[0001] Die Erfindung betrifft ein schallabsorbierendes Element zur Aufbringung an einer
Decke oder Wand, vorzugsweise an der Innenseite einer Gebäudeaußenwand, ein Verfahren
zu seiner Herstellung, sowie eine Zellulose-Fördervorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens.
[0002] Schallabsorbierende Elemente, die an Wänden oder Decken befestigbar sind, spielen
in der Bautechnik eine wichtige Rolle zur Dämpfung von Umgebungslärm sowie zur Beeinflussung
des Frequenzganges von Räumen. Insbesondere kann mit schallabsorbierenden Elementen
die Nachhallzeit von Räumen verkürzt und die Bildung von Resonanzschall, der durch
ungünstige Dimensionierung oder Geometrie des Raumes hervorgerufene stehende Wellen
verursacht wird, verringert werden. Dabei ist die Bedämpfung von Frequenzen unter
100 Hz oftmals mit erheblichem Aufwand verbunden bzw. hatte bislang ein unbefriedigendes
architektonisches Erscheinungsbild zur Folge.
[0003] Schallabsorbierende Elemente nach dem Stand der Technik E04B sind vielfach als Plattenresonatoren
aufgebaut, wie beispielsweise in der EP 0 811 097 beschrieben. Der in diesem Dokument
offenbarte Plattenresonator zur breitbandigen Bedämpfung von Räumen umfasst eine dünne
Frontplatte aus Metall, die bei Schallwellen unter 125 Hz zur Resonanzschwingung anregbar
ist, weiters eine Rückenplatte aus einem Elastomer, sowie eine vollflächige feste
Verbindung zwischen Frontplatte und Rückenplatte, z.B. durch doppelseitiges Klebeband,
und schließlich eine allseitig durch die Rückenplatte geschlossene, den seitlichen
Schalleintritt in die Rückenplatte nicht behindernde Berandung. Dieser Plattenresonator
ist durch Kantenbefestigungen an der Decke oder Wand befestigbar.
[0004] Nachteilig an diesem bekannten schallabsorbierenden Element ist die Tatsache, dass
es nur in kleinen Räumen zufriedenstellende Wirkung entfalten kann, sofern man nicht
in Kauf nimmt, dass das schallabsorbierende Element ähnlich groß wie die Wand oder
Decke dimensioniert wird, an der es befestigt wird. Da letzteres aus optischen und
praktischen Gründen kaum durchführbar ist, kann das schallabsorbierende Element nur
"punktuell" im Raum wirken. Ein weiterer Nachteil des bekannten schallabsorbierenden
Elementes liegt darin, dass seine Befestigung sehr sorgsam und gegebenenfalls unter
Verwendung von schwingungsdämpfenden Elementen zu erfolgen hat, um nicht selbst Ursache
von Resonanzschwingungen zu werden, die zu unangenehmen Störgeräuschen führen können.
Bei der Befestigung der bekannten schallabsorbierenden Elemente an Wand oder Decke
besteht auch die Gefahr der Bildung von Schallbrücken, indem auf das schallabsorbierende
Element auftreffender Schall über die Befestigungselemente an das Mauerwerk weitergeleitet
wird. Schließlich ist bei dem bekannten schallabsorbierenden Element auch problematisch,
dass es im Fall der Aufbringung an der Innenseite einer Gebäudeaußenwand als Innendämmung
ohne Dampfsperre wirkt und infolge Taupunktsverlagerung zur Kondensatbildung an der
Grenzschicht zum Mauerwerk führen kann. Es kann dadurch zu Schimmelbildung kommen.
Die genannten Feuchtigkeitsprobleme werden umso größer, je größer der Flächenanteil
der bekannten schallabsorbierenden Elemente im Vergleich zur Summe der Wand- und Deckenflächen
ist.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den bekannten schallabsorbierenden
Elementen auftretenden Probleme zu lösen.
[0006] Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung eines schallabsorbierenden
Elementes mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
[0007] Das erfindungsgemäße schallabsorbierende Element zur Aufbringung an einer Decke oder
Wand, vorzugsweise an der Innenseite einer Gebäudeaußenwand, mit seinem Aufbau aus
einer Unterschicht mit Zellulose als Hauptbestandteil und einer mit der Unterschicht
flächig verbundenen Oberschicht aus einem Material, das ein höheres spezifisches Gewicht
als die Unterschicht aufweist, wirkt als breitbandiger Plattenresonator, der großflächig
Schall aufnimmt, wobei die Nachgiebigkeit des Zellulosematerials der Unterschicht
und die elastische Masse der Oberschicht zusammenwirken, um Schall breitbandig zu
dämpfen. Die Oberschicht ist in einem gewissen Ausmaß elastisch. Das schallabsorbierende
Element ist sowohl auf ebenen als auch auf unebenen bzw. gekrümmten Flächen aufbringbar.
[0008] Es kann erwähnt werden, dass bekannt ist, dass eine offenliegende, zur Wärmedämmung
auf Wänden und Decken aufgespritzte Zellulosedämmschicht auch eine akustische Dämpfungswirkung
aufweist, die sich jedoch nur in höheren Frequenzbereichen bemerkbar macht. Ein breitbandiges
Schallabsorptionsverhalten über den gesamten bauakustisch relevanten Frequenzbereich
ist mit den bekannten offenliegenden Zellulosedämmschichten jedoch nicht zu erzielen.
[0009] Neben den hervorragenden akustischen Absorptionseigenschaften weist das erfindungsgemäße
schallabsorbierende Element den großen Vorteil auf, dass es sich über die gesamte
Fläche von Wänden oder Decken von Räumen erstrecken kann und dadurch weder in architektonischer
Hinsicht störend wirkt noch Platz verstellt. Das erfindungsgemäße schallabsorbierende
Element zeichnet sich durch hohe Sorptionsfähigkeit aus, wobei die aufgenommene Feuchtigkeit
wieder an die Umgebungsluft abgegeben wird, so dass Tauwasserbildung vermieden wird.
[0010] In einer Fortbildung des erfindungsgemäßen schallabsorbierenden Elements ist seine
Oberschicht als Putzschicht ausgebildet, wobei mineralische Putze bevorzugt werden.
Alternativ dazu kann die Oberschicht aus Bauplatten, wie Holz-, Gips- oder Gipskartonplatten,
gebildet werden. Das schallabsorbierende Element stellt sich in diesen Fällen als
Wand dar, die wie gewöhnliche Wände behandelt werden kann, beispielsweise durch Aufbringung
eines Anstriches.
[0011] Zur genauen Einstellung des Frequenzganges des erfindungsgemäßen schallabsorbierenden
Elements, d.h. in welchem Frequenzbereich es seine schallabsorbierende Wirkung entfaltet,
ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, die Oberschicht mit Schall-Durchtrittsöffnungen
zu versehen. Durch Anzahl, Dimensionierung und Form der Schall-Durchtrittsöffnungen
kann der Frequenzgang exakt eingestellt werden. Alternativ oder ergänzend kann zur
Einstellung des Frequenzganges die Oberschicht in voneinander schwingungsmäßig entkoppelte
Bereiche unterteilt sein.
[0012] Erfindungsgemäß ist weiters vorgesehen, den Frequenzgang des schallabsorbierenden
Elementes außer durch Variation der Dicke und/oder der Bindemittelzugabe auch durch
Veränderung der Dichte der Unterschicht durch Verwendung von in einer bestimmten Sieblinie
gesiebten Zellulose einzustellen. Bestimmt wird die Sieblinie durch die Hintereinander-Anordnung
von Sieben unterschiedlicher Maschenweite, denen die zu siebende Zellulose zugeführt
wird. Durch Veränderung des Mahlvorganges bei der Produktion der Zelluloseflocken
kann die Faserlänge derart variiert werden, dass die Menge der durch die jeweiligen
Siebsätze gelangenden Zellulosepartikel in dem gewünschten Bereich liegt.
[0013] Zur guten Aneinander-Anhaftung der Zellulosepartikel werden der Unterschicht bei
ihrer Aufbringung Bindemittel zugegeben. Vorzugsweise ist die dynamische Steifigkeit
der Unterschicht durch die Menge und Art der zugegebenen Bindemittel eingestellt.
Die dynamische Steifigkeit der Unterschicht beeinflusst wiederum den Frequenzgang
des schallabsorbierenden Elementes. Die zugegebenen, vorzugsweise organischen, Bindemittel
umfassen entweder pulverförmige, durch Wasser aktivierbare Bindemittel, oder Flüssigkeitskleber,
wie Latexkleber oder Kleber auf Polyvinylacetet-Basis.
[0014] Da Zellulose ein organischer Werkstoff ist, der unter ungünstigen klimatischen Bedingungen
von Schimmelpilz befallen werden kann, ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen,
Fungizide zur Unterschicht beizumischen. Ebenso können zur Erzielung von brandhemmenden
Eigenschaften Brandschutzmittel, wie z.B. Borate, der Unterschicht zugeschlagen werden.
[0015] Gemäß der Erfindung besteht zwischen Unterschicht und Oberschicht eine flächige,
vorzugsweise vollflächige Verbindung. Diese flächige Verbindung kann durch Vorsehen
einer Bindeschicht mit guter Haftwirkung zwischen Unterschicht und Oberschicht unterstützt
werden.
[0016] Um zu verhindern, dass durch Aneinanderstoßen des schallabsorbierenden Elementes
und benachbarter Gegenstände oder Wände Schallbrücken entstehen, oder die mechanische
Schwingungsfähigkeit der Oberschicht beeinträchtigt wird, ist in einer Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, dass an den Umfangsrändern zumindest teilweise Schallentkopplungselemente
angeordnet sind. Schaumstoffbänder oder Elastomerbänder leisten in dieser Hinsicht
gute Dienste. Ebenso können die genannten Schallentkopplungselemente verwendet werden,
um die Oberschicht in mehrere voneinander schwingungsmäßig entkoppelte Bereiche zu
unterteilen.
[0017] Die Erfindung bietet auch ein Verfahren zur Herstellung eines schallabsorbierenden
Elementes auf einer Wand, das gekennzeichnet ist durch das Aufbringen, insbesondere
Aufspritzen, einer Unterschicht aus mit Bindemitteln und gegebenenfalls Zuschlagstoffen,
wie Fungizide und/oder Brandschutzmittel, versetzten Zellulosepartikeln, auf die Wand;
soweit erforderlich, das Verfestigenlassen der Unterschicht; und das Aufbringen einer
Oberschicht auf der Unterschicht unter flächigem Verbinden der Unterschicht mit der
Oberschicht, wobei die Oberschicht ein höheres spezifisches Gewicht hat als die Unterschicht.
[0018] Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch einfache Handhabung und große
Flexibilität aus und ist auch auf unebenem Untergrund sehr gut durchführbar.
[0019] Bevorzugt werden die Zellulosepartikel der Unterschicht durch Aufspritzen auf der
Wand oder Deckenunterseite aufgetragen, wobei in einer Ausgestaltung der Erfindung
die Zellulosepartikel vor dem Auftragen mit einem Kleberschaum vermischt werden, der
gleichzeitig als Transportmaterial dient und für Bindungsfestigkeit unter den Zellulosepartikeln
sorgt. Alternativ dazu werden die Zellulosepartikel vor dem Auftragen auf die Wand
mit Wasser vermischt.
[0020] Um eine zuverlässige Haftung zwischen der Wand und der Unterschicht des erfindungsgemäßen
schallabsorbierenden Elementes zu gewährleisten, kann es unter Umständen erforderlich
sein, vor dem Auftragen der Unterschicht eine haftungsverbessernde Grundierungsschicht,
insbesondere Bindemittelschicht, auf die Wand aufzutragen. Es ist auch möglich die
Unterschicht durch das Herstellen von Unterschichtplatten in Fabriken auszubilden,
indem die mit Bindemitteln versetzte Zellulose in Rahmen eingebracht und darin trocknen
gelassen wird, anschließend die Platten aus den Rahmen entnommen und zur Baustelle
transportiert und dort mithilfe eines Klebers o. dergl. an der Wand oder Decke angebracht
werden, worauf die Oberschicht aufgebracht werden kann.
[0021] Um die akustischen Absorptionseigenschaften einzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen,
Schalldurchtrittslöcher in der Oberschicht auszubilden und/oder die Oberschicht in
voneinander schwingungsmäßig entkoppelte Bereiche zu unterteilen.
[0022] Um zu verhindern, dass zwischen dem schallabsorbierenden Element und benachbarten
Gegenständen, insbesondere Wände oder Decken, Schallbrücken entstehen, ist erfindungsgemäß
vorgesehen, Schallentkopplungselemente zur Definierung eines Umfangsrandes des schallabsorbierenden
Elementes und gegebenenfalls zur Schwingungsentkopplung zwischen zu unterteilenden
Bereichen der Oberschicht anzuordnen. Die Schallentkopplungselemente werden zweckmäßig
noch vor dem Auftragen der Unterschicht platziert, wozu sich Schaumstoffbänder bestens
eignen. Alternativ können die Schallentkopplungsfugen auch nachträglich aus der Oberschicht
gefräst und gegebenenfalls durch Schaumstoffbänder verschlossen werden.
[0023] In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zum raschen Herstellen
einer ebenflächigen Unterschicht mit einer bestimmten Schichtdicke vor dem Aufbringen
dieser Unterschicht in Abständen von beispielsweise 60 - 100 cm zueinander Abziehleisten
auf dem Untergrund montiert. Danach wird das Material der Unterschicht aufgebracht.
Unmittelbar nach dem Aufbringen der Unterschicht wird das überschüssige Unterschicht-Material
durch ein an den Abziehleisten geführtes Abziehgerät, das vorzugsweise eine rotierende
Walze umfasst, abgezogen. Die Abziehleisten verbleiben auch nach dem Aushärten der
Unterschicht in derselben und werden durch die Oberschicht abgedeckt. Diese Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich sowohl zur Herstellung der Unterschicht
auf einer Decken- als auch auf einer Wandfläche.
[0024] In einer Variante dieses Verfahrens werden in einem bestimmten Abstand zum Untergrund,
d.h. zur Wand oder Decke, sowie in einem bestimmten Abstand zueinander parallele Führungsprofile
zwischen Boden und Decke bzw. zwischen gegenüberliegenden Wänden bzw. zwischen Profilstehern
verspannt. Dann wird in entsprechenden Führungsnuten der Führungsprofile das Abziehgerät
eingehängt und entlang der Profile über den abzuziehenden Untergrund geführt, um überschüssiges
Unterschicht-Material abzuziehen. Es ist bevorzugt, das Abziehgerät motorisch vorzuschieben.
Es ist weiters bevorzugt, die Führungsprofile motorisch verlagerbar anzuordnen, so
dass eine halbautomatische Herstellung der Unterschicht durch eine Person möglich
ist. Gegebenenfalls können die Führungsprofile in einem Führungsgestänge gelagert
sein und das Führungsgestänge motorisch verschiebbar ausgebildet sein.
[0025] Eine erfindungsgemäße Fördervorrichtung weist eine Zuführeinheit zur Aufnahme von
Zellulosematerial, einer Dosiereinheit zur Dosierung des zugeführten Zellulosematerials
und einen Ventilator auf, um das dosierte Zellulosematerial zu einem Spritzkopf zu
fördern. Um einen gleichmäßigen, kontinuierlichen Zellulose-Förderstrom zu erzielen,
ist vorgesehen, dass die Dosiereinheit eine Förderschnecke zur kontinuierlichen Förderung
des Zellulosematerials aufweist, und dass der Ventilator an den Ausgang der Förderschnecke
angeschlossen ist. Im Gegensatz zu den bekannten Fördervorrichtungen mit Zellenradschleuse
sorgt die Förderschnecke für eine kontinuierliche Förderung des ihr zugeführten Zellulosematerials,
wobei die Förderschnecke eine Homogenisierung des Förderstromes bewirkt. Durch die
zusätzliche Maßnahme, den Ventilator am Ausgang der Förderschnecke anzuordnen, wird
das Zellulosematerial aus der Förderschnecke gesaugt, mit Frischluft versetzt und
durch einen Auslass zu einem Spritzkopf geblasen. Mit der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung
können die bei den bekannten Fördervorrichtungen auftretenden gepulsten Förderströme
verlässlich verhindert werden.
[0026] Einen guten Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung erzielt man, wenn
der Ventilator als Radialventilator ausgebildet ist.
[0027] Um die Förderschnecke gleichmäßig mit Zellulosematerial zu beschicken, ist in einer
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung vorgesehen die Dosiereinheit
mit zumindest zwei mit Paddeln versehenen Wellen auszustatten, wobei vorzugsweise
benachbarte Wellen gegenläufig drehbar sind.
[0028] Um die Homogenität des Zellulose-Förderstroms weiter zu verbessern, ist es vorteilhaft,
wenn der Dosiereinheit eine Zellulose-Auflockerungseinheit vorgeschaltet ist, die
eine Vielzahl von auf drehbaren Wellen angeordneten Paddeln umfasst.
[0029] Die Erfindung wird nun anhand von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
[0030] In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch eine Gebäudeaußenwand
und ein an der Innenseite der Wand aufgebrachtes erfindungsgemäßes schallabsorbierendes
Element, Fig. 2 eine Innenansicht einer Gebäudewand mit einem darauf aufgebrachten
erfindungsgemäßen schallabsorbierenden Element, das schichtweise aufgeschnitten ist,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Zellulose-Fördervorrichtung in der Perspektive, teilweise
aufgeschnitten und in Explosionsansicht, Fig. 4 das Prinzip eines Spritzkopfes zur
Verwendung bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen schallabsorbierenden Elements,
Fig. 5 einen praxistauglichen Spritzkopf zur Verwendung bei der Herstellung eines
erfindungsgemäßen schallabsorbierenden Elements, Fig. 6 ein Diagramm, das das Verhältnis
der Gewichtsanteile verschiedener Partikelgrößen illustriert, und Fig. 7 ein Abziehgerät
zum Abziehen überschüssigen Materials der Unterschicht.
[0031] Zunächst auf Fig. 1 Bezug nehmend ist darin in der Sicht von oben ein Horizontalschnitt
durch eine Gebäudewand 7 und ein darauf aufgebrachtes erfindungsgemäßes schallabsorbierendes
Element 1 dargestellt. Das schallabsorbierende Element 1 besitzt einen Aufbau aus
einer Unterschicht 2 mit Zellulose als Hauptbestandteil und einer mit der Unterschicht
2 flächig verbundenen Oberschicht 3 aus einem Material, das allgemein ein höheres
spezifisches Gewicht als die Unterschicht 2 aufweist. Die Oberschicht 3 ist in zwei
durch einen Zwischenraum 3a' voneinander getrennte Bereiche 3, 3 unterteilt. Der Zwischenraum
3a' könnte auch mit einem schwingungsentkoppelnden Element ausgefüllt sein. Aus Umweltschutzgründen
ist es bevorzugt, dass die Zellulose einen relativ hohen Anteil an Altpapier enthält.
Weiters sind der Zellulose Bindemittel zugegeben. Als Bindemittel können einerseits
pulverförmige, durch Wasser aktivierbare Bindemittel, wie z.B. Maisstärke, verwendet
werden. Als Bindemittel können andererseits auch Flüssigkeitskleber, wie Latexkleber
oder Kleber auf Polyvinylacetet-Basis, eingesetzt werden. Ebenso können Schaumkleber
verwendet werden. Durch die Menge der Bindemittelzugabe wird die dynamische Steifigkeit
der Unterschicht 2 beeinflusst, die wiederum den Frequenzgang des schallabsorbierenden
Elementes beeinflusst. Zur Verhinderung von Schimmelbildung kann der Zellulose ein
Fungizid, wie z.B. Ammoniumphosphat, beigegeben sein. Ebenso können flammhemmende
Zuschläge, beispielsweise anorganische Brandschutzmittel auf Boratbasis, zugesetzt
werden.
[0032] Die Dichte der Unterschicht 2 des schallabsorbierenden Elementes 1 wird neben der
Art und Menge der Bindemittelzugabe durch Auswahl der durchschnittlichen Partikelgröße
der Zellulose gemäß einer bestimmten Sieblinie eingestellt, womit die akustischen
Eigenschaften des schallabsorbierenden Elements 1, aber auch die Qualität und mechanische
Beanspruchbarkeit der Unterschicht 2 steuerbar sind. Die Sieblinie wird durch einen
Satz von acht Sieben mit 20 cm Durchmesser und unterschiedlichen Maschenweiten zwischen
4 und 0,045 mm bestimmt. Dabei ist festzustellen, dass die Dichte der Unterschicht
mit steigendem Grobstoffanteil zunimmt. Die Sieblinie beeinflusst das Resonanzverhalten
und damit das frequenzabhängige Schallabsorptionsverhalten der Unterschicht 2. Gute
akustische Eigenschaften weist beispielsweise ein schallabsorbierendes Element auf,
bei dem Zellulose mit Partikelgrößen im Bereich der in Figur 6 dargestellten Sieblinie
verwendet wurde.
[0033] Die Oberschicht 3 des schallabsorbierenden Elementes 1 kann als Putzschicht, insbesondere
aus einem mineralischen Putz, ausgebildet sein. Damit kann das schallabsorbierende
Element nach seiner Auftragung wie eine gewöhnliche Wand weiterbehandelt werden und
weist hervorragende Aufnahmefähigkeit für Raumfeuchte auf. Bei anderen Anwendungsfällen
kann es aus baulichen Gründen zweckmäßig sein, die Oberschicht 3 aus Bauplatten, wie
Holz-, Gips- oder Gipskartonplatten, zu bilden.
[0034] Fig. 2 zeigt eine Innenansicht einer Gebäudewand 7 aus Ziegeln mit einem darauf aufgebrachten
erfindungsgemäßen schallabsorbierenden Element 1, wobei das Element 1 aufgeschnitten
ist, um seinen Schichtaufbau darzustellen. Zunächst wird auf der Wand 7 ein schallentkoppelndes
Element 4, wie z.B. ein Schaumstoffband, befestigt, das den Umfang und die Dicke des
schallabsorbierenden Elements 1 definiert. Wenn die Wand 7 schlechte Haftfähigkeit
aufweist, kann es erforderlich sein, eine Grundierungsschicht 6 aufzutragen, die im
einfachsten Fall Wasser zur Befeuchtung der Wand 7 umfasst, aber auch zusätzliche
Bindemittel enthalten kann. Auf diese vorbereitete Wand ist durch Aufspritzen, wie
untenstehend näher erläutert wird, die Unterschicht 2 aus Zellulose und Bindemitteln
aufgetragen. Alternativ dazu können auch vorgefertigte Elemente aus Zellulose an der
Wand angebracht werden. Es besteht eine vollflächige Bindung zwischen der Wand 7 und
der Unterschicht 2. Auf der Unterschicht 2 ist eine Bindeschicht 5 aufgetragen, auf
die wiederum die Oberschicht 3 aufgetragen ist. Die Bindeschicht 5 kann beispielsweise
dann erforderlich sein, wenn die Oberschicht 3 aus Bauplatten, wie Holz- oder Gipskartonplatten,
besteht, um flächiges Anhaften der Oberschicht auf der Unterschicht zu gewährleisten.
Bei der Herstellung wird auf die Unterschicht 2 zunächst vollflächig ein Kleber als
Bindeschicht 5 gebracht, und anschließend werden die Bauplatten gegen die Bindeschicht
5 angedrückt. Wenn die Oberschicht 3 als Putzschicht ausgeführt ist, kann zumeist
auf die Bindeschicht 5 verzichtet werden, da der Putz gut an der Zellulose der Unterschicht
anhaftet. Zur Herstellung der Oberschicht 3 wird in diesem Fall der Putzmörtel händisch
oder maschinell auf der Unterschicht 2 aufgetragen und anschließend abgezogen und
die Putzmörteloberfläche verrieben. Die akustischen Dämpfungseigenschaften des schallabsorbierenden
Elementes 1 werden durch runde Schalldurchgangslöcher 3b und schlitzförmige Schalldurchgangslöcher
3a, die jeweils in der Oberschicht 3 ausgebildet sind, sowie das Breite-Höhenverhältnis
der durch die Schaumstoffstreifen gebildeten Felder eingestellt.
[0035] Das Verfahren zur Herstellung des schallabsorbierenden Elementes 1 auf der Wand 7
umfasst das Aufbringen der Unterschicht 2 auf der Wand 7, wobei die Unterschicht 2
Zellulosepartikel als Hauptbestandteil aufweist, die mit Bindemitteln und gegebenenfalls
Zuschlagstoffen, wie Fungiziden und/oder Brandschutzmittel, versetzt sind. Die Unterschicht
2 lässt man nach dem Auftragen lufttrocknen und dadurch verfestigen. Anschließend
wird auf der Unterschicht 2 die Oberschicht 3 so aufgebracht, dass eine flächige Verbindung
zwischen der Unterschicht 2 und der Oberschicht 3 herrscht.
[0036] Das bevorzugte Verfahren zum Aufbringen der Unterschicht 2 auf der Wand 7 ist ein
Aufspritzverfahren, bei dem die Zellulose einem Spritzkopf zugeführt und mit Bindemitteln
versetzt unter Druck auf die Wand aufgespritzt wird.
[0037] Versuche zum Aufspritzen der mit Bindemittel versetzten Zellulose auf eine Wand unter
Verwendung herkömmlicher Einblasmaschinen, mit denen das Zellulosematerial zu dem
Spritzkopf gefördert werden sollte, ergaben jedoch nicht die gewünschten Erfolge,
da sich der Förderstrom als äußerst inhomogen erwies, was zu einer ungleichmäßigen
Dichte und Dicke der Unterschicht führte. Die herkömmlichen Einblasmaschinen weisen
einen Vorlagebehälter auf, in den zu transportierendes Material, wie z.B. Zelluloseflocken,
eingebracht und durch ein Rührwerk aufgelockert wird. Unter dem Vorlagebehälter befindet
sich eine Zellenradschleuse, die eine Anzahl von um den Umfang eines Rades verteilten
Zellen mit vorgegebenem Volumen aufweist. Im Boden des Vorlagebehälters ist eine Abwurffläche
ausgebildet, dessen lichte Weite durch einen Schieber verstellbar ist. Durch die Abwurffläche
fallen die Zelluloseflocken in die gerade unter der Abwurffläche befindliche Zelle
des rotierenden Zellenrades und füllen die Zelle. Das Zellenrad fördert die Zelluloseflocken
in einen Druckluftstrom, der sie weiter zum Spritzkopf transportiert. Aufgrund der
Aufteilung der Zelluloseflocken in diskrete Zellen gelangen in den Druckluftstrom
variierende Mengen an Zellulose, nämlich wenn sich eine Zelle in den Druckluftstrom
bewegt, anfangs wenige Zelluloseflocken und dann die Hauptmenge. Zwischen zwei Zellen
versiegt der Strom an Zelluloseflocken vollends. Somit stellt sich bei den bekannten
Einblasmaschinen ein getakteter Förderstrom ein.
[0038] Um den geschilderten Problemen abzuhelfen, war es daher erforderlich eine neuartige
Fördervorrichtung zu entwickeln, die einen kontinuierlichen Förderstrom an Zellulose
erzeugen kann. Fig. 3 zeigt perspektivisch eine erfindungsgemäße Fördervorrichtung
10 zum Fördern von Zellulosematerial zu einem Spritzkopf. Die Fördervorrichtung 10
umfasst einen Zuführtrichter 11, in den gemahlene und gegebenenfalls mit pulverförmigen
Bindemitteln versetzte Zelluloseflocken eingebracht werden (Pfeil A). Unter dem Zuführtrichter
11 befindet sich eine Auflockerungseinheit 12, in der eine Vielzahl von auf Wellen
13 angeordneten Paddeln 14 das Zellulosematerial auflockern und in Richtung des Pfeiles
B (in der Zeichnung nach links) fördern, wo es durch eine Bodenöffnung in eine Dosiereinheit
15 fällt (Pfeil C). Die Dosiereinheit 15 umfasst zwei gegenläufige Wellen 16, auf
denen Paddel (16a) aus Federstahl sitzen, die die zugeführten Zelluloseflocken in
den Einzug einer Förderschnecke 18 drücken, die das Material kontinuierlich einem
Radialventilator 19 zuführt (Pfeil D), der die Zellulose aus der Förderschnecke ansaugt
und mit Luft versetzt und das so erhaltene Zellulose -Luftgemisch weiter homogenisiert
und an einem Ausgangsanschluss 20 abgibt (Pfeil E). Der Ausgangsanschluss 20 ist mit
einem nicht dargestellten Schlauch verbindbar, dessen anderes Ende in einem Spritzkopf
mündet. Die Wellen 16 und die Förderschnecke 18 werden von einem Elektromotor 17 angetrieben.
[0039] Fig. 4 zeigt schematisch einen Spritzkopf 21, dem das aus der Fördervorrichtung 10
(Fig. 3) abgegebene (Pfeil E) Zellulose-Luftgemisch axial zugeführt wird. Der Spritzkopf
21 ist doppelwandig ausgeführt und umfasst einen Außenmantel 22, der einen Innenmantel
23 konzentrisch umgibt. Der Außenmantel 22 weist zwei durch Absperrventile 25, 26
absperrbare Zuleitungen G, H auf, durch die Wasser, Bindemittel, flüssige Zuschlagsstoffe
oder Schaumkleber in den Ringraum zwischen Außenmantel 22 und Innenmantel 23 zugeführt
werden können. Der Innenmantel 23 weist eine über die gesamte Mantelfläche verteilte
Vielzahl von Durchtrittsöffnungen auf, so dass die durch die Zuleitungen G, H eingebrachten
flüssigen Materialien in das Innere des Innenmantels 23 gelangen und sich dort mit
dem axial geförderten Zellulose-Luftgemisch E verbinden können. Dieses Gemisch F wird
axial durch die Spritzdüse 24 ausgespritzt, wo es sich als Unterschicht 2 an der Wand
7 anlagert.
[0040] Es sei erwähnt, dass beim Aufspritzverfahren entweder ein - in seiner Konsistenz
rasierschaumartiger - Schaumkleber durch die Zuleitung H in den Spritzkopf 21 eingebracht
wird, um die Zellulose darin einzubetten und zu binden, oder Wasser, das mit Flüssigkleber
vermischt ist, durch die Zuleitung 25 zugeführt wird, um die Zellulose möglichst gleichmäßig
zu benetzen. Durch die zweite Zuleitung G können weitere Zuschlagstoffe in den Spritzkopf
21 eingebracht werden.
[0041] Fig. 5 zeigt ein derzeit bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Spritzkopfes 27 zum
Aufspritzen einer Zellulose-Unterschicht auf eine Wand. Der Spritzkopf 27 ist mit
einem Schlauch 30 verbunden, dessen anderes Ende an eine Fördervorrichtung anschließbar
ist, um Zellulose zum Spritzkopf zu fördern und nach vorheriger Befeuchtung durch
den Hohlraum 33 auszustoßen. Der Spritzkopf 27 besitzt eine kombinierte Innen- und
Außenbefeuchtung in Form einer Mitteldüse 32 und ringförmig an der Außenseite des
Spritzkopfes angeordneter Ringdüsen 31. Der Mitteldüse 32 ist über ein Absperrventil
29 Wasser-Kleber-Gemisch zuführbar. Den Ringdüsen 31 ist über ein Absperrventil 28
Wasser-Kleber-Gemisch zuführbar. Die beiden Absperrventile 28, 29 sind unabhängig
voneinander regelbar, so dass die Durchsatzmengen des Wasser-Kleber-Gemisches zur
Mitteldüse bzw. zu den Ringdüsen getrennt regelbar sind.
[0042] Zum raschen Herstellen einer ebenflächigen Unterschicht 2 mit einer bestimmten Schichtdicke
können vor dem Aufbringen dieser Unterschicht 2 in Abständen von beispielsweise 60
- 100 cm zueinander Abziehleisten 42 auf dem Untergrund montiert werden, wie in Fig.
7 dargestellt. Danach wird das Material der Unterschicht aufgebracht, wie oben erläutert
wurde. Unmittelbar nach dem Aufbringen der Unterschicht 2 wird das überschüssige Unterschicht-Material
durch ein an den Abziehleisten 42 geführtes Abziehgerät 40, das vorzugsweise eine
rotierende Walze 41 umfasst, abgezogen. Die Abziehleisten 42 verbleiben auch nach
dem Aushärten der Unterschicht 2 in derselben und werden durch die Oberschicht abgedeckt.
Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich sowohl zur Herstellung
der Unterschicht auf einer Decken- als auch auf einer Wandfläche. Alternativ dazu
können in einem bestimmten Abstand zum Untergrund, d.h. zur Wand oder Decke, sowie
in einem bestimmten Abstand zueinander parallele Führungsprofile zwischen Boden und
Decke bzw. zwischen gegenüberliegenden Wänden bzw. zwischen Profilstehern verspannt
werden. Dann wird in entsprechenden Führungsnuten der Führungsprofile das Abziehgerät
eingehängt und entlang der Profile über den abzuziehenden Untergrund geführt, um überschüssiges
Unterschicht-Material abzuziehen. Es ist bevorzugt, das Abziehgerät motorisch vorzuschieben.
Es ist weiters bevorzugt, die Führungsprofile motorisch verlagerbar anzuordnen, so
dass eine halbautomatische Herstellung der Unterschicht durch eine Person möglich
ist. Gegebenenfalls können die Führungsprofile in einem Führungsgestänge gelagert
sein und das Führungsgestänge motorisch verschiebbar ausgebildet sein.
1. Schallabsorbierendes Element (1) zur Aufbringung an einer Decke oder Wand (7), vorzugsweise
an der Innenseite einer Gebäudeaußenwand, gekennzeichnet durch einen Aufbau aus einer Unterschicht (2) mit Zellulose als Hauptbestandteil und einer
mit der Unterschicht (2) flächig verbundenen Oberschicht (3), die ein höheres spezifisches
Gewicht als die Unterschicht aufweist.
2. Schallabsorbierendes Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht (3) eine Putzschicht, insbesondere aus einem mineralischen Putz,
vorzugsweise einem kunststoffvergüteten mineralischen Putz, umfasst.
3. Schallabsorbierendes Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht (3) Bauplatten, wie Holz-, Gips- oder Gipskartonplatten, umfasst.
4. Schallabsorbierendes Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht (3) Schall-Durchtrittsöffnungen (3a, 3b) aufweist und/oder in voneinander
schwingungsmäßig entkoppelte Bereiche unterteilt ist.
5. Schallabsorbierendes Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte und die dynamische Steifigkeit der Unterschicht (2) und damit das Absorptionsverhalten
durch Verwendung von in einer Sieblinie gesiebten Zellulose eingestellt ist.
6. Schallabsorbierendes Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterschicht (2) Bindemittel zugegeben sind, wobei vorzugsweise die dynamische
Steifigkeit der Unterschicht durch die Menge der zugegebenen Bindemittel eingestellt
ist.
7. Schallabsorbierendes Element nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittel pulverförmige, durch Wasser aktivierbare, vorzugsweise organische
Bindemittel, Schaumkleber oder Flüssigkeitskleber, wie Latexkleber oder Kleber auf
Polyvinylacetet-Basis, umfassen.
8. Schallabsorbierendes Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterschicht (2) Zuschlagstoffe, wie Fungizide und/oder Brandschutzmittel, enthält.
9. Schallabsorbierendes Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Unterschicht (2) und Oberschicht (3) eine Bindeschicht (5) vorgesehen ist.
10. Schallabsorbierendes Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Umfangsrändern zumindest teilweise Schallentkopplungselemente (4) angeordnet
sind.
11. Verfahren zur Herstellung eines schallabsorbierenden Elementes (1) an einer Decke
oder Wand (7), insbesondere an der Innenseite einer Gebäudeaußenwand, gekennzeichnet durch das Aufbringen, insbesondere Aufspritzen, einer Unterschicht (2) aus mit Bindemitteln
und gegebenenfalls Zuschlagstoffen, wie Fungizide und/oder Brandschutzmittel, versetzten
Zellulosepartikeln, auf die Decke oder Wand (7);
soweit erforderlich das Verfestigenlassen der Unterschicht (2);
und das Aufbringen einer Oberschicht (3) auf der Unterschicht (2) unter flächigem
Verbinden der Unterschicht mit der Oberschicht, wobei die Oberschicht ein höheres
spezifisches Gewicht aufweist als die Unterschicht.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellulosepartikel vor dem Aufbringen auf die Wand mit einem Kleberschaum vermischt
werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellulosepartikel vor dem Aufbringen auf die Wand mit Wasser vermischt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der Unterschicht eine haftungsverbessernde Grundierungsschicht
(6), insbesondere Bindemittelschicht, auf die Wand (7) aufgetragen wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, gekennzeichnet durch das Ausbilden von Schalldurchtrittslöchern (3a, 3b) in der Oberschicht (3) und/oder
das Unterteilen der Oberschicht (3) in voneinander schwingungsmäßig entkoppelte Bereiche.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, gekennzeichnet durch das Anordnen von Schallentkopplungselementen (4) zur Definierung eines Umfangsrandes
des schallabsorbierenden Elementes.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der Unterschicht (2) in Abständen zueinander Abziehleisten (42)
an der Wand oder Decke oder Führungsprofile in bestimmtem Abstand zur Wand oder Decke
angeordnet werden, und nach dem Aufbringen der Unterschicht überschüssiges Unterschicht-Material
durch ein an den Abziehleisten oder Führungsprofilen geführtes Abziehgerät (40), das
vorzugsweise eine rotierende Walze (41) umfasst, abgezogen wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Abziehgerät (40) motorisch vorgeschoben wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsprofile verschiebbar, insbesondere motorisch verschiebbar, sind.
20. Fördervorrichtung mit einer Zuführeinheit (11) zur Aufnahme von Zellulosematerial,
mit einer Dosiereinheit zur Dosierung des zugeführten Zellulosematerials und mit einem
Ventilator, um das dosierte Zellulosematerial zu einem Spritzkopf zu fördern, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinheit (15) eine Förderschnecke (18) zur kontinuierlichen Förderung des
Zellulosematerials aufweist, und dass der Ventilator (19) an den Ausgang der Förderschnecke
(18) angeschlossen ist.
21. Fördervorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (19) als Radialventilator ausgebildet ist.
22. Fördervorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinheit (15) zumindest zwei mit Paddeln (16a) versehene Wellen (16) aufweist,
wobei vorzugsweise benachbarte Wellen gegenläufig drehbar sind.
23. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosiereinheit (15) eine Zellulose-Auflockerungseinheit (12) vorgeschaltet ist,
die eine Vielzahl von auf drehbaren Wellen (13) angeordneten Paddeln (14) umfasst.