LU84983A1

LU84983A1 - Schallabsorbierendes bauelement,und verwendung desselben im hoch-,tief-,tunnel-und fahrzeugbau

Info

Publication number: LU84983A1
Application number: LU84983A
Authority: LU
Inventors: Dieter Jablonka; Klaus Urban; Heinz-Peter Raidt; Eberhard Schepers
Original assignee: Fraunhofer Ges Forschung
Priority date: 1982-09-10
Filing date: 1983-09-01
Publication date: 1984-03-16
Also published as: GB2130270B; DE3233654C2; BE897611A; DE3233654A1; FR2533058A1; FR2533058B1; ATA312683A; GB8323442D0; GB2130270A; SE8304698D0; IT1167376B; AT378550B; SE8304698L; SE455952B; NL8303041A; IT8322733A0; US4555433A

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein schallabsorbierendes Bauelement aus rasterförmigen nebeinanderliegende becherförmige Vertiefungen aufweisenden Folien, deren dem Schallfeld auszusetzende Bodenflächen bei Schalleinfall zu verlustbehafteten 5 Schwingungen anregbar sind, wobei die oberen Ränder der becherförmigen Vertiefungen gemeinsam durch eine weitere ebene Materialbahn abgedeckt sind.

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Mit einem derartigen schallabsorbierenden Bauelement, wie es in seiner Grundausführung in der deutschen Offenlegungsschrift 27 58 041 beschrieben ist, erfolgt die Schallabsorption durch Plat-ten-Eigenschwingungen der Flächen der becherförmigen Vertie-15 fungen, und zwar hauptsächlich der Bodenflächen, deren Abmessungen so gewählt sind, daß ihre Eigenschwingungen in den Frequenzbereich des hörbaren Schalls fallen.

Die beiden wesentlichen Charakteristika solcher schallabsor-20 bierender Bauelemente sind die relative Verteilung der

Schallabsorptionsfähigkeit auf die verschiedenen Hörschallfrequenzen und das absolute Schallabsorptionsvermögen für die verschiedenen Hörschallfrequenzen über den gesamten Hörschallfrequenzbereich hinweg. Die relative Verteilung der 25 Schallabsorptionsfähigkeit sollte unter Berücksichtigung der frequenzabhängigen Schallempfindlichkeit des menschlichen Ohrs und des jeweils am Anwendungsort des schallabsor-' bierenden Bauelements auftretenden Hörschallfrequenzspektrums möglichst gleichmäßig über den gesamten Hörschallfrequenzbe-30 reich verteilt sein, damit die auftretende Schallenergie über das gesamte Hörschallfrequenzspektrum hinweg möglichst gleichmäßig absorbiert wird. Das absolute Schallabsorptionsvermögen für die verschiedenen Hörschallfrequenzen sollte möglichst - 2 - hoch sein, damit so viel Schallenergie wie möglich absorbiert und damit der Schallpegel so stark wie möglich abgesenkt wird. Die beiden vorgenannten Charakteristika lassen sich durch eine sogenannte Schallabsorptionskurve erfassen, 5 welche die Abhängigkeit des Schallabsorptionsvermögens von der Schallfrequenz wiedergibt.

Insgesamt ist es infolgedessen erwünscht, bei möglichst gleichmäßiger Verteilung der Schallabsorptionsfähigkeit auf 10 die verschiedenen Hörschallfrequenzen ein hohes integrales Schallabsorptionsvermögen, wie es durch Integration der Schallabsorptionskurve über den interessierenden Hörschallfrequenzbereich ermittelt werden kann, zu erreichen. Die relative Verteilung der Schallabsorptionsfähigkeit auf die 15 verschiedenen Hörschallfrequenzen läßt sich, wie in der deutschen Offenlegungsschrift 27 .58 041 und .in der deutschen Offenlegungsschrift 29 21 050 beschrieben ist, dadurch vergleichmäßigen, daß die Anzahl der möglichen verschiedenen Platteneigenschwingungen und der Harmonischen derselben sowie der 20 Oberschwingungen dieser Platteneigenschwingungen schlechthin möglichst groß gemacht wird. Das kann in der verschiedensten Weise geschehen, zum Beispiel dadurch, daß die Bodenflächen der becherförmigen Vertiefungen rechteckig statt quadratisch ausgebildet werden, weil rechteckige Platten mehr Eigen-25 schwingungszustande als quadratische Platten haben, sowie dadurch, daß man mehrere Gruppen von rasterförmig nebeneinanderliegenden becherförmigen Vertiefungen vorsieht, die sich dadurch unterscheiden, daß die Bodenflächen der verschiedenen Gruppen unterschiedlich groß sind.

30 5 So hat sich bei den Untersuchungen, die zur vorliegenden Er findung geführt haben, gezeigt, daß es mit den bisherigen schallabsorbierenden Bauelementen, bei denen die becherförmigen Vertiefungen jeweils eine Bodenfläche von 8 cm x 9 cm 35 haben, nicht möglich ist, die Schallenergie gleichzeitig in - 3 - tiefen und hohen Hörschallfrequenzbereichen befriedigend zu absorbieren; diese Tatsache ist weiter unten anhand der Figur 6 erläutert.

5 Theoretisch und praktisch läßt sich dadurch, daß becherförmige Vertiefungen mit kleineren Bodenflächen, zum Beispiel mit Bodenflächen von 9 cm x 4 cm, verwendet werden, im höheren Hörschallfrequenzbereich eine Absorptionsverbesserung erzielen, jedoch kommt es gleichzeitig im mittleren und tie-10 fen Hörschallfrequenzbereich zu einer Verschlechterung der Schallabsorptionsfähigkeit; diese Verhältnisse sind weiter unten anhand der Figur 7 erläutert. Verwendet man dagegen becherförmige Vertiefungen mit größeren Bodenflächen, so wird umgekehrt eine Verbesserung des Schallabsorptionsvermö-15 gens im tiefen Hörschallfrequenzbereich erzielt, jedoch verschlechtert sich in diesem Falle gleichzeitig das Schallabsorptionsvermögen im mittleren und höheren Hörschallfrequenz-bereich.

20 Um nun eine Vergleichmäßigung der Schallabsorptionsfähigkeit bei den verschiedenen Hörschallfrequenzen zu erzielen, wäre es daher, wie oben bereits angedeutet und in der deutschen Offenlegungsschrift 29 21 050 beschrieben, erforderlich, nebeneinander becherförmige Vertiefungen mit kleinen und 25 großen Bodenflächen in dem schallabsorbierenden Bauelement vorzusehen. Eine solche Lösung hat aber den Nachteil, daß das absolute Schallabsorptionsvermögen absinkt, weil - abgesehen von Überschneidungen im mittleren Hörschallfrequenzbereich - nun für den unteren Hörschallfrequenzbereich nur 30 die eine Hälfte der becherförmigen Vertiefungen und im oberen Hörschallfrequenzbereich nur die andere Hälfte der becherförmigen Vertiefungen wirksam ist, sofern beispielsweise davon ausgegangen wird, daß sich die gesamte Anzahl der becherförmigen Vertiefungen hälftig aus solchen mit kleinerer 35 Bodenfläche und aus solchen mit größerer Bodenfläche zusam-mensetzt.

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Insgesamt ergibt sich also bei gleichbleibender Gesamtfläche der Bodenflächen der becherförmigen Vertiefungen zwar eine Vergleichmäßigung der Absorptionskurve, also eine Verbesserung der relativen Verteilung der Schallabsorptionsfähigkeit, 5 jedoch auf einem viel flacheren Niveau des absoluten Schallabsorptionsvermögens für die verschiedenen Hörschallfrequen-zen, so daß das absolute integrale Schallabsorptionsvermögen für den gesamten Hörschallfrequenzbereich, wie an sich zu erwarten, nicht verbessert wird.

1°

Es wurde nun völlig überraschenderweise im Rahmen der vorliegenden Erfindung gefunden, daß sich entgegen allen Erwartungen gleichzeitig sowohl eine wesentliche Verbesserung der relativen Verteilung der Schallabsorptionsfähigkeit auf die 15' verschiedenen Hörschallfrequenzen als auch - abgesehen von gewissen Spitzen - eine merkliche Erhöhung des absoluten Schallabsorptionsvermögens für die verschiedenen Hörschallfrequenzen erzielen läßt, indem ein schallabsorbierendes Bauelement der eingangs genannten Art so ausgebildet wird, 20 daß die Bodenflächen der becherförmigen Vertiefungen durch eine oder mehrere sickenförmige Vertiefungen, deren Tiefe merklich geringer als die Tiefe der becherförmigen Vertiefungen ist, in Unterflächen unterteilt werden.

25 Auf diese Weise wird die, .zunächst als unlösbar angesehene, Aufgabe gelöst, bei gleichbleibender Gesamtfläche der Bodenflächen der becherförmigen Vertiefungen bzw. bei gleichbleibender Menge des einzubringenden Absorptionsmaterials das Absorptionsvermögen bei tiefen und hohen Frequenzen anzuhe-30 ben und dabei gleichzeitig das integrale Schallabsorptionsvermögen für den gesamten Frequenzbereich zu erhöhen; diese Tatsache ist weiter unten anhand der Figur 8 näher erläutert.

Es wird also die Größe der Bodenfläche der becherförmigen 35 Vertiefungen zunächst so groß gewählt, daß der tiefe Frequenz- - 5 - bereich ausreichend abgedeckt wird, und um den hohen Frequenzbereich abzudecken, werden in diese Bodenflächen Unterflächen durch die sickenförmigen Vertiefungen derart eingebracht, daß die großen Bodenflächen jeweils für sich unge-; 5 hindert schwingen können, und daß die schwingenden Unterflä chen für sich und additiv die höheren Frequenzen erfassen.

Wie bei den Versuchen im Rahmen der Erfindung gefunden wurde, dürfen aber die sickenförmigen Vertiefungen nur einen 10 Teil der Tiefe der becherförmigen Vertiefungen ausmachen, da sonst das Schwingungsvermögen der großen Bodenflächen, welche durch die sickenförmigen Vertiefungen unterteilt sind, unterbunden wird.

15 Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind die sickenförmi-gen Vertiefungen in einem solchen schallabsorbierenden Bauelement vorgesehen, bei dem die jeweils benachbarten Seiten-bzw. Mantelflächen der becherförmigen Vertiefungen durch je eine gemeinsame Seiten- bzw. Mantelfläche ersetzt sind, wie 20 in der deutschen Offenlegungsschrift 30 30 238 beschrieben.

Die sickenförmigen Vertiefungen können die Seiten- bzw. Mantelflächen der becherförmigen Vertiefungen durchsetzen, wodurch sich ein besonders einfacher Aufbau und eine beson-25 ders gute Herstellbarkeit bei solchen schallabsorbierenden Bauelementen ergibt, bei denen jede becherförmige Vertiefung ihre eigenen Seiten- bzw. Mantelflächen hat, wie zum Beispiel in den deutschen Offenlegungsschriften 27 28 041 und 29 21 050 beschrieben.

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Es ist jedoch auch möglich, die sickenförmigen Vertiefungen so auszubilden, daß sie eigene Stirnflächen haben, welche die sickenförmigen Vertiefungen an ihren Längsenden abschließen. Eine solche Ausführungsform ist bei dem vorerwähnten 35 schallabsorbierenden Bauelement zu bevorzugen, bei dem die - 6 - jeweils benachbarten Seiten- bzw. Mantelflächen der becherförmigen Vertiefungen durch je eine gemeinsame Seiten- bzw. Mantelfläche ersetzt sind. Bei solchen schallabsorbierenden Bauelementen können die sickenförmigen Vertiefungen weiter 5 bevorzugt so ausgebildet sein, daß ihre Stirnflächen im Abstand von den gemeinsamen Seiten- bzw. Mantelflächen der becherförmigen Vertiefungen vorgesehen sind, so daß die Schwingungsfähigkeit der großen Bodenflächen bzw. der gesamten Bodenflächen möglichst wenig beeinträchtigt wird. Insbesondere 10 kann hierbei die Ausbildung so sein, daß die Stirnflächen der sickenförmigen Vertiefungen auf dem Niveau der Bodenflächen der becherförmigen Vertiefungen mit den gemeinsamen Seiten- bzw. Mantelflächen der becherförmigen Vertiefungen zu-sammentreffend vorgesehen sind und ihr Abstand von diesen ge-15 meinsamen Seiten- bzw. Mantelflächen nach den Bodenflächen der sickenförmigen Vertiefungen hin zunimmt. Auf diese Weise wird sowohl eine optimale Unterteilung der Bodenflächen der becherförmigen Vertiefungen erreicht als auch eine Beeinträchtigung der Eigenschwingungen der gesamten Bodenflächen 20 der becherförmigen Vertiefungen vermieden.

Vorzugsweise sind die sickenförmigen Vertiefungen bei geradlinig begrenzten Bodenflächen der becherförmigen Vertiefungen parallel zu einer oder mehreren seitlichen Begrenzungs-25 linien der Bodenflächen der becherförmigen Vertiefungen verlaufend ausgebildet. In jeder Bodenfläche der becherförmigen Vertiefungen können dabei wenigstens zwei sich kreuzende, vorzugsweise rechtwinklig zueinander verlaufende, sickenförmige Vertiefungen vorgesehen sein.

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Schließlich kann eine noch mehr erhöhte Vergleichmäßigung der Schallabsorptionsfähigkeit in Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht werden, daß mehrere sickenförmige Vertiefungen unterschiedlicher Tiefe in einer Bodenfläche der becher-35 förmigen Vertiefung derart vorgesehen sind, daß die durch - 7 - die sickenförmigen Vertiefungen größerer Tiefe gebildeten ünterflächen durch die sickenförmigen Vertiefungen kleinerer Tiefe in weitere Unterflachen unterteilt werden.

5 Das erfindungsgemäße schallabsorbierende Bauelement kann als bei Schalleinfall zu verlustbehafteten Schwingungen anregbarer Folienabsorber gemäß der Erfindung im Hoch-, Tief- und Tunnelbau sowie im Land-, Wasser- und Luftfahrzeugbau verwendet werden. Dieses schallabsorbierende Bauelement ist al-10 so in außerordentlich vielseitiger Weise überall dort anwendbar, wo unerwünschte Schallenergie, die in einen geschlossenen oder offenen Raum eindringt oder in einem solchen Raum erzeugt wird, absorbiert und damit der Schallpegel in diesem Raum wesentlich herabgesetzt werden soll, wobei unter 15 einem offenen Raum ganz allgemein auch ein nichtabgegrenzter Außenraumbereich, zum Beispiel die nähere Umgebung einer Autobahn, eines Flughafens o.dgl., verstanden werden soll.

Die Erfindung sei nachstehend unter Bezugnahme auf die Figu-20 ren 1 bis 9 der Zeichnung anhand einiger besonders bevorzugter Ausführungsformen und anhand von Versuchsergebnissen näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 eine Querschnittsansicht durch eine bevorzugte er-25 ste Ausführungsform eines Teils eines schallabsorbierenden Bauelements nach der Erfindung;

Figur 2 eine Aufsicht auf den in Figur 1 dargestellten Teil der Ausführungsform eines schallabsorbierenden Bau-30 e lernen ts;

Figur 3 eine perspektivische Ansicht auf einen Teil der Ausführungsform eines schallabsorbierenden Bauelements gemäß den Figuren 1 und 2; 35 - 3 -

Figur 4 eine Aufsicht auf einen Teil eines schallabsorbierenden Bauelements gemäß einer zweiten Ausführungsform nach der Erfindung, wobei der gezeigte Teil des schallabsorbierenden Bauelements perspektivisch und halb auseinan-5 dergenommen dargestellt ist, um die obere Folie deutlicher zu zeigen, welche die Bodenflächen der becherförmigen Vertiefungen bildet, und wobei außerdem nur drei jeweils kreuzförmige sickenförmige Vertiefungen eingezeichnet sind, während tatsächlich diese sickenförmigen Vertiefungen in 10 jeder der Bodenflächen der becherförmigen Vertiefungen vorgesehen sind;

Figur 5 eine perspektivische Ansicht einer einzelnen Bodenfläche mit sickenförmiger Vertiefung aus dem schallabsor-15 bierenden Bauelement der Figur 4;

Figur 6 eine Schallabsorptionsspektrum, welches.das Schallabsorptionsvermögen eines schallabsorbierenden Bauelements gemäß der DE-OS 27 58 041 wieder-20 gibt, wobei die Bodenflächen der becherförmigen Vertiefungen eine Größe von 8,2 cm x 9,2 cm hatten;

Figur 7 ein der Figur 6 entsprechendes Schallabsorptionsspektrum, wobei jedoch die Bodenflächen der becherförmigen 25 Vertiefungen eine Größe von 9,2 cmx 4,2 cm hatten;

Figur 8 mehrere Schallabsorptionskurven zur Veranschaulichung der mit einem erfindungsgemäßen schallabsorbierenden Bauelement gegenüber anderen schallabsorbierenden Bauele-30 menten, bei denen die Bodenflächen der becherförmigen Vertiefungen keine sickenförmigen Vertiefungen hatten, erzielten Wirkung; und

Figur 9 ein Absorptionsspektrum, das an einem Bauelement 35 nach der Erfindung gemessen wurde.

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Es sei zunächst anhand der Figuren 1 bis 3 eine erste Ausfuhr ungsform eines schallabsorbierenden Bauelements erläutert, wobei zu beachten ist, daß jeweils nur ein Eckstück eines solchen Bauelements, welches sich über große Flächen 5 von mehreren Quadratmetern und mehr erstrecken kann, dargestellt ist. Das insgesamt mit 1 bezeichnete schallabsorbierende Bauelement besteht aus rasterförmig nebeneinanderliegenden becherförmigen Vertiefungen 2, die in einer Folie, vorzugsweise einer Kunststoffolie, eingeprägt, beispiels-10 weise durch Tiefziehen darin ausgebildet, sind. Diese becherförmigen Vertiefungen 2 besitzen Bodenflächen 3, die dem Schallfeld des zu absorbierenden Schalls zugewandt sind und die von diesem Schallfeld zu verlustbehafteten Platten-Ei-genschwingungen angeregt werden, weil ihre Größe, ihr Flä-15 chengewicht sowie ihre sonstigen Kennwerte so abgestimmt sind, daß ihre Platten-Eigenschwingungsfrequenzen im Hörschallfrequenzbereich liegen. Die oberen Ränder 4 der becherförmigen Vertiefungen 2 sind gemeinsam durch eine weitere ebene Materialbahn 5 abgedeckt, so daß der Innenraum der be-20 cherförmigen Vertiefungen 2 luftdicht oder im wesentlichen luftdicht abgeschlossen ist; eine Luftdichtheit ist nicht unbedingt notwendig. Infolgedessen ist im Innenraum der becherförmigen Vertiefungen 2 der gleiche Druck wie in der umgebenden Atmosphäre \Orhanden. Die ebene Materialbahn kann 25 eine nichtschwingungsfähige Materialbahn sein, es ist jedoch auch möglich, daß es eine schwingungsfähige Materialbahn, beispielsweise eine Folie, ist.

Die Bodenflächen 3 der becherförmigen Vertiefungen 2 sind 30 durch eine oder mehrere sickenförmige Vertiefungen 6 in Unterflächen 7 unterteilt. Die Tiefe t dieser Vertiefungen 6 ist merklich geringer als die Tiefe T der becherförmigen Vertiefungen (siehe Figur 1).

35 Wie man besonders deutlich aus Figur 3 ersieht, durchsetzen die sickenförmigen Vertiefungen 6 die Seiten- bzw. Mantel- - 10 - flächen 8 der becherförmigen Vertiefungen 2.

Außerdem verlaufen die sickenförmigen Vertiefungen 6 in den im vorliegenden Ausführungsbeispiel rechteckig ausgebildeten 5 Bodenflächen 3 jeweils parallel und senkrecht zu den seitlichen Begrenzungslinien dieser Bodenflächen 3. Vorliegend sind zwei sich kreuzende, rechtwinklig zueinander verlaufende sickenförmige Vertiefungen 6 in jeder Bodenfläche 3 vorgesehen, so daß eine gesamte Bodenfläche 3 einer becherförmi-10 gen Vertiefung 2 hier gewissermaßen aus vier Unterflächen 7 und zwei sickenförmigen Vertiefungen 6 besteht.

Es ist auch möglich, wenngleich in der Zeichnung nicht dargestellt, jede der Unterflächen 7 durch eine oder mehrere 15 weitere sickenförmige Vertiefungen in Unter-Unterflächen zu unterteilen, wobei hierbei vorzugsweise diese zusätzlichen sickenförmigen Vertiefungen eine kleinere Tiefe als die sik-kenförmigen Vertiefungen 6 haben, jedoch nicht unbedingt haben müssen.

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Es sei nun anhand der Figuren 4 und 5 eine zweite Ausführungsform eines insgesamt mit 9 bezeichneten schallabsorbierenden Bauelements erläutert, von dem in Figur 4 nur ein Eckstück in unvollständig zusammengebautem Zustand dargestellt ist.

25 Bei diesem schallabsorbierenden Bauelement 9 sind die jeweils benachbarten Seiten- bzw. Mantelflächen der becherförmigen Vertiefungen 10 von einer gemeinsamen Seiten- bzw. Mantenflâche 11 gebildet, während die Bodenflächen 12 der becherförmigen Vertiefungen von einer gemeinsamen Folie 13 30 gebildet werden. Eine ebene Materialbahn 14 deckt die oberen (welche in Figur 4 unten liegen) Ränder der becherförmigen Vertiefungen 10 gemeinsam ab und ist vorzugsweise eine nichtschwingungsfähige Materialbahn, d.h. eine durch Schallschwingungen im zusammengebauten Zustand des Bauelements 35 nicht zu Platten-Eigenschwingungen anregbare Materialbahn.

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Sickenförmige Vertiefungen 15 sind im Prinzip in der gleichen Weise wie in der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3 in den Bodenflächen 12 der becherförmigen Vertiefungen 10 vorgesehen, jedoch mit gewissen Abweichungen, die 5 nachstehend erläutert sind:

Wie die Figur 5 zeigt, welche eine vergrößerte Darstellung einer einzigen Bodenfläche 12 einer becherförmigen Vertiefung 10 ist, haben die beiden gekreuzt verlaufenden sicken-10 förmigen Vertiefungen 15 eigene Stirnflächen 16, die die sickenförmigen Vertiefungen 15 an ihren Längsenden, d.h. also an ihren Enden, die sich im Bereich der gemeinsamen Seiten- bzw. Mantelflächen 11 befinden, abschließen. Diese Stirnflächen 16 sind im Abstand von den gemeinsamen Seiten-15 bzw. Mantelflächen angeordnet. Jedoch sind die sickenförmigen Vertiefungen auf dem Niveau der Bodenflächen 6, welche durch diese sickenförmigen Vertiefungen 15 in ünterflachen 17 unterteilt werden, bis an die gemeinsamen Seiten- bzw. Mantelflächen 11 herangeführt. Dagegen haben die Stirnflä-20 chen 16 der sickenförmigen Vertiefungen 15 ansonsten einen, wenngleich verhältnismäßig geringen, Abstand von den Seiten-bzw. Mantelflächen 11, der nach den Bodenflächen 18 der sik-kenförmigen Vertiefungen hin zunimmt (siehe Figur 5).

25 Schließlich sei auf die Figuren 6, 7 und 8 Bezug genommen, welche Versuchsergebnisse zeigen:

Die Figuren 6 und 7 veranschaulichen das Frequenzabsorptionsspektrum von schallabsorbierenden Bauelementen, bei denen 30 die vorhandenen rasterförmig vorgesehenen becherförmigen Vertiefungen keine sickenförmigen Vertiefungen besaßen, wobei im Falle der Figur 6 die Abmessung der Bodenflächen 8,2 cm x 9,2 cm und in Figur 8 die Abmessung der Bodenflächen 9,2 cm x 4,2 cm betrug. Ein Vergleich dieser beiden Figuren 35 zeigt, daß durch die Verkleinerung der Bodenflächen zwar das - 12 - auf der Ordinate dargestellte Schallabsorptionsvermögen bei den auf der Abszisse dargestellten höheren Frequenzen zunahm, jedoch bei den niedrigeren Frequenzen abgenommen hat (auf der Abszisse sind die Frequenzen in Hertz angegeben).

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In Figur 8 sind die in den Figuren 6 und 7 dargestellten sowie weitere Versuchsergebnisse zusammengefaßt, und zwar sind vier Schallabsorptionskurven dargestellt, welche die Abhängigkeit des längs der Ordinate aufgetragenen Schallabsorptions-10 Vermögens von der längs der Abszisse aufgetragenen Frequenz veranschaulichen, nämlich: (a) die Kurve I ist diejenige Schallabsorptionskurve, die erziélt wird, wenn die becherförmigen Vertiefungen ver-15 hältnismäßig große Bodenflächen haben. Man sieht, daß sich ein maximales Absorptionsvermögen bei etwa 800 Hz ergibt, während das Absorptionsvermögen von dieser Frequenz aus nach beiden Seiten sehr schnell abnimmt.

20 (b) Die Kurve II ist die Schallabsorptionskurve, die sich ergibt, wenn die becherförmigen Vertiefungen verhältnismäßig kleine Bodenflächen haben; man sieht, daß das Ab-sorptionsmaximum bei mehr als 1000 Hz liegt und vorwiegend höhere Frequenzen absorbiert werden.

25 (c) Die Kurve III ist diejenige Absorptionskurve, die sich ergibt, wenn 50% der becherförmigen Vertiefungen verhältnismäßig kleine Bodenflächen und 50% verhältnismäßig große Bodenflächen haben; man sieht, daß sich zwar 30 gegenüber den Kurven I und II eine Vergleichmäßigung des Absorptionsvermögens über den gesamten Frequenzbereich hinweg ergibt, jedoch absolut die Werte des Absorptionsvermögens bei den verschiedenen Frequenzen kleiner als im Falle der Kurven I und II sind, so daß 35 in dem jeweiligen Raum etwa die doppelte Menge an Absor bern vorgesehen sein muß.

- 13 - (d) Die Kurve IV ist diejenige Absorptionskurve, die sich ergibt, wenn becherförmige Vertiefungen mit verhältnismäßig großen Bodenflächen vorgesehen werden, wobei diese Bodenflächen durch sickenförmige Vertiefungen in vier 5 Unterflächen gemäß der Erfindung unterteilt sind; man sieht, daß sowohl gegenüber den Kurven I und II eine Vergleichmäßigung der Schallabsorption über den gesamten Frequenzbereich hinweg als auch gegenüber der Kurve III eine Erhöhung des absoluten Absorptionsvermögens bei den 10 verschiedenen Frequenzen erreicht wird.

In der Figur 9 ist schließlich in einer den Figuren 6 und 7 entsprechenden Weise ein gemessenes Schallabsorptionsspektrum gezeigt, aufgrund dessen die Kurve IV in Figur 8 erstellt 15 worden ist, wobei die becherförmigen Vertiefungen eine Bodenfläche von 8,8 cm x 7,4 cm hatten und diese Bodenfläche durch sickenförmige Vertiefungen, deren Tiefe geringer als die Tiefe der becherförmigen Vertiefungen war, in vier gleich große Unterflächen unterteilt worden war.

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Es sei erneut auf die Figur 5 Bezug genommen, in der durch die beiden strichpunktierten parallelen Linien angedeutet ist, daß die Stirnfläche 16 und die ihr benachbarte Hälfte der zugeordneten Bodenfläche 18 auch so ausgebildet sein kön-25 nen, daß beide eine gemeinsame, stetig verlaufende Stirn- und-Bodenfläche 20 bilden, d.h. also, daß die Stirnfläche 16 und die ihr benachbarte Hälfte der Bodenfläche 18 nicht über einen Knick oder eine sonstige Unstetigkeit ineinander übergehen. In Figur 5 ist diese Abwandlung aus Gründen der kla-30 reren Darstellung nur für eine einzige Stirnfläche 16 und die ihr benachbarte Hälfte der zugeordneten Bodenfläche 18 durch die strichpunktierten Linien 19 angedeutet, tatsächlich jedoch ist diese Abwandlung bei allen Stirnflächen 16 und Bodenflächen 18 vorgesehen, so daß beispielsweise alle 35 vier sich dann ergebenden Stirn-und-Bodenflächen 20 auf einer gemeinsamen Halbkugelfläche liegen können. Es ist jedoch ) - 14 - nicht erforderlich, daß die einzelnen Stirn-und-Bodenflachen 20 stetig ineinander übergehen, vielmehr können die Linien 19 zum Beispiel auch Geraden sein, so daß dann jede Stirn-und-Bodenflâche 20 auf einer unterschiedlichen Ebene liegt.

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Weiterhin können zwei oder mehr schallabsorbierende Bauelemente 1 und/oder 9 mit ihren Rückseiten, d.h. den den Bodenflächen 3 bzw. 12 entgegengesetzten Seiten, miteinander verbunden, insbesondere verschweißt, sein, so daß sie, wenn sie 10 senkrecht hängend angeordnet werden, allseitig Schall absorbieren. Hierbei kann die an den Rückseiten vorgesehene weitere Materialbahn 5 bzw. 14 gegebenenfalls weggelassen sein, weil sich die becherförmigen Vertiefungen 2 bzs. 10 der Bauelemente 1 bzw. 9 durch die Anordnung Rückseite-zu-Rückseite 15 gegenseitig abdecken, also die becherförmigen Vertiefungen des einen schallabsorbierenden Bauelements gleichzeitig die Funktion der abdeckenden weiteren Materialbahn des damit verbundenen anderen schallabsorbierenden Bauelements übernehmen .

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Claims

1. Schallabsorbierendes Bauelement aus rasterförmig ne beneinanderliegende becherförmige Vertiefungen aufweisenden Folien, deren dem Schallfeld auszusetzende Bodenflächen bei Schalleinfall zu verlustbehafteten Schwingungen anregbar 5 sind, wobei die oberen Ränder der becherförmigen Vertiefungen gemeinsam durch eine weitere ebene Materialbahn abgedeckt sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Bodenflächen (3;12) der becherförmigen Vertiefungen (2;10) durch eine oder mehrere sickenförmige Vertiefungen (6;15), 10 deren Tiefe (t) merklich geringer als die Tiefe (T) der becherförmigen Vertiefungen (2;10) ist, in ünterflachen (7;17) unterteilt sind. -16 -

2. Schallabsorbierendes Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die sickenförmigen Vertiefungen (15) in einem solchen schallabsorbierenden Bauelement (9) vorgesehen sind, bei dem die jeweils benachbar- 5 ten Seiten- bzw. Mantelflächen der becherförmigen Vertiefungen (10) durch je eine gemeinsame Seiten- bzw. Mantelfläche (11) ersetzt sind.

3. Schallabsorbierendes Bauelement nach Anspruch 1 oder 10 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sicken förmigen Vertiefungen (6) die Seiten- bzw. Mantelflächen (8) der becherförmigen Vertiefungen (2) durchsetzen.

4. Schallabsorbierendes Bauelement nach Anspruch 1 oder 15 2, dadurch gekennzei chnet , daß die sicken förmigen Vertiefungen (15) eigene Stirnflächen (16) haben, welche die sickenförmigen Vertiefungen (15) an ihren Längsenden abschließen.

5. Schallabsorbierendes Bauelement nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (16) der sickenförmigen Vertiefungen (15) im Abstand von den gemeinsamen Seiten- bzw. Mantelflächen (11) der becherförmigen Vertiefungen (10) vorgesehen sind. 25

6. Schallabsorbierendes Bauelement nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet , daß die Stirnflächen (16) der sickenförmigen Vertiefungen (15) auf dem Niveau der Bodenflächen (12) mit den gemeinsamen Seiten- bzw. Man-30 telflächen (11) der becherförmigen Vertiefungen (10) zusammentreffend vorgesehen sind und ihr Abstand von diesen gemeinsamen Seiten- bzw. Mantelflächen (11) nach den Bodenflächen (18) der sickenförmigen Vertiefungen (15) hin zunimmt, insbesondere je eine Stirnfläche (16) und die ihr benachbar-35 te halbe Bodenfläche (18) auf einer gemeinsamen stetig verlaufenden Fläche liegen. -17 -

7. Schallabsorbierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet/ daß die sickenförmigen Vertiefungen (6; 15) bei geradlinig begrenzten Bodenflächen (3;12) der becherförmigen Vertiefungen (2;10) 5 parallel zu einer oder mehreren seitlichen Begrenzungslinien der Bodenflächen (3;12) der becherförmigen Vertiefungen (2; 10. verlaufen.

8. Schallabsorbierendes Bauelement nach einem der Ansprü-10 che 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Bodenfläche (3; 12) der becherförmigen Vertiefungen (2; 10) wenigstens zwei sich kreuzende, vorzugsweise rechtwinklig zueinander verlaufende, sickenförmige Vertiefungen (2; 10. vorgesehen sind. 15

9. Schallabsorbierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere sickenförmige Vertiefungen (2;10) unterschiedlicher Tiefe vorgesehen sind derart, daß die durch die sickenförmigen

20 Vertiefungen (2;10) größerer Tiefe (t) gebildeten Unterflächen (7; 17) durch sickenförmige Vertiefungen kleinerer Tiefe in weitere Unterflachen unterteilt sind.

10. Schallabsorbierendes Bauelement nach einem der Ansprü-25 che 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß zwei oder mehr schallabsorbierende Bauelemente (1 ;9) zum Zwecke ihrer senkrecht hängenden Anordnung an ihren Rückseiten miteinander verbunden, insbesondere verschweißt sind, wobei gegebenenfalls die weitere ebene Materialbahn (5,14) weg-30 gelassen ist.

11. Verwendung eines schallabsorbierenden Bauelements nach einem der Ansprüche 1 bis 10, als bei Schalleinfall zu ver-lustbehafteten Schwingungen anregbarer Folienabsorber im

35 Hoch-, Tief- und Tunnelbau sowie im Land-, Wasser- und Luftfahrzeugbau.