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(11) |
EP 0 447 797 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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18.01.1995 Patentblatt 1995/03 |
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Anmeldetag: 14.02.1991 |
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Schalldämmbauteil
Sound damping element
Elément d'amortissage du son
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE ES FR GB IT |
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Priorität: |
20.03.1990 DE 4008861
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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25.09.1991 Patentblatt 1991/39 |
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Patentinhaber: Priehs, Friedrich |
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28832 Achim (DE) |
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Erfinder: |
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- Priehs, Friedrich
28832 Achim (DE)
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Vertreter: Gramm, Werner, Prof., Dipl.-Ing. et al |
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Patentanwälte Gramm + Lins
Theodor-Heuss-Strasse 1 38122 Braunschweig 38122 Braunschweig (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 352 993 DE-A- 3 322 204 US-A- 1 483 366
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BE-A- 489 534 FR-A- 2 469 851 US-A- 4 300 978
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- WORLD PATENTS INDEX Week 8039, Derwent Publications Ltd., London, GB; AN 80-68572C
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| 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). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Schalldämmbauteil mit Oberflächenprofilierungen, die parallel
zueinander verlaufende, durch Stege voneinander getrennte, nach außen offene Nuten
sind, deren Querschnitt eine leicht hinterschnittene Form aufweist, so daß der Schalleintrittsschlitz
in einen sich erweiternden Nutinnenraum übergeht.
[0002] Eine derartige Ausführungsform läßt sich dem BE-A-489 534 entnehmen. Dort ist in
Figur 15 eine Schalldämmplatte dargestellt, die die vorstehend genannten Merkmale
aufweist, wobei der Nutquerschnitt etwa einem Kreisflächensegment mit mehr als 180
Umfangsgrad entspricht. Die in einer gemeinsamen Ebene liegende Außenkontur der Stege
ist flach ausgebildet und ist breiter als der genannte Schalleintrittsschlitz.
[0003] Es ist ferner bekannt, bei Schalldämmbauteilen die der Schallquelle zugewandte Oberfläche
mit trapez-, kegel- oder pyramidenförmigen Erhebungen zu versehen.
[0004] Durch die DE-B1-28 34 683 ist ein Schallabsorber bekannt geworden, der aus einer
Polyäthylenschaum-Platte besteht, die kanalförmige Hohlräume mit verschiedenen Querschnitten
aufweist, die über Schlitze mit der Umgebung (Außenluft) in Verbindung stehen. Dabei
können die Hohlraumquerschnitte rund oder eckig sein. Die Tiefe der genannten Schlitze
ist unterschiedlich. Dieser Schallabsorber ist somit nicht mit Oberflächenprofilierungen
versehen, sondern weist eine plane Oberfläche auf, wobei der Abstand der Schlitze
voneinander ein Vielfaches der Schlitzbreite beträgt.
[0005] Die DE-A1 32 42 940 offenbart ein akkustisch wirksames Bauelement aus einer gelochten
oder geschlitzten Tafel, auf die ein Faservlies aufgebracht ist, das die Lochungen
der Tafel trommelartig überspannt und dadurch im Bereich der Lochungen einen erhöhten
Strömungswiderstand bewirkt, der die angestrebte Schallschluckfähigkeit des Bauelementes
definiert. Die von dem Faservlies abgedeckte Oberfläche des Bauelementes ist glattflächig
ausgebildet. Die Lochungen bilden mit der Plattenoberfläche scharfe Kanten.
[0006] Die DE-A1-26 02 839 offenbart eine Platte, die au seiner eine Armierung bildenden
doppelseitigen Wellpappe sowie aus einer weiteren Platte und aus Bänden aus Polyurethanschaumstoff
besteht, die als Polsterung der Wellpappe und zum Ausfüllen und verstärken der durch
das Formen erzeugten Falten und Brüche dienen. Vorgesehen ist ferner ein Verkleidungsüberzug
und eine Elastomerlösung, die gleichzeitig diejenige Verbindung der verschiedenen
Bestandteile der Platte und - nach ihrer Polymerisation - die Starrheit des Schaumstoffs
und der Pappe gewährleistet.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schalldämmwirkung des eingangs beschriebenen
Bauteils zu verbessern.
[0008] Ausgehend von dem Schalldämmbauteil mit den eingangs beschriebenen Merkmalen wird
diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stege auf ihrer Außenkontur
wulstartig abgerundet sind und keine glatten bzw. scharfkantigen Reflexionsflächen
bilden.
[0009] Erfindungsgemäß liegen also die Nuten dicht nebeneinander und sind voneinander lediglich
durch die wulstartig abgerundeten Stege getrennt. Der Schalleintrittsschlitz ist somit
vergleichsweise sehr viel breiter ausgebildet als bei der eingangs erläuterten Ausführungsform.
Die Oberfläche des erfindungsgemäß ausgebildeten Schalldämmbauteiles ist somit überwiegend
offen für den Eintritt von Schallwellen in die Nuten, wobei diesem Schallwelleneintritt
lediglich die linienförmig verlaufenden, auf ihrer Außenkontur abgerundeten Stege
entgegenstehen, die aber keine glatten bzw. scharfkantigen Reflexionsflächen bilden.
[0010] Dabei kann der Nutquerschnitt etwa einem Kreisflächensegment mit mehr als 180 Umfangsgrad
entsprechen oder aber in einer Alternativlösung etwa W-förmig gestaltet sein.
[0011] Die Schallauftrefffläche dieser Nutprofilierungen ist erheblich größer als bei den
bekannten Oberflächenerhebungen. Durch die hinterschnitte Ausbildung der Nuten läßt
sich innerhalb jeder Nut ein mehrfaches Auftreffen der Schallwellen an den Nutinnenwandungen
erzielen, so daß sich zumindest ein Teil der Schallwellen praktisch "totläuft". Die
Breite des Schalleintrittsschlitzes und/oder die Innenkontur der Nuten kann bei einer
ständig gleichbleibenden Frequenz einer Schallquelle entsprechend angepaßt werden,
um eine optimale Schallabsorption zu erzielen.
[0012] Das erfindungsgemäße Schalldämmbauteil besteht vorzugsweise zumindest überwiegend
aus Papierschaum oder -fluff, der sich zweckmäßig zusammensetzt aus fünfzig Teilen
Papier und/oder Pappe, dreißig Teilen Stärke, z. B. Weizen und zwanzig Teilen Polyvinylalkohol
(PVA).
[0013] Der PVA kann als feingemahlenes Granulat, als wässrige Lösung oder als Dispersion
zugegeben werden und führt im Endprodukt zu einer besseren Aufschäumung mit guter
Elastizität/Flexibilität. Außerdem können noch Weichmacher und/oder Gleitmittel, z.B.
Glycerol, zugegeben werden.
[0014] Das Schalldämmbauteil gemäß vorstehender Beschreibung kann gepreßt oder auch extrudiert
werden. In einer abgewandelten Ausführungsform ist es auch möglich, daß die die Nuten
bildende Oberfläche durch eine entsprechend verformte Abdeckfolie gebildet ist, die
auf einem aus Papierschaum oder -fluff bestehenden Trägermaterial festgelegt ist.
Dabei ist die Abdeckfolie vorzugsweise schalldurchlässig ausgebildet und kann ein
Lochblech oder Drahtgewebe sein.
[0015] Zur Erhöhung der Schalldämmung ist es zusätzlich vorteilhaft, wenn das Trägermaterial
auf seiner der Abdeckfolie zugewandten Oberfläche ebenfalls parallel zueinander verlaufende
Nuten aufweist, die in ihrem Querschnitt ähnlich dem der Abdeckfoliennuten ausgebildet
sind aber quer zu diesen verlaufen.
[0016] Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden in Verbindung
mit weiteren Vorteilen der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
[0017] In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung
dargestellt. Es zeigen:
- Figur 1
- - im Ausschnitt einen Querschnitt durch ein plattenförmig ausgebildetes Schalldämmbauteil;
- Figur 2
- - eine abgewandelte Ausführungsform in einer Darstellung gemäß Figur 1;
- Figur 3
- - eine abgewandelte Ausführungsform in einer Darstellung gemäß Figur 1;
- Figur 4
- - einen Querschnitt durch ein rohrförmig ausgebildetes Schalldämmbauteil;
- Figur 5
- - in schaubildlicher Darstellung ein plattenförmiges, aus mehreren Lagen gebildetes
Schalldämmbauteil und
- Figur 6
- - eine Stirnansicht der Darstellung gemäß Figur 5.
[0018] Figur 1 zeigt im Ausschnitt den Eckbereich der Stirnansicht eines plattenförmig ausgebildeten
Schalldämmbauteils mit einer nach außen offenen Nut 1, deren Querschnitt etwa einem
Kreisflächensegment mit mehr als 180 Umfangsgrad entspricht, so daß der Schalleintrittsschlitz
2 in einen sich erweiternden Nutinnenraum 3 übergeht. Durch die Schallwellen symbolisierende
Linien 4 wird verdeutlicht, daß sich ein Teil der Schallwellen durch mehrfaches Auftreffen
an der Nutinnenwandung "totläuft".
[0019] Figur 2 zeigt für den Nutquerschnitt eine abgewandelte Ausführungsform. Die Nutinnenkontur
ist etwa W-förmig gestaltet und setzt sich aus nach außen und innen gewölbten Nutwandungen
5, 6 zusammen.
[0020] Bei ständig gleichbleibender Frequenz einer Schallquelle können zur Optimierung der
Schalldämmung Durchmesser und/oder Umfangsgrade der Nuten der zu dämmenden Schallfrequenz
angepaßt werden.
[0021] Figur 3 zeigt ein plattenförmig ausgebildetes Schalldämmbauteil mit sich gegenüberliegenden,
um jeweils eine halbe Nutteilung gegeneinander versetzt angeordneten Nuten (1). Derartige
Bauteile lassen sich z. B. als Trittschallplatten einsetzen, wobei sich dann zwischen
einer nicht dargestellten Abdeckplatte und dem erfindungsgemäßen Bauteil nur punktuelle
bzw. linienförmige Belastungen ergeben. Durch die versetzte Nutanordnung liegen die
zweckmäßigerweise jeweils wulstartig ausgebildeten, die Nuten 1 voneinander trennenden
Stege 7 jeweils einer Nut 1 gegenüber. Hierdurch wird die Festigkeit des Bauteils
erhöht.
[0022] Figur 4 läßt erkennen, daß das Schalldämmbauteil auch rohrförmig ausgebildet sein
kann. Auch bei dieser Ausbildung wären beidseitig angeordnete, sich jeweils gegenüberliegende
und um eine halbe Nutteilung gegeneinander versetzt angeordnete Nuten möglich, wobei
dann die innenliegenden Nuten 1 in Verbindung mit den sie trennenden Stegen 7 eine
zusätzliche Isolierung des Rohres 8 bewirken würden.
[0023] Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Schalldämmbauteile können aus Papierschaum
oder Papierfluff bestehen, der sich vorzugsweise aus Papier und/oder Pappe, Stärke
und Polyvinylalkohol (PVA) zusammensetzt. Derartige Bauteile können gepreßt oder aber
auch extrudiert werden, wobei der wasserlösliche, als Granulat oder Dispersion zugegebene
PVA als Weichmacher dient, der dem Papierschaum bzw. Papierfluff eine höhere Flexibilität
verleiht. Dem Material können noch entzündungshemmende Zusätze, Farbstoffe o. dergl.
zugegeben werden.
[0024] Es ist aber auch möglich, die die Nuten 1 bildende Oberfläche durch eine entsprechend
verformte Abdeckfolie 9 zu bilden, die auf einem Trägermaterial 10 festgelegt ist,
das aus Papierschaum oder -fluff besteht. Die Abdeckfolie 9 ist vorzugsweise schalldurchlässig
ausgebildet und kann z. B. ein Lochblech oder Drahtgewebe sein.
[0025] Zwischen der Abdeckfolie 9 und dem Trägermaterial 10 kann insbesondere zur Feuchtigkeitaufnahme
ein Fließstoff vorgesehen werden.
[0026] Zur Vergrößerung der Schalldämmwirkung kann eine Ausführungsform gemäß Figur 5 vorgesehen
werden, bei der das Trägermaterial 10 auf seiner der Abdeckfolie 9 zugewandten Oberfläche
ebenfalls parallel zueinander verlaufende Nuten 1 aufweist, die in ihrem Querschnitt
ähnlich dem der Abdeckfoliennuten ausgebildet sind, aber quer zu diesen verlaufen.
Das Trägermaterial 10 besteht dann aus einem Körper z. B. gemäß Figur 1 oder 2. Auftreffende
Schallwellen, die aufgrund ihrer Intensität noch durch die Abdeckfolie 9 hindurchdringen,
werden anschließend erneut mehrfach gebrochen, absorbiert und nahezu vollständig gedämmt.
Eine solche Dämmplattenkonstruktion wird zweckmäßigerweise durch eine biegesteife
Rückwand, aus Holz, Blech o. dgl. abgestützt und mittels eines nicht dargestellten
Rahmens gefaßt.
1. Schalldämmbauteil mit Oberflächenprofilierungen, die parallel zueinander verlaufende,
durch Stege (7) voneinander getrennte, nach außen offene Nuten (1) sind, deren Querschnitt
eine leicht hinterschnittene Form aufweist, so daß der Schalleintrittsschlitz (2)
in einen sich erweiternden Nutinnenraum (3) übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (7) auf ihrer Außenkontur wulstartig abgerundet sind und keine glatten
bzw. scharfkantigen Reflexionsflächen bilden.
2. Schalldämmbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutquerschnitt etwa einem Kreisflächensegment mit mehr als 180 Umfangsgrad
entspricht.
3. Schalldämmbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutquerschnitt etwa W-förmig gestaltet ist.
4. Schalldämmbauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Nutquerschnitt aus nach außen und innen gewölbten Nutwandungen (5,6)
zusammensetzt.
5. Schalldämmbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß es zumindest überwiegend aus Papierschaum oder -fluff besteht.
6. Schalldämmbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Papierschaum oder
-fluff neben Papier und/oder Pappe auch Stärke, z. B. Weizen, und Polyvinylalkohol
enthält.
7. Schalldämmbauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Papierschaum
oder -fluff zusammensetzt aus fünfzig Teilen Papier und/oder Pappe, dreißig Teilen
Stärke und zwanzig Teilen Polyvinylalkohol.
8. Schalldämmbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Nuten (1) bildende Oberfläche durch eine entsprechend verformte Abdeckfolie
(9) gebildet ist, die auf einem Trägermaterial (10) gemäß den Ansprüchen 6, 7 oder
8 festgelegt ist.
9. Schalldämmbauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckfolie (9)
schalldurchlässig ausgebildet ist.
10. Schalldämmbauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckfolie (9)
ein Lochblech oder Drahtgewebe ist.
11. Schalldämmbauteil nach Anspruch 8, 9, oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial
(10) auf seiner der Abdeckfolie (9) zugewandten Oberfläche ebenfalls parallel zueinander
verlaufende Nuten (1) aufweist, die in ihrem Querschnitt ähnlich dem der Abdeckfoliennuten
ausgebildet sind, aber quer zu diesen verlaufen.
12. Schalldämmbauteil nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
Abdeckfolie (9) und Trägermaterial (10) ein Fließstoff vorgesehen ist.
13. Schalldämmbauteil nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf
der der Abdeckfolie (9) abgewandten Seite eine biegesteife Rückwand (11) angeordnet
ist.
14. Schalldämmbauteil nach einem der Ansprüche 8 bis 13, gekennzeichnet durch einen die
einzelnen Materiallagen (9, 10, 11) zusammenfassenden Rahmen.
15. Schalldämmbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch sich gegenüberliegende,
um jeweils eine halbe Nutteilung gegeneinander versetzt angeordnete Nuten (1).
1. Sound-damping element having surface profilings constituted by grooves (1) which extend
parallel with one another, are separated from one another by webs (7) and are open
towards the outside, and the cross section of which has a slightly undercut shape,
so that the sound entry slot (2) merges into a widening interior space (3) in the
groove, characterized in that the webs (7) are rounded off, on their outer contour, in a bead-like manner and form
no smooth or sharp-edged reflecting surfaces.
2. Sound-damping element according to Claim 1, characterized in that the cross section of the groove approximately corresponds to a circular surface segment
with more than 180 peripheral degrees.
3. Sound-damping element according to Claim 1, characterized in that the cross section of the groove is of approximately W-shaped construction.
4. Sound-damping element according to Claim 3, characterized in that the cross section of the groove is made up of groove walls (5,6) which are arched
towards the outside and inside.
5. Sound-damping element according to one of the preceding claims, characterized in that it consists, at least predominantly, of paper foam or paper fluff.
6. Sound-damping element according to Claim 5, characterized in that the paper foam or paper fluff also contains, in addition to paper and/or board, starch,
for example wheat, and polyvinyl alcohol.
7. Sound-damping element according to Claim 6, characterized in that the paper foam or paper fluff is made up of fifty parts paper and/or board, thirty
parts starch and twenty parts polyvinyl alcohol.
8. Sound-damping element according to one of the preceding claims, characterized in that the surface forming the grooves (1) is formed by a suitably shaped covering foil
(9) which is fixed to a carrier material (10) in accordance with Claims 6, 7 or 8.
9. Sound-damping element according to Claim 8, characterized in that the covering foil (9) is of sound-permeable construction.
10. Sound-damping element according to Claim 9, characterized in that the covering foil (9) is a perforated metal sheet or a wire gauze.
11. Sound-damping element according to Claim 8, 9 or 10, characterized in that the carrier material (10) has, on its surface which faces towards the covering foil
(9), grooves (1) which likewise extend parallel with one another and are of similar
construction, in their cross section, to the cross-section of the grooves in the covering
foil, but which extend transversely to the said grooves.
12. Sound-damping element according to one of Claims 8 to 11, characterized in that a flow substance is provided between the covering foil (9) and the carrier material
(10).
13. Sound-damping element according to one of Claims 8 to 12, characterized in that a rear wall (11) which is resistant to bending is disposed on the side which faces
away from the covering foil (9).
14. Sound-damping element according to one of Claims 8 to 13, characterized by a frame which holds together the individual layers of material (9, 10, 11).
15. Sound-damping element according to one of Claims 1 to 7, characterized by mutually opposed grooves (1) which are so disposed as to be offset in relation to
one another by half the pitch of a groove in each case.
1. Elément d'amortissement du son comportant des profilages de surface qui sont des gorges
(1) ouvertes vers l'extérieur, séparées par des nervures(7), s'étendant parallèlement
l'une à l'autre, dont la section présente une forme légèrement contre-dépouillée,
de sorte que la fente d'entrée du son (2) s'élargit en un espace intérieur de gorge
(3), caractérisé en ce que les arêtes (7) sont arrondies en forme de bourrelet sur
leur contour extérieur, et ne constituent pas de surfaces de réflexion plates ou à
arête vive.
2. Elément d'amortissement du son suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la
section transversale des gorges correspond sensiblement à un segment d'une surface
circulaire de plus de 180 degrés circonférentiels.
3. Elément d'amortissement du son suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la
section transversale des gorges est réalisée sensiblement en forme de W.
4. Elément d'amortissement du son suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la
section transversale des gorges est composée de parois de gorge (5,6) cintrées vers
l'extérieur et vers l'intérieur.
5. Elément d'amortissement du son suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé
en ce qu'il est composé au moins principalement de mousse de papier ou de bourre de
papier.
6. Elément d'amortissement du son suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la
mousse de papier ou la bourre de papier contient, outre du papier et/ou du carton,
également de l'amidon, par exemple du froment, et de l'alcool polyvinylique.
7. Elément d'amortissement du son suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la
mousse de papier ou la bourre de papier se compose de cinquante parts de papiers et/ou
de carton, de trente parts d'amidon, et de vingt parts d'alcool polyvinylique.
8. Elément d'amortissement du son suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé
en ce que la surface formant les gorges (1) est constituée d'une feuille de recouvrement
(9) formée en conséquence, qui est fixée sur un support (10) suivant les revendications
6, 7 ou 8.
9. Elément d'amortissement du son suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la
feuille de recouvrement (9) est réalisée de manière à transmettre le son.
10. Elément d'amortissement du son suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la
feuille de recouvrement (9) est une tôle perforée ou un tissu métallique.
11. Elément d'amortissement du son suivant la revendication 8, 9 ou 10, caractérisé en
ce que le support (10) présente, sur sa surface orientée vers la feuille de recouvrement
(9), des gorges (1) s'étendant parallèlement les unes aux autres également, dont la
section transversale est similaire à celle -des gorges de la feuille de recouvrement,
mais qui s'étendent transversalement à celles-ci.
12. Elément d'amortissement du son suivant l'une des revendications 8 à 11, caractérisé
en ce qu'entre la feuille de recouvrement (9) et le support (10) est prévu une matière
absorbante.
13. Elément d'amortissement du son suivant l'une des revendications 8 à 12, caractérisé
en ce qu'une paroi arrière (11) résistant à la flexion est prévue à l'opposé de la
feuille de recouvrement (9).
14. Elément d'amortissement du son suivant l'une des revendications 8 à 13, caractérisé
par un cadre entourant les couches de matériau individuelles (9, 10, 11).
15. Elément d'amortissement du son suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé
par des gorges (1) opposées et décalées l'une par rapport à l'autre d'un demi pas
de gorge.