IT202100001274A1 - ELEMENT FOR THE CREATION OF A MODULAR SOUNDPROOFING PANEL - Google Patents
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Description
TITOLO: ELEMENTO PER LA REALIZZAZIONE DI UN PANNELLO INSONORIZZANTE MODULARE TITLE: ELEMENT FOR THE CREATION OF A MODULAR SOUNDPROOFING PANEL
CAMPO DELL?INVENZIONE FIELD OF THE INVENTION
La presente invenzione riguarda un elemento per la realizzazione di pannelli insonorizzanti modulari. L?invenzione riguarda anche un pannello insonorizzante formato dall?affiancamento di almeno due di tali elementi, che pu? essere impiegato per formare pannellature per isolamento ed assorbimento acustico opache e/o trasparenti da installare in ambiti quali, per esempio, barriere acustiche per linee ferroviarie o stradali ed elementi di separazione per design di interni. The present invention relates to an element for making modular soundproofing panels. The invention also relates to a soundproofing panel formed by placing at least two of these elements side by side, which can be used to form opaque and/or transparent panels for sound insulation and absorption to be installed in areas such as, for example, sound barriers for railway or road lines and separation elements for interior design.
STATO DELL?ARTE STATE OF ART
Come noto, l?inquinamento acustico ? un problema sempre pi? sentito in molti ambiti, per esempio nelle abitazioni private, in ambito industriale per l?isolamento di uffici e aree di produzione, sia infine in ambienti pubblici, come aree abitate attraversate da strade ad alto traffico o ferrovie. As known, noise pollution? a problem more and more? felt in many areas, for example in private homes, in industrial environments for the insulation of offices and production areas, and finally in public environments, such as inhabited areas crossed by busy roads or railways.
Per evitare o almeno ridurre la propagazione del rumore in tutti questi ambiti, sono noti molti tipi di pannelli fonoisolanti e/o fonoassorbenti, prodotti secondo svariate strutture e configurazioni. Questi pannelli sono strutture planari, cio? con due dimensioni laterali molto superiori allo spessore, e sono generalmente costituiti dalla sovrapposizione nella direzione dello spessore di pi? strati di materiali diversi, di cui spesso almeno uno ? realizzato con materiali discontinui (fibrosi, come lana di vetro o di roccia o feltri polimerici, o schiume polimeriche); ? anche comune che uno degli strati interni sia in forma di una camera d?aria. To avoid or at least reduce the propagation of noise in all these areas, many types of sound-insulating and/or sound-absorbing panels are known, produced according to various structures and configurations. These panels are planar structures, that is? with two lateral dimensions much greater than the thickness, and are generally constituted by the overlap in the direction of the thickness of more? layers of different materials, often at least one? made with discontinuous materials (fibrous, such as glass or rock wool or polymer felts, or polymer foams); ? It is also common for one of the inner layers to be in the form of an inner tube.
Pannelli di questo tipo sono spesso relativamente pesanti se costituiti da strati pieni o fibrosi, o comunque non sufficientemente performanti dal punto di vista delle propriet? di assorbimento e isolamento del rumore. Per esempio, questi pannelli possono avere buone propriet? di isolamento del rumore (cio?, attenuazione da un lato del pannello del rumore generato dall?altro lato dello stesso) ma non di assorbimento del rumore (cio? attenuazione nello stesso spazio in cui il rumore viene generato), o viceversa. Panels of this type are often relatively heavy if made up of full or fibrous layers, or in any case not sufficiently performing from the point of view of properties. noise absorption and insulation. For example, these panels can have good properties? of noise isolation (that is, attenuation on one side of the panel of the noise generated on the other side of the same) but not of noise absorption (that is attenuation in the same space in which the noise is generated), or vice versa.
Scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione un pannello insonorizzante che superi i problemi della tecnica nota, risultando leggero, con buone caratteristiche sia di isolamento che di assorbimento del rumore, con focus nel campo delle basse frequenze, e che sia di costruzione modulare, per poter essere assemblato nel luogo dell?impiego coprendo o occupando al meglio la superficie a disposizione. Purpose of the present invention? that of providing a soundproofing panel which overcomes the problems of the prior art, resulting light, with good characteristics of both insulation and noise absorption, with a focus on the low frequency range, and which is of modular construction, in order to be assembled in the place of use, covering or occupying the available surface as best as possible.
SOMMARIO DELL?INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION
Questo scopo ? ottenuto con la presente invenzione, che in un suo primo aspetto riguarda un elemento insonorizzante formato da: This purpose? obtained with the present invention, which in its first aspect relates to a soundproofing element formed by:
- una prima struttura perimetrale realizzata con un materiale poroso o fibroso e che presenta un?apertura centrale, detta prima struttura definita da due superfici frontali a forma di cornice a triangolo equilatero, quadrata, romboidale, rettangolare o esagonale e spessore definito da tre, quattro o sei superfici laterali rettangolari, detta prima struttura perimetrale avente caratteristiche fonoassorbenti per le frequenze medio-alte; - a first perimeter structure made with a porous or fibrous material and which has a central opening, said first structure defined by two front surfaces in the shape of an equilateral triangular, square, rhomboidal, rectangular or hexagonal frame and thickness defined by three, four or six rectangular side surfaces, said first perimeter structure having sound-absorbing characteristics for medium-high frequencies;
- collegato a detta prima struttura perimetrale, ad una sua superficie frontale o in prossimit? di essa e in modo da occuparne l?apertura centrale, un foglio forato, che rappresenta una componente per il sistema che conferisce all?elemento insonorizzante caratteristiche fonoassorbenti per le basse frequenze; - connected to said first perimeter structure, to one of its front surfaces or in the vicinity? of it and so as to occupy the central opening, a perforated sheet, which represents a component for the system which gives the soundproofing element sound-absorbing characteristics for low frequencies;
- collegato alla prima struttura perimetrale, alla sua superficie frontale opposta a quella dove ? presente il foglio forato, un foglio impervio che insieme al foglio forato definisce la componente atta ad assorbire le basse frequenze e su cui sono presenti elementi concentrati disposti in maniera periodica e che conferisce all?elemento insonorizzante caratteristiche fonoisolanti; - connected to the first perimeter structure, to its frontal surface opposite to the one where ? the perforated sheet is present, an impervious sheet which together with the perforated sheet defines the component capable of absorbing low frequencies and on which there are concentrated elements arranged periodically and which gives the soundproofing element soundproofing characteristics;
- una seconda struttura perimetrale di materiale poroso o fibroso e di forma essenzialmente corrispondente a quella della prima struttura perimetrale, collegata con una sua superficie frontale al foglio impervio in posizione essenzialmente corrispondente alla prima struttura perimetrale; - a second perimeter structure of porous or fibrous material and having a shape essentially corresponding to that of the first perimeter structure, connected with a front surface thereof to the impervious sheet in a position essentially corresponding to the first perimeter structure;
- collegato a detta seconda struttura perimetrale, alla sua superficie frontale opposta a quella a cui ? collegato il foglio impervio, un foglio o pannello continuo; - una prima intercapedine d?aria tra detto foglio forato e detto foglio impervio; - una seconda intercapedine d?aria tra detto foglio impervio e detto foglio o pannello continuo. - connected to said second perimeter structure, to its front surface opposite to that to which it is connected? connected the impervious sheet, a continuous sheet or panel; - a first air gap between said perforated sheet and said impervious sheet; - a second air gap between said impervious sheet and said continuous sheet or panel.
In un suo secondo aspetto, l?invenzione riguarda un pannello insonorizzante modulare, cio? composto accostando pi? elementi insonorizzanti del tipo sopra descritto lungo le loro superfici laterali rettangolari. In a second aspect, the invention relates to a modular soundproofing panel, i.e. composed by combining pi? soundproofing elements of the type described above along their rectangular side surfaces.
BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
L?invenzione verr? descritta nel seguito con riferimento alle Figure, in cui: The invention will come described below with reference to the Figures, in which:
- la Fig. 1 mostra una vista in sezione schematica di un elemento insonorizzante dell?invenzione; - Fig. 1 shows a schematic sectional view of a soundproofing element of the invention;
- la Fig. 2 mostra una vista in pianta schematizzata di una parte dell?elemento della Fig. 1, costituita dall?accoppiamento della prima struttura perimetrale e del foglio forato collegato a questa; - Fig. 2 shows a schematic plan view of a part of the element of Fig. 1, consisting of the coupling of the first perimeter structure and the perforated sheet connected to it;
- la Fig. 3 mostra una vista in pianta schematizzata del foglio impervio su cui sono presenti elementi concentrati disposti in maniera periodica; - Fig. 3 shows a schematic plan view of the impervious sheet on which there are concentrated elements arranged in a periodic manner;
- la Fig. 4 mostra in tre differenti viste una forma di realizzazione preferita di elementi concentrati da impiegare negli elementi insonorizzanti dell?invenzione; - Fig. 4 shows in three different views a preferred embodiment of lumped elements to be used in the soundproofing elements of the invention;
- la Fig.5 mostra in vista prospettica un elemento insonorizzante dell?invenzione con struttura perimetrale a forma di cornice quadrata; l?elemento ? mostrato intero e in sezione rispettivamente nella parte sinistra e nella parte destra della figura; - Fig.5 is a perspective view of a soundproofing element of the invention with a perimetrical structure in the shape of a square frame; the element ? shown whole and in section, respectively, on the left and right sides of the figure;
- la Fig.6 mostra in vista prospettica un elemento insonorizzante dell?invenzione con struttura perimetrale a forma di cornice esagonale; l?elemento ? mostrato intero e in sezione rispettivamente nella parte sinistra e nella parte destra della figura; - Fig.6 is a perspective view of a soundproofing element of the invention with a perimeter structure in the shape of a hexagonal frame; the element ? shown whole and in section, respectively, on the left and right sides of the figure;
- la Fig. 7 mostra in vista prospettica un pannello insonorizzante ottenuto dall?accostamento di pi? elementi insonorizzanti con struttura perimetrale a forma di cornice quadrata; - Fig. 7 shows a perspective view of a soundproofing panel obtained by combining several? soundproofing elements with perimeter structure in the shape of a square frame;
- la Fig. 8 mostra in vista prospettica un pannello insonorizzante ottenuto dall?accostamento di pi? elementi insonorizzanti con struttura perimetrale a forma di cornice esagonale; - Fig. 8 shows a perspective view of a soundproofing panel obtained by combining several? soundproofing elements with perimeter structure in the shape of a hexagonal frame;
- la Fig. 9 mostra la curva di fonoassorbimento di un pannello insonorizzante dell?invenzione. - Fig. 9 shows the sound absorption curve of a soundproofing panel of the invention.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Nella presente descrizione, con la definizione ?frequenze medio-alte? si intendono frequenze nell?intervallo 500-10000 Hz, mentre con ?basse frequenze? si intendono frequenze nell?intervallo 50-500 Hz. In the present description, with the definition ?medium-high frequencies? are meant frequencies in the range 500-10000 Hz, while with ?low frequencies? are meant frequencies in the range 50-500 Hz.
Come mostrato nelle figure, gli elementi insonorizzanti dell?invenzione hanno la forma di un prisma, in cui le due basi possono avere forma di un triangolo equilatero, un quadrato, un rombo, un rettangolo o un esagono, mentre le facce laterali sono rettangolari. Nel seguito della descrizione, la definizione ?forma dell?elemento insonorizzante? (o di una sua parte) si riferisce alla forma della base; la definizione ?spessore?, riferita all?elemento o a una sua parte si riferisce ad una dimensione misurata nella direzione tra le due basi del prisma. Infine, nel resto della descrizione si adotta la convenzione di considerare parte anteriore dell?elemento quella che comprende il foglio forato e parte posteriore dell?elemento quella che comprende il foglio o pannello continuo; in conseguenza di questa scelta convenzionale, l?aggettivo ?anteriore?, riferito ad una faccia o superficie dell?elemento o di una sua parte, ? relativo ad una superficie in cui ? presente il foglio forato o rivolta verso questo, mentre l?aggettivo ?posteriore?, riferito ad una faccia o superficie dell?elemento o di una sua parte, ? relativo ad una superficie in cui ? presente il foglio o pannello continuo o rivolta verso questo. As shown in the figures, the soundproofing elements of the invention have the shape of a prism, in which the two bases can have the shape of an equilateral triangle, a square, a rhombus, a rectangle or a hexagon, while the side faces are rectangular. In the continuation of the description, the definition ?shape of the soundproofing element? (or part of it) refers to the shape of the base; the definition ?thickness?, referred to the element or to a part of it, refers to a dimension measured in the direction between the two bases of the prism. Finally, in the rest of the description the convention is adopted of considering the front part of the element that which includes the perforated sheet and the rear part of the element that which includes the continuous sheet or panel; as a consequence of this conventional choice, the adjective ?front?, referred to a face or surface of the element or a part of it, ? relative to a surface in which ? present the perforated sheet or turned towards it, while the adjective ?rear?, referring to a face or surface of the element or one of its parts, ? relative to a surface in which ? present the continuous sheet or panel or facing it.
Nelle figure, le dimensioni delle varie parti che costituiscono gli elementi o i pannelli dell?invenzione non sono in scala: alcune parti o alcuni dettagli sono mostrati con dimensioni ingrandite per chiarezza di rappresentazione. In the figures, the dimensions of the various parts that make up the elements or panels of the invention are not to scale: some parts or some details are shown with enlarged dimensions for clarity of representation.
Le Figg. 1-3 mostrano in forma schematica la struttura di un elemento insonorizzante dell?invenzione, 10. Come mostrato in Fig.1, l?elemento 10 ? costituito da un foglio forato 12, un foglio impervio 13 su cui sono presenti elementi concentrati 14, 14?, 14?, ... disposti in maniera periodica, e un foglio o pannello continuo 16. Il foglio forato 12 e il foglio impervio 13 sono collegati rispettivamente alla superficie anteriore (o in prossimit? di questa) e alla superficie posteriore della prima struttura perimetrale 11 e sono paralleli tra loro, definendo una prima intercapedine 17. Il foglio impervio 13 ? anche fissato alla superficie anteriore alla seconda struttura perimetrale 15; alla superficie posteriore della seconda struttura perimetrale 15 ? fissato il foglio o pannello continuo 16, che risulta parallelo al foglio impervio 13 e definisce con questo una seconda intercapedine, 18. Figs. 1-3 show in schematic form the structure of a soundproofing element of the invention, 10. As shown in Fig.1, the element 10 is consisting of a perforated sheet 12, an impervious sheet 13 on which there are concentrated elements 14, 14?, 14?, ... arranged in a periodic manner, and a continuous sheet or panel 16. The perforated sheet 12 and the impervious sheet 13 are connected respectively to the front surface (or close to it) and to the rear surface of the first perimeter structure 11 and are parallel to each other, defining a first gap 17. The impervious sheet 13? also attached to the front surface of the second perimeter structure 15; to the rear surface of the second perimeter structure 15 ? fixed the continuous sheet or panel 16, which is parallel to the impervious sheet 13 and with this defines a second gap, 18.
Con la definizione ?disposizione periodica? (e definizioni derivate da questa), nella presente invenzione e nelle rivendicazioni si intende una disposizione ordinata degli elementi concentrati 14, 14?, 14?, ?, su una o entrambe le superfici del foglio impervio 13, che dipende dalla forma della struttura perimetrale 11 (e/o 15): gli elementi concentrati sono posizionati sui nodi di un reticolo di linee che formano tra loro angoli corrispondenti alla geometria della struttura perimetrale, cio? per esempio un reticolo di linee con angoli a 90? (reticolo quadrato o rettangolare) se la struttura perimetrale ? quadrata o rettangolare (comprendendo anche la possibilit? di un reticolo quadrato in una struttura perimetrale rettangolare e viceversa), un reticolo esagonale se la struttura perimetrale ? esagonale, ecc. In questa disposizione, non ? necessario che tutti i nodi del reticolo siano occupati dagli elementi concentrati, purch? la disposizione di questi ultimi sia simmetrica sulla superficie del foglio impervio 13, per esempio rispetto al centro della superficie del foglio. L?esatto posizionamento degli elementi concentrati 14, 14?, 14?, ?, sui nodi del reticolo sopra descritto ammette una tolleranza pari alla dimensione caratteristica dell?elemento concentrato, e non ? quindi necessario che il centro dell?elemento concentrato coincida esattamente con il nodo del reticolo. With the definition ?periodic provision? (and definitions derived from this), in the present invention and in the claims we mean an orderly arrangement of the concentrated elements 14, 14?, 14?, ?, on one or both surfaces of the impervious sheet 13, which depends on the shape of the perimeter structure 11 (and/or 15): the concentrated elements are positioned on the nodes of a grid of lines which form angles between them corresponding to the geometry of the perimeter structure, ie? for example a grid of lines with angles at 90? (square or rectangular grid) if the perimeter structure ? square or rectangular (also including the possibility of a square lattice in a rectangular perimeter structure and vice versa), a hexagonal lattice if the perimeter structure is ? hexagonal, etc. In this arrangement, isn't it? It is necessary that all the nodes of the lattice are occupied by the lumped elements, provided? the arrangement of the latter is symmetrical on the surface of the impervious sheet 13, for example with respect to the center of the sheet surface. The exact positioning of the concentrated elements 14, 14?, 14?, ?, on the nodes of the lattice described above admits a tolerance equal to the characteristic dimension of the concentrated element, and not ? therefore it is necessary that the center of the concentrated element coincides exactly with the node of the lattice.
In Fig. 1 gli elementi concentrati 14, 14?, 14?, ... sono mostrati come protuberanze sulla superficie anteriore del foglio 13, ma questi potrebbero anche essere presenti sulla superficie posteriore del foglio impervio 13, o ancora, potrebbero essere sporgenti rispetto ad entrambe queste superfici. In Fig. 1 the concentrated elements 14, 14?, 14?, ... are shown as protuberances on the front surface of the sheet 13, but these could also be present on the back surface of the impervious sheet 13, or again, could be protruding with respect to to both of these surfaces.
Il foglio forato 12 e l?intercapedine 17, insieme alle strutture perimetrali 11 e 15, costituiscono le sezioni fonoassorbenti dell?elemento insonorizzante 10, mentre il foglio impervio 13 e il foglio o pannello continuo 16 conferiscono all?elemento insonorizzante 10 le sue caratteristiche di fonoisolamento. The perforated sheet 12 and the interspace 17, together with the perimeter structures 11 and 15, constitute the sound-absorbing sections of the soundproofing element 10, while the impervious sheet 13 and the continuous sheet or panel 16 give the soundproofing element 10 its soundproofing characteristics .
La Fig. 2 mostra in una vista in pianta schematica una struttura perimetrale a geometria quadrata, 11 a cui ? fissato un foglio forato 12. Fig. 2 shows a schematic plan view of a perimeter structure with a square geometry, 11 to which ? fixed a perforated sheet 12.
La Fig.3 mostra in una vista in pianta schematica un foglio impervio 13, su cui sono presenti secondo una disposizione ordinata gli elementi concentrati 14, 14?, 14?, ...; la linea tratteggiata in Fig. 3 rappresenta l?impronta della struttura perimetrale 11 quando queste due parti sono collegate; la porzione del foglio 13 racchiusa entro l?area definita dalla linea tratteggiata ? quindi la parte di questo foglio libera di vibrare nell?elemento finito, per conferire all?insieme l?effetto di isolamento acustico. Fig.3 shows a schematic plan view of an impervious sheet 13, on which the concentrated elements 14, 14?, 14?, ... are present in an orderly arrangement; the dotted line in Fig. 3 represents the footprint of the perimeter structure 11 when these two parts are connected; the portion of sheet 13 enclosed within the area defined by the dotted line ? therefore the part of this sheet is free to vibrate in the finished element, to give the whole an acoustic insulation effect.
Nelle Figg. 1 e 3 gli elementi 14, 14?, 14?, ... sono rappresentati come elementi differenti dal foglio impervio 13 e aderenti a questo; il foglio 13 e gli elementi 14, 14?, 14?, ... potrebbero per? essere formati in una singola parte, per esempio essere prodotti per pressofusione di un materiale polimerico in uno stampo di forma opportuna. In Figs. 1 and 3 the elements 14, 14?, 14?, ... are represented as different elements from the impervious sheet 13 and adherent to it; the sheet 13 and the elements 14, 14?, 14?, ... could for? be formed in a single part, for example be produced by die-casting a polymeric material in a mold of a suitable shape.
In una forma di realizzazione preferita, gli elementi 14, 14?, 14?, ..., sono corpi cavi e presentano un?apertura sulla superficie anteriore rivolta verso il foglio 12. Con questa condizione gli elementi 14, 14?, 14?, ..., oltre ad essere determinanti per ottenere l?effetto di isolamento acustico a basse frequenze, contribuiscono anche all?effetto di fonoassorbimento, spostando verso il basso la frequenza di massima efficacia di assorbimento. In a preferred embodiment, the elements 14, 14?, 14?, ..., are hollow bodies and have an opening on the front surface facing the sheet 12. With this condition the elements 14, 14?, 14? , ..., in addition to being decisive for obtaining the acoustic insulation effect at low frequencies, they also contribute to the sound absorption effect, shifting the frequency of maximum absorption efficiency downwards.
In una forma di realizzazione ancor pi? preferita, gli elementi 14, 14?, 14?, ..., sono corpi cavi e comprendono pareti interne che creano un cammino convoluto per l?onda acustica in entrata, massimizzando cos? il percorso della stessa. La Fig. 4 mostra tre differenti viste di un possibile elemento di tipo 14 secondo questa ultima forma di realizzazione. Nella parte sinistra della figura ? mostrata una vista della faccia anteriore dell?elemento 14 (cio? quella rivolta verso il foglio 12); nella parte centrale della figura ? mostrata una vista dell?elemento 14 in una sezione lungo la linea A-A? della parte sinistra della figura (la stessa linea di sezione A-A? ? riportata anche nella parte destra della figura); e nella parte destra della figura ? mostrata una vista dell?elemento 14 in una sezione lungo la linea B-B? della parte centrale della figura. Come mostrato tramite le diverse viste in Fig. 4, l?elemento 14 ha una superficie anteriore 40 su cui ? presente un foro 41 che mette in comunicazione la cavit? interna con l?esterno (nella parte destra della figura viene indicata la posizione del foro 41 tramite la linea tratteggiata); all?interno della cavit? dell?elemento 14 sono presenti pareti 42, 42?, ..., di altezza pari a quella della cavit? (e quindi collegate sia alla superficie anteriore 40 che alla superficie posteriore 43 dell?elemento 14) ma di lunghezza inferiore al lato della cavit?, e disposte in modo alternato nella cavit? in modo da formare un cammino tortuoso nella stessa. Un elemento 14 di questo tipo pu? avere altre forme: per esempio, l?elemento 14 potrebbe avere forma circolare, il foro passante potrebbe essere al centro della sua superficie anteriore, e al posto di una serie di pareti di tipo 42, 42?, ..., potrebbe essere presente nella cavit? un?unica parete con andamento a spirale. Altre possibili configurazioni di un elemento 14 di questo tipo risulteranno evidenti al tecnico del settore. Elementi 14 di questo tipo, nel caso in cui siano posizionati sulla faccia anteriore del foglio 13, possono essere prodotti stampando le sue pareti laterali (comprese quelle 42, 42?, ...) insieme al foglio 13, e poi facendo aderire all?estremit? di queste pareti opposta al foglio 13 una parte piana forata che costituir? la superficie anteriore 40; nel caso invece in cui gli elementi 14 sono presenti sulla faccia posteriore del foglio 13, la superficie indicata in Fig. 4 come 40 ? una porzione del foglio stesso, le pareti laterali dell?elemento 14 possono essere prodotte per stampaggio insieme al foglio 13, e la cavit? pu? poi essere chiusa facendo aderire una parete di chiusura 43. In alternativa, elementi 14 di questo tipo potrebbero essere prodotti separatamente e poi fatti aderire al foglio 13. In one embodiment even more? preferred, the elements 14, 14?, 14?, ..., are hollow bodies and include internal walls which create a convoluted path for the incoming acoustic wave, thus maximizing its path. Fig. 4 shows three different views of a possible element of type 14 according to this last embodiment. In the left side of the figure ? shown is a view of the front face of the element 14 (ie the one facing the sheet 12); in the central part of the figure ? shown a view of element 14 in a section along the line A-A? of the left side of the figure (the same section line A-A? is also shown in the right side of the figure); and on the right side of the figure ? shown a view of element 14 in a section along line B-B? of the central part of the figure. As shown through the different views in Fig. 4 , the element 14 has a front surface 40 on which Is there a hole 41 which connects the cavity? internal with external (in the right part of the figure the position of the hole 41 is indicated by the dashed line); inside the cavity? of the element 14 there are walls 42, 42?, ..., with a height equal to that of the cavity? (and therefore connected both to the front surface 40 and to the rear surface 43 of the element 14) but of shorter length than the side of the cavity?, and arranged alternately in the cavity? so as to form a winding path in it. An element 14 of this type pu? have other shapes: for example, element 14 could have a circular shape, the through hole could be in the center of its front surface, and instead of a series of walls of type 42, 42?, ..., there could be in the cavity? a single wall with a spiral trend. Other possible configurations of an element 14 of this type will be apparent to those skilled in the art. Elements 14 of this type, in case they are positioned on the front face of the sheet 13, can be produced by printing its side walls (including those 42, 42?, ...) together with the sheet 13, and then adhering to the sheet 13 end? of these walls opposite sheet 13 a flat perforated part which will constitute? the front surface 40; in the case instead in which the elements 14 are present on the rear face of the sheet 13, the surface indicated in Fig. 4 as 40? a portion of the sheet itself, the side walls of the element 14 can be produced by molding together with the sheet 13, and the cavity? can? then be closed by adhering a closure wall 43. Alternatively, elements 14 of this type could be produced separately and then adhered to the sheet 13.
Il peso degli elementi concentrati 14, 14?, 14?, ?, e la loro disposizione sulla superficie del foglio impervio 13, consentono di modulare le caratteristiche insonorizzanti dell?elemento 10 in funzione della frequenza acustica incidente. In particolare, il peso del singolo elemento 14 pu? variare tra 0,1 e 50 g, la loro distanza pu? variare tra 3 e 200 mm e, all?interno di questi limiti, l?intervallo di massima efficacia di isolamento si sposta verso le basse frequenze all?aumentare del peso dell?elemento 14, della distanza tra questi e delle dimensioni del singolo elemento 14. The weight of the concentrated elements 14, 14?, 14?, ?, and their arrangement on the surface of the impervious sheet 13, allow the soundproofing characteristics of the element 10 to be modulated according to the incident acoustic frequency. In particular, the weight of the single element 14 can? vary between 0.1 and 50 g, their distance pu? vary between 3 and 200 mm and, within these limits, the range of maximum insulation effectiveness shifts towards low frequencies as the weight of the element 14, the distance between them and the dimensions of the single element 14 increase .
Nel caso di elementi cavi come quelli mostrati in Fig.4, che contribuiscono anche al fonoassorbimento, l?intervallo di massima efficacia di assorbimento si sposta verso le basse frequenze all?aumentare delle dimensioni del foro sulla superficie anteriore, del volume della cavit? e della lunghezza del percorso definito dalle pareti interne dell?elemento 14. In the case of hollow elements such as those shown in Fig.4, which also contribute to sound absorption, the range of maximum absorption efficiency moves towards low frequencies as the size of the hole on the front surface increases, the volume of the cavity and the length of the path defined by the internal walls of the element 14.
La Fig. 5 mostra in vista prospettica un elemento insonorizzante dell?invenzione, 10, con struttura perimetrale a forma di cornice quadrata. Nella parte sinistra della figura l?elemento ? mostrato intero: si vedono la prima struttura perimetrale 11, il foglio forato 12 sostenuto da questa, e la seconda struttura perimetrale 15; il foglio impervio 13, fissato tra le parti 11 e 15, non viene indicato per semplicit? di rappresentazione. Nella parte destra della figura l?elemento 10 viene mostrato in sezione; in questa vista, oltre alle strutture 11 e 12 gi? citate, sono mostrati il foglio impervio 13 con gli elementi concentrati 14, 14?, 14?, ... disposti secondo un ordinamento periodico e il foglio o pannello continuo 16. Fig. 5 shows a perspective view of a soundproofing element of the invention, 10, with a perimetrical structure in the shape of a square frame. In the left part of the figure the element ? shown whole: the first perimeter structure 11, the perforated sheet 12 supported by this, and the second perimeter structure 15 can be seen; the impervious sheet 13, fixed between the parts 11 and 15, is not indicated for simplicity? of representation. In the right part of the figure element 10 is shown in section; in this view, in addition to the structures 11 and 12 already? cited, the impervious sheet 13 with the concentrated elements 14, 14?, 14?, ... arranged according to a periodic order and the continuous sheet or panel 16 are shown.
La struttura perimetrale 11, realizzata in materiale poroso o fibroso, pu? essere ricoperta esteriormente da un tessuto o da una lamiera forata; quest?ultima possibilit? ? illustrata in Fig. 5, in cui viene mostrata la lamiera forata 19 che circonda in parte la struttura perimetrale 11. Inoltre, la struttura perimetrale 11 pu? contenere al suo interno parti strutturali (tubi a sezione quadrata o circolare, profilati metallici a sezione planare, ad L, a T, a C, ad H, ...) che conferiscono stabilit? geometrica alla struttura stessa; questa possibilit? ? esemplificata in Fig. 5, in cui nella parte destra viene mostrato un elemento strutturale di cornice, 51, all?interno dell?elemento strutturale 11; l?elemento 51 ? mostrato in questo esempio come un tondino pieno. Nel caso di strutture perimetrali di dimensioni e peso ridotti, la stabilit? geometrica pu? anche essere garantita dalla lamiera forata 19. The perimeter structure 11, made of porous or fibrous material, can be covered externally by a fabric or a perforated plate; this? last possibility? ? illustrated in Fig. 5, which shows the perforated plate 19 which partially surrounds the perimeter structure 11. Furthermore, the perimeter structure 11 can? contain within it structural parts (tubes with square or circular section, metal profiles with planar section, L-shaped, T-shaped, C-shaped, H-shaped, ...) which confer stability? geometric to the structure itself; this possibility? ? exemplified in Fig. 5, in which in the right part a structural frame element, 51, is shown inside the structural element 11; element 51 ? shown in this example as a solid rod. In the case of perimeter structures of reduced size and weight, the stability? geometric can? also be ensured by the perforated plate 19.
Anche se l?impiego di una ricopertura dell?elemento strutturale 11 (un tessuto o una lamiera forata, 19) e dell?elemento strutturale di cornice all?interno di quello 11 sono esemplificati solo in Fig. 5, questi elementi ulteriori possono naturalmente essere presenti in qualsiasi elemento insonorizzante dell?invenzione. Even if the use of a covering of the structural element 11 (a fabric or a perforated plate, 19) and of the structural element of the frame inside that 11 are exemplified only in Fig. 5, these further elements can naturally be present in any soundproofing element of the invention.
La Fig. 6 mostra in vista prospettica un elemento insonorizzante dell?invenzione, 10, con struttura perimetrale a forma di cornice esagonale. Anche in questo caso nella parte sinistra della figura l?elemento ? mostrato intero e nella parte destra in sezione; i dettagli e parti che compongono l?elemento 10 sono gli stessi, a parit? di numero di riferimento, di quelli descritti sopra con riferimento alla Fig.5. Fig. 6 shows a perspective view of a soundproofing element of the invention, 10, with a perimeter structure in the shape of a hexagonal frame. Also in this case in the left part of the figure the element ? shown whole and right side sectioned; are the details and parts that make up the element 10 the same, parity? of reference number, of those described above with reference to Fig.5.
Nelle Figg. 1-6 sono stati esemplificati elementi insonorizzanti di forma quadrata o esagonale, ma questi possono avere qualunque forma tale che, dall?unione di pi? elementi uguali, ? possibile ottenere una superficie planare continua. Come noto, l?occupazione di una superficie planare senza lasciare vuoti ? definita in geometria tassellatura del piano, e le forme che consentono di ottenerla sono il triangolo equilatero, il quadrato, il rombo, il rettangolo e l?esagono; le strutture perimetrali possono quindi avere una qualunque di queste forme. La scelta di una particolare geometria dell?elemento insonorizzante pu? non consentire di coprire completamente una superficie planare ai suoi bordi; per esempio, impiegando elementi insonorizzanti di forma esagonale, non ? possibile produrre un pannello rettangolare. In questi casi, ? possibile prevedere elementi di forma opportuna, derivanti da quelli principali impiegati nel pannello, per esempio a forma di met? esagono nel caso di elementi principali di forma esagonale, come descritto in seguito con riferimento alla Fig. 8. In questi eventuali elementi di forma ?parziale? la disposizione degli elementi concentrati 14, 14?, 14?, ... rimane comunque la stessa che si ha negli elementi di forma completa corrispondente. In Figs. 1-6 soundproofing elements of square or hexagonal shape have been exemplified, but these can have any shape such that, from the union of several? equal elements, ? possible to obtain a continuous planar surface. As known, the occupation of a planar surface without leaving voids? defined in geometry as tessellation of the plane, and the shapes that allow it to be obtained are the equilateral triangle, the square, the rhombus, the rectangle and the hexagon; the perimeter structures can therefore have any of these shapes. The choice of a particular geometry of the soundproofing element can do not allow to completely cover a planar surface at its edges; for example, using hexagonal-shaped soundproofing elements, isn't it? possible to produce a rectangular panel. In these cases, ? Is it possible to provide elements of a suitable shape, deriving from the main ones used in the panel, for example in the shape of a half? hexagon in the case of main elements having a hexagonal shape, as described below with reference to Fig. 8. In these possible elements having a ?partial? the arrangement of the concentrated elements 14, 14?, 14?, ... however remains the same as in the elements of corresponding complete shape.
I materiali che compongono l?elemento insonorizzante dell?invenzione possono essere scelti tra varie possibilit?. The materials that make up the soundproofing element of the invention can be chosen from various possibilities.
I materiali per formare le strutture perimetrali hanno densit? compresa tra 100 kg/m<3 >e 10000 kg/m<3 >e modulo di elasticit? compresa tra 10<4 >e 10<12 >Pa; questi materiali sono tipicamente porosi o fibrosi, per esempio schiume polimeriche rigide. Questi materiali all?occorrenza possono anche comporre elementi strutturali, e quindi essere in metallo con fori. The materials to form the perimeter structures have density? between 100 kg/m <3 > and 10000 kg/m <3 > and modulus of elasticity? between 10<4 > and 10<12 >Pa; these materials are typically porous or fibrous, for example rigid polymeric foams. If necessary, these materials can also compose structural elements, and therefore be made of metal with holes.
I materiali costituenti il foglio forato 12, il foglio impervio 13, gli elementi concentrati 14, 14?, 14?, ... e il foglio o pannello continuo 16 hanno densit? compresa tra 800 kg/m<3 >e 15000 kg/m<3 >e modulo di elasticit? compresa tra 10<6 >e 10<12 >Pa; questi materiali possono essere scelti tra materiali plastici, metalli o vetro; nel caso in cui si debba consentire la visibilit? attraverso la pannellatura realizzata con gli elementi insonorizzanti sopra descritti, questi fogli 12, 13 e 16 (o pannello 16) sono realizzati in vetro o con una plastica trasparente, per esempio polimetilmetacrilato. The materials constituting the perforated sheet 12, the impervious sheet 13, the concentrated elements 14, 14?, 14?, ... and the continuous sheet or panel 16 have a density between 800 kg/m <3 > and 15,000 kg/m <3 > and modulus of elasticity? between 10<6 > and 10<12 >Pa; these materials can be chosen from plastic, metal or glass materials; if you have to allow visibility? through the paneling made with the soundproofing elements described above, these sheets 12, 13 and 16 (or panel 16) are made of glass or a transparent plastic, for example polymethyl methacrylate.
Gli elementi insonorizzanti dell?invenzione possono avere dimensioni laterali comprese tra 10 e 100 cm, e spessore complessivo compreso tra 0,2 e 100 cm. The soundproofing elements of the invention can have lateral dimensions ranging from 10 to 100 cm, and an overall thickness ranging from 0.2 to 100 cm.
Gli spessori del foglio forato 12, del foglio impervio 13 (a meno degli elementi concentrati 14, 14?, 14?, ...) e del foglio o pannello continuo 16 possono variare tra 0,01 e 10 mm, mentre gli spessori delle due intercapedini 17 e 18 possono variare tra 0,1 e 50 cm. The thicknesses of the perforated sheet 12, of the impervious sheet 13 (except for the concentrated elements 14, 14?, 14?, ...) and of the continuous sheet or panel 16 can vary between 0.01 and 10 mm, while the thicknesses of the two gaps 17 and 18 can vary between 0.1 and 50 cm.
Le Figure 7 e 8 mostrano due possibili forme di realizzazione di pannello insonorizzante del secondo aspetto dell?invenzione. I due pannelli 70 e 80 mostrati in queste due figure sono ottenuti dall?accostamento lungo le loro superfici laterali di elementi insonorizzanti 10 del tipo descritto sopra, in particolare elementi 10 di forma quadrata nel caso del pannello 70 e di forma esagonale nel caso del pannello 80. In Fig. 8 viene inoltre mostrato l?impiego di elementi aventi una forma ?parziale? rispetto agli elementi principali del pannello; gli elementi 81 e 81? mostrati in figura consentono di ottenere pannello rettangolare occupando spazi lasciati dagli elementi ?completi? ai bordi del pannello. Figures 7 and 8 show two possible embodiments of soundproofing panel of the second aspect of the invention. The two panels 70 and 80 shown in these two figures are obtained by placing together along their side surfaces soundproofing elements 10 of the type described above, in particular square-shaped elements 10 in the case of the panel 70 and hexagonal-shaped elements 10 in the case of the panel 80. Fig. 8 also shows the use of elements having a ?partial? shape? with respect to the main elements of the panel; elements 81 and 81? shown in the figure make it possible to obtain a rectangular panel by occupying the spaces left by the ?complete? elements? at the edges of the panel.
L?accoppiamento della struttura perimetrale 11 con il foglio forato 12 conferisce alla pannellatura una curva di fonoassorbimento complessiva prossima o superiore all?unit? sia per le basse che per le medio-alte frequenze, come riportato in Fig.9. The coupling of the perimeter structure 11 with the perforated sheet 12 gives the paneling an overall sound absorption curve close to or greater than unity. for both low and medium-high frequencies, as shown in Fig.9.
L?insieme delle strutture periferiche e di fogli (o pannello 16) sopra descritti conferisce al pannello modulare di un?elevata rigidezza flessionale e capacit? portante rispetto ai carichi di spinta del vento o ad altri carichi orizzontali quali quelli legati al passaggio di treni ad alta velocit?. Inoltre, la leggerezza del pannello stesso lo rende particolarmente adatto ad applicazioni per interni. The set of peripheral structures and sheets (or panel 16) described above gives the modular panel high flexural stiffness and capacity? bearing capacity with respect to wind thrust loads or other horizontal loads such as those associated with the passage of high-speed trains. Furthermore, the lightness of the panel itself makes it particularly suitable for interior applications.
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