DE3813237A1 - Verfahren zur herstellung eines plattenfoermigen, schallabsorbierenden elements - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Her­ stellung eines plattenförmigen, schallabsorbierenden Elements und auf ein plattenförmiges, schallabsorbie­ rendes Element.

Schallschluckende Elemente werden im Bereich der akusti­ schen Dämpfung insbesondere an Decken und Wänden von Räumen, aber auch zur akustischen Dämpfung des von Ma­ schinen ausgehenden Lärmes verwendet.

Es sind schallschluckende Elemente in Form von Decken­ elementen bekannt, welche aus Preßmassen aus Kunststoff oder auch aus Preßmassen, die ein Gemisch von Spänen verschiedenster Art mit Kunststoff oder Bindemitteln umfassen, hergestellt sind. Zur Ausbildung derartiger bekannter Deckenelemente werden die Preßmassen zu ver­ schiedenen geometrischen Formen verpreßt. Weiterhin sind Deckenelemente bekannt, welche aus rasterförmigen Einzelkörpern verschiedener geometrischer Formen be­ stehen, die durch einen Zuschnitt von Metall- oder Holz­ werkstoff- oder Mineralfaserplatten hergestellt werden. Weiterhin ist es bekannt, schallschluckende Elemente, insbesondere Deckenelemente aus mineralischen Grund­ substanzen, beispielsweise Zement oder Gips, zu ferti­ gen. Die bekannten schallschluckenden Elemente weisen den Nachteil auf, daß sie entweder aus einem relativ dichten Mineralwerkstoff bestehen, welcher selbst nicht schallabsorbierend ist. Um die erforderlichen schall­ schluckenden oder schallabsorbierenden Eigenschaften hervorzurufen, müssen derartige Elemente mit einer zusätzlichen Beschichtung oder Auflage eines schall­ absorbierenden oder schallschluckenden Materials ver­ sehen werden. Dies erhöht die Produktionskosten in be­ trächlichem Maße und erweist sich insbesondere im Hin­ blick auf die optischen Eigenschaften, d. h. insbeson­ dere auf ein ästhetisches Aussehen dieser Elemente als nachteilig. Die bekannten schallabsorbierenden Elemente oder Deckenelemente können jedoch auch, wie erwähnt, unter Verwendung plattenförmiger Ausgangsmaterialien hergestellt werden. Dies erweist sich jedoch auch als sehr kostenintensiv, da die Platten einzeln zerteilt werden müssen und da es anschließend notwendig ist, die Einzelstücke miteinander zu verbinden oder mittels geeigneter Aufhängungen in dem zu dämmenden Raum anzu­ ordnen. Weiterhin ist es bei den letztgenannten Elemen­ ten nur möglich, einfache geometrische Formen zu er­ zeugen, während komplizierte geometrische Formen, die insbesondere bei der Anpassung der Elemente an komplex ausgestaltete Bauten erforderlich sind, nicht realisier­ bar sind.

Bei den bekannten schallabsorbierenden Elementen erweist es sich auch als nachteilig, daß stets ein Kompromiß zwischen einem akzeptablen optischen Aussehen und guten akustischen Eigenschaften gemacht werden muß, da diese bekannten Elemente, bedingt durch die beschriebenen Herstellungsverfahren nicht beliebig allen Anforderungen angepaßt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines plattenförmigen, schallabsorbie­ renden Elements zu schaffen, welches bei einfacher Durchführbarkeit und geringen Kosten die Herstellung eines derartigen Elementes ermöglicht, welches sowohl den aktustischen als auch den ästhetischen Anforderun­ gen gerecht wird und an vielfältige Anwendungszwecke anpaßbar ist. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein plattenförmiges, schallabsorbierendes Element zu schaffen, welches bei einfachem Aufbau und hoher akustischer Wirksamkeit verschiedensten Anfor­ derungsbedingungen angepaßt werden kann und ästheti­ schen und optischen Anforderungen auf einfache Weise gerecht wird.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Erfindung dadurch gelöst, daß aus einem bandförmigen, vliesartigen Material ein endloses Rohr gefertigt wird, daß das Rohr in Rohrabschnitte vorgegebener Länge zerteilt wird und daß die Rohrabschnitte parallel zueinander mit ihren Mantelflächen zur Ausbildung des plattenförmigen Eleme­ ments miteinander verbunden werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Da das plattenförmige, schallabsorbierende Element aus einem bandförmigen, vliesartigen Material gefertigt wird, ist es möglich, eine Vielzahl verschiedener Werkstoffe zu verwenden und die Materialien den jeweiligen Anforderungen anzupassen. Weiterhin ist es mittels des erfindungsgemäßen Verfah­ rens nicht erforderlich, daß das bandförmige, vliesar­ tige Material zusätzlich durch ein Stützmaterial gehal­ ten wird, so wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Da erfindungsgemäß ein endloses Rohr gefertigt wird, ist es zum einen möglich, die Herstellungskosten für das Rohr zu minimieren, andererseits ist es möglich, die Länge der jeweiligen Rohrabschnitte den baulichen, akustischen oder optischen Anforderungen anzupassen. Aus den Ausgangsrohren lassen sich somit verschieden dimen­ sionierte schallabsorbierende Elemente ausbilden, ohne daß es erforderlich wäre, dies bereits bei der Herstel­ lung des endlosen Rohres zu berücksichtigen. Ein wei­ terer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die Rohrabschnitte parallel zueinander mit ihren Mantelflächen zur Ausbildung des plattenförmigen Elementes miteinander verbunden werden. Da die einzelnen Rohrabschnitte, bezogen auf die Gesamtfläche des plat­ tenförmigen Elementes, nur einen geringen Raumbedarf einnehmen, ist es auf diese Weise besonders einfach mög­ lich, das plattenförmige Element in seiner Größe in weitem Umfang zu variieren und den jeweiligen baulichen Anforderungen anzupassen. Insbesondere ist es möglich, regelmäßig ausgebildete plattenförmige Elemente herzu­ stellen, die leicht mit benachbarten Elementen zusammen­ gefügt werden können, ohne daß dies nach erfolgter Mon­ tage optisch auffallen würde.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gegeben, daß das Rohr durch Aufwickeln des bandförmigen, vliesartigen Materials auf einen Kern hergestellt wird. Auf diese Weise ist es möglich, Rohre verschiedener Querschnitts­ formen herzustellen, beispielsweise Rohre mit kreis­ förmigem Querschnitt, dreieckigem Querschnitt oder sechseckigem Querschnitt. Durch einfaches Auswechseln des Kernes kann auf besonders einfache Weise bei sonst gleichbleibendem Fertigungsverfahren eine Änderung des Rohrquerschnitts vorgenommen werden.

In vorteilhafter Weise erfolgt eine Verbindung der je­ weiligen Wicklungen des bandförmigen, vliesartigen Materials nur im Bereich der Ränder. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Poren des vliesartigen Materi­ als durch Klebstoff verstopft oder ausgefüllt werden. In bevorzugter Weise weist das bandförmige, vliesartige Material eine Breite von ca. 100 mm auf. Ausgehend von einem derartigen Material ist es möglich, auch Rohre kleinen Durchmessers herzustellen. Weiterhin kann es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft sein, das bandförmige Material entweder nur einlagig auf den Kern aufzuwickeln oder dieses mehrlagig zu wickeln. Je nach den akustischen und/oder optischen Anforderungen ist es somit möglich, ein in optimaler Weise angepaßtes Rohr zu erzeugen.

Weiterhin erweist es sich als günstig, daß das bandför­ mige Material seitlich stumpf aneinanderstoßend, nicht­ überlappend auf den Kern aufgewickelt wird. Dadurch ver­ mindert sich die zu verbindende oder zu verklebende Fläche, da diese lediglich die Stirnseite des bandför­ migen Materials umfaßt. Erfindungsgemäß kann es günstig sein, das Rohr und die Verbindung der Rohrabschnitte mittels einer Klebverbindung herzustellen, es kann je­ doch auch günstig sein, insbesondere bei der Verwendung von Kunststoffen, anstelle der Klebverbindung eine Schweißverbindung vorzusehen, wobei diese sowohl zum Verbinden der einzelnen Rohrabschnitte als auch zur Her­ stellung des Rohres dienen kann.

Das plattenförmige Element kann erfindungsgemäß aus Rohrabschnitten gleicher Querschnittsform gebildet werden, es ist jedoch auch möglich, Rohrabschnitte unterschiedlicher Querschnittsform zu verwenden. Es ist somit möglich, sowohl bestimmte optische, d. h. ästheti­ sche Anforderungen zu erfüllen, als auch akustische Vorgaben einzuhalten. Insbesondere ist es möglich, ver­ schiedene Schall-Einstrahlrichtungen unterschiedlich zu dämpfen. Weiterhin ist es möglich, das schallabsorbie­ rende Element in seinen Absorptionseigenschaften be­ stimmten Frequenzen, beispielsweise sehr niedrigen Frequenzen, anzupassen.

Erfindungsgemäß kann das vliesartige Material aus Glas­ fasern, Mineralfasern oder aus organischen Fasern beste­ hen, es ist jedoch auch möglich, Mischungen derartiger Fasern zu verwenden oder sonstige, akustisch wirksame Materialien entweder allein oder in Verbindung mit den genannten Fasern anzuwenden.

Eine besonders günstige Weiterentwicklung des Verfahrens ist dadurch gegeben, daß das bandförmige, vliesartige Material vor der Herstellung des endlosen Rohres einge­ färbt wird. Dadurch ist es nicht erforderlich, nach der Herstellung des Rohres oder nach der Fertigstellung des schallabsorbierenden Elementes Färbevorgänge vorzuneh­ men, welche insbesondere bei einem bereits fertigge­ stellten, plattenförmigen Element schwierig durchzufüh­ ren sind, da nur schwer zu gewährleisten ist, daß sämtliche Teile des Elements in gleichmäßiger Weise mit Farbe beaufschlagt werden.

Eine weitere besonders günstige Weiterentwicklung be­ steht darin, daß auf zumindest eine Stirnfläche des plattenförmigen Elements eine Lage aus vliesartigem Material aufgebracht wird. Auf diese Weise ist es möglich, jeweils ein Ende der einzelnen Rohrabschnitte zu verschließen, beispielsweise das Ende, mit welchem das plattenförmige Element an der Wand eines Mauerwerks befestigt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die in Längsrichtung der Rohrabschnitt eintretenden Schallwellen an der durch das zusätzliche vliesartige Material gebildeten Rückwand absorbiert oder gedämpft werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren erweist sich auch dadurch als vorteilhaft, daß es möglich ist, unter Verwendung mineralischer Fasern und unter Verwendung mineralischer oder schwer entflammbarer Bindemittel ein schallabsor­ bierendes, plattenförmiges Element herzustellen, welches selbst schwer entflammbar oder unbrennbar ist. Dies erlaubt eine Verwendung eines derartigen plattenförmigen Elements besonders bei Einsatzzwecken, beispielsweise im Schiffsbau oder im Hochbau, bei denen feuerhemmende oder eine Entzündung verhindernde Eigenschaften unabdingbar sind.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird hin­ sichtlich des plattenförmigen, schallabsorbierenden Elementes dadurch gelöst, daß dieses mehrere parallel zueinander angeordnet, im Bereich ihrer Mantelflächen miteinander verbundene Rohrabschnitte aus einem vlies­ artigen Material umfaßt. Das erfindungsgemäße platten­ förmige, schallabsorbierende Element erweist sich ins­ besondere deshalb als vorteilhaft, weil eine Kombina­ tion verschiedenster Schallabsorptionseigenschaften mit den verschiedendsten optischen Eigenschaften erfolgen kann. Insbesondere ist es erfindungsgemäß nicht erfor­ derlich, neben zusätzlichen Absorberauflagen zusätzliche Trägermaterialien zu verwenden Weiterhin ist es erfin­ dungsgemäß möglich, die optische Ausgestaltung des Elements besonders vorteilhaft zu beeinflussen, da es möglich ist, verschiedene geometrische Rasterfiguren auszubilden, die zu beliebigen größeren Flächen mit­ einander kombinierbar sind. Weiterhin erweist sich das erfindungsgemäße Element als akustisch besonders wir­ kungsvoll, da es eine sehr große, wirksame Absorptions­ oberfläche aufweist. Ein weiterer Vorteil des erfin­ dungsgemäßen Elementes liegt in seinem geringen Gewicht (beispielsweise zwischen 2 und 6 kg/m², bevorzugter­ weise zwischen 3 und 4 kg/m²). Bedingt durch das geringe Gewicht kann das erfindungsgemäße schallabsorbierende Element unter Verwendung einer einfachen, leichten Unterkonstruktion befestigt werden. Dies erniedrigt zum einen das Gesamtgewicht, welches beispielsweise bei Fahrzeugen eine entscheidende Rolle spielt, zum anderen ist es möglich, auch die Montage des erfindungsgemäßen, plattenförmigen, schallabsorbierenden Elements besonders kostengünstig auszugestalten.

Eine erfindungsgemäße vorteilhafte Weiterbildung des Elements besteht darin, daß eine Stirnseite desselben mit einer Schicht fließfähigen Materials versehen ist. Auf diese Weise werden die Innenräume der einzelnen Rohrabschnitte zu einer Seite hin verschlossen, so daß eine Reflexion eintretenden Schalls vermieden wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung be­ schrieben.

Dabei zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines er­ findungsgemäßen plattenförmigen, schall­ absorbierenden Elements, und

Fig. 2 bis 4 Einzelansichten verschiedener Ausgestal­ tungsformen der erfindungsgemäßen Rohr­ abschnitte.

In Fig. 1 ist in pespektivischer Ansicht ein fertigge­ stelltes plattenförmiges, schallabsorbierendes Element 1 dargestellt, welches aus einer Vielzahl von Rohrab­ schnitten 2 ausgebildet ist, die jeweils an ihren Man­ telflächen 3 miteinander verbunden sind. Die Zuordnung der einzelnen Rohrabschnitte, welche bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils einen kreisrunden Querschnitt aufweisen, kann in beliebiger Weise erfol­ gen. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind diese so angeordnet, daß eine dichtestmögliche Packung der einzelnen Rohrabschnitte vorliegt. Es ist jedoch auch möglich, die Rohrabschnitte so anzuordnen, daß die Achsen der einzelnen Rohrabschnitte jeweils horizontal nebeneinanderliegend bzw. vertikal überein­ anderliegend angeordnet sind. Im Hinblick auf eine klarere Darstellung des fertigen, plattenförmigen, schallabsorbierenden Elementes wurde darauf verzichtet, die Fügestellen zu kennzeichnen, an welchen die ein­ zelnen Rohrabschnitte aus dem bandförmigen, vliesarti­ gen Materials durch Aufwickeln desselbens auf einen Kern hergestellt wurden. Es ist erfindungsgemäß möglich, das bandförmige, vliesartige Material mit einer Neigung seiner Längsachse relativ zur Längsachse des Kerns auf­ zuwickeln, so daß eine spiralartig umlaufende Fügenaht ausgebildet wird. Alternativ dazu ist es aber auch mög­ lich, das endlose Rohr durch Umfalten des bandförmigen, vliesartigen Materials mit einer durchgehenden Längs­ naht, die parallel zur Rohrachse angeordnet ist, aus­ zubilden.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Rohr­ abschnitte zwei jeweils die gleiche Länge auf, so daß das plattenförmige Element 1 über seine gesamte Fläche die gleiche Dicke besitzt. Die einzelnen Rohrabschnitte 2 weisen jeweils eine vordere und eine hintere Stirn­ fläche 4 auf. Es ist möglich, auf die eine Seite des plattenförmigen Elements 1, d. h. auf die jeweils ko­ planar angeordneten Stirnflächen 4 eine ebene Lage fließfähigen Materials aufzubringen, beispielsweise durch Verkleben oder Verschweißen. Auf diese Weise ist es möglich, eine Seite der einzelnen Rohrabschnitte abzudichten. Die zusätzliche Lage aus fließfähigem Material kann entweder die gleiche Dicke und Zusammen­ setzung haben, wie das für die Rohrabschnitte verwen­ dete Material, es ist jedoch auch möglich, dieses aus einem anderen Material oder mit einer anderen Dicke vor­ zusehen.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen verschiedene Ausführungsbei­ spiele der erfindungsgemäßen Rohrquerschnitte, wobei sich diese in der Querschnittsform unterscheiden. Zu­ sätzlich zu den in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Quer­ schnittsformen sind beliebige weitere Querschnitts­ formen, beispielsweise Quadrate, Rechtecke oder be­ liebige Vielecke möglich.

Weiterhin ist es möglich, alternativ zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, bei welchem sämtliche Rohrabschnitte den gleichen Querschnitt aufweisen, das plattenförmige, schallabsorbierende Element aus Rohr­ abschnitten verschiedenen Querschnitts auszubilden.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungs­ beispiele beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann im Rahmen des Erfindungsgedankens vielfältige Abwandlungsmöglichkeiten, insbesondere im Hinblick auf den Querschnitt der einzelnen Rohrabschnitte und die Gesamtgestaltung des plattenförmigen, schallabsorbie­ renden Elements.

Claims (19)

1. Verfahren zur Herstellung eines plattenförmigen schallabsorbierenden Elements, dadurch gekenn­ zeichnet, daß aus einem bandförmigen, vliesartigen Materiai ein endloses Rohr gefertigt wird, daß das Rohr in Rohrabschnitte (2) vorgegebener Länge zer­ teilt wird und daß die Rohrabschnitte parallel zueinander mit ihren Mantelflächen (3) zur Ausbil­ dung des plattenförmigen Elements (1) miteinander verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr durch Aufwickeln des bandförmigen, vliesartigen Materials auf einen Kern hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung nur im Bereich der Ränder des Materials erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das blattförmige Material einlagig auf den Kern aufgewickelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das bandförmige Material mehrlagig auf den Kern aufgewickelt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bandförmige Material seit­ lich stumpf aneinanderstoßend, nichtüberlappend auf den Kern aufgewickelt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Element (1) aus Rohrabschnitten (2) gleicher Querschnittsform gebildet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Element (1) aus Rohrabschnitten (2) unterschiedlicher Quer­ schnittsform gebildet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Rohres und die Verbindung der Rohrabschnitte (2) mittels einer Klebverbindung erfolgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Rohres und die Verbindung der Rohrabschnitte (2) mittels einer Schweißverbindung erfolgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr einen runden Quer­ schnitt aufweist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr einen polygonalen Quer­ schnitt aufweist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das bandförmige, vliesartige Material vor der Herstellung des Rohres eingefärbt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf zumindest einer Stirnfläche (4) des plattenförmigen Elements (1) eine Lage aus vliesartigem Material aufgebracht wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das vliesartige Material aus Glasfasern besteht.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das vliesartige Material aus Mineralfasern besteht.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das vliesartige Material aus organischen Fasern besteht.

18. Plattenförmiges, schallabsorbierendes Element, dadurch gekennzeichnet, daß dieses mehrere parallel zueinander angeordnete, im Bereich ihrer Mantelflä­ chen (3) miteinander verbundene Rohrabschnitte (2) aus einem vliesartigen Material umfaßt.

19. Element nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnseite (4) des Elements (1) mit einer Schicht vliesartigen Materials versehen ist.