(19)
(11) EP 0 964 960 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
17.10.2001  Patentblatt  2001/42

(21) Anmeldenummer: 98909347.1

(22) Anmeldetag:  09.02.1998
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7E01F 8/00
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/DE9800/335
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 9837/276 (27.08.1998 Gazette  1998/34)

(54)

SCHALLSCHUTZVORRICHTUNG

SOUND PROTECTION DEVICE

DISPOSITIF D'INSONORISATION


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE DK ES FR GB IT LI LU NL PT SE

(30) Priorität: 19.02.1997 DE 19706559

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
22.12.1999  Patentblatt  1999/51

(73) Patentinhaber: PHOENIX AKTIENGESELLSCHAFT
21079 Hamburg (DE)

(72) Erfinder:
  • GARBERS, Norbert
    D-21521 Dassendorf (DE)
  • PAHL, Bernd
    D-22547 Hamburg (DE)
  • THIEDEITZ, Jan
    D-22850 Norderstedt (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DE-A- 3 322 189
FR-A- 2 731 722
DE-A- 4 212 172
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Schallschutzvorrichtung zur Reduzierung der Luftschallausbreitung, umfassend eine Gleisanlage und eine in Gleislängsrichtung verlaufende und elastisch verformbare Niedrigschallschutzwand aus Gummi oder Kunststoff, wobei die in einem Abstand zum Gleis angeordnete Niedrigschallschutzwand auf ihrer zum Gleis hin zugewandten Seite (Innenseite) eine Profilierung aufweist, die sich im wesentlichen über die gesamte Wandhöhe erstreckt, während ihre dem Gleis abgewandte Seite (Außenseite) zumeist ebenflächig gestaltet ist (DE-A-44 34 269).

    [0002] Die Offenlegungsschrift FR-A-2 731 722 offenbart eine Schallschutzvorrichtung, die eine Schutzwand umfaßt, die aus einem Metallgitter besteht.

    [0003] Höhere Anforderungen an den Schallschutz von Bahnanlagen bedingen, daß die Schallschutzwände näher an die Gleise und damit an das Lichtraumprofil heranrücken bzw. in das Lichtraumprofil hineinragen. Eine Schallschutzwand hat dabei zwei unterschiedliche Anforderungen zu erfüllen. Einerseits soll die Schallschutzwand als Schallschirm die Sichtverbindung vom Emissionsort zum Immissionsort unterbrechen und eine möglichst hohe Beugungskante ermöglichen. Andererseits soll der auf der Seite des Emissionsortes auftreffende Luftschall möglichst effektiv absorbiert werden bzw. so reflektiert werden, daß der Luftschall anderweitig absorbiert wird.

    [0004] Im Hintergrund der oben genannten Anforderungen soll nun eine Niedrigschallschutzwand bereit gestellt werden, die so gestaltet ist, daß bei eventuellen Kollisionen kein Wagenmaterial beschädigt wird. Ferner soll auch bei kleineren Beschädigungen der Niedrigschallschutzwand ihre Funktion nicht wesentlich reduziert werden.

    [0005] Die erfindungsgemäße Niedrigschallschutzwand zeichnet sich nun dadurch aus, daß
    • ihre Innenseite in einem Winkel α und ihre Außenseite in einem Winkel β, und zwar jeweils bezogen auf die Gleissenkrechte, zum Gleis hin geneigt sind, wobei der Winkel β größer als der Winkel α ist;
    • die Profilierung der Innenseite ein System von Lippen ist, wobei die Lippen in einem Winkel γ, und zwar bezogen auf die Gleishorizontale, zum Gleisboden zeigen;
    • die Niedrigschallschutzwand oben, wo die Innenseite und Außenseite aufeinander zulaufen, durch eine zum Gleis hin geneigte Lippe abgeschlossen ist, die in einem Winkel δ, und zwar bezogen auf die Gleissenkrechte, nach oben zeigt, und daß
    • die Niedrigschallschutzwand wenigstens einen in Gleislängsrichtung verlaufenden Hohlraum aufweist.


    [0006] Hinsichtlich der Winkel α, β, γ und δ gelten dabei zweckmäßigerweise folgende Winkelbereiche:

    α = 5 bis 10°

    β = 10 bis 20°

    γ = 40 bis 60°

    δ = 30 bis 45°



    [0007] Die vorteilhaften Werkstoffe bzw. Werkstoffparameter sind:
    Werkstoff EPDM, SBR, BR oder deren Verschnitte
    Shore Härte A 55 - 80°
    Reißfestigkeit ≥ 11 N/mm2
    Reißdehnung ≥ 300 %
    Rückprallelastizität (bei RT) ≥ 25 %
    Druckverformungsrest (72h/RT) ≤ 35 %
    Abrieb ≤ 450 mm3


    [0008] Ferner sollte der Werkstoff der Niedrigschallschutzwand einen hohen Verlustfaktor (d = 0,08 bis 0,4), und zwar im Vergleich zu Beton und Stahl, haben.

    [0009] Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf eine schematische Zeichnung erläutert, wobei in Verbindung mit dieser Zeichnung folgende Bezugsziffernliste gilt:
    1
    Gleis
    2
    Schiene
    3
    Schienenbefestigung
    4
    Gleisboden
    5
    Niedrigschallschutzwand
    6
    Innenseite der Niedrigschallschutzwand mit dem Neigungswinkel α
    7
    Außenseite der Niedrigschallschutzwand mit dem Neigungswinkel β
    8
    Lippen mit dem Neigungswinkel γ
    9
    oben angeordnete Lippe (Abschlußlippe) mit dem Neigungswinkel δ
    10
    Hohlräume
    11
    ortsfeste Befestigung der Niedrigschallschutzwand
    12
    Dämmatte
    x
    Gleissenkrechte als Bezugspunkt für die Winkel α, β und δ
    Y
    Gleishorizontale als Bezugspunkt für den Winkel γ
    H
    Höhe der Schallschutzwand


    [0010] Die Innenseite 6 der Niedrigschallschutzwand 5 weist einen Neigungswinkel α von insbesondere 5 bis 10° auf, und zwar bezogen auf die Gleissenkrechte X. Außerdem ist sie oben durch eine zum Gleis 1 hin geneigte Lippe 9 abgeschlossen, die nach oben zeigt, wobei der Neigungswinkel δ insbesondere 30 bis 45° beträgt, und zwar ebenfalls bezogen auf die Gleissenkrechte X. Durch die Winkelkonstellationen gemäß α und δ wird der von Rad und Schiene abgestrahlte Luftschall in optimaler Weise zum Gleisboden 4 reflektiert.

    [0011] Die Innenseite 6 der Niedrigschallschutzwand 5 ist ferner mit mehreren Lippen 8 versehen, die zum Gleisboden 4 zeigen, wobei der Neigungswinkel γ insbesondere 40 bis 60° beträgt, und zwar bezogen auf die Gleishorizontale Y. Mit diesem Lippensystem wird vor allem der höherfrequente Luftschall absorbiert, indem der Luftschall im Bereich der Lippen 8 mehrfach reflektiert wird. Diese Lippen haben vorteilhafterweise eine Mindestlänge in Erstreckungsrichtung von 5 mm, insbesondere eine Länge von 10 bis 20 mm.

    [0012] Die nach oben zeigende und die Niedrigschallschutzwand 5 abschließende Lippe 9 ist länger als die zum Gleisboden 4 zeigenden Lippen 8.

    [0013] Die Höhe H der Niedrigschallschutzwand 5 beträgt zweckmäßigerweise 300 bis 700 mm.

    [0014] Die in der Niedrigschallschutzwand 5 enthaltenen und in Gleislängsrichtung verlaufenden Hohlräume 10 wirken als Hohlraumresonatoren, um vor allem niederfrequenten Luftschall zu absorbieren. Zur Erzielung einer möglichst großen Absorptionsbreite weisen die Hohlräume vorteilhafterweise ein unterschiedlich großes Volumen auf.

    [0015] Die Befestigung 11 der Niedrigschallschutzwand 5 erfolgt etwa in Höhe der Schienenbefestigung 3, vorzugsweise im Bereich des Schwellenrandes.

    [0016] Nach einer Ausgestaltungsvariante sind die Lippen 8 auf der Innenseite 6 der Niedrigschallschutzwand 5 mit einer Dämmatte 12 abgedeckt, wobei die Dämmatte vorzugsweise aus einem geschäumten oder faserigen Werkstoff besteht, was zu einer weiteren Reduzierung der Luftschallsausbreitung führt.


    Ansprüche

    1. Schallschutzvorrichtung zur Reduzierung der Luftschallausbreitung, umfassend

    - eine Gleisanlage und

    - eine in Gleislängsrichtung verlaufende und elastisch verformbare Niedrigschallschutzwand (5) aus Gummi oder Kunststoff, wobei die in einem Abstand zum Gleis (1) angeordnete Niedrigschallschutzwand auf ihrer zum Gleis hin zugewandten Innenseite (6) eine Profilierung aufweist, die sich im wesentlichen über die gesamte Wandhöhe erstreckt, während ihre dem Gleis abgewandte Außenseite (7) zumeist ebenflächig gestaltet ist;

    dadurch gekennzeichnet, daß

    - die Innenseite (6) in einem Winkel α und die Außenseite (7) in einem Winkel β, und zwar jeweils bezogen auf die Gleissenkrechte (X) zum Gleis (1) hin geneigt sind, wobei der Winkel β größer als der Winkel α ist;

    - die Profilierung der Innenseite (6) ein System von Lippen (8) ist, wobei die Lippen in einem Winkel γ, und zwar bezogen auf die Gleishorizontale (Y), zum Gleisboden (4) zeigen;

    - die Niedrigschallschutzwand (5) oben, wo die Innenseite (6) und Außenseite (7) aufeinander zulaufen durch eine zum Gleis (1) hin geneigte Lippe (9) abgeschlossen ist, die in einem Winkel δ, und zwar bezogen auf die Gleissenkrechte (X), nach oben zeigt; und wobei ferner

    - die Niedrigschallschutzwand (5) wenigstens einen in Gleislängsrichtung verlaufenden Hohlraum (10) aufweist.


     
    2. Schallschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite (6) der Niedrigschallschutzwand (5) einen Winkel α von 5 bis 10° aufweist.
     
    3. Schallschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite (7) der Niedrigschallschutzwand (5) einen Winkel β von 10 bis 20° aufweist.
     
    4. Schallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Gleisboden (4) zeigenden Lippen (8) einen Winkel γ von 40 bis 60° aufweisen.
     
    5. Schallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nach oben zeigende und die Niedrigschallschutzwand (5) abschließende Lippe (9) einen Winkel δ von 30 bis 45° aufweist.
     
    6. Schallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Gleisboden (4) zeigenden Lippen (8) eine Mindestlänge in Erstreckungsrichtung von 5 mm, insbesondere eine Länge von 10 bis 20 mm, aufweisen.
     
    7. Schallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die nach oben zeigende und die Niedrigschallschutzwand (5) abschließende Lippe (9) länger ist als die zum Gleisboden (4) zeigenden Lippen (8).
     
    8. , Schallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Niedrigschallschutzwand (5) eine Wandhöhe (H) von 300 bis 700 mm aufweist.
     
    9. Schallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Niedrigschallschutzwand (5) mehrere in Gleislängsrichtung verlaufende Hohlräume (10) aufweist, die insbesondere ein unterschiedliches großes Volumen haben.
     
    10. Schallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Niedrigschallschutzwand (5) aus Ethylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat (EPDM), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Butadienkautschuk (BR) oder aus deren Verschnitten besteht.
     
    11. Schallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Niedrigschallschutzwand (5) folgende Werkstoffparameter gelten:
    Shore Härte A 55 - 80°
    Reißfestigkeit ≥ 11 N/mm2
    Reißdehnung ≥ 300 %
    Rückprallelastizität (bei RT) ≥ 25 %
    Druckverformungsrest (72h/RT) ≤ 35 %
    Abrieb ≤ 450 mm3

     
    12. Schallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Niedrigschallschutzwand (5) einen hohen Verlustfaktor (d), insbesondere von 0,08 bis 0,4, aufweist, und zwar im Vergleich zu Beton und Stahl.
     
    13. Schallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippen (8) auf der Innenseite (6) der Niedrigschallschutzwand mit einer Dämmatte (12) abgedeckt sind, wobei die Dämmatte vorzugsweise aus einem geschäumten oder faserigen Werkstoff besteht.
     
    14. Schallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung (11) der Niedrigschallschutzwand (5) etwa in Höhe der Schienenbefestigung (3) erfolgt, vorzugsweise wiederum im Bereich des Schwellenrandes.
     


    Claims

    1. Acoustic shielding device for reducing the propagation of airborne sound, comprising

    - a track installation and

    - an elastically deformable, low acoustic shielding wall (5) running in the longitudinal direction of the track and made of rubber or plastic, whereby on its inner side (6) facing the track the low acoustic shielding wall disposed a distance from the track (1) exhibits a profiling which essentially extends over the entire height of the wall, whereas its outer side(7) facing away from the track is mostly flat surfaced,

    characterised in that

    - the inner side (6) is inclined at an angle α and the outer side (7) at an angle β to the track (1), in each case in relation to the track perpendicular (X), whereby the angle β is greater than the angle α;

    - the profiling of the inner side (6) is a system of lips (8), whereby the lips point at an angle γ to the track bed (4), in relation to the track horizontal (Y);

    - at the top where the inner side (6) and the outer side (7) run together, the low acoustic shielding wall (5) is terminated by a lip (9) which is inclined towards the track (1) and faces upwards at an angle δ, in relation to the track perpendicular (X), and whereby further

    - the low acoustic shielding wall (5) exhibits at least one cavity (10) running in the longitudinal direction of the track.


     
    2. Acoustic shielding device according to claim 1, characterised in that the inner side (6) of the low acoustic shielding wall (5) exhibits an angle α of 5 to 10°.
     
    3. Acoustic shielding device according to claim 1 or 2, characterised in that the outer side (7) of the low acoustic shielding wall (5) exhibits an angle β of 10 to 20°.
     
    4. Acoustic shielding device according to one of claims 1 to 3, characterised in that the lips (8) facing towards the track bed (4) exhibit an angle γ of 40 to 60°.
     
    5. Acoustic shielding device according to one of claims 1 to 4, characterised in that the lip (9) which faces upwards and terminates the low acoustic shielding wall (5) exhibits an angle δ of 30 to 45°.
     
    6. Acoustic shielding device according to one of claims 1 to 5, characterised in that the lips (8) pointing towards the track bed (4) exhibit a minimum length in the extension direction of 5 mm, in particular a length of 10 to 20 mm.
     
    7. Acoustic shielding device according to one of claims 1 to 6, characterised in that the lip (9) which faces upwards and terminates the low acoustic shielding wall (5) is longer than the lips (8) facing the track bed (4).
     
    8. Acoustic shielding device according to one of claims 1 to 7, characterised in that the low acoustic shielding wall (5) exhibits a wall height (H) of 300 to 700 mm.
     
    9. Acoustic shielding device according to one of claims 1 to 8, characterised in that the low acoustic shielding wall (5) exhibits a plurality of cavities (10) which run in the longitudinal direction of the track and which in particular have a different volume.
     
    10. Acoustic shielding device according to one of claims 1 to 9, characterised in that the low acoustic shielding wall (5) is made of ethylene-propylene-diene mixed polymer (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR) or of blends thereof.
     
    11. Acoustic shielding device according to one of claims 1 to 10, characterised in that the following material parameters apply for the low acoustic shielding wall (5):
    Shore hardness A 55 - 80°
    Tensile strength ≥ 11 N/mm2
    Elongation at break ≥ 300%
    Rebound elasticity (at RT) ≥ 25%
    Residual compression strain (72 h/RT) ≤ 35%
    Abrasion ≤ 450 mm3

     
    12. Acoustic shielding device according to one of claims 1 to 11, characterised in that the material of the low acoustic shielding wall (5) exhibits a high loss factor (d), in particular of 0.08 to 0.4, in comparison with concrete and steel.
     
    13. Acoustic shielding device according to one of claims 1 to 12, characterised in that the lips (8) on the inner side (6) of the low acoustic shielding wall are covered with a damping mat (12), whereby the damping mat is preferably made of a foamed or fibrous material.
     
    14. Acoustic shielding device according to one of claims 1 to 13, characterised in that the fixture (11) of the low acoustic shielding wall (5) is carried out roughly level with the rail fixture (3), preferably again in the area of the edge of the sleeper.
     


    Revendications

    1. Dispositif d'insonorisation pour la réduction de la propagation du bruit aérien, comprenant

    - une installation ferroviaire et

    - une paroi d'insonorisation basse (5) s'étendant dans la direction longitudinale de la voie et déformable élastiquement, réalisée en caoutchouc ou en matière synthétique, la paroi d'insonorisation basse, disposée à distance de la voie (1), présentant sur sa face intérieure (6), tournée vers la voie, un profil qui s'étend pratiquement sur toute la hauteur de la paroi, tandis sa face extérieure (7), opposée à la voie, est majoritairement à surface plane,

    caractérisé en ce que

    - la face intérieure (6) est inclinée sous un angle α et la face extérieure (7) est inclinée sous un angle β, et précisément, en se référant à la verticale (X) par rapport à la voie (1), l'angle β étant supérieur à l'angle α ;

    - le profil de la face intérieure (6) est constitué d'un système de lèvres (8), les lèvres étant orientées sous un angle γ, et précisément par rapport à l'horizontale (Y) par rapport à la voie, l'angle γ étant orienté en direction du fond de voie (4) ;

    - la paroi d'isolation basse (5) étant délimitée en partie haute, là où la face intérieure (6) et la face extérieure (7) se rejoignent, par une lèvre (9) inclinée par rapport à la voie (1), l'inclinaison étant d'un angle δ et précisément, par rapport à la verticale (X) par rapport à la voie, en direction du haut ; et où, en outre,

    - la paroi d'insonorisation basse (5) présente au moins un espace creux (10) s'étendant dans la direction longitudinale de la voie.


     
    2. Dispositif d'insonorisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'inclinaison de la face intérieure (6) de la paroi d'insonorisation basse (5) l'angle d'inclinaison α est de 5 à 10°.
     
    3. Dispositif d'insonorisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison β de la face extérieure (7) de la paroi d'insonorisation basse (5) est d'une valeur de 10 à 20°.
     
    4. Dispositif d'insonorisation selon la revendication 1 à 3, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison γ des lèvres (8) orientées vers le fond de voie (4) est de 40 à 60°.
     
    5. Dispositif d'insonorisation selon la revendication 1 à 4, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison δ de la lèvre (8), orientée vers le haut et délimitant la paroi d'insonorisation basse (5), est de 30 à 45°.
     
    6. Dispositif d'insonorisation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les lèvres (8) orientées vers le fond de voie (4) ont une longueur minimale, dans leur direction d'étendue, de 5 mm, en particulier une longueur de 10 à 20 mm.
     
    7. Dispositif d'insonorisation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la lèvre (9), tournée vers le haut et délimitant la paroi d'insonorisation basse (5), est plus longue que les lèvres (8) tournées vers le fond de voie (4).
     
    8. Dispositif d'insonorisation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la paroi d'insonorisation basse (5) présente une hauteur de paroi (H) de 300 à 700 mm.
     
    9. Dispositif d'insonorisation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la paroi d'insonorisation basse (5) présente une pluralité d'espaces creux (10) s'étendant vers la direction longitudinale de la voie, espaces creux dont les volumes sont différents.
     
    10. Dispositif d'insonorisation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la paroi d'insonorisation basse (5) est constituée d'un polymérisat mélangé d'éthylène-propylène-dyène (EPDM), d'un caoutchouc styrène-butadiène (SBR), d'un caoutchouc au butadiène (BR) ou bien de leur mélange.
     
    11. Dispositif d'insonorisation selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les paramètres suivants valent pour le matériau utilisé pour la paroi d'insonorisation basse (5) :
    Dureté Shore A 55-80°
    Solidité à la déchirure ≥ 11 N/mm2
    Elongation à la rupture ≥ 300 %
    Elasticité de rebondissement (à la température ambiante) ≥ 25 %
    Ecart permanent de déformation (72h/température ambiante) ≤ 35 %
    Abrasion ≤ 450 mm3

     
    12. Dispositif d'insonorisation selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le matériau utilisé pour la paroi d'insonorisation basse (5) présente un haut facteur de perte (d), en particulier de 0,08 à 0,4 et, précisément, par rapport au béton et à l'acier.
     
    13. Dispositif d'insonorisation selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les lèvres (8) prévues sur la face intérieure (6) de la paroi d'insonorisation basse sont couvertes d'un matelas isolant (12), le matelas isolant étant constitué de préférence d'un matériau alvéolaire ou fibreux.
     
    14. Dispositif d'insonorisation selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la fixation(11) de la paroi d'insonorisation basse (5) s'effectue à peu près au niveau de la fixation de rail (3), de préférence précisément dans la zone du bord de traverse.
     




    Zeichnung