EP0447797B1 - Sound damping element - Google Patents

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft ein Schalldämmbauteil mit Oberflächenprofilierungen, die parallel zueinander verlaufende, durch Stege voneinander getrennte, nach außen offene Nuten sind, deren Querschnitt eine leicht hinterschnittene Form aufweist, so daß der Schalleintrittsschlitz in einen sich erweiternden Nutinnenraum übergeht.The invention relates to a soundproofing component with surface profiles that are parallel to each other, separated from each other by webs, open to the outside grooves, the cross section of which has a slightly undercut shape, so that the sound entry slot merges into an expanding groove interior.

Eine derartige Ausführungsform läßt sich dem BE-A-489 534 entnehmen. Dort ist in Figur 15 eine Schalldämmplatte dargestellt, die die vorstehend genannten Merkmale aufweist, wobei der Nutquerschnitt etwa einem Kreisflächensegment mit mehr als 180 Umfangsgrad entspricht. Die in einer gemeinsamen Ebene liegende Außenkontur der Stege ist flach ausgebildet und ist breiter als der genannte Schalleintrittsschlitz.Such an embodiment can be found in BE-A-489 534. A soundproofing plate is shown there in FIG. 15, which has the features mentioned above, the groove cross section corresponding approximately to a circular surface segment with more than 180 degrees of circumference. The outer contour of the webs lying in a common plane is flat and is wider than the sound entry slot mentioned.

Es ist ferner bekannt, bei Schalldämmbauteilen die der Schallquelle zugewandte Oberfläche mit trapez-, kegel- oder pyramidenförmigen Erhebungen zu versehen.It is also known in the case of soundproofing components to provide the surface facing the sound source with trapezoidal, conical or pyramid-shaped elevations.

Durch die DE-B1-28 34 683 ist ein Schallabsorber bekannt geworden, der aus einer Polyäthylenschaum-Platte besteht, die kanalförmige Hohlräume mit verschiedenen Querschnitten aufweist, die über Schlitze mit der Umgebung (Außenluft) in Verbindung stehen. Dabei können die Hohlraumquerschnitte rund oder eckig sein. Die Tiefe der genannten Schlitze ist unterschiedlich. Dieser Schallabsorber ist somit nicht mit Oberflächenprofilierungen versehen, sondern weist eine plane Oberfläche auf, wobei der Abstand der Schlitze voneinander ein Vielfaches der Schlitzbreite beträgt.A sound absorber is known from DE-B1-28 34 683, which consists of a polyethylene foam plate which has channel-shaped cavities with different cross sections, which are connected to the environment (outside air) via slots. The cavity cross sections can be round or be angular. The depth of the slots mentioned is different. This sound absorber is therefore not provided with surface profiles, but rather has a flat surface, the distance between the slots being a multiple of the slot width.

Die DE-A1 32 42 940 offenbart ein akkustisch wirksames Bauelement aus einer gelochten oder geschlitzten Tafel, auf die ein Faservlies aufgebracht ist, das die Lochungen der Tafel trommelartig überspannt und dadurch im Bereich der Lochungen einen erhöhten Strömungswiderstand bewirkt, der die angestrebte Schallschluckfähigkeit des Bauelementes definiert. Die von dem Faservlies abgedeckte Oberfläche des Bauelementes ist glattflächig ausgebildet. Die Lochungen bilden mit der Plattenoberfläche scharfe Kanten.DE-A1 32 42 940 discloses an acoustically effective component made of a perforated or slotted panel onto which a nonwoven fabric is applied, which spans the perforations of the panel in a drum-like manner and thereby causes increased flow resistance in the area of the perforations, which increases the desired sound absorption capacity of the component Are defined. The surface of the component covered by the nonwoven fabric has a smooth surface. The perforations form sharp edges with the plate surface.

Die DE-A1-26 02 839 offenbart eine Platte, die au seiner eine Armierung bildenden doppelseitigen Wellpappe sowie aus einer weiteren Platte und aus Bänden aus Polyurethanschaumstoff besteht, die als Polsterung der Wellpappe und zum Ausfüllen und verstärken der durch das Formen erzeugten Falten und Brüche dienen. Vorgesehen ist ferner ein Verkleidungsüberzug und eine Elastomerlösung, die gleichzeitig diejenige Verbindung der verschiedenen Bestandteile der Platte und - nach ihrer Polymerisation - die Starrheit des Schaumstoffs und der Pappe gewährleistet.DE-A1-26 02 839 discloses a plate which consists of a double-sided corrugated cardboard which forms a reinforcement, as well as a further plate and volumes of polyurethane foam, which are used as padding for the corrugated cardboard and for filling and reinforcing the folds and breaks produced by the shaping to serve. There is also a cladding covering and an elastomer solution, which at the same time ensures that the various components of the plate are connected and - after their polymerization - the rigidity of the foam and the cardboard.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schalldämmwirkung des eingangs beschriebenen Bauteils zu verbessern.The invention has for its object to improve the sound insulation effect of the component described above.

Ausgehend von dem Schalldämmbauteil mit den eingangs beschriebenen Merkmalen wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stege auf ihrer Außenkontur wulstartig abgerundet sind und keine glatten bzw. scharfkantigen Reflexionsflächen bilden.Starting from the soundproofing component with the features described in the introduction, this object is achieved according to the invention in that the webs are rounded in a bead-like manner on their outer contour and do not form any smooth or sharp-edged reflection surfaces.

Erfindungsgemäß liegen also die Nuten dicht nebeneinander und sind voneinander lediglich durch die wulstartig abgerundeten Stege getrennt. Der Schalleintrittsschlitz ist somit vergleichsweise sehr viel breiter ausgebildet als bei der eingangs erläuterten Ausführungsform. Die Oberfläche des erfindungsgemäß ausgebildeten Schalldämmbauteiles ist somit überwiegend offen für den Eintritt von Schallwellen in die Nuten, wobei diesem Schallwelleneintritt lediglich die linienförmig verlaufenden, auf ihrer Außenkontur abgerundeten Stege entgegenstehen, die aber keine glatten bzw. scharfkantigen Reflexionsflächen bilden.According to the invention, the grooves are close together and are only separated from one another by the bead-like rounded webs. The sound entry slot is therefore comparatively much wider than in the embodiment explained at the beginning. The surface of the soundproofing component designed according to the invention is thus predominantly open to the entry of sound waves into the grooves, this sound wave entry being only opposed by the linear webs which are rounded on their outer contour, but which do not form smooth or sharp-edged reflection surfaces.

Dabei kann der Nutquerschnitt etwa einem Kreisflächensegment mit mehr als 180 Umfangsgrad entsprechen oder aber in einer Alternativlösung etwa W-förmig gestaltet sein.The groove cross section can correspond approximately to a circular surface segment with more than 180 degrees of circumference or, in an alternative solution, can be approximately W-shaped.

Die Schallauftrefffläche dieser Nutprofilierungen ist erheblich größer als bei den bekannten Oberflächenerhebungen. Durch die hinterschnitte Ausbildung der Nuten läßt sich innerhalb jeder Nut ein mehrfaches Auftreffen der Schallwellen an den Nutinnenwandungen erzielen, so daß sich zumindest ein Teil der Schallwellen praktisch "totläuft". Die Breite des Schalleintrittsschlitzes und/oder die Innenkontur der Nuten kann bei einer ständig gleichbleibenden Frequenz einer Schallquelle entsprechend angepaßt werden, um eine optimale Schallabsorption zu erzielen.The sound impact area of these groove profiles is considerably larger than in the known surface surveys. Due to the undercut design of the grooves can be within everyone Achieve a multiple impact of the sound waves on the inner walls of the groove, so that at least some of the sound waves practically "run dead". The width of the sound entry slot and / or the inner contour of the grooves can be adapted accordingly at a constant frequency of a sound source in order to achieve optimal sound absorption.

Das erfindungsgemäße Schalldämmbauteil besteht vorzugsweise zumindest überwiegend aus Papierschaum oder -fluff, der sich zweckmäßig zusammensetzt aus fünfzig Teilen Papier und/oder Pappe, dreißig Teilen Stärke, z. B. Weizen und zwanzig Teilen Polyvinylalkohol (PVA).The soundproofing component according to the invention preferably consists at least predominantly of paper foam or fluff, which is expediently composed of fifty parts paper and / or cardboard, thirty parts starch, e.g. B. wheat and twenty parts of polyvinyl alcohol (PVA).

Der PVA kann als feingemahlenes Granulat, als wässrige Lösung oder als Dispersion zugegeben werden und führt im Endprodukt zu einer besseren Aufschäumung mit guter Elastizität/Flexibilität. Außerdem können noch Weichmacher und/oder Gleitmittel, z.B. Glycerol, zugegeben werden.The PVA can be added as finely ground granules, as an aqueous solution or as a dispersion and leads to better foaming in the end product with good elasticity / flexibility. Plasticizers and / or lubricants, e.g. Glycerol can be added.

Das Schalldämmbauteil gemäß vorstehender Beschreibung kann gepreßt oder auch extrudiert werden. In einer abgewandelten Ausführungsform ist es auch möglich, daß die die Nuten bildende Oberfläche durch eine entsprechend verformte Abdeckfolie gebildet ist, die auf einem aus Papierschaum oder -fluff bestehenden Trägermaterial festgelegt ist. Dabei ist die Abdeckfolie vorzugsweise schalldurchlässig ausgebildet und kann ein Lochblech oder Drahtgewebe sein.The soundproofing component as described above can be pressed or extruded. In a modified embodiment, it is also possible that the surface forming the grooves is formed by a correspondingly deformed cover film which is fixed on a carrier material consisting of paper foam or fluff. The cover film is preferably made permeable to sound and can be a perforated plate or wire mesh.

Zur Erhöhung der Schalldämmung ist es zusätzlich vorteilhaft, wenn das Trägermaterial auf seiner der Abdeckfolie zugewandten Oberfläche ebenfalls parallel zueinander verlaufende Nuten aufweist, die in ihrem Querschnitt ähnlich dem der Abdeckfoliennuten ausgebildet sind aber quer zu diesen verlaufen.To increase the sound insulation, it is also advantageous if the carrier material also has grooves running parallel to one another on its surface facing the cover film, which are similar in cross section to that of the cover film grooves but run transversely to them.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden in Verbindung mit weiteren Vorteilen der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.Further features of the invention are the subject of the dependent claims and are explained in more detail in connection with further advantages of the invention on the basis of exemplary embodiments.

In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Figur 1

- im Ausschnitt einen Querschnitt durch ein plattenförmig ausgebildetes Schalldämmbauteil;

Figur 2

- eine abgewandelte Ausführungsform in einer Darstellung gemäßFigur 1;

Figur 3

- eine abgewandelte Ausführungsform in einer Darstellung gemäßFigur 1;

Figur 4

- einen Querschnitt durch ein rohrförmig ausgebildetes Schalldämmbauteil;

Figur 5

- in schaubildlicher Darstellung ein plattenförmiges, aus mehreren Lagen gebildetes Schalldämmbauteil und

Figur 6

- eine Stirnansicht der Darstellung gemäßFigur 5.

Some exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. Show it:

Figure 1

- In the detail a cross section through a plate-shaped soundproofing component;

Figure 2

- A modified embodiment in a representation according to Figure 1;

Figure 3

- A modified embodiment in a representation according to Figure 1;

Figure 4

- A cross section through a tubular soundproofing component;

Figure 5

- In a diagrammatic representation, a plate-shaped, multi-layer sound insulation component and

Figure 6

- An end view of the representation according to Figure 5.

Figur 1 zeigt im Ausschnitt den Eckbereich der Stirnansicht eines plattenförmig ausgebildeten Schalldämmbauteils mit einer nach außen offenen Nut 1, deren Querschnitt etwa einem Kreisflächensegment mit mehr als 180 Umfangsgrad entspricht, so daß der Schalleintrittsschlitz 2 in einen sich erweiternden Nutinnenraum 3 übergeht. Durch die Schallwellen symbolisierende Linien 4 wird verdeutlicht, daß sich ein Teil der Schallwellen durch mehrfaches Auftreffen an der Nutinnenwandung "totläuft".Figure 1 shows a detail of the corner area of the front view of a plate-shaped soundproofing component with an outwardlyopen groove 1, the cross section of which corresponds approximately to a circular area segment with more than 180 degrees of circumference, so that the sound inlet slot 2 merges into an expandinggroove interior 3.Lines 4 symbolizing the sound waves make it clear that a part of the sound waves "runs dead" due to multiple impacts on the inner wall of the groove.

Figur 2 zeigt für den Nutquerschnitt eine abgewandelte Ausführungsform. Die Nutinnenkontur ist etwa W-förmig gestaltet und setzt sich aus nach außen und innen gewölbten Nutwandungen 5, 6 zusammen.Figure 2 shows a modified embodiment for the groove cross section. The groove inner contour is approximately W-shaped and is composed ofgroove walls 5, 6 that are curved outwards and inwards.

Bei ständig gleichbleibender Frequenz einer Schallquelle können zur Optimierung der Schalldämmung Durchmesser und/oder Umfangsgrade der Nuten der zu dämmenden Schallfrequenz angepaßt werden.If the frequency of a sound source remains constant, the diameter and / or circumferential degrees of the grooves can be adapted to the sound frequency to be insulated in order to optimize the sound insulation.

Figur 3 zeigt ein plattenförmig ausgebildetes Schalldämmbauteil mit sich gegenüberliegenden, um jeweils eine halbe Nutteilung gegeneinander versetzt angeordneten Nuten (1). Derartige Bauteile lassen sich z. B. als Trittschallplatten einsetzen, wobei sich dann zwischen einer nicht dargestellten Abdeckplatte und dem erfindungsgemäßen Bauteil nur punktuelle bzw. linienförmige Belastungen ergeben. Durch die versetzte Nutanordnung liegen die zweckmäßigerweise jeweils wulstartig ausgebildeten, die Nuten 1 voneinander trennenden Stege 7 jeweils einer Nut 1 gegenüber. Hierdurch wird die Festigkeit des Bauteils erhöht.FIG. 3 shows a plate-shaped soundproofing component with mutually opposite grooves (1) which are offset by half a groove pitch. Such components can, for. B. as impact sound plates, which then only result in punctiform or linear loads between a cover plate, not shown, and the component according to the invention. Due to the offset groove arrangement, the appropriately bead-shapedwebs 7, which separate thegrooves 1 from one another, each face agroove 1. This increases the strength of the component.

Figur 4 läßt erkennen, daß das Schalldämmbauteil auch rohrförmig ausgebildet sein kann. Auch bei dieser Ausbildung wären beidseitig angeordnete, sich jeweils gegenüberliegende und um eine halbe Nutteilung gegeneinander versetzt angeordnete Nuten möglich, wobei dann die innenliegenden Nuten 1 in Verbindung mit den sie trennenden Stegen 7 eine zusätzliche Isolierung des Rohres 8 bewirken würden.Figure 4 shows that the soundproofing component can also be tubular. Also in this embodiment, mutually opposed and mutually offset grooves offset by half a groove pitch would be possible, in which case theinner grooves 1 in connection with thewebs 7 separating them would bring about additional insulation of thepipe 8.

Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Schalldämmbauteile können aus Papierschaum oder Papierfluff bestehen, der sich vorzugsweise aus Papier und/oder Pappe, Stärke und Polyvinylalkohol (PVA) zusammensetzt. Derartige Bauteile können gepreßt oder aber auch extrudiert werden, wobei der wasserlösliche, als Granulat oder Dispersion zugegebene PVA als Weichmacher dient, der dem Papierschaum bzw. Papierfluff eine höhere Flexibilität verleiht. Dem Material können noch entzündungshemmende Zusätze, Farbstoffe o. dergl. zugegeben werden.The soundproofing components shown in FIGS. 1 to 4 can consist of paper foam or paper fluff, which is preferably composed of paper and / or cardboard, starch and polyvinyl alcohol (PVA). Such components can be pressed or can also be extruded, the water-soluble PVA added as granules or dispersion serving as a plasticizer, which gives the paper foam or paper fluff greater flexibility. Anti-inflammatory additives, dyes or the like can also be added to the material.

Es ist aber auch möglich, die die Nuten 1 bildende Oberfläche durch eine entsprechend verformte Abdeckfolie 9 zu bilden, die auf einem Trägermaterial 10 festgelegt ist, das aus Papierschaum oder -fluff besteht. Die Abdeckfolie 9 ist vorzugsweise schalldurchlässig ausgebildet und kann z. B. ein Lochblech oder Drahtgewebe sein.However, it is also possible to form the surface forming thegrooves 1 by means of a correspondingly deformed cover film 9, which is fixed on acarrier material 10, which consists of paper foam or fluff. The cover sheet 9 is preferably sound-permeable and can, for. B. be a perforated plate or wire mesh.

Zwischen der Abdeckfolie 9 und dem Trägermaterial 10 kann insbesondere zur Feuchtigkeitaufnahme ein Fließstoff vorgesehen werden.A non-woven fabric can be provided between the cover film 9 and thecarrier material 10, in particular to absorb moisture.

Zur Vergrößerung der Schalldämmwirkung kann eine Ausführungsform gemäß Figur 5 vorgesehen werden, bei der das Trägermaterial 10 auf seiner der Abdeckfolie 9 zugewandten Oberfläche ebenfalls parallel zueinander verlaufende Nuten 1 aufweist, die in ihrem Querschnitt ähnlich dem der Abdeckfoliennuten ausgebildet sind, aber quer zu diesen verlaufen. Das Trägermaterial 10 besteht dann aus einem Körper z. B. gemäß Figur 1 oder 2. Auftreffende Schallwellen, die aufgrund ihrer Intensität noch durch die Abdeckfolie 9 hindurchdringen, werden anschließend erneut mehrfach gebrochen, absorbiert und nahezu vollständig gedämmt. Eine solche Dämmplattenkonstruktion wird zweckmäßigerweise durch eine biegesteife Rückwand, aus Holz, Blech o. dgl. abgestützt und mittels eines nicht dargestellten Rahmens gefaßt.To increase the soundproofing effect, an embodiment according to FIG. 5 can be provided, in which thecarrier material 10 also hasgrooves 1 running parallel to one another on its surface facing the cover film 9, which are similar in cross section to that of the cover film grooves, but run transversely to them. Thecarrier material 10 then consists of a body such. B. according to Figure 1 or 2. Impinging sound waves, which still penetrate through the cover sheet 9 due to their intensity, are then broken again several times, absorbed and almost completely insulated. Such an insulation board construction is expediently supported by a rigid rear wall made of wood, sheet metal or the like and is gripped by means of a frame (not shown).

Claims (15)

1. Sound-damping element having surface profilings constituted by grooves (1) which extend parallel with one another, are separated from one another by webs (7) and are open towards the outside, and the cross section of which has a slightly undercut shape, so that the sound entry slot (2) merges into a widening interior space (3) in the groove,characterized in that the webs (7) are rounded off, on their outer contour, in a bead-like manner and form no smooth or sharp-edged reflecting surfaces.
2. Sound-damping element according to Claim 1,characterized in that the cross section of the groove approximately corresponds to a circular surface segment with more than 180 peripheral degrees.
3. Sound-damping element according to Claim 1,characterized in that the cross section of the groove is of approximately W-shaped construction.
4. Sound-damping element according to Claim 3,characterized in that the cross section of the groove is made up of groove walls (5,6) which are arched towards the outside and inside.
5. Sound-damping element according to one of the preceding claims,characterized in that it consists, at least predominantly, of paper foam or paper fluff.
6. Sound-damping element according to Claim 5,characterized in that the paper foam or paper fluff also contains, in addition to paper and/or board, starch, for example wheat, and polyvinyl alcohol.
7. Sound-damping element according to Claim 6,characterized in that the paper foam or paper fluff is made up of fifty parts paper and/or board, thirty parts starch and twenty parts polyvinyl alcohol.
8. Sound-damping element according to one of the preceding claims,characterized in that the surface forming the grooves (1) is formed by a suitably shaped covering foil (9) which is fixed to a carrier material (10) in accordance with Claims 6, 7 or 8.
9. Sound-damping element according to Claim 8,characterized in that the covering foil (9) is of sound-permeable construction.
10. Sound-damping element according to Claim 9,characterized in that the covering foil (9) is a perforated metal sheet or a wire gauze.
11. Sound-damping element according to Claim 8, 9 or 10,characterized in that the carrier material (10) has, on its surface which faces towards the covering foil (9), grooves (1) which likewise extend parallel with one another and are of similar construction, in their cross section, to the cross-section of the grooves in the covering foil, but which extend transversely to the said grooves.
12. Sound-damping element according to one of Claims 8 to 11,characterized in that a flow substance is provided between the covering foil (9) and the carrier material (10).
13. Sound-damping element according to one of Claims 8 to 12,characterized in that a rear wall (11) which is resistant to bending is disposed on the side which faces away from the covering foil (9).
14. Sound-damping element according to one of Claims 8 to 13,characterized by a frame which holds together the individual layers of material (9, 10, 11).
15. Sound-damping element according to one of Claims 1 to 7,characterized by mutually opposed grooves (1) which are so disposed as to be offset in relation to one another by half the pitch of a groove in each case.

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