73, 74), (Fig. 10, Pos. 75) und jeweils zusammenpassenden Umrissen aufweisen, welche zusammengefügt und durch Verkleben oder Verschweißen miteinander verbunden sind (Fig. 10, Pos. 76), wodurch sich für das jeweilige Plattenelement die Gestalt eines geschlossenen, konischen Rings (Fig. 5, Pos. 70, 71 ) ergibt.
1 1. Formkörper nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestalt des Formkörpers einen gekrümmten, unregelmäßigen Tonnenkörper aufweist (Fig. 6, Pos. 7), wobei die beiden Scharen der Plattenelemente (Fig. 6, Pos. 46 und 47) diagonal angeordnet sind so das sie spiralförmig entlang der Trennfläche verlaufen.
12. Formkörper nach Anspruch 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Plattenelemente an Positionen innerhalb der Trennfläche auslaufen (Fig. 6, Pos. 78).
13. Anordnung mehrerer Formkörper nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass gleiche oder unterschiedliche Formkörper aneinander gereiht sind (Fig. 7, Pos. 79), wodurch eine großflächige Abdeckung und somit erhöhte akustische Wirksamkeit erzielt wird.
14. Verwendung von Formkörpern nach Anspruch 1 bis 13 zur Absorption, Reflektion und/oder Dämpfung von Luftschallwellen.
15. Verwendung von Formkörpern nach Anspruch 1 bis 14 als Wandverkleidung, Deckenverkleidung, Fensterverkleidung, Raumteiler, Beschattungselement, Gitterrost zur Abdeckung von Öffnungen, Lichtkörper, Dekorationselement und/oder Skulptur im Freien, in Innenräumen, Konzertsälen, Konferenzräumen, Lobbys, Wohnräumen und/oder Kabinen von Verkehrsmitteln.
16. Verwendung von Formkörpern nach Anspruch 1 bis 15 als Stützstruktur für das Bespannen mit Textilien, Papier, Kunststofffolien, technischen Geweben und/oder perforierten Werkstoffen oder mit einer beliebigen Kombination dieser Werkstoffe.
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