DE10051659C1

DE10051659C1 - Schallabsorberanordnung

Info

Publication number: DE10051659C1
Application number: DE2000151659
Authority: DE
Inventors: Xuegin Zha; Horst Drotleff; Helmut Fuchs; Philip Leistner
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2000-10-18
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2002-03-07
Anticipated expiration: 2020-10-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schallabsorberanordnung auf Wänden oder als abgehängte oder fest oder lösbar angebrachte Unterdecke mit plattenförmigen Absorberelementen, die faseriges oder poröses Material enthalten und eine luftundurchlässige Abdeckung aufweisen, wobei zwischen den Absorberelementen mindestens teilweise Spalte mit einer Breite von 0,1-2 mm vorgesehen sind, und die Absorberelemente in einem Rahmen gelagert sind. DOLLAR A Die Erfindung kann beispielsweise als Raumteile in Büros verwendet werden.

Description

Stand der Technik

Zur Schallabsorption werden überwiegend poröse Materialien (Glas-, Mineralwolle, offenporige Schäume etc.) zumeist als Platten aber auch in anderer geometrischer Gestalt verwendet. Bereits dünne Schichten führen zu einer hohen Absorption der einfallenden Schallwellen, sofern die Schichtdicke nur mindestens einem Achtei bis zu einem Viertel ihrer Wellenlänge entspricht. Um die Oberflächen der Absorberplatten möglichst ohne Beeinträchtigung ihrer Absorptionswirkung mechanisch zu schützen, sind schalldurchlässige Schutzschichten erforderlich. Sie können aus stoff- oder gewebeartigen Lagen mit geringem Strömungswiderstand sowie aus stabilen Loch- oder Schlitzplatten (Metall, Kunststoff, Holz etc.) bestehen. Die Schalldurchlässigkeit von Lochplatten ist gegeben, wenn einfallende Schallwellen unbeeinflußt die Lochplatte durchdringen und in die Absorberschicht eindringen. Deshalb werden sowohl die Fläche und Anzahl der Löcher ausreichend groß als auch die Abstände zwischen den Löchern möglichst gleichmäßig und klein gewählt.

Die Schallabsorption mit homogenen porösen Absorbern ist für tiefe Frequenzen auf entsprechend dicke Schichten angewiesen, wofür in der Praxis häufig die Raumtiefe fehlt. In diesem Frequenzbereich werden dafür Resonanzsysteme eingesetzt, die sich aus mehreren, miteinander gekoppelten schwingfähigen Einzelelementen zusammensetzen. Ein vielfach modifiziertes und kombiniertes Funktionsprinzip ist der sogenannte Helmholtz-Resonator (z. B. US 4319661, US 3819007) als Verknüpfung eines masseartigen Luftpfropfens mit einem federartigen kompressiblen Luftvolumen. Diese beiden Komponenten bestimmen den Frequenzbereich der Schallabsorption. Bei mehreren Luftpfropfen vor einer Luftfeder definieren diese in ihrer Gesamtheit die zu berücksichtigende Luftmasse. Eine solche Ausführung repräsentieren z. B. mikroperforierte oder mikrogeschlitzte Platten (DE 43 15 759, DE 44 37 196, DE 197 54 107). Diese Platten stellen auf Grund ihrer sehr kleinen Lochdurchmesser und der damit verbundenen hohen Lochreibung eine besondere Spielart des Helmholtz-Resonators dar.

In einigen Fällen befinden sich vor den Luftpfropfen bzw. Luftöffnungen (Löcher, Schlitze etc.) dieser Resonatoren weitere Schichten, die wiederum je nach Strömungswiderstand schalldurchlässig sein oder eine zusätzliche Reibung und damit eine breitbandigere Schallabsorption des Helmholtz- Resonators bewirken können. Andererseits können diese Schichten in Form von Folien oder dünnen Platten ein mit dem Helmholtz-Resonator kombiniertes Resonanzsystem (DE 35 04 208) bilden. Je nach den Eigenschaften der Folien oder Platten stellen sie mechanische Masse-Feder- Systeme oder Plattenschwinger dar. Diese mechanischen Masse-Feder- Resonatoren allein repräsentieren ebenfalls eine große Gruppe von Schallabsorbern. Als federartige Komponenten dienen geschlossene Luftvolumina oder elastische bzw. poröse Absorberschichten. Die Ausführung (geometrische, elastische und Materialeigenschaften) der masseartigen Komponente entscheidet, ob es sich um bloße Masse-Feder-Resonatoren (biegeweiche Folien bzw. Membranen) (DE 195 06 511) oder um Plattenschwinger (biegesteife Platten) (DE 43 12 883) mit angeregten Biegeschwingungen handelt. Darüber hinaus beeinflussen die Art der Randeinspannung (starr, beweglich etc.) und die mechanische Kopplung der Komponenten (starr, elastisch) die Funktionsweise und Wirkung dieser Resonanzsysteme.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schallabsorberanordnung dahingehend zu verbessern, dass sie ein breiteres Absorptionsspektrum aufweist, optisch gut aussieht und gegebenenfalls auch als Raumteiler Verwendung finden kann. Diese Aufgabe wird durch die Schallabsorberanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein wesentliches Element der Erfindung besteht darin, dass der Schall durch die Spalte in die Kanten des Schallabsorbers eindringen kann und dort von dem porösen Absorber absorbiert werden kann. Wenn der Spalt hinter der Abdeckung des Absorbers als Schattenfuge ausgebildet ist, sieht man erstens den Spalt als Beobachter nur wenn man sehr genau hinsieht und nahe genug dran ist. Durch die gegenüber dem Spalt vergrößerte Öffnung kann der Schall in alle Winkel gestreut werden und daher besser in die Kanten des Absorbers eindringen. Die Abdeckung des Absorbers soll weiterhin luftundurchlässig ausgebildet sein, sodass eine glatte Oberfläche möglich ist, die sich im Wohnbereich nicht von dem normalen Wohnbereich unterscheidet. Zu diesem Zweck kann die Abdeckung lackiert, beschichtet, bemalt oder beispielsweise mit einer Tapete beklebt sein, so dass jedes Design möglich ist.

Weiterhin wird durch die Verwendung der Verbundplattenresonatoren wie sie im Stand der Technik beschrieben ist, der Absorptionsbereich auf sehr tiefe Frequenzen auf bis zu 50 Hz erweitert. Für die Verwendung als Raumteiler ist die Absorberanordnung besonders geeignet, da durch einen relativ lockeren Einbau in den Rahmen gewährleistet ist, dass die Spalten vorhanden sind und ihre Wirkung entfalten können. Besonders geeignet sind leichte gesinterte Leichtbaustoffe, z. B. nach DE 197 12 835, da sie gegenüber Mineralwolle wesentlich schwerer sind und ein breiteres Schallabsorptionsspektrum aufweisen. In Fig. 2 ist die Schalldämmung eines solchen Bauteils gezeigt, wobei zusätzlich noch das Bauteil durch die spezielle Anordnung insbesondere durch die Spalte auch absorbierend wirkt.

Ausführungsbeispiel

Fig. 1 zeigt den Raumteiler mit einer Schallabsorberanordnung nach der Erfindung. Hierbei sind die Absorber Elemente 1 in einem Rahmen 3 angeordnet. Die Elemente weisen auf einer Seite, vorzugsweise der sichtbaren Frontseite, eine luftundurchlässige Abdeckung 5 auf, die z. B. ein Lack, eine Farbschicht, eine dünne Kunststoffbeschichtung, Papier oder auch ein Furnier sein kann.

Wenn das Absorberelement 1 locker in den Rahmen 3 eingelegt ist, bilden sich automatisch Spalten 2, wodurch der Schall in die Kanten des Absorbers eintreten kann.

Es ist vorteilhaft, wenn wie im untersten Teil von Fig. 1, eine Schattenfuge 6 vorgesehen ist, die durch die Abdeckung 5 optisch verdeckt ist. Die sehr schmalen Spalte 2 werden kaum wahrgenommen, da durch den vorhandenen Rahmen der Spalt nicht besonders in Erscheinung tritt. Gegebenenfalls kann, sofern der Spalt breiter ausgebildet ist, eine gelochte Leiste 4 vorgesehen sein, die den Spalt 2 optisch abdeckt.

Es ist auch möglich, in dem Raumteiler verschiedene Absorber einzusetzen, sodass das absorbierde Frequenzspektrum auf die zu erwartenden und zu dämpfenden Spektren eingestellt werden kann.

Claims

1. Schallabsorberanordnung auf Wänden oder als abgehängte oder fest oder lösbar angebrachte Unterdecke mit plattenförmigen Absorberelementen (1), die faseriges oder poröses Material enthalten und eine luftundurchlässige Abdeckung (5) aufweisen, wobei zwischen den Absorberelementen (1) mindestens teilweise Spalte (2) mit einer Breite von 0,1-2 mm vorgesehen sind, und die Absorberelemente in einem Rahmen (3) gelagert sind.

2. Schallabsorberanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Spalt eine Schattenfuge (6) ausgebildet ist.

3. Schallabsorberanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt 0,1-10 mm breit ist.

4. Schallabsorberanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Absorbern Verbund-Platten-Resonatoren und/oder Platten vorgesehen sind, die nicht als Absorber ausgebildet sind.

5. Schallabsorberanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten Holz-, Gipskarton-, Metall-, Glas- oder Kunststoffplatten sind.

6. Schallabsorberanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallabsorberanordnung als Raumteiler ausgebildet ist.

7. Schallabsorberanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorber schachbrettartig mit der Abdeckung auf der Vorderseite und dann auf der Rückseite des Raumteilers angeordnet sind.

8. Schallabsorberanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (5) aus einem Lack oder einer Kunststoffbeschichtung oder aus einer dünnen luftundurchlässigen Schicht, die mit dem Absorber verklebt ist, besteht.

9. Schallabsorberanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (5) sich über die Schattenfuge (6) erstreckt, aber den Spalt (2) freilässt.

10. Schallabsorberanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorber aus Mineralwolle oder geschäumtem Material oder aus gesinterten Blähton, Blähglas oder Perlit, z. B. nach DE 197 12 835 besteht.

11. Schallabsorberanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über dem Spalt eine gelochte Leiste (4) vorgesehen ist.