DE19946312A1

DE19946312A1 - Schallabsorbierendes Lichtelement

Info

Publication number: DE19946312A1
Application number: DE1999146312
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Scholz
Original assignee: Brakel Aero GmbH
Current assignee: Velux Commercial Production De Voerde GmbH
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2001-04-19

Abstract

Ein Lichtelement (1) ist als Schallabsorber mit einer äußeren, durchgehenden Platte (2) und einer inneren, gelochten Platte (3), die lichtdurchlässig und voneinander in einem Abstand angeordnet sind und einen Zwischenraum bilden, in dem sich schallabsorbierendes Material (6) befindet, ausgestaltet, indem die Platten (2, 3) aus Kunststoff bestehen, das schallabsorbierende Material (6) lichtdurchlässig ist und zumindest annähernd den gesamten Zwischenraum ausfüllt. Das schallabsorbierende Material (6) ist vorzugsweise ein Glasfasergespinst mit einem Flächengewicht von bis zu 3 kg/m·2·, einer Dicke von bis zu 100 mm und einem Lichttransmissionswert Ð >= 0,5. An der der äußeren Platte (2) zugewandten Seite der inneren Platte (3) ist eine deren Löcher (7) abdeckende licht- und schalltransparente Folie (8) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein als Schallabsorber ausgestaltetes Lichtelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 91 16 233.5 sind derartige Lichtelemente bekannt, bei denen zwei Glasscheiben mit Abstand voneinander angeordnet sind, wobei in dem Zwischenraum in den seitlichen Randbereichen der Verglasung im wesentlichen lichtundurchlässige Schallschluckelemente angeordnet sind. Die innere der beiden Glasscheiben ist mit einer Vielzahl von Durchbrechungen ver sehen, durch die der Schall in den Zwischenraum eintreten kann, dort mehrfach reflektiert und schließlich von den Schallschluckelementen in den Randbereichen absorbiert wird. Derartige schallabsorbierende Verglasungen sind sehr schwer und haben einen für viele Einsatzzwecke nur unzureichenden Schallabsorptionsgrad. Außerdem sind Glasplatten sehr schallhart, so daß durch die Lochung der vorderen Glasplatte senkrecht auf die hintere Glasplatte auftreffende Schallwellen ebenfalls senkrecht reflektiert und daher durch die Lochung der vorderen Platte wieder zurück in den Raum geworfen werden.

Die Erfindung befaßt sich daher mit dem Problem, ein schallabsorbierendes Licht element zu schaffen, das einfach und preisgünstig zu fertigen ist und bei geringem Gewicht einen hohen Schallabsorptionsgrad aufweist.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Lichtelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Verwendung von Kunststoff für die äußere und die innere Platte des Lichtelementes wird dieses wesentlich leichter und schon vom Grundwerkstoff her weniger schallhart als Lichtelemente aus Glas. Eine bedeutenden Verbesse rung der Schallabsorption erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Lichtelement da durch, daß das schallabsorbierende Material den gesamten Zwischenraum zwi schen den beiden Kunststoffplatten ausfüllt, so daß durch die Löcher der inneren Platte eindringende Schallwellen gegebenenfalls noch geringfügig gestreut, im wesentlichen aber unmittelbar absorbiert werden und im Gegensatz zu den vor bekannten schallabsorbierenden Lichtelementen nahezu keine Schallreflexion erfolgt.

Um die Lichtdurchlässigkeit des Lichtelementes zu gewährleisten, ist ein licht durchlässiges schallabsorbierendes Material zu wählen. Insbesondere Glasfaserge spinst hat hier ideale Eigenschaften, da es locker gesponnen einen hohen Schall absorptionsgrad aufweist und dennoch im hohen Masse lichtdurchlässig ist. Dar über hinaus hat Glasfasergespinst positive Wärmedämmeigenschaften, die ein derart gefülltes Lichtelement in der praktischen Anwendung besonders interessant machen.

Zwar ist das erfindungsgemäße Lichtelement bei der Verwendung von Glasflaser gespinst als schallabsorbierendes Material nicht mehr vollständig durchsichtig, jedoch gibt es breite Einsatzbereiche, in denen vollständige Transparenz nicht erforderlich ist. So werden beispielsweise die Decken von Fabrikhallen häufig mit Lichtbändern, Oberlichtern oder dergleichen ausgestattet, die schon bei her kömmlichen, nicht schallabsorbierenden Lichtelementen nicht transparent aus gebildet sind. Gerade in Fabrikhallen ist der Schallpegel häufig sehr hoch und die Verwendung von Schallabsorbern erwünscht oder sogar vorgeschrieben. Da bei derartigen Hallen häufig 15% bis 20% der Hallengrundfläche an der Hallen decke mit Lichtelementen bestückt ist, können hier die erfindungsgemäßen schallabsorbierenden Lichtelemente eine Doppelfunktion übernehmen und so von großem Vorteil sein.

Besonders gute schallschluckende Eigenschaften lassen sich mit schallabsorbie rendem Material von einem Flächengewicht von bis zu 3 kg/m², vorzugsweise von zwischen 2 kg/m² bis 3 kg/m² erreichen. Schallabsorbierende Materialien mit einem höheren Flächengewicht haben in der Regel keine ausreichende Licht durchlässigkeit mehr. Das gleiche gilt für schallabsorbierende Materialien mit einer Dicke von mehr als 100 mm, weswegen für die erfindungsgemäßen Licht elemente schallabsorbierendes Material mit einer Dicke von bis zu 70 mm bevor zugt wird.

Um eine ausreichende Lichtdurchlässigkeit der erfindungsgemäßen Lichtelemente zu gewährleisten, wird schallabsorbierendes Material mit einem Lichttransmissi onswert τ ≧ 0,5, d. h. 50% des einfallenden Lichtes wird durchgelassen, bevor zugt. Mit Glasfasergespinst einer Dicke von 70 mm und einem Flächengewicht von zwischen 2 kg/m² und 3 kg/m² erreicht man beispielsweise noch Licht transmissionswerte von τ = 0,65.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen und einem in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das im folgenden beschrieben wird.

Die dort dargestellten Lichtelemente 1 weisen eine äußere Platte 2 und eine in nere Platte 3 auf, die wegen seiner guten Festigkeitseigenschaften bevorzugt aus Polyester, insbesondere aus Duroplast bestehen. Die beiden Platten 2, 3 sind voneinander durch Aluminiumprofile 4 beabstandet. Diese befinden sich grund sätzlich in den Randbereichen der Lichtelemente 1. Bei sehr großen Lichtelemen ten 1, wie das in der Figur rechts abgebildete, können jedoch zur zusätzlichen Unterstützung noch weitere Aluminiumprofile 4 in Mittelbereichen der Lichtele mente 1 angeordnet sein. Zur Befestigung sind die Platten 2, 3 mit den Alumini umprofilen 4 durch Klebstoff 5 verbunden. Mehrere Lichtelemente sind aneinan der über mit Dichtungen 11 versehene Aluminiumverbinder 12 festgelegt.

Im Zwischenraum zwischen den beiden Platten 2, 3 ist als schallabsorbierendes Material Glasfasergespinst 6 angeordnet, das den Zwischenraum vollständig ausfüllt. Durch Löcher 7 in der inneren Platte 3 eindringende Schallwellen werden im Zwischenraum zwischen den beiden Platten 2, 3 von dem Glasfaserge spinst absorbiert.

Der Lochdurchmesser der Löcher 7 der inneren Platte 3 sollte etwas 1 mm bis 10 mm betragen, damit Schallwellen möglich unreflektiert zu dem schallabsorbie renden Material 6 vordringen können. Bevorzugt ist ein Lochdurchmesser von 5 mm. Um eine hohe Schallabsorption zu erreichen, ohne die Stabilität des Licht elementes 1 unnötig herabzusetzen, empfiehlt sich ein Lochflächenanteil von 10% bis 30% an der Gesamtfläche der inneren Platte 3; bevorzugt ist hierbei ein Lochflächenanteil von 20%. Der Schallabsorptionsgrad der erfindungsgemäßen Lichtelemente 1 läßt sich noch weiter erhöhen, wenn die Wandungen der Löcher 7 aufgerauht sind. Als Aufrauhung sind auch entsprechend oberflächenvergrö ßernde Lochformen, beispielsweise eine Sternform, anzusehen.

Um eine Verschmutzung der Lichtelemente 1 von Innen durch eindringende Staubpartikel zu verhindern, ist an der der äußeren Platte 2 zugewandten Seite der inneren Platte 3 eine deren Löcher 7 abdeckenden licht- und schalltransparente Folie 8 angeordnet. Für diese eignet sich als Werkstoff bevorzugt Polyethylen, da die Folie daraus sehr dünn dennoch reißfest gefertigt werden kann. Bevorzugt hat die Folie nur eine Dicke 0,01 mm bis 0,05 mm; eine Dicke von 0,03 mm hat sich als optimal erwiesen.

Zwar kann die Folie 8 mit der inneren Platte 3 vollflächig verklebt werden, jedoch läßt sich eine Verwerfung der Folie durch unterschiedliche Materialspannungen vermeiden, wenn die Folie 8 nur bereichsweise, insbesondere punktuell mit der inneren Platte 3 verklebt ist. Es ist möglich, Lichtelemente mit einer derartigen punktuellen Verbindung oder sogar ohne jegliche Verklebung zwischen der Folie 8 und der inneren Platte 3 zu fertigen, wenn das schallabsorbierende Material vor dem Zusammensetzen des Lichtelementes 1, d. h. im entspannten Zustand dicker als der Abstand der beiden Platten 2, 3 ist. Beim Verkleben der Platten 2, 3 mit dem Aluminiumprofil 4 wird das schallabsorbierende Material 6 zusammenge drückt und wirkt so gleichsam als Feder, die die Folie 8 gegen die innere Platte 3 drückt. Auch in dieser Funktion ist Glasfasergespinst wegen seiner guten federn den Eigenschaften ideal.

Die Folie 8 verhindert zwar das Eindringen von Staub in das Innere der Lichtele mente 1, kann jedoch normalerweise ein Eindringen von Feuchtigkeit nicht voll ständig unterbinden. Damit sich an der Innenseite der äußeren Platte 2 bei Tem peraturunterschieden zwischen der Außenluft und der Innenluft kein Kondens wasser bildet, ist bei den dargestellten Lichtelementen 1 an der Außenseite der äußeren Platte 2 in geringer Distanz zu dieser eine ebenfalls aus Duroplast beste hende Abdeckplatte 9 angeordnet. Diese hat keine tragenden Eigenschaft und braucht daher nicht mit dem Aluminiumprofil 4 verbunden zu sein. In vorteilhaf ter Weise kann die Abdeckplatte 9 einfach durch ein entsprechend dick ausgebil detes Klebeband 10 mit der äußeren Platte 2 in den Randbereichen des Lichtele mentes 1 verbunden werden. Bei großen Lichtelementen 1, wie das in der Figur rechts abgebildete, im Mittelbereich zusätzlich einen oder mehrere Klebeband streifen 10 anzubringen. Diese befinden sich bevorzugt immer genau oberhalb der Aluminiumprofile 4. Zur Vermeidung von Kondensation an der Innenseite der äußeren Platte 2 reicht es in der Regel aus, wenn die Distanz zwischen der äußeren Platte 2 und der Abdeckplatte 9 etwa 2 mm bis 7 mm beträgt. Ein Klebe band 10 mit einer Dicke von etwa 5 mm ist daher für diesen Verbindungszweck und zur Distanzierung der beiden Platten 2, 3 gut geeignet.

Claims

1. Lichtelement (1) als Schallabsorber mit einer äußeren, durchgehenden Platte (2) und einer inneren, gelochten Platte (3), die lichtdurchlässig und voneinander in einem Abstand angeordnet sind und einen Zwischenraum bilden, in dem sich schallabsorbierendes Material (6) befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (2, 3) aus Kunststoff bestehen, das schallabsorbierende Material (6) licht durchlässig ist und zumindest annähernd den gesamten Zwischenraum ausfüllt.

2. Lichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schallabsor bierende Material (6) ein Glasfasergespinst ist.

3. Lichtelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schallabsorbierende Material (6) ein Flächengewicht von bis zu 3 kg/m² aufweist.

4. Lichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das schallabsorbierende Material (6) eine Dicke von bis zu 100 mm aufweist.

5. Lichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das schallabsorbierende Material (6) einen Lichttransmissionswert τ ≧ 0,5 auf weist.

6. Lichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der der äußeren Platte (2) zugewandten Seite der inneren Platte (3) eine deren Löcher (7) abdeckende licht- und schalltransparente Folie (8) angeordnet ist.

7. Lichtelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (8) aus Polyethylen besteht.

8. Lichtelement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (8) eine Dicke von 0,01 mm bis 0,05 mm aufweist.

9. Lichtelement nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (8) mit der inneren Platte (3) bereichsweise verklebt ist.

10. Lichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des schallabsorbierenden Materials (6) im entspannten Zustand größer als der Abstand der beiden Platten (2, 3) ist.

11. Lichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite der äußeren Platte (2) in geringer Distanz zu dieser eine lichtdurchlässige, durchgehende Abdeckplatte (9) angeordnet ist.

12. Lichtelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanz zwischen der äußeren Platte (2) und der Abdeckplatte (9) 2 mm bis 7 mm beträgt.

13. Lichtelement nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (9) mit der äußeren Platte (2) zumindest in den Randbereichen des Lichtelementes (1) verklebt ist.

14. Lichtelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkle bung zwischen der äußeren Platte (2) und der Abdeckplatte (9) durch ein Klebe band (10) gebildet wird, dessen Dicke der Distanz zwischen der äußeren Platte (2) und der Abdeckplatte (9) entspricht.

15. Lichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Löcher (7) der inneren Platte (3) 1 mm bis 10 mm be trägt.

16. Lichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Löcher (7) der inneren Platte (3) an deren Gesamtfläche 10% bis 30% beträgt.

17. Lichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen der Löcher (7) der inneren Platte (3) aufgerauht ausgebildet sind.