CH684279A5

CH684279A5 - Lärmschutzelement für Lärmschutzwände.

Info

Publication number: CH684279A5
Application number: CH200191A
Authority: CH
Inventors: Dieter Ludwig
Original assignee: Umb Trading Ltd
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1994-08-15
Also published as: DE4220547A1

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Lärmschutzelement für Lärmschutzwände.

Derartige Lärmschutzwände werden hauptsächlich entlang von Bahngeleisen und Strassen, aber auch bei Flugplätzen oder Industrieanlagen eingesetzt, um benachbarte Wohn- oder Erholungsgebiete vor Lärmimmissionen zu schützen, und sind seit geraumer Zeit in verschiedenen Ausführungen bekannt. Üblicherweise bestehen diese bekannten Lärmschutzwände aus bausteinartigen Elementen, die meist zwischen in Abständen gesetzte Pfosten eingefügt sind. Als Baustoff für die Elemente wird Beton, Faserzement, Metall oder Holz verwendet.

Der Entwicklung der vorliegenden Erfindung liegen nun jedoch - abweichend vom Stand der Technik - die folgenden Leitgedanken zugrunde: Gebrauchter Altgummi, der heutzutage, beispielsweise in Form von Altreifen, bekanntlich in erheblichen Mengen anfällt, sowie Kunststoffabfälle aus Industrie und Haushalt stellen ein grosses Entsorgungsproblem dar. Eine Möglichkeit zur sinnvollen Entsorgung ist die Wiederaufarbeitung des Altgummis oder der Kunststoffabfälle zu sogenannten Recycling-Materialien. Da die Eigenschaften von Recycling-Materialien nicht in allen Belangen denjenigen von neu produziertem Gummi oder Kunststoff entsprechen, müssen neue und zweckmässige Anwendungen für Recycling-Materialien gefunden werden.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Lärmschutzelement für Lärmschutzwände, insbesondere für den Einsatz an Bahngeleisen und Strassen, vorzuschlagen, welches als Hauptkomponente Gummi, allgemeine Elastomere, oder Kunststoffe aufweist, und zwar vorzugsweise in Form von Recycling-Materialien. Dabei soll ein konstruktiver Aufbau für eine Lärmschutzwand geschaffen werden, der sowohl in praktisch-technischer, als auch in ästhetischer Hinsicht von den speziellen Möglichkeiten dieser Materialien Gebrauch macht und zudem eine einfache Montage und Wartung erlaubt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die in den Patentansprüchen und insbesondere im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Kennzeichen.

Durch die Verwendung von Elastomer- oder Kunststoffgranulat oder -pulver, welches mit einem Bindemittel, beispielsweise mit Polyurethan, unter hohem Pressdruck gebunden ist, ergibt sich ein sehr festes und stabiles Lärmschutzelement, welches eine sehr gute Schalldämmung aufweist. In Kombination mit den gemäss bevorzugten Ausführungsformen zusätzlich vorgesehenen Schallabsorptionsmitteln wird so eine ausgezeichnete Lärmschutzwirkung sowohl durch Schalldämmung, wie auch durch Schallabsorption erreicht.

Der erfindungsgemässe Aufbau der Lärmschutzelemente gibt weiter vorteilhaft die Möglichkeit, Granulat oder Pulver von Recycling-Elastomeren oder Recycling-Kunststoffen zu verwenden und damit eine sinnvolle Wiederverwendung dieser Materialien zu schaffen. In bevorzugten Ausführungsformen bestehen zudem auch die zusätzlichen Schallabsorptionsmittel aus mit einem Bindemittel gebundenem Elastomer- oder Kunststoffgranulat, sodass auch hierfür Recycling-Materialien eingesetzt werden können.

Konstruktiv erlaubt der verwendete Werkstoff eine weitgehend variable Formgebung, ohne dadurch den Herstellungsprozess für die Lärmschutzelemente unerwünscht zu verkomplizieren oder zu verteuern. Damit kann die Form einer Lärmschutzwand in einfacher Weise auf den jeweiligen Verwendungszweck angepasst und äusserlich ansprechend gewählt werden.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 3 in schaubildlicher Gesamtansicht je eine mögliche Ausführung und Anwendung einer mit erfindungsgemässen Lärmschutzelementen aufgebauten Lärmschutzwand,

Fig. 4 eine geschnittene Teilansicht einer einfachen Ausführungsform eines erfindungsgemässen Lärmschutzelements ohne zusätzliche Schallabsorptionsmittel,

Fig. 5 bis 7 verschiedene Ausführungsformen er-findungsgemässer Lärmschutzelemente mit zusätzlichen Schallabsorptionsmitteln aus Elastomer- oder Kunststoffgranulat,

Fig. 8 einen Ausschnitt eines erfindungsgemässen Lärmschutzelements mit Schallabsorptionsmitteln aus Elastomer- oder Kunststoffgranulat in zwei Schichten unterschiedlicher Porosität und Dichte, und

Fig. 9 eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Lärmschutzelements mit zusätzlichen Schallabsorptionsmitteln aus weichem Fasermaterial.

Beispiele für Lärmschutzwände, die mit erfindungsgemässen Lärmschutzelementen erstellt werden können, sind in den Fig. 1 bis 3 zu sehen. Dem gewünschten Verlauf der Lärmschutzwand folgend sind in Abständen Stützen 2 aufgestellt, an welchen Lärmschutzelemente so angebracht sind, dass sie eine geschlossene Wand bilden. Ein Abschnitt 4 zwischen zwei Stützen kann ein einziges Lärmschutzelement oder auch zwei oder mehr in Richtung der Stützenlängsachse aneinandergereihte Lärmschutzelemente umfassen.

Die Lärmschutzwand von Fig. 1 ist auf einen Einsatz an Bahnlinien angepasst. Mit der gegen die Lärmquelle 6 gekrümmten Form der Stützen und Lärmschutzelemente können die für Bahnlinien mit Oberleitung vorgeschriebenen Sicherheitsabstände berücksichtigt und gleichzeitig die Lärmquelle in optimaler Weise abgeschirmt werden.

Die in Fig. 2 abgebildete Lärmschutzwand eignet sich insbesondere zur Abschirmung von Industrieanlagen. Sie ist mit Lärmschutzelementen aufgebaut, die in horizontaler Richtung leicht gebogen ausgebildet sind. Die Lärmschutzelemente in aufeinanderfolgenden Abschnitten 4 sind jeweils gegensinnig gebogen eingesetzt, sodass sich für die Lärmschutzwand ein S-förmig geschwungener Verlauf ergibt, der die optische Wirkung einer solch grossen und von einem Betrachter oft störend empfundenen Wand vorteilhaft auflockert.

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Die Stützen der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Lärmschutzwände sind einzeln im Boden verankert, zum Beispiel durch Verschrauben mit einer schon vorhandenen Unterlage, oder mittels eigens im Boden eingelassenen Sockeln. Vorteilhaft werden H-Profilstützen verwendet, in welche die Lärmschutzelemente in einfacher Weise von oben eingeschoben werden können.

Fig. 3 stellt eine kleinere Variante einer Lärmschutzwand dar, die beispielsweise zwischen zwei Bahngeleisen, etwa in Bahnhöfen, oder bei lärmigen Strassenbauarbeiten eingesetzt werden kann. So verwendete Lärmschutzwände müssen leicht und möglichst von Hand demontierbar sein. Hier wirkt sich die plattenförmige und vergleichsweise leichte Konstruktion erfindungsgemässer Lärmschutzelemente besonders vorteilhaft aus.

Nach diesen allgemeinen Hinweisen auf Verwendungsmöglichkeiten erfindungsgemässer Lärmschutzelemente soll nun auf deren Aufbau näher eingegangen werden. Die Fig. 4 bis 9 zeigen perspektivische Ausschnitte von Lärmschutzelementen in verschiedenen Ausführungsformen.

Jedes Lärmschutzelement weist als Hauptkomponente ein plattenförmiges Element 8 auf, das sich im wesentlichen über die gesamte Fläche des Lärmschutzelements erstreckt. Dieses plattenförmige Element 8 besteht aus Granulat oder Pulver eines Elastomers oder Kunststoffs, das nach Beimischen eines Bindemittels unter einem hohen Pressdruck von mindestens 100 bar pro Quadratzentimeter zu einem kompakten Werkstoff mit einer Dichte grösser 1 Gramm pro Kubikzentimeter formgepresst worden ist. Dieser Werkstoff besitzt eine hohe Festigkeit und ausgezeichnete Schalldämmungseigenschaften. Die Dicke des plattenförmigen Elements 8 kann entsprechend der benötigten Stabilität und Schalldämmung je nach Anwendungsfall gewählt werden und beträgt in der Regel 2,5 bis 5 Zentimeter. Durch die Festigkeit des plattenförmigen Elements sind die Lärmschutzelemente weitgehend selbsttragend und können auch in grossen Flächenabmessungen von 2 mal 1 Meter und grösser ausgeführt werden, ohne dass sie mit zusätzlichen Stützrespektive Versteifungselementen verstärkt werden müssten.

Das verwendete Granulat oder Pulver braucht nicht aus einer einzigen Elastomer- oder Kunststoffart zu bestehen, sondern kann eine Mischung verschiedener Elastomere und Kunststoffe sein, und auch die Korngrösse muss nicht einheitlich sein und kann von feinstem Staub bis zu mehreren Millimeter variieren. Als Bindemittel kann beispielsweise Polyurethan eingesetzt werden.

Vorteilhaft besteht das Granulat oder Pulver im plattenförmigen Element 8 zu einem erheblichen Anteil, vorzugsweise mindestens zu achtzig Volumenprozent, aus Recycling-Elastomeren oder Recy-cling-Kunststoffen.

Wie in den Fig. 4, 5, 6 und 9 zu ersehen, kann das plattenförmige Element 8 mit einer Schutzschicht 10 versehen sein. Diese Schutzschicht 10 besteht aus alterungsbeständigem, insbesondere UV-beständigem und nichtverfärbendem, Elastomeroder Kunststoffgranulat, welches ebenfalls mit einem Bindemittel gebunden ist. Hierfür verwendbare Elastomere sind zum Beispiel Ethylen/Propylen-Dien-Terpolymere (EPDM). Die Herstellung der Schutzschicht 10 kann zusammen mit der Herstellung des plattenförmigen Elements 8 erfolgen, indem die Ausgangsmaterialien in der beabsichtigten Schichtfolge in die Pressform eingefüllt und anschliessend gemeinsam formgepresst werden. Auf diese Weise wird gleichzeitig die Schutzschicht fest mit dem plattenförmigen Element verbunden.

Die Schutzschicht 10 dient in erster Linie dem Schutz vor Licht- und Witterungseinflüssen. Sie lässt sich jedoch zudem mit einer Einfärbung sowie mit einer Strukturierung, zum Beispiel einem Rippen- oder Rillenprofil (vgl. Fig. 4), versehen und bietet damit die Möglichkeit, die Sichtseite der Lärmschutzwand auch optisch ansprechend zu gestalten und den örtlichen Verhältnissen anzupassen.

Eine einfache, gerade Ausführung eines erfindungsgemässen Lärmschutzelements zeigt Fig. 4. Dieses besteht allein aus einem schalldämmenden plattenförmigen Element 8, das auf beiden Flachseiten mit einer Schutzschicht 10 überdeckt ist.

Zur Verstärkung der Lärmschutzwirkung weisen weitere Ausführungsformen zusätzliche Schallabsorptionsmittel auf. Vorzugsweise bestehen diese Schallabsorptionsmittel ebenfalls aus einem mit einem Bindemittel gebundenen Elastomer- oder Kunststoffgranulat. Dieses ist jedoch nur unter einem leichten Druck formgepresst, sodass ein poröser Werkstoff mit einer Dichte zwischen 0,2 und 0,9 Gramm pro Kubikzentimeter entsteht, der die gewünschten Schallabsorptionseigenschaften besitzt. Speziell günstige Eigenschaften werden mit Granulatteilchen in der Form grober Späne erzielt. Da sich auch für diesen Werkstoff, der der Einfachheit halber im weiteren Text als poröses Granulatmaterial bezeichnet werden soll, Recycling-Elastomere oder -Kunststoffe verwenden lassen, ergeben sich so sehr wirkungsvolle Lärmschutzelemente, die zu einem überwiegenden Teil aus Recycling-Materialien bestehen können.

Ausführungsformen von Lärmschutzelementen mit Schallabsorptionsmitteln aus dem oben beschriebenen porösen Granulatmaterial sind in den Fig. 5 bis 8 abgebildet. In Fig. 5 sind die Schallabsorptionsmittel eine etwa 4 bis 6 Zentimeter dicke Schicht 12, welche auf einer Flachseite am plattenförmigen Element 8 anliegt. Um dem Lärmschutzelement auf den Schmalseiten einen einheitlich festen Abschluss zu geben, kann am Rand des plattenförmigen Elements 8 ein vorstehender Wandabschnitt 8a ausgebildet sein, der die Schicht 12 seitlich abdeckt. Das Lärmschutzelement ist leicht gebogen geformt und liesse sich deshalb beispielsweise für die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Lärmschutzwände einsetzen.

Beim in Fig. 6 dargestellten Lärmschutzelement sind die Schallabsorptionsmittel eine etwa 2 bis 4 Zentimeter dicke Schicht 12' aus porösem Granulatmaterial, die zur Verstärkung der Schallabsorption V-förmige Faltungen aufweist. Anstelle der abgebildeten Faltungen könnten auch andere die Schallabsorption verstärkende Strukturen ausgebildet sein, zum Beispiel pyramidenförmige Erhöhungen

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Wie in Fig. 7 zu sehen, ist es auch möglich, das plattenförmige Element 8 auf beiden Flachseiten mit einer schallabsorbierenden Schicht 12 zu versehen. Derartige Lärmschutzelemente eignen sich insbesondere für den Einsatz zwischen zwei Lärmquellen, beispielsweise zwischen Bahngeleisen (vgl. Fig. 3).

Neueren akustischen Modellüberlegungen zufolge sind mit mehrschichtigen Strukturen, deren Schichten bezüglich Festigkeit und Dichte variieren, speziell vorteilhafte Schallabsorptionseigenschaften zu erzielen. Da das oben beschriebene poröse Granulatmaterial durch geeignete Wahl der Granulatkorn-grösse und -form sowie des angewendeten Pressdrucks in unterschiedlicher Festigkeit, Dichte und Porosität produziert werden kann, sind hiermit einfach und kostengünstig derartige mehrschichtige Schallabsorptionsmittel herzustellen. Fig. 8 illustriert einen entsprechenden Aufbau mit einer Schicht 16 von kleinerer Dichte und grösserer Porosität und einer Schicht 18 von grösserer Dichte und kleinerer Porosität.

Eine weitere Variante eines Lärmschutzelements mit Schallabsorptionsmitteln, die nicht aus porösem Granulatmaterial bestehen, zeigt Fig. 9. Hier umfassen die Schallabsorptionsmittel ein weiches Fasermaterial 20, beispielsweise eine Glasfaser- oder Mineralfasermatte oder Steinwolle, und eine mit Ausnehmungen versehene Abdeckung 22, beispielsweise ein Lochblech oder eine gelochte Kunststoffoder Elastomerplatte. Zum Schutz vor Feuchtigkeit kann das Fasermaterial von einer wasserdichten Folie umhüllt sein.

Allgemein sind die erfindungsgemässen Lärmschutzelemente bevorzugt vorgefertigte Bauteile in sogenannter Kassettenbauart. Eventuell für den Aufbau einer Lärmschutzwand benötigte Befestigungsteile können in das plattenförmige Element 8 einvulkanisiert sein. Um dem Lärmschutzelement eine besonders grosse Stabilität und Dauerhaftigkeit zu geben, lässt es sich mit einem Profilrahmen (vgl. Fig. 3) oder mit anderen zusätzlichen Verstärkungselementen versehen.

Abschliessend sei erwähnt, dass die beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen lediglich Beispiele darstellen, die vom Fachmann im Rahmen des im unabhängigen Patentanspruch definierten Erfindungsgedankens in mannigfaltiger Weise abgewandelt werden können. So sind etwa Lärmschutzelemente vorstellbar, die nicht wie vorliegend gezeigt eine rechteckige, sondern eine beliebige, zum Beispiel sechseckige oder rautenartige Form haben. Auch könnten die Lärmschutzelemente gegebenenfalls durch in das plattenförmige Element eingefügte Festigkeitsträger, wie sie aus dem Reifenbau beispielsweise in Form von Fasern oder Gewebe beziehungsweise Kord aus Stahl, Polyester, Aramid, Polyamid, Glas usw. bekannt sind, zusätzlich verstärkt sein. Und weiter lassen sich Lärmschutzelemente, die gemäss der Erfindung ausgebildet sind, selbstverständlich darüberhinaus mit anderen bekannten Schallschutzmitteln versehen oder mit solchen kombinieren.

Claims

Patentansprüche

1. Lärmschutzelement für Lärmschutzwände, dadurch gekennzeichnet, dass dieses wenigstens ein vornehmlich der Schalldämmung dienendes platten-förmiges Element (8) mit einer Dichte grösser 1 g/cm3 aus mit einem Bindemittel unter einem Pressdruck von mindestens 100 bar/cm2 gebundenem Elastomergranulat oder -pulver und/oder Kunststoffgranulat oder -pulver umfasst.

2. Lärmschutzelement nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige Element (8) zu mindestens achtzig Volumenprozent aus wiederaufbereiteten Recycling-Elastomeren oder Recycling-Kunststoffen besteht.

3. Lärmschutzelement nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Flachseite des plattenförmigen Elements (8) von einer Schutzschicht (10) aus alterungsbeständigem, mit einem Bindemittel gebundenem Elastomer- und/oder Kunststoffgranulat überdeckt ist.

4. Lärmschutzelement nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieses wenigstens auf einer seiner Flachseiten zusätzliche Schallabsorptionsmittel (12, 12', 16, 18; 20, 22) aufweist.

5. Lärmschutzelement nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallabsorptionsmittel wenigstens eine Schicht (12, 12', 16, 18) umfassen, die aus Elastomer- und/oder Kunststoffgranulat besteht, welches mit einem Bindemittel zu einem porösen Material mit einer Dichte zwischen 0,2 g/cm3 und 0,9 g/cm3 gebunden ist.

6. Lärmschutzelement nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallabsorptionsmittel aus zwei oder mehr übereinanderliegenden Schichten (16, 18) mit unterschiedlicher Porosität und Dichte bestehen.

7. Lärmschutzelement nach einem der Patentansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallabsorptionsmittel (12, 12', 16, 18) zu mindestens achtzig Volumenprozent aus wiederaufbereiteten Recycling-Elastomeren oder Recycling-Kunststoffen bestehen.

8. Lärmschutzelement nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Bindemittel Polyurethan ist.

9. Lärmschutzelement nach einem der Patentansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallabsorptionsmittel eine die Schallabsorption verstärkende Struktur, beispielsweise pyramidenförmige Erhöhungen, konische Ausnehmungen oder nutenförmige Vertiefungen, aufweisen.

10. Lärmschutzelement nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallabsorptionsmittel ein Fasermaterial (20) sowie eine das Fasermaterial auf der Aussenseite überdeckende Abdeckung (22) mit einer Vielzahl von Ausnehmungen für den Durchtritt von Schallwellen umfassen.

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11. Lärmschutzelement nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (22) eine Kunststoff- oder Elastomer-Platte oder ein Metallblech ist.

12. Lärmschutzelement nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Kassette ausgebildet ist, insbesondere geeignet zum direkten Einschieben zwischen zwei H-Profil-Stützen.

13. Lärmschutzwand mit im Abstand angeordneten Stützen (2) und an den Stützen gehaltenen, gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 12 ausgebildeten Lärmschutzelementen.

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