DE2443602B1

DE2443602B1 - Schalldämmende Verglasungseinheit

Info

Publication number: DE2443602B1
Application number: DE2443602A
Authority: DE
Inventors: Fridolin Prof. Dipl.-Phys. Dr. 6700 Ludwigshafen Mechel; Guenter Dr. 4650 Gelsenkirchen Termath
Original assignee: GLAS- und SPIEGEL-MANUFACTUR AG 4650 GELSENKIRCHEN
Current assignee: GLAS- und SPIEGEL-MANUFACTUR AG 4650 GELSENKIRCHEN
Priority date: 1974-09-12
Filing date: 1974-09-12
Publication date: 1975-08-21
Also published as: LU73379A1; BE833319A; NL7510654A; IT1042431B; FR2284744B1; DE2443602A1; FR2284744A1; DK406075A; GB1510544A

Description

Die Erfindung betrifft eine schalldämmende Verglasungseinheit mit wenigstens drei Glasscheiben und einem umlaufenden, die beiden äußeren Glasscheiben gegenüber der Außenluft luftdicht miteinander verbindenden Distanzrahmen, bei der wenigstens eine gegenüber den beiden äußeren Glasscheiben dünnere Zwischenscheibe in einem Abstand von weniger als mm von einer der beiden äußeren Glasscheiben von einem den Rand der Zwischenscheibe umfassenden, streifenartigen Teil des Distanzrahmens gehalten ist

Eine schalldämmende Verglasungseinheit aus drei Glasscheiben mit diesem Aufbau ist in der DT-OS 52 071 beschrieben. Das die Zwischenscheibe umfassende streifenartige Teil ist dabei eine besonders gestaltete Halteleiste aus federndem Metall mit einer entsprechenden Nut, in der die Glasscheibe sitzt Die Halteleiste stützt sich dabei gegen die beiden äußeren Glasscheiben ab. Daneben ist es aus dieser Veröffentlichung auch bekannt, die Zwischenscheibe mittels einer verbindenden Zwischenlage an der benachbarten äußeren Glasscheibe zu befestigen. Ausgehend von einer solchen bekannten schalldämmenden Glasscheibe liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die schalldämmende Wirkung weiter zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das streifenartige Teil die Lufträume auf beiden Seiten der Zwischenscheibe verbindende Hohlräume aufweist, und daß der auf die Zwischenscheibenfläche bezogene Strömungswiderstand der Hohlräume im streifenartigen Teil wenigstens so groß ist wie der Flächenträgheitswiderstand der Zwischenscheibe.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird innerhalb der Verglasungseinheit durch gezielte Anordnung von mit Strömungswiderständen behafteten Materialien zwischen den beiden Luftzwischenräumen eine zusätzliche Vernichtung von Schallenergie erreicht, die sich in einer merklichen Verbesserung der schalldämmenden Wirkung äußert.

Bei der Schallübertragung wird nämlich die Luft in dem auf der Schalleintrittsseite liegenden Luftzwischenraum im Rhythmus der Schallwellen komprimiert, und es entstehen in diesem Rhythmus Druckdifferenzen zu dem Luftdruck in dem jenseits der Zwischenscheibe liegenden Luftzwischenraum. Diese Druckdifferenzen führen zu einem ständigen Luftaustausch zwischen den beiden Luftzwischenräumen, d.h. einer Druckausgleichsströmung. Bei einer bekannten dreischeibigen Verglasungseinheit ist die Zwischenscheibe so gelagert daß sie auf allen Seiten von der Luft ungehindert umströmt werden kann. In diesem Fall erfolgt die Strömung verlustlos, ohne daß Schallenergie dabei abgebaut wird.

Zu einem solchen Luftaustausch kann es dagegen nicht kommen, wenn die beiden Luftzwischenräume dicht gegeneinander abgeschlossen sind, wie es unter anderem bei einem nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag vorgesehen ist bei dem die Zwischenscheibe in einem elastischen Haltestreifen auf einer anderen Frequenz als der Resonanzfrequenz der anderen Glasscheiben schwingbar gelagert ist. Zumindest im Frequenzbereich der Eigenschwingung der Zwischenscheibe wird bei dieser vorgeschlagenen Lösung ein Maximum an Schallenergie von dem einen Luftzwischenraum auf den anderen übertragen, denn die Zwischenscheibe wirkt wie eine schwingende Membran.

Durch die Erfindung werden nicht nur beide Zustände vermieden, sondern es wird darüber hinaus durch eine optimale Auslegung eines zwischen die beiden Luftzwischenräume zwischengeschalteten Strömungswiderstandes ein größtmögliches Maß an Luftschallenergie vernichtet, und zwar im Bereich des gesamten Spektrums der Schallenergie. Dabei ist erfindungswesentlich, daß der auf die Zwischenscheibenfläche bezogene Wert des Strömungswiderstandes mindestens gleich dem Flächenträgheitswiderstand der Zwischenscheibe ist.
Der Strömungswiderstand läßt sich definieren als

— Γ-Μ.

ν \_s · cnr J

R =

wobei Δ P die Druckdifferenz und ν die Strömungsgeschwindigkeit bedeutet.

Der Flächenträgheitswiderstand W der Zwischenscheibe ist außer von dem Flächengewicht der Zwischenscheibe von der Frequenz abhängig, und zwar

entsprechend der Beziehung

W= Izt-f-m Γ—^-2
L s · cm

wobei f die Frequenz und m das Flächengewicht bedeutet.

Als oberste Frequenz, deren Übertragung noch gedämpft werden soll, sollen 3200 Hz angenommen werden. Aus der oben angegebenen Bedingung ergibt sich dann, daß je Millimeter Scheibendicke ein flächenbezogener Strömungswiderstand von etwa 4800 g/cm² - s vorzusehen ist.

Die Umrechnung des auf die Scheibenfläche S bezogenen Strömungswiderstandes Rs in den auf die Kantenlänge U bezogenen Strömungswiderstand Ru erfolgt nach der Formel

^{R R}

Der auf die Umfangslänge U bezogene Strömungswiderstand Ru läßt sich andererseits gemäß der Definition

AP

bestimmen, wobei Δ P die Druckdifferenz zu beiden Seiten der Zwischenscheibe ist, und Qu das pro Längeneinheit des Umfangs in der Zeiteinheit durch den Strömungswiderstand strömende Luftvolumen. Da Δ Ρ und Qu sich leicht messen lassen, kann gemäß dieser Definitionsgleichung der auf die Umfangslänge bezögene Strömungswiderstand Ru leicht bestimmt werden.

Geht man davon aus, daß für die Zwischenscheibe Glasscheiben gleichbleibender Dicke, und zwar von etwa 2 mm, verwendet werden, dann ist der erfindungsgemäß anzuordnende Strömungswiderstand Ru nur noch von der Größe der Zwischenscheibe und dem Verhältnis der Kantenlängen abhängig. Geht man weiter davon aus, daß die Größe schalldämmender Scheiben selten mehr als 2 m² beträgt und daß das Verhältnis der Kantenlängen in der Regel etwa 1,5 ist, dann kann man hieraus den erforderlichen Mindestströmungswiderstand für alle Scheibengrößen bis zu dieser Fläche bestimmen. Bezogen auf einen mittleren Scheibenumfang von 5,5 m errechnet sich daraus ein auf die Längeneinheit (cm) bezogener Strömungswiderstand Ru von etwa 265 g/cm³ · s. Wählt man also für den luftdurchlässigen Streifen ein Material mit diesem Strömungswiderstand, dann lassen sich damit für alle gängigen Scheibengrößen optimale Ergebnisse erzielen.

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist um so größer, je dünner die Zwischenscheibe ist, so daß sich ihre Anwendung insbesondere bei Zwischenscheiben empfiehlt, deren Dicke weniger als 3 mm beträgt.

Weitere Ausbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung als Teilausschnitt durch den Randbereich einer schalldäm-, menden Glasscheibe und

Fig.2 eine zweite Ausführungsform in einem Teilausschnitt.

Die schalldämmende Verglasungseinheit umfaßt die beiden äußeren Glasscheiben 1 und 2, die jeweils etwa 6 mm dick sind. Diese beiden Glasscheiben 1 und 2 sind durch den metallischen Distanzrahmen 3 in Form eines geschlossenen Profilrohrs in einem Abstand von etwa 30 bis 40 cm voneinander gehalten und durch eine Versiegelungsmasse 4 luftdicht miteinander verbunden. Der Hohlraum des Distanzrahmens 3 ist mit einem Absorptionsmittel für Wasserdampf gefüllt und mit Löchern 5 versehen, durch die die Luft zwischen den Glasscheiben mit dem Absorptionsmittel in Verbindung steht.

Im Abstand A von etwa 1 mm von der Glasscheibe 1 ist eine Zwischenscheibe 7 angeordnet. Sie hat eine Dicke von 2 mm. Zwischen der Glasscheibe 1 und der Zwischenscheibe 7 ist ein streifenartiges Teil 8 in Form eines 1 mm dicken Filzstreifens, und zwischen der Umfangsfläche der Zwischenscheibe 7 und dem Distanzrahmen 3 ein streifenartiges Teil 9 in Form eines Filzstreifens zwischengeschaltet. Die Breite der Filzstreifen beträgt jeweils etwa 3 mm. Das Material der Filzstreifen ist so gewählt, daß der längenspezifische Strömungswiderstand eines 1 mm dicken und 3 mm breiten Streifens auf einer Länge von 1 cm in Richtung der Breite des Streifens wenigstens 265 g/cm³ · s beträgt. Die Filzstreifen erstrecken sich über den gesamten Umfang der Zwischenscheibe 7.

Die Ausführungsform nach F i g. 2 umfaßt wieder die beiden äußeren Glasscheiben 1 und 2 und eine dünne Zwischenscheibe 7, die wiederum im Abstand A von etwa 1 mm von der Glasscheibe 1 angeordnet ist. Der geforderte Strömungswiderstand zwischen den zwischen den Scheiben 1 und 7 einerseits und zwischen den Scheiben 7 und 2 andererseits gebildeten beiden Luftzwischenräumen wird bei dieser Ausführungsform durch die besondere Ausbildung des Distanzrahmens selbst gewährleistet Der Distanzrahmen ist ein geschlossenes Profilrohr 14, an dem ein streifenartiges Teil 15 für die Halterung der Zwischenscheibe 7 angeformt ist. Der die Zwischenscheibe 7 umfassende Teil des Profilrohrs 14 und des streifenartigen Teils 15, ist auf der inneren Oberfläche, die an der Zwischenscheibe 7 anliegt, mit feinen Kanälen 16 versehen, die den Luftaustausch ermöglichen. Diese Kanäle 16 sind widerum so dimensioniert, daß sich je Zentimeter Länge nach dem Einsetzen der Zwischenscheibe 7 ein Strömungswiderstand von wenigstens 265 g/cm³ · s ergibt. Mit Hilfe der Versiegelungsmasse 4 sind die beiden Außenscheiben 1 und 2 dicht miteinander verklebt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schalldämmende Verglasungseinheit mit wenigstens drei Glasscheiben und einem umlaufenden, die beiden äußeren Glasscheiben gegenüber der Außenluft luftdicht miteinander verbindenden Distanzrahmen, bei der wenigstens eine gegenüber den beiden äußeren Glasscheiben dünnere Zwischenscheibe in einem Abstand von weniger als 5 mm von einer der beiden äußeren Glasscheiben von einem den Rand der Zwischenscheibe umfassenden, streifenartigen Teil des Distanzrahmens gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das streifenartige Teil (8, 9; 15) die Lufträume auf beiden Seiten der Zwischenscheibe (7) verbindende Hohlräume aufweist, und daß der auf die Zwischenscheibenfläche bezogene Strömungswiderstand der Hohlräume im streifenartigen Teil (8,9; 15) wenigstens so groß ist wie der Flächenträgheitswiderstand der Zwischenscheibe (7).

2. Verglasungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das streifenartige Teil (8,9; 15) einen in den Raum zwischen der äußeren Glasscheibe (1) und der Zwischenscheibe (7) eingreifenden, den Abstand zwischen diesen beiden Glasscheiben fixierenden Bereich aufweist

3. Verglasungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Anordnung und Bemessung der Hohlräume derart ist, daß der Gesamtströmungswiderstand gleichmäßig über den gesamten Umfang der Glasscheiben aufgeteilt ist

4. Verglasungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Hohlräume aufweisende streifenartige Teil (8,9) aus einem porösen Stoff mit offenen Poren, wie Filz od. dgl., gefertigt ist.

5. Verglasungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem aus einem dampfdichten Stoff, insbesondere Metall, bestehenden streifenartigen Teil, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume an der an der Zwischenscheibe (7) anliegenden Oberfläche des streifenartigen Teils (15) von einer Aufrauhung oder von nutartigen Kanälen (16) mit geringem Querschnitt gebildet sind.