EP0028002A1 - Bauteil für Wandkonstruktionen nach Sandwich-Art - Google Patents
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- E04B2001/8452—Tray or frame type panels or blocks, with or without acoustical filling with peripheral frame members
Definitions
- the invention relates to a sound-insulating component for wall structures of the sandwich type, which is used to build sound-insulating partitions.
- the component consists of two outer cover plates with a core plate which consists of two layers of sound-insulating material, preferably of porous material, for example mineral wool. These layers are attached to a cover plate.
- the cover plates are connected to one another at least on two opposite edges in such a way that a cavity or air space is formed between the two core layers.
- Components for wall structures of this type of sandwich or in a layered version are mainly used for the construction of partitions, in particular for removable and removable partitions in offices, also for partitions in railroad cars and finally for partitions in ships, for example for bulkheads or partitions between ship cabins.
- the components for these partitions or bulkheads should ten should be as thin as possible to save space, but on the other hand they should also be as stable as possible and ensure great sound insulation.
- the components mostly used consist of two outer cover plates, the space between these cover plates being filled with core plates or layers, preferably made of porous material.
- the porous material can be mineral wool, for example glass wool, rock wool or slag wool with a density of about 50 kg per m 3 or more and with a proportion of binder of about 0.5% by weight or more.
- the partitions or bulkheads constructed from these components have suitable dimensions, for example of 600 mm ⁇ 2400 mm with a thickness of approximately 50 mm. Although components of this type have satisfactory strength, they have unsatisfactory low sound insulation values. It has therefore been proposed to assemble the core plate from two core layers of porous material. The core layers are held together by spacers and the cover plates are attached to the outer surfaces of the core layers. Because of the spacers, a cavity or air space is formed between the core layers. The cavity or the air space increases the sound insulation values, but on the other hand the strength of the component is deteriorated to an extent that is no longer acceptable, since the core layers only to a certain extent Extent of compressive forces and other loads between the cover plates.
- the invention is based on the object of creating a component which has good strength and significantly higher sound insulation values than known components of the same thickness in the manner of sandwiches.
- the object is achieved according to the invention in that a solidification and / or reinforcement layer is applied in whole or in part to the surfaces of the sound-insulating material lying after the cavity or air space.
- the strengthening and / or reinforcing layer can be formed, for example, from paper, film or fiber material. A much more stable component is obtained if the applied hardening and / or reinforcing layer is selected so that it can absorb tensile forces. At the same time, higher sound insulation values and a significant reduction in the resonance frequencies of the component are achieved.
- the consolidation and / or reinforcement layer can also consist of metal foil, for example aluminum foil.
- metal foil for example aluminum foil.
- Such a film leads to a greater fire resistance of the component, which is particularly important if the component is used in ships. In addition, the remains due to the metal foil
- the temperature of the component on the side away from the possible fire is very low. Even when using glass fiber material, a component with greater fire resistance is achieved, at the same time making it easier to stick or bake on the core layers.
- a component with greater fire resistance is achieved, at the same time making it easier to stick or bake on the core layers.
- two core layers of mineral wool which are composed of narrow strips, higher sound insulation values are achieved in relation to the higher resonance frequencies of the component than if the core layers consist of mineral wool panels.
- FIG. 1 shows a component according to the invention
- FIGS. 2 and 3 show measurements of the sound insulation for a known component for wall structures
- FIGS. 4 to 9 show measurements of the sound insulation for a component according to the invention.
- Figure 1 shows an embodiment of a component according to the invention.
- a core layer 2 is glued or baked on a cover plate 1.
- the core layer 2 can consist, for example, of a mineral wool containing a binder, with a specific weight of about 150 kg / m 3 and with a binder content of about 1% by weight.
- Between the cover plates 1 and along two against each other Overlying sides 3 strips are arranged. If necessary, these strips have longitudinal grooves 4 with the dimensions 15 mm x 15 mm.
- the cover plates 1 are attached to the strips 3 by gluing or in another known manner.
- the strips 3 can be formed from metal moldings or from wood or from mineral wool which is impregnated with a binder, for example with phenol-formaldehyde resin or water glass.
- the strips have a thickness which is greater than the thickness of the core layers 2 taken together, so that a cavity or air space 5 is formed between the layers 2.
- the strips can have a cross section of 47.4 mm ⁇ 47.4 mm, for example, and the layers 2 can have a thickness of 22 mm, for example.
- the cover plates 1 can be steel plates with a thickness of approximately 0.7 mm. But they can also consist of plastic or wood. If the core layers 2 consist of mineral wool containing binders, these layers can be in the form of plates, with a fiber direction preferably parallel to the surfaces of the cover plates 1.
- the core layers 2 can also be formed from lamellae, which are made from strips of binder containing mineral wool are composed, each strip or lamella being rotated by 90 ° about its longitudinal axis in such a way that the fiber direction is preferably perpendicular to the surfaces of the cover plates
- the lamps can be arranged both vertically and horizontally.
- the upper and / or lower end of the cavities 5 of the components can be closed with mineral wool.
- a solidification and / or reinforcement layer 6 is applied to the surfaces of the core layers 2, which lie after the cavity 5.
- This layer 6 can consist of paper, plastic film, metal foil or glass fiber material.
- Figures 2 to 9 show the result of sound measurements on walls, which are made up of components and which are commercially available under the designations DS / ISO / R 140 and DS / ISO / R 717.
- FIG. 2 shows the result of the measurements of the sound insulation in decibels for a wall which is made up of known components with a cavity 5. The results are plotted in the form of a curve in FIG.
- the cover plates 1 are steel plates 0.7 mm thick, which are glued to the strips 3. Each bar has the dimensions of 47.4 mm x 47.4 mm x 2400 mm and consists of mineral wool containing lamellar binders with a specific weight of around 300 kg / m3.
- a core layer 2 of lamellar mineral wool is baked or cemented onto the cover plates 1, with a specific weight of approximately 150 kg / m 3 and a thickness of approximately 22 mm, a cavity of approximately 2 mm being obtained.
- the individual components are connected to one another with steel tubes, which have the dimensions 15 mm x 30 mm x 1.5 mm and are inserted in the grooves 4.
- FIGS. 4 and 5 show measurements similar to those according to FIGS. 2 and 3 for a similar wall construction, but with Rutex glass fiber material which is glued to the surfaces of the core layers 2 lying after the cavity 5.
- R 22.8 dB.
- Figures 6 and 7 show measurements similar to those of Figures 4 and 5 for a similar wall, but the Rutex glass fiber material has been replaced by an aluminum foil of 0.05 mm.
- FIGS. 8 and 9 show measurements similar to those according to FIGS. 4 and 5 for a similar wall, but here the lamellar mineral wool of the core layers 2 has been replaced by mineral wool plates with the same specific weight.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein schallisolierendes Bauteil für Wandkonstruktionen nach Sandwich-Art, welches zum Aufbau von schallisolierenden Trennwänden dient. Das Bauteil besteht aus zwei äußeren Abdeckplatten mit einer Kernplatte, die aus zwei Lagen aus schallisolierendem Material besteht, vorzugsweise aus porösem Material, beispielsweise Mineralwolle. Diese Lagen sind auf je einer Abdeckplatte befestigt. Die Abdeckplatten sind mindestens an zwei einander gegenüberliegenden Kanten derart miteinander verbunden, daß ein Hohlraum oder Luftraum zwischen den beiden Kernlagen gebildet wird.
- Bauteile für Wandkonstruktionen dieser Sandwich-Art bzw. in geschichteter Ausführung werden hauptsächlich für den Aufbau von Trennwänden verwendet, insbesondere für auf- und abbaubare sowie versetzbare Trennwände in Büros, ferner für Trennwände in Eisenbahnwagen und schließlich für Trennwände in Schiffen, beispielsweise für Schottwände oder Trennwände zwischen Schiffskabinen. Die Bauteile für diese Trennwände oder Schottwände sollten möglichst dünn sein, um Raum zu sparen, sie sollten aber zum anderen auch möglichst stabil sein und eine große Schallisolierung gewährleisten. Die meist verwendeten Bauteile bestehen aus zwei äußeren Abdeckplatten, wobei der Zwischenraum zwischen diesen Abdeckplatten mit Kernplatten bzw. -Lagen, vorzugsweise aus porösem Material, gefüllt ist. Das poröse Material kann Mineralwolle sein, beispielsweise Glaswolle, Steinwolle oder Schlackenwolle mit einer Dichte von etwa 50 kg je m3 oder mehr und mit einem Anteil an Bindemittel von etwa 0,5 Gew. % oder mehr.
- Die aus diesen Bauteilen aufgebauten Trennwände oder Schottwände besitzen geeignete Abmessungen, beispielsweise von 600 mm X 2400 mm bei einer Dicke von etwa 50 mm. Bauteile dieser Art besitzen zwar eine zufriedenstellende Festigkeit, haben jedoch nicht zufriedenstellende niedrige Schallisolierungswerte. Es ist daher vorgeschlagen worden, die Kernplatte aus zwei Kernlagen porösen Materials zusammenzusetzen. Die Kernlagen werden dabei mittels Abstandsstücken zusammengehalten und die Abdeckplatten sind auf den Außenflächen der Kernlagen befestigt. Aufgrund der Abstandsstücke wird ein Hohlraum oder ein Luftraum zwischen den Kernlagen gebildet. Der Hohlraum oder der Luftraum erhöht zwar die Schallisolierungswerte, jedoch wird dadurch andererseits die Festigkeit des Bauteiles in einem nicht mehr tragbaren Maß verschlechtert, da die Kernlagen nur noch bis zu einem gewissen Ausmaß Druckkräfte und sonstige Belastungen zwischen den Abdeckplatten iibertragen können.
- Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil zu schaffen, welches eine gute Festigkeit und wesentlich höhere Schallisolierungswerte besitzt als bekannte Bauteile nach Sandwich-Art gleicher Dicke.
- Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf den nach dem Hohlraum oder Luftraum zu liegenden Oberflächen des schallisolierenden Materials eine Verfestigungs-und/oder Verstärkungsschicht ganz oder teilweise aufgetragen ist.
- Die Verfestigungs- und/oder Verstärkungsschicht kann beispielsweise aus Papier, Folie oder Fasermaterial gebildet sein. Dabei wird ein wesentlich stabileres Bauteil erhalten, wenn die aufgebrachte Verfestigungs- und/oder Verstärkungsschicht so gewählt ist, daß sie Zugkräfte aufnehmen kann. Gleichzeitig werden höhere Schallisolierungswerte und eine erhebliche Herabsetzung der Resonanzfrequenzen des Bauteiles erzielt.
- Die Verfestigungs- und/oder Verstärkungsschicht kann ferner aus Metallfolie, beispielsweise Aluminiumfolie bestehen. Eine solche Folie führt zu einer größeren Feuerwiderstandsfähigkeit des Bauteiles, was besonders wichtig ist, wenn das Bauteil in Schiffen verwendet wird. Darüber hinaus bleibt infolge der Metallfolie die
- Temperatur des Bauteiles auf der von dem eventuell möglichen Feuer abliegenden Seite sehr niedrig. Auch bei Verwendung von Glasfasermaterial wird ein Bauteil mit größerer Feuerwiderstandsfähigkeit erreicht, wobei gleichzeitig ein Ankleben oder Anbacken an den Kernlagen erleichtert wird. Bei Verwendung von zwei Kernlagen aus Mineralwolle, die aus schmalen Streifen zusammengesetzt sind, erreicht man höhere Schallisolierungswerte in bezug auf höhere Resonanzfreauenzen des Bauteiles als wenn die Kernlagen aus Mineralwollplatten bestehen.
- Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Figur 1 ein erfindungsgemäßes Bauteil, Figuren 2 und 3 zeigen Messungen der Schallisolierung für ein bekanntes Bauteil für Wandkonstruktionen und Figuren 4 bis 9 zeigen Messungen der Schallisolierung bei einem Bauteil gemäß der Erfindung.
- Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bauteils. Auf einer Abdeckplatte 1 ist eine Kernlage 2 angeklebt oder angebacken. Die Kernlage 2 kann beispielsweise aus ein Bindemittel enthaltender Mineralwolle bestehen, mit einem spezifischen Gewicht von etwa 150 kg/m3 und mit einem Gehalt an Bindemittel von etwa 1 Gew. %. Zwischen den Abdeckplatten 1 und entlang zweier einander gegenüberliegender Seiten sind Leisten 3 angeordnet. Diese Leisten besitzen falls notwendig längsverlaufende Rillen 4 mit den Abmessungen 15 mm x 15 mm. Die Abdeckplatten 1 sind durch Ankleben oder auf andere bekannte Weise an den Leisten 3 befestigt. Die Leisten 3 können aus Metallformstücken gebildet sein oder aus Holz oder aus Mineralwolle, welche mit einem Bindemittel getränkt ist, beispielsweise mit Phenol-Formaldehydharz oder Wasserglas. Die Leisten besitzen eine Dicke, die größer ist als die Dicke der Kernlagen 2 zusammen genommen, so daß zwischen den Lagen 2 ein Hohlraum oder Luftraum 5 gebildet ist. Die Leisten können beispielsweise einen Querschnitt von 47,4 mm x 47,4 mm erhalten und die Lagen 2 können beispielsweise eine Dicke von 22 mm aufweisen. Die Abdeckplatten 1 können Stahlplatten mit einer Dicke von etwa 0,7 mm sein. Sie können aber auch aus Kunststoff oder Holz bestehen. Wenn die Kernlagen 2 aus Bindemittel enthaltender Mineralwolle bestehen, können diese Lagen in Gestalt von Platten ausgebildet sein, und zwar mit einer Faserrichtung bevorzugt parallel zu den Oberflächen der Abdeckplatten 1. Die Kernlagen 2 können aber auch aus Lamellen gebildet sein, die aus Streifen von Bindemittel enthaltender Mineralwolle zusammengesetzt sind, wobei jeder Streifen bzw. jede Lamelle derart um 900 um ihre Längsachse gedreht sind, daß die Faserrichtung bevorzugt senkrecht zu den Oberflächen der Abdeckplatten
- 1 verläuft. Die Lampiellen können sowohl vertikal als auch horizontal angeordnet werden. Am oberen und/oder unteren Ende können die Hohlräume 5 der Bauteile mit Mineralwolle verschlossen werden. Auf den Oberflächen der Kernlagen 2, die nach dem Hohlraum 5 zu liegen, ist eine Verfestigungs- und/oder Verstärkungsschicht 6 aufgetragen. Diese Schicht 6 kann aus Papier, Kunststoffolie, Metallfolie oder Glasfasermaterial bestehen.
- Die Figuren 2 bis 9 zeigen das Ergebnis von Schallmessungen an Wänden, die aus Bauteilen aufgebaut sind, und die unter den Bezeichnungen DS/ISO/R 140 und DS/ISO/R 717 im Handel sind.
- Die Versuchswände haben eine Größe von etwa 10,4 m2. Figur 2 zeigt das Ergebnis der Messungen der Schallisolierung in Dezibel bei einer Wand, die aus bekannten Bauteilen mit einem Hohlraum 5 aufgebaut ist. In Figur 3 sind die Ergebnisse in Form einer Kurve aufgetragen. Die Abdeckplatten 1 sind Stahlplatten von 0,7 mm Dicke, die an den Leisten 3 angeklebt sind. Jede Leiste hat die Abmessung von 47,4 mm x 47,4 mm x 2400 mm und besteht aus lamellenförmiger Bindemittel enthaltender Mineralwolle mit einem spezifischen Gewicht von etwa 300 kg/m3. Auf den Abdeckplatten 1 ist je eine Kernlage 2 aus lamellenförmiger Mineralwolle aufgebacken bzw. zementiert, und zwar mit einem spezifischen Gewicht von etwa 150 kg/m3 und eine Dicke von etwa 22 mm, wobei man einen Hohlraum von etwa 2 mm erhält. Die einzelnen Bauteile sind mit Stahlrohren miteinander verbunden, die die Abmessungen 15 mm x 30 mm x 1,5 mm aufweisen und in den Rillen 4 eingesetzt sind.
- Die Messungen ergaben Lab Ia = 40 dB, die Summe der negativen Abweichungen = 11 dB und R = 39,3 dB (Reduktionszahl). Bei einer Resom nanzfrequenz von 125 Hz beträgt R = 15,8 dB.
- Die Figuren 4 und 5 zeigen ähnliche Messungen wie diejenigen gemäß Figur 2 bzw. 3 für eine ähnliche Wandkonstruktion, jedoch mit Rutex-Glasfasermaterial, welches auf den nach dem Hohlraum 5 zu liegenden Oberflächen der Kernlagen 2 aufgeklebt ist. Die Messungen ergeben Lab Ia = 44 dB, eine Summe von negativen Abweichungen = 23 dB und R m = 40,1 dB. Bei einer Resonanzfrequenz von 125 Hz ergibt R = 22,8 dB.
- Die Figuren 6 und 7 zeigen ähnliche Messungen wie diejenigen nach den Figuren 4 und 5 für eine ähnliche Wand, jedoch ist das Rutex-Glasfasermaterial durch eine Aluminiumfolie von 0,05 mm ersetzt worden. Die Messungen ergeben Lab Ia = 44 dB, eine Summe von negativen Abweichungen = 24dB und Rm = 40,3 dB. Bei einer Resonanzfrequenz von 125 Hz ergibt R = 23 dB.
- Die Figuren 8 und 9 zeigen ähnliche Messungen wie diejenigen nach den Figuren 4 und 5 für eine ähnliche Wand, jedoch ist hier die lamellenförmige Mineralwolle der Kernlagen 2 durch Mineralwollplatten mit dem gleichen spezifischen Gewicht ersetzt worden. Die Messungen ergeben Lab 1a = 41 dB, eine Summe von negativen Abweichungen = 24 dB und Rm = 38,2 dB. Bei Resonanzfreouenzen dieser Wand von 125 Hz und 630 Hz beträgt R = 21,2 dB bzw. 36,5 dB.
- Die Messungen veranschaulichen deutlich, daß eineWand, die aus erfindungsgemäßen Bauteilen aufgebaut ist, eine wesentliche Verbesserung der Schallisolierungswerte der Resonanzfrequenzen der Bauteile ergibt, verglichen mit einer Wand, die aus bekannten Bauteilen zusammengesetzt ist. Ferner ergibt sich auch eine wesentliche Verbesserung des Wertes Lab I . Schließlich ist noch als wesentlicher Vorteil zu unterstreichen, daß die erfindungsgemäßen Bauteile wesentlich fester und stabiler als die bekannten Bauteile sind.
Claims (4)
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verfestigungs- und/oder Verstärkungsschicht (6) aus einer Metallfolie besteht.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verfestigungs- und/oder Verstärkungsschicht (6) aus Glasfasermaterial besteht.
dadurch gekennzeichnet,
daß das schallisolierende Material (2) aus Mineralwollamellen besteht, wobei die Lamellen um 900 um ihre Längsachse gedreht sind.
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