Bauteil für Wandkonstruktionen nach Sandwich-Art

Abstract

 Bei einem Bauteil für Wandkonstruktionen mit Abdeckplatten (1), auf welchen schallisolierendes Material (2) befestigt ist, wobei die Konstruktion derart ausgebildet ist. dass ein Hohlraum oder Luftraum (5) zwischen dem schallisolierenden Material gebildet wird, ist zur Verbesserung der Festigkeit und der Schallisolierungswerte je eine Verfestigungs- und/oder Verstärkungsschicht (6) auf den nach dem Hohlraum (5) zu liegenden Oberflächen des Materials (2) aufgetragen. Diese Verfestigungs- und/oder Verstärkungsschicht (6) kann beispielsweise aus Glasfasermaterial oder Aluminiumfolie bestehen.

Beschreibung

[0001] 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.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] 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.

[0005] 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.

[0006] 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.

[0007] 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

[0008] 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.

[0009] 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.

[0010] 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

[0011] 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.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] Die Messungen ergaben Lab I_a = 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.

[0015] 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 I_a = 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.

[0016] 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 I_a = 44 dB, eine Summe von negativen Abweichungen = 24dB und R_m = 40,3 dB. Bei einer Resonanzfrequenz von 125 Hz ergibt R = 23 dB.

[0017] 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.

[0018] 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.

Ansprüche

1. Bauteil für Wandkonstruktionen nach Sandwich-Art mit mindestens einem inneren Hohlraum oder Luftraum (5), ferner mit äußeren Abdeckplatten (1) und mit schallisolierendem Material (2), vorzugsweise einem porösen Material, welches auf den nach dem Hohlraum oder Luftraum (5) zu liegenden Oberflächen der Abdeckplatten (1) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf den nach dem Hohlraum oder Luftraum (5) zu liegenden Oberflächen des schallisolierenden Materials (2) eine Verfestigungs-und/oder Verstärkungsschicht (6) ganz oder teilweise aufgetragen ist.

2. Bauteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verfestigungs- und/oder Verstärkungsschicht (6) aus einer Metallfolie besteht.

3. Bauteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verfestigungs- und/oder Verstärkungsschicht (6) aus Glasfasermaterial besteht.

4. Bauteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das schallisolierende Material (2) aus Mineralwollamellen besteht, wobei die Lamellen um 90⁰ um ihre Längsachse gedreht sind.

Zeichnung