Ein Akustikelement weist mindestens zwei plattenförmige Elemente (1, 2) auf. Zwischen den plattenförmigen Elementen (1, 2) ist ein Dämmelement (3), vorzugsweise ein Vlies, angeordnet. Die plattenförmigen Elemente (1, 2) weisen Bohrungen (1c, 1d, 2c, 2d) auf. Die Bohrungen weisen jeweils einen Durchmesser von höchstens 3 mm auf.
Die Erfindung betrifft ein plattenförmiges Akustikelement zur Schalldämmung, insb. zum Einsatz als schalldämpfendes Verkleidungselement, beispielsweise im Innenausbau oder beim Bau von Möbeln oder als Halbzeug, beispielsweise für die Bau- oder Möbelindustrie.
Aus dem Stand der Technik sind plattenförmige Elemente bekannt, die derart gestaltet sind, dass Schallwellen nicht reflektiert, sondern aufgenommen und absorbiert werden. Der schallabsorbierende Effekt wird dabei dadurch erzielt, dass die Akustikelemente Ausnehmungen aufweisen, die ein Eindringen der Schallwellen ermöglichen, wobei die Schallenergie durch eine gedämpfte Schwingung der Luftsäule in der Ausnehmung vernichtet wird.
Es ist bekannt, diese Ausnehmungen beispielsweise als viereckige Aussparungen mit Kantenlängen im Bereich von 8 bis 10 mm vorzunehmen. Ebenso ist es bekannt, die Ausnehmungen als Bohrungen von über 5 mm Durchmessern auszuführen. Auch sind plattenfömige Akustikelemente bekannt, bei denen Stege zu einer Gitterstruktur zusammengesetzt werden, wodurch sich die beispielsweise viereckigen Aussparungen durch die Maschen der Gitterstruktur ergeben. Der Dämpfungseffekt kann dabei verstärkt werden, indem an der Rückseite ein Dämmelement, beispielsweise ein Vlies aufgebracht wird. Das Akustikelement wird dann derart verbaut, dass das Dämmelement, welches aufgrund seiner Struktur zu einer stärkeren Dämpfung der in der Aussparung schwingungen Luftsäule beiträgt, in für den Beobachter nicht sichtbarer Weise auf der Rückseite des Akustikelements angebracht ist, d.h. beispielsweise bei einer Verwendung des Akustikelements als Deckenverkleidung auf der nicht sichtbaren, der Geschossdecke zu- und vom Raum abgewandten Seite des Akustikelements.
Nachteilig an den beschriebenen Akustikelementen ist, dass sich aufgrund der Größe der Aussparungen starke Einschränkungen für die Verarbeitbarkeit ergeben. So ist es durch die Aussparungen nicht mehr möglich, Verschraubungen beliebig auf der Oberfläche der Platte zu positionieren. Des Weiteren sind beliebige Zuschnitte der Platte nicht mehr möglich, insb. dann, wenn beispielsweise beim Bau von Möbeln die Schnittkanten mit entsprechenden Verblendungen, sogenannten Kantenbändern, versehen werden sollen. In der Praxis wird es daher oft notwendig, derartige Akustikelemente bereits im Hinblick auf das spätere Zuschnittmaß zu fertigen, was zu einem erhöhten logistischen Aufwand führt. Auch können derartige Akustikelemente in der Praxis oft nicht oder nicht beliebig mit Beschlägen, beispielsweise Griffen oder Scharnieren, versehen werden und lassen sich nicht wie massive Platten bearbeiten.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Akustikelement und ein Verfahren zur Herstellung eines Akustikelements anzugeben, bei dem die erwähnten Nachteile nicht oder in verminderter Weise auftreten.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Akustikelement mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Akustikelements mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Die Merkmale der abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Ausnehmungen als Bohrungen ausgeführt sind, welche zumindest im Bereich der Oberfläche des Akustikelements einen Durchmesser von höchstens 3mm aufweisen. Erfindungsgemäß werden mindestens zwei plattenförmige Elemente, die beispielsweise aus Holz oder Holzersatzawerkstoffen bestehen können und derartige Bohrungen aufweisen, zusammengesetzt. Es hat sich dabei überraschender Weise gezeigt, dass auch kleine Bohrungen eine ausreichende Dämpfung verursachen können, wenn zwischen den Platten ein Dämmelement angeordnet ist. Derartige Dämmelemente sind bekannt und im Handel verfügbar und werden dort häufig als Akustikvlies bezeichnet. Es handelt sich dabei um Vliese oder ähnliche dünne Matten, insb. aus Faserwerkstoffen, die vorzugsweise eine Dicke von wenigen Zehntel Millimetern, beispielsweise 2/10 mm aufweisen, wobei die Dicke prinzipiell nicht begrenzt ist, jedoch die Verwendung eines dünnen Dämmelements von beispielsweise höchstens 2/10 mm Dicke von Vorteil ist, da so die mechanischen Eigenschaften des Plattenverbunds zumindest weitgehend denen einer massiven Platte gleichen und nicht oder zumindest nicht spürbar durch das zwischen den plattenförmigen Elementen eingebrachte Dämmelement beeinflusst werden.
Alternativ oder zusätzlich zum Einbau eines Dämmelements können die Bohrungen zumindest eines plattenförmigen Elements derart ausgeführt sein, dass diese jeweils Abschnitte mit mindestens zwei unterschiedlichen Durchmessern aufweisen. Erfindungsgemäß sind sie dabei so angeordnet, dass ein Abschnitt mit einem kleineren Durchmesser, der vorzugsweise höchstens 3 mm misst, zu einer Außenseite des Akustikelements weist, während ein Abschnitt der Bohrung mit größerem Durchmesser zur Fügefläche der beiden plattenförmigen Elemente hin weist. Dadurch bilden sich im Inneren des Akustikelements Hohlräume, die den Dämpfungseffekt verstärken, wobei insbesondere bei der zusätzlichen Verwendung eines Dämmelements dessen an die Bohrungen angrenzende, d.h. akustisch wirksame Fläche und somit dessen Dämmeffekt entsprechend vergrößert wird.
Vorteilhafterweise verlaufen die Bohrungen verschiedener miteinander verbundener plattenförmiger Elemente koaxial zueinander, wobei allerdings Fertigungstoleranzen zulässig sind. Ausreichend ist es in dieser Hinsicht, wenn die Bohrungen verschiedener miteinander verbundener plattenförmiger Elemente zumindest miteinander fluchten, d.h. von einer Unterbrechung durch ein evtl. vorhandenes Dämmelement abgesehen, einen durchgängigen Kanal durch das Akustikelement bilden, da sich die Querschnitte der beiden Bohrungen an der Fügefläche zumindest teilweise überschneiden.
Die Kontur der Bohrungen in Tiefenrichtung, insb. die Übergänge von Abschnitten verschiedener Durchmesser, können im Prinzip frei gestaltet werden. Es ist jedoch vorteilhaft, die Durchmesserübergänge stufenartig auszubilden, wobei die Stufe im Bereich der Durchmesserreduzierung bzw. Erweiterung auch die Kontur einer stumpfen Kegelfläche aufweisen kann, was in der Praxis aufgrund der für die Herstellung einzusetzenden Bohrwerkzeuge und deren Schneidengeometrien vorteilhaft ist. Derartige Übergänge, die sich durch die abrupte Reduzierung des Bohrungsdurchmessers zwischen zwei im Wesentlichen zylindrischen Bereichen unterschiedlichen Durchmessers charakterisieren, werden im Folgenden als Stufenbohrung bezeichnet.
Prinzipiell können die plattenförmigen Elemente auf die beliebige Weise miteinander verbunden werden. Vorteilhaft ist jedoch deren Verbindung durch Verklebungen oder Verleimungen.
Akustikelemente der erfindungsgemäßen Art bieten so den Vorteil, dass sie zumindest annähernd wie Massivwerkstoffe verarbeitet werden können. Es ist insbesondere möglich, die Akustikelemente ohne Rücksicht auf die Bohrungen zuzuschneiden und mit Kantenverblendungen zu versehen, so dass die Akustikelemente als plattenförmige Halbzeuge in Standardmaßen geliefert und vom Verarbeiter, beispielsweise einem Möbeltischler, auf beliebige Maße und Konturen gebracht werden können, wobei weiterhin die Möglichkeit besteht, an jeder Stelle des Akustikelements Beschläge, beispielsweise Griffe oder Scharniere anzubringen, da Schrauben in den im Möbelbau üblichen Größen an jedem Punkt der Oberfläche des Akustikelements ausreichend Halt finden. Ein weiterer besonderer Vorteil, der sich aus der Verbindung eines Dämmelements im Innern des Akustikelements mit den Bohrungsdurchmessern von höchstens 3 mm, insbesondere im Bereich der Oberfläche des Akustikelements ergibt, ist die Tatsache, dass das Akustikelement an seiner Oberfläche beliebig, beispielsweise mit Lackierverfahren bearbeitet werden kann, ohne dass das Dämmelement bei dieser Oberflächenbearbeitung, beispielsweise durch Spühnebel beim Lackieren, beschädigt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Akustikelements ermöglicht insbesondere auf einfache Weise die Fertigung der plattenförmigen Elemente mit deren erfindungsgemäßen Bohrungsbildern. Erfindungsgemäß weist es wenigstens drei wesentliche Verfahrensschritte auf. Im ersten Verfahrensschritt werden mindestens zwei plattenförmige Elemente zu einem Verbund angeordnet. Die Anordnung geschieht dabei so, dass mindestens eine als Oberfläche des Akustikelements vorgesehene Fläche mit einem anderen plattenförmigen Element in Kontakt kommt. Während sich die plattenförmigen Elemente in dieser Anordnung befinden, wird in einem zweiten Schritt das Anfertigen der Bohrungen vorgenommen. In einem weiteren Verfahrensschritt werden die plattenförmigen Elemente in der für das fertige Akustikelement vorgesehenen Anordnung angeordnet, wobei mindestens eine Fügefläche der vorangegangenen Anordnung zu einer äußeren Oberfläche in der für das fertige Akustikelmeent vorgesehenen Anordnung wird.
Vorzugsweise kann beim oder vor dem erneuten Anordnen der plattenförmigen Elemente in der für das fertige Akustikelement vorgesehenen Anordnung ein Dämmelement zwischen zwei plattenförmigen Elementen angeordnet oder eine Verklebung oder Verleimung durchgeführt bzw. durch das Auftragen des Klebers oder Leims vorbereitet werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der
Das beispielhafte erfindungsgemäße Akustikelement besteht aus den plattenförmigen Elementen 1 und 2 und dem Dämpfungselement 3. Das Dämpfungselement 3 ist dabei zwischen den Fügeflächen 1a und 2a der plattenförmigen Elemente 1 und 2 angeordnet. Die Bohrungen in den plattenförmigen Elementen 1 und 2 sind als Stufenbohrungen mit zwei Durchmessern ausgeführt, wobei die Abschnitte 1d und 2d mit den größeren Durchmessern den Fügeflächen 1a und 2a zugewandt und die Abschnitte 1c und 2c mit den kleineren Durchmessern den Oberflächen 1b und 2b des Akustikelements zugewandt sind.
Bei der Fertigung werden die plattenförmigen Elemente 1 und 2 derart angeordnet, dass die als Außenflächen des Akustikelements vorgesehenen Oberflächen 1b und 2b aneinander liegen und die Fügeflächen 1a und 2a des Akustikelements in seiner fertigen Anordnung nach außen weisen. In dieser Anordnung werden die Bohrungen mit dem Bohrwerkzeug 4 vorgenommen, wobei beispielhaft lediglich Bohrwerkzeuge für die Bohrungen mit dem größeren Durchmesser 1d und 2d dargestellt sind. Die so entstehenden Stufenbohrungen weisen im gezeigten Fall im Bereich ihrer Stufe, d.h. im Übergang zwischen den Abschnitten 1d und 1c bzw. 2d und 2c konische Übergangsflächen auf. Derartige Übergangsflächen sind in der Regel technisch durch die Gestaltung der Bohrerschneiden an der Stirnseite im Bereich 4a bedingt und ändern, wie bereits eingangs erwähnt, nichts an dem Charakter der Bohrung als Stufenbohrung.