DE102006024990A1

DE102006024990A1 - Partition wall for decreasing sound transmission between areas separated by partition wall, comprises layer made of flat solid material, where thickness of layer varies along surface of layer

Info

Publication number: DE102006024990A1
Application number: DE200610024990
Authority: DE
Inventors: Holger Dr. Opfer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2007-12-06

Abstract

The wall (1a) comprises a layer made of a flat solid material, which has a layer thickness (d1). The layer thickness varies along the surface of the layer (11) such that the coupling length (15a,15b) of sound waves, coming to the layer and frequency present in the coincidence area, are always lower against the layer breadth. An independent claim is also included for the method for decreasing sound-transmission between areas separated by the wall.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trennwand zur Minderung von Schalltransmission zwischen von der Trennwand getrennten Bereichen und ein zugehöriges Verfahren zur Minderung von Schalltransmission zwischen mittels einer Trennwand getrennten Bereichen.The The invention relates to a partition wall for the reduction of sound transmission between separated from the partition areas and an associated method for the reduction of sound transmission between by means of a partition separate areas.

Aus dem Stand der Technik sind diverse Maßnahmen zur passiven Schalldämmung von Bereichen, welche Lärm ausgesetzt sind, bekannt. Üblich sind beispielsweise Trennwände in Form von Schall- bzw. Lärmschutzfenstern, die z.B. durch laminiertes Glas, Doppelverglasung, Verbundglas mit einer Zwischenschicht aus einer Polyvinylbutyral (PVB)-Folie o.ä. die Transmission von Schall von einer Seite der Trennwand bzw. des Fensters auf die andere mindern. Insbesondere hochfrequente Störgeräusche, wie z.B. Windgeräusche, welche beispielsweise bei dem Betrieb von Kraftfahrzeugen mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit auftreten, lassen sich jedoch mit herkömmlichen Trennwänden als passiven Schalldämmelementen nur unzureichend reduzieren.Out The prior art includes various measures for passive sound insulation of Areas, what noise are exposed, known. Common are for example partitions in the form of sound or noise protection windows, the e.g. through laminated glass, double glazing, laminated glass with an intermediate layer of a polyvinyl butyral (PVB) film or the like the transmission from sound from one side of the partition or window to the other reduce. In particular, high frequency noise such as e.g. Wind noise, which For example, in the operation of motor vehicles with increasing Driving speed can occur, however, with conventional partitions as passive sound insulation elements reduce only insufficiently.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine verbesserte Trennwand zur Minderung von Schalltransmission sowie ein verbessertes Verfahren zur Minderung von Schalltransmission zwischen mittels einer Trennwand getrennten Bereichen zu schaffen.Of the The invention is therefore based on the technical problem, an improved Partition for reducing sound transmission and an improved Method for reducing sound transmission between means to create a partition separate areas.

Die Lösung ergibt sich erfindungsgemäß durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 11. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution results according to the invention by things the claims 1 and 11. Further advantageous embodiments of the invention result from the dependent claims.

Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass sich die physikalischen Ursachen der Schalltransmission durch eine Platte eines bestimmten Materials, z.B. Glas, in drei verschiedene Frequenzbereiche einteilen lassen, nämlich den resonanzbestimmten, den massebestimmten und den koinzidenzbestimmten Frequenzbereich. Der koinzidenzbestimmte Frequenzbereich befindet sich dabei oberhalb des resonanzbestimmten und des massebestimmten Frequenzbereiches. Oberhalb einer bestimmten Frequenz, der Koinzidenzfrequenz, die von der Schichtdicke, der flächenbezogenen Masse sowie der Biegesteifigkeit des Materials abhängt, erregen die von der einen Seite auf die Platte auftreffenden Schallwellen eine Biegewelle in der Platte. Dies geschieht dann, wenn die Luftschallgeschwindigkeit und die freie Biegewellengeschwindigkeit der Platte zusammenfallen bzw. einander gleichen, also koinzident sind, und die Schallwellen gleichzeitig in einem bestimmten Winkel einfallen, so dass es zur Spuranpassung der beiden Wellen und somit zu einer Kopplung der Wellenfelder kommt. Ist dies passiert, läuft die Biegewelle in der Platte weiter und strahlt auf der anderen Seite entsprechend gerichteten Luftschall gleicher Frequenz ab. Die Übereinstimmung zwischen der aufgeprägten und der freien Biegewellengeschwindigkeit führt daher zu einer höheren Schallübertragung im Vergleich zur massebestimmten Transmission. Dies wird auch als Koinzidenzeffekt bezeichnet. Je länger die Spuranpassungsbedingung dabei erfüllt ist, desto stärker koppelt die Schallwelle in das Material ein und desto stärker ist somit die Schalltransmission auf die andere Seite der Platte. Wird nun die Spuranpassungsbedingung der als schallabschirmende Trennwand fungierenden Platte durch Variation der Schichtdicke der Platte „verstimmt", wird die effektive Einkopplungslänge zur Erzeugung von Biegewellen in der Platte verkürzt. Dadurch lässt sich die Schalltransmission durch die Platte insbesondere bei hohen, koinzidenz-bestimmten Frequenzen verringern. Dies wird erfindungsgemäß gelöst, indem eine Trennwand zur Minderung von Schalltransmission zwischen von der Trennwand getrennten Bereichen vorgeschlagen wird, umfassend mindestens eine aus einem festen Material flächig ausgebildete Schicht, die eine Schichtdicke d1 aufweist, wobei die Schichtdicke d1 entlang der Fläche der mindestens einen Schicht derart variiert, dass die Einkopplungslänge von an der Schicht ankommenden Schallwellen mit im Koinzidenzbereich befindlicher Frequenz stets gering gegenüber der Schichtbreite ist. Unter der Einkopplungslänge wird hierbei die Lauflänge der Schallwelle über der Oberfläche verstanden, bei der eine Biegewelle gleicher Frequenz im Material erzeugt wird und ausbreitungsfähig ist. Unter einem festen Material wird ein Werkstoff verstanden, der sich in seinem festen Aggregatzustand befindet, d.h. nicht flüssig oder gasförmig vorliegt. Unter der Schichtbreite wird die Ausdehnung der Trennwand in einer beliebigen Richtung entlang ihrer Fläche verstanden, d.h. die Richtung, in der die Schichtbreite gemessen wird, ist orthogonal zur Richtung der Schichtdicke, welche senkrecht zur Fläche der Trennwand gemessen wird. Wird die Schichtdicke entlang der Fläche der Trennwand verändert, ist die mögliche Einkopplungslänge für eine beliebige Wellenlänge oder Frequenz in jedem Falle kürzer als die Schichtbreite der Trennwand. Durch die Verkürzung der Einkopplungslänge aufgrund der Variation der Schichtdicke wird die Amplitude der Biegewelle verringert und damit auch die Schallabstrahlung der transmittierten Welle auf der anderen Seite der Trennwand. Da die Biegewellen, die von den auf der einen Seite der Trennwand ankommenden Schallwellen erzeugt werden, nur für bestimmte Schichtdicken ausbreitungsfähig sind, wird die Koinzidenz und damit auch die Transmission einer Schallwelle auf die andere Seite der Trennwand durch die gleiche anregende Welle bei anderen Schichtdicken behindert. Dieser physikalische Effekt ist frequenz- bzw. wellenlängenabhängig, d.h. bei unterschiedlichen Frequenzen bzw. Wellenlängen ergeben sich auch jeweils eine unterschiedliche entsprechende Schichtdicke, bei der Koinzidenz auftreten kann. Aufgrund von weiteren Anforderungen, wie z.B. der Bruchfestigkeit der Trennwand kann die minimale Schichtdicke und/oder die maximale Schichtdickenänderung pro Länge bzw. Breite der Trennwand begrenzt sein.The invention is based on the finding that the physical causes of sound transmission through a plate of a particular material, eg glass, can be divided into three different frequency ranges, namely the resonance-determined, the mass-determined and the coincidence-determined frequency range. The coincidence-determined frequency range is above the resonance-determined and the mass-determined frequency range. Above a certain frequency, the coincidence frequency, which depends on the layer thickness, the areal mass and the bending stiffness of the material, the sound waves striking the plate from one side excite a bending wave in the plate. This happens when the airborne sound velocity and the free bending wave velocity of the plate coincide or coincide, ie are coincident, and the sound waves coincide at a certain angle, so that the two waves are tracked and thus the wave fields are coupled. If this happens, the bending wave continues in the plate and radiates on the other side correspondingly directed airborne sound of the same frequency. The correspondence between the impressed and the free bending shaft speed therefore leads to a higher sound transmission compared to the mass-determined transmission. This is also called the coincidence effect. The longer the tracking condition is satisfied, the more strongly the sound wave couples into the material and thus the greater the sound transmission to the other side of the disk. By detuning the track matching condition of the panel which acts as a sound-shielding partition by varying the layer thickness of the panel, the effective launch length for generating bending waves in the panel is shortened, thereby reducing the sound transmission through the panel particularly at high coincidence frequencies This is achieved according to the invention by proposing a partition wall for reducing sound transmission between areas separated by the partition, comprising at least one layer of solid material having a layer thickness d1, wherein the layer thickness d1 extends along the surface of the at least one layer varies such that the coupling length of sound waves arriving at the layer with the frequency located in the coincidence region is always small compared to the layer width understood in which a bending wave of the same frequency is generated in the material and is capable of propagation. A solid material is understood to mean a material which is in its solid state of aggregation, ie, is not liquid or gaseous. The layer width is understood to mean the extent of the dividing wall in any direction along its surface, ie the direction in which the layer width is measured is orthogonal to the direction of the layer thickness, which is measured perpendicular to the surface of the dividing wall. If the layer thickness along the surface of the partition is changed, the possible coupling length for any wavelength or frequency in each case is shorter than the width of the partition wall. By shortening the coupling length due to the variation of the layer thickness, the amplitude of the bending wave is reduced and thus also the sound radiation of the transmitted wave on the other side of the partition. Since the bending waves, which are generated by the incoming on one side of the partition sound waves are propagatable only for certain layer thicknesses, the coincidence and thus the transmission of a sound wave to the other side of the partition by the same exciting wave at other layer thicknesses is hindered , This physical effect is frequency- or wavelength-dependent, ie at different frequencies or wavelengths also arise in each case a different corresponding layer thickness at which coincidence can occur. Due to further requirements, such as the breaking strength of the dividing wall, the minimum layer thickness and / or the maximum change in layer thickness per length or width of the dividing wall may be limited.

In einer vorteilhaften Ausführungsform nimmt die Schichtdicke d1 entlang der Fläche der mindestens einen Schicht stetig zu. Auf diese Weise lässt sich die als schalldämmende Abschirmung fungierende Trennwand besonders einfach und fast ohne zusätzlichen Mehraufwand gegenüber einer Trennwand mit konstanter Schichtdicke herstellen.In an advantageous embodiment takes the layer thickness d1 along the surface of the at least one layer steadily too. That way the soundproofing Shielding partition wall particularly easy and almost without additional Additional expenses compared create a partition with a constant thickness.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist mindestens eine weitere aus dem festen Material flächig ausgebildete Schicht vorgesehen, die eine Schichtdicke d2 und eine zu der mindestens einen Schicht korrespondierende Oberflächenform aufweist, wobei die Schichtdicke d2 entlang der Fläche der mindestens einen weiteren Schicht derart variiert, dass die Gesamtdicke (d1 + d2) der mindestens einen Schicht und der mindestens einen weiteren Schicht entlang der Fläche der Trennwand konstant ist. Auf diese Weise lassen sich doppelt geschichtete Platten als Trennwand erzeugen, wobei die äußere Erscheinung der Trennwand sich nicht von herkömmlichen schalldämmenden Platten bzw. Trennwänden mit konstanter Dicke unterscheidet. Durch die Doppelschichtung der beiden einander hinsichtlich ihrer Formgebung entsprechenden Schichten lässt sich die Schalltransmission im Koinzidenzbereich durch eine weitere „Fehlanpassung" der beiden Schichten weiter reduzieren. Zudem wird auf diese Weise auch eine zusätzliche Schalldämmung in den anderen Frequenzbereichen vorgenommen, da sich auf diese Weise die erfindungsgemäßen vorteilhaften Eigenschaften mit den positiven Dämmungseigenschaften von aus dem Stand der Technik bekannten doppelschichtigen passiven Dämmungsmitteln kombinieren lassen.In a further advantageous embodiment is at least one provided further layer formed from the solid material surface, the one layer thickness d2 and one to the at least one layer has corresponding surface shape, wherein the layer thickness d2 along the surface of the at least one further Layer varies such that the total thickness (d1 + d2) of the at least one Layer and the at least one further layer along the surface of Partition is constant. In this way can be double-layered plates produce as a partition, the appearance of the partition not from conventional sound-deadening Plates or partitions with constant thickness is different. Due to the double layering of the two layers corresponding to one another in terms of their shaping can the Sound transmission in the coincidence area by another "mismatch" of the two layers on to reduce. In addition, in this way, an additional soundproofing made in the other frequency ranges, since this way the advantageous inventive Features with the positive insulation properties of known in the art double-layer passive insulation means combine.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das feste Material der einen und/oder der weiteren Schicht als Glas ausgebildet. Somit lassen sich die vorteilhaften erfindungsgemäßen Eigenschaften auch für Schallschutzverglasungen nutzen. Dabei sind vorzugsweise beide Schichten aus Glas ausgebildet. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass lediglich eine der beiden Schichten aus Glas und die andere Schicht aus einem anderen transparenten Material, beispielsweise Kunststoff, Plexiglas o.ä. ausgebildet ist. Hinsichtlich der optisch verzerrungsfreien Transparenz der Glasplatte kann die minimale Schichtdicke und/oder die maximale Schichtdickenänderung pro Länge bzw. Breite der Trennwand des Weiteren begrenzt sein. Liegt eine doppelt geschichtete Platte vor, so lässt sich die optisch verzerrungsfreie Transparenz bevorzugt dadurch realisieren, dass die Gesamtdicke der Platte trotz der variierenden Schichtdicken d1 und d2 konstant bleibt. Liegt lediglich eine einfache Platte vor, muss hinsichtlich des Grades der Veränderung der Schichtdicke d1 ein Kompromiss zwischen der Verzerrungsfreiheit und der akustischen Dämmungsverbesserung getroffen werden.In Another advantageous embodiment is the solid material the one and / or the further layer formed as glass. Consequently let the advantageous properties of the invention also for soundproof glazing use. Both layers are preferably made of glass. However, it is also conceivable that only one of the two layers made of glass and the other layer of another transparent material, For example, plastic, Plexiglas or similar. is trained. Regarding the optically distortion-free transparency of the glass plate, the minimum layer thickness and / or the maximum layer thickness change per length or width of the partition to be further limited. Is one double layered plate before, so can the optically distortion-free Transparency preferably realized by the fact that the total thickness the plate despite the varying layer thicknesses d1 and d2 constant remains. If there is only a simple plate, it must be in terms of Degree of change the layer thickness d1 a compromise between the freedom from distortion and the acoustic insulation improvement to be hit.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform variieren die Schichtdicken d1 und/oder d2 derart, dass zumindest teilweise ein optischer Linseneffekt erzeugbar ist. Somit lassen sich bei einer transparenten Trennwand die mit der Veränderung der Schichtdicken d1 und/oder d2 einhergehenden optischen Verzerrungen bewusst ausnutzen, so dass z.B. das Sehfeld durch die Trennwand bzw. Scheibe zumindest lokal vergrößert wird oder tote Winkel verringert werden.In In a further advantageous embodiment, the layer thicknesses vary d1 and / or d2 such that at least partially an optical lens effect can be generated. Thus can be with a transparent partition with the change the layer thicknesses d1 and / or d2 associated optical distortions deliberately exploit, so that e.g. the field of view through the partition or disc is at least locally enlarged or dead angle be reduced.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen der mindestens einen Schicht und der mindestens einen weiteren Schicht eine viskoelastische Zwischenschicht vorgesehen. Auf diese Weise lassen sich die akustischen Dämmeigenschaften auch über den Koinzidenzbereich hinaus auf andere Frequenzbereiche ausdehnen und in vorteilhafter Weise verbessern.In a further advantageous embodiment is between the at least one layer and the at least one further layer provided a viscoelastic intermediate layer. In this way let the acoustic insulation properties also over extend the coincidence range to other frequency ranges and improve in an advantageous manner.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die viskoelastische Zwischenschicht als transparente Folie ausgebildet. Dies ist äußerst kostengünstig zu realisieren und führt zu einer zusätzlichen Schalldämmung auch in anderen Frequenzbereichen außerhalb des Koinzidenzbereichs. Auf diese Weise lassen sich die schalldämmenden Eigenschaften von aus dem Stand der Technik bekanntem herkömmlichen akustisch dämmendem Glas auch mit der erfindungsgemäßen Lösung in einfacher und preisgünstiger Weise kombinieren.In A further advantageous embodiment is the viscoelastic Intermediate layer formed as a transparent film. This is extremely inexpensive too realize and lead to an additional soundproofing also in other frequency ranges outside the coincidence range. In this way, the sound-absorbing properties of off known in the art conventional acoustic insulating Glass also with the inventive solution in easier and cheaper Combine manner.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Trennwand als Fahrzeugscheibe ausgebildet. Da insbesondere beim Betrieb von Kraftfahrzeugen, beispielsweise durch Windgeräusche bei höheren Fahrgeschwindigkeiten, durch Biegewellen ausgelöste hochfrequente Störgeräusche auftreten können, ist hier die Verwendung der erfindungsgemäßen Lösung besonders vorteilhaft. Dadurch lässt sich die akustische Übertragung dieser unerwünschten Störgeräusche in den Fahrzeuginnenraum deutlich verringern. Es dabei in diesem Zusammenhang ebenso denkbar, dass die Trennwand als Teil einer Fahrzeugkarosserie, z.B. als Spritzschutzwand, Bodenblech o.ä., ausgebildet ist.In In a further advantageous embodiment, the partition is designed as a vehicle window. Especially in the operation of Motor vehicles, for example by wind noise at higher speeds, triggered by bending waves high frequency noise may occur Here, the use of the inventive solution particularly advantageous. This can be done the acoustic transmission this undesirable Noise in significantly reduce the vehicle interior. It in this context as well conceivable that the partition as part of a vehicle body, e.g. as splash guard wall, floor panel or similar, is formed.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform variieren die Schichtdicken d1 und/oder d2 derart, dass bei Anströmung der Trennwand mit einem Fluid ein energetisch günstiges Anströmprofil erzeugbar ist. Da insbesondere bei starken Fluidströmungen, z.B. dem Fahrtwind bei hohen Fahrgeschwindigkeiten eines Kraftfahrzeugs, durch Biegewellen ausgelöste hochfrequente Störgeräusche auftreten können, ist es besonders vorteilhaft, die erfindungsgemäße Variierung der Schichtdicken d1 und/oder d2 so zu wählen, dass diese speziell an die lokalen fluid- bzw. aerodynamischen Gegebenheiten angepasst ist und ein energetisch günstiges Anströmprofil entsteht. So kann z.B. bei Verwendung der erfindungsgemäßen Trennwand als Fahrzeugscheibe oder als Teil einer Fahrzeugkarosserie die Schichtdickenänderung speziell an den üblicherweise bei höheren Fahrgeschwindigkeiten entstehenden „A-Säulen-Wirbel" angepasst sein, um somit in einfacher Weise eine bessere Aerodynamik zu erzielen.In a further advantageous embodiment, the layer thicknesses d1 and / or d2 vary in such a way that, when the partition wall flows against a fluid, an energetically favorable inflow profile can be generated. Since in particular at strong Fluidströ mungen, eg the wind at high speeds of a motor vehicle, caused by bending waves high-frequency noise can occur, it is particularly advantageous to vary the inventive layer thickness d1 and / or d2 to choose that this particular to the local fluid or aerodynamic conditions is adapted and an energetically favorable inflow occurs. For example, when using the partition according to the invention as a vehicle window or as part of a vehicle body, the layer thickness change can be adapted specifically to the usually resulting at higher speeds "A-pillar vortex" in order to achieve a better aerodynamics in a simple manner.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigenThe Invention will be described below with reference to a preferred embodiment explained in more detail. In the associated Drawings show

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen einfachen Trennwand, 1 a schematic representation of a simple partition wall according to the invention,

2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen doppelt geschichteten Trennwand, 2 a schematic representation of a double-layered partition wall according to the invention,

3 ein Diagramm zur Darstellung der Übertragungsverluste bei Materialien unterschiedlicher Dämpfungseigenschaften über die verschiedenen Frequenzbereiche hinweg und 3 a diagram showing the transmission losses for materials of different damping properties across the different frequency ranges and

4 eine schematische Darstellung der Schalltransmission bei Entstehung einer Biegewelle in einer Platte. 4 a schematic representation of the sound transmission when a bending wave in a plate.

1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Trennwand 1a zur Minderung von Schalltransmission zwischen von der Trennwand 1a getrennten Bereichen 2 und 3. Die Trennwand 1a weist eine aus einem festen Material, vorzugsweise Glas, flächig ausgebildete Schicht 11 mit einer Schichtdicke d1 bzw. d1' auf. Die Schichtdicke d1 bzw. d1' variiert dabei entlang der Fläche der Schicht 11 derart, dass die Einkopplungslänge 15a, 15b von an der Schicht 11 ankommenden Schallwellen mit im Koinzidenzbereich befindlicher Frequenz stets gering gegenüber einer zur Schichtdicke d1, d1' orthogonal verlaufenden Schichtbreite b ist. Dabei kann es sich sowohl um Schallwellen höherer Frequenz 5a als auch um Schallwellen mit niedriger Frequenz 5b handeln. Vorzugsweise nimmt die Schichtdicke d1, d1' entlang der Fläche der Schicht 11 stetig zu, d.h. d1 ist vorzugsweise größer als d1'. Unter der Einkopplungslänge 15a, 15b wird hierbei die Lauflänge der Schallwelle über der Oberfläche 13 verstanden, bei der oberhalb der Koinzidenzfrequenz 26 (vgl. 3) durch die von der einen Seite auf die Platte auftreffenden Schallwellen höherer oder niedriger Frequenz 5a, 5b eine Biegewelle 10a, 10b gleicher Frequenz im Material der Schicht 11 erzeugt wird und ausbreitungsfähig ist. Die Biegewelle 10a, 10b läuft in der Schicht 11 weiter und strahlt auf der anderen Seite entsprechend gerichteten Luftschall gleicher Frequenz in Form einer transmittierten Schallwelle 6a, 6b ab. Dies führt ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen zu einer höheren Schallübertragung im Vergleich zur lediglich massebestimmten Transmission. Durch die erfindungsgemäße Variation der Schichtdicke d1, d1' wird nun jedoch die effektive Einkopplungslänge 15a, 15b zur Erzeugung von Biegewellen 10a, 10b in der Schicht 11 verkürzt. Dadurch lässt sich die Schalltransmission durch die Schicht 11 insbesondere bei hohen, koinzidenz-bestimmten Frequenzen verringern, die Amplitude der Biegewelle 10a, 10b wird verringert und damit auch die Schallabstrahlung der transmittierten Schallwelle 6a, 6b auf der anderen Seite der Trennwand 1a. Da die Biegewellen 10a, 10b, die von den auf der einen Seite der Trennwand 1a ankommenden Schallwellen höherer oder niedriger Frequenz 5a, 5b erzeugt werden, jeweils nur für bestimmte Schichtdicken ausbreitungsfähig sind, wird die Koinzidenz und damit auch die Transmission einer Schallwelle auf die andere Seite der Trennwand 1a durch die gleiche anregende Welle bei anderen Schichtdicken d1, d1' behindert. Da dieser physikalische Effekt frequenz- bzw. wellenlängenabhängig ist, ergeben sich bei unterschiedlichen Frequenzen bzw. Wellenlängen auch jeweils eine unterschiedliche entsprechende Schichtdicke d1, d1', bei der überhaupt erst Koinzidenz auftreten kann. 1 schematically shows a partition according to the invention 1a to reduce sound transmission between the partition 1a separate areas 2 and 3 , The partition 1a has a layer formed of a solid material, preferably glass, planar 11 with a layer thickness d1 or d1 'on. The layer thickness d1 or d1 'varies along the surface of the layer 11 such that the launching length 15a . 15b from at the shift 11 incoming sound waves with frequency located in the coincidence region is always small compared to a layer width b orthogonal to the layer thickness d1, d1 '. These may be both higher frequency sound waves 5a as well as low frequency sound waves 5b act. Preferably, the layer thickness d1, d1 'increases along the surface of the layer 11 steadily increasing, ie d1 is preferably greater than d1 '. Below the coupling length 15a . 15b Here, the running length of the sound wave is above the surface 13 understood, at the above the coincidence frequency 26 (see. 3 ) by the higher or lower frequency sound waves striking the plate from one side 5a . 5b a bending wave 10a . 10b same frequency in the material of the layer 11 is generated and is capable of spreading. The bending wave 10a . 10b runs in the shift 11 On the other hand, it radiates correspondingly directed airborne sound of the same frequency in the form of a transmitted sound wave 6a . 6b from. Without the measures according to the invention, this leads to a higher sound transmission in comparison to the transmission only in terms of mass. The inventive variation of the layer thickness d1, d1 ', however, now the effective coupling length 15a . 15b for generating bending waves 10a . 10b in the layer 11 shortened. This allows the sound transmission through the layer 11 especially at high, coincidence-specific frequencies reduce the amplitude of the bending wave 10a . 10b is reduced and thus the sound radiation of the transmitted sound wave 6a . 6b on the other side of the partition 1a , Because the bending waves 10a . 10b that from the one side of the partition 1a incoming sound waves of higher or lower frequency 5a . 5b are generated, each capable of propagation only for certain layer thicknesses, the coincidence and thus the transmission of a sound wave to the other side of the partition 1a impeded by the same exciting wave at other layer thicknesses d1, d1 '. Since this physical effect is frequency- or wavelength-dependent, a different corresponding layer thickness d1, d1 'results at different frequencies or wavelengths, in which coincidence can occur at all.

2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße doppelt geschichtete Trennwand 1b, die beispielsweise als Fahrzeugscheibe ausgebildet ist. Diese weist zusätzlich zu der einen Schicht 11 eine weitere aus einem festen, vorzugsweise transparenten Material, weiter vorzugsweise aus Glas, flächig ausgebildete Schicht 12, die eine Schichtdicke d2 und eine zu Oberflächenform der Schicht 11 korrespondierende Oberflächenform aufweist. Vorzugsweise sind die Schichtdicken d1 und d2 so ausgebildet, dass sie gegenläufig zueinander und weiter vorzugsweise stetig und konstant zu- bzw. abnehmen, so dass das Querschnittsprofil der beiden Schichten 11, 12 bevorzugt jeweils keilförmig ausgebildet ist und jeweils eine abgeschrägte Oberfläche aufweist, die in komplementärer Weise der Form der abgeschrägten Oberfläche der jeweils anderen Schicht 12, 11 entspricht. D.h. die Schichtdicke d2 entlang der Fläche der weiteren Schicht 12 variiert derart, dass die Gesamtdicke (d1 + d2) der Schicht 11 und der weiteren Schicht 12 entlang der Fläche der Trennwand 1b konstant ist. Zwischen der einen Schicht 11 und der weiteren Schicht 12 ist eine als transparente Folie 20 ausgebildete viskoelastische Zwischenschicht vorgesehen. Auf diese Weise wird z.B. eine doppelt geschichtete Fahrzeugverglasung erzeugt, wobei die äußere Erscheinung der Fahrzeugscheibe sich vorzugsweise nicht von herkömmlichen Fahrzeugscheiben mit konstanter Dicke unterscheidet. Durch die Doppelschichtung wird die Schalltransmission insbesondere im Koinzidenzbereich aufgrund der vorteilhaften Kombination der beiden hinsichtlich ihrer Schichtdicken d1, d2 gegenläufig zueinander angeordneten und einander hinsichtlich ihrer Formgebung entsprechenden Schichten 11, 12 zusätzlich reduziert und es wird dadurch eine zusätzliche Schalldämmung auch in den anderen Frequenzbereichen vorgenommen. Eine optisch verzerrungsfreie Transparenz der Fahrzeugscheibe wird bevorzugt dadurch realisiert, dass die Gesamtdicke der als Fahrzeugscheibe ausgebildeten Trennwand 1b trotz der variierenden Schichtdicken d1 und d2 entlang ihrer Fläche konstant bleibt. Neben der Form von zwei Keilen können die beiden Schichtdicken d1 und d2 auch wellenförmig ausgebildet sein, wobei der Berg von d1 im Tal von d2 liegt und umgekehrt. Eine andere Alternative sind konvexe und konkave Strukturen, die zusammen wieder eine gleiche Schichtdicke bilden. 2 schematically shows a double-layered partition according to the invention 1b , which is designed for example as a vehicle window. This has in addition to the one layer 11 another of a solid, preferably transparent material, more preferably made of glass, planar layer 12 , which has a layer thickness d2 and an over-surface shape of the layer 11 having corresponding surface shape. Preferably, the layer thicknesses d1 and d2 are formed such that they increase or decrease in opposite directions and more preferably continuously and constantly, so that the cross-sectional profile of the two layers 11 . 12 each preferably wedge-shaped and each having a bevelled surface, which in a complementary manner the shape of the tapered surface of the other layer 12 . 11 equivalent. That is, the layer thickness d2 along the surface of the further layer 12 varies such that the total thickness (d1 + d2) of the layer 11 and the other layer 12 along the surface of the partition 1b is constant. Between the one shift 11 and the other layer 12 is a transparent film 20 trained viscoelastic intermediate layer provided. In this way, for example, a double-layered vehicle glazing is produced, wherein the external appearance of the vehicle window is preferably not from conventional vehicle registration ben with constant thickness is different. Due to the double layering, the sound transmission is particularly in the coincidence region due to the advantageous combination of the two with respect to their layer thicknesses d1, d2 arranged in opposite directions and each other with respect to their shape corresponding layers 11 . 12 additionally reduced and it is thereby made an additional sound insulation in the other frequency ranges. A visually distortion-free transparency of the vehicle window is preferably realized in that the total thickness of the partition formed as a vehicle window 1b despite the varying layer thicknesses d1 and d2 remains constant along its surface. In addition to the shape of two wedges, the two layer thicknesses d1 and d2 can also be wave-shaped, with the mountain of d1 lying in the valley of d2 and vice versa. Another alternative is convex and concave structures, which together form an equal layer thickness again.

3 zeigt zum besseren Verständnis des Koinzidenzeffekts schematisch ein Diagramm zur Darstellung der Übertragungsverluste bei Materialien mit unterschiedlichen Dämpfungseigenschaften. Dabei ist auf der horizontalen Achse die Frequenz der ankommenden bzw. transmittierten Schallwellen 5a, 5b bzw. 6a, 6b aufgetragen, während auf der vertikalen Achse die auf Dämpfungseffekten beruhenden Übertragungsverluste aufgetragen sind. Der Frequenzverlauf eines jeden Materials lässt sich dabei in mindestens drei verschiedene Frequenzbereiche einteilen, nämlich den resonanzbestimmten Bereich 23, den massebestimmten Bereich 24 und den koinzidenzbestimmten Bereich 25. Die Dämpfungskennlinien über dem Frequenzverlauf sind dabei beispielsweise für drei Scheiben 21 aus unterschiedlichen Materialien dargestellt, wobei die Scheibe 21a hohe Dämpfungseigenschaften, die Scheibe 21b mittlere Dämpfungseigenschaften und die Scheibe 21c niedrige Dämpfungseigenschaften aufweist. Oberhalb der Koinzidenzfrequenz 26 erregen die von der einen Seite auf die jeweilige Scheibe 21 auftreffenden Schallwellen 5a, 5b eine Biegewelle 10a, 10b in der Scheibe 21. Dabei kommt es aufgrund der Spuranpassung zu einem Koinzidenzeinbruch 27 hinsichtlich der Dämpfung, d.h. zu einer höheren Schallübertragung gegenüber der auf dem Massegesetz beruhenden Transmission. Die Koinzidenzfrequenz 26 ist dabei abhängig von der Schichtdicke d1, d1', d2, der flächenbezogenen Masse sowie der Biegesteifigkeit des Materials der Scheiben 21. 3 For a better understanding of the coincidence effect, schematically shows a diagram illustrating the transmission losses for materials with different damping properties. In this case, the frequency of the incoming or transmitted sound waves is on the horizontal axis 5a . 5b respectively. 6a . 6b applied, while on the vertical axis, the transmission losses based on damping effects are plotted. The frequency response of each material can be divided into at least three different frequency ranges, namely the resonance-determined range 23 , the mass-determined area 24 and the coincidence range 25 , The attenuation characteristics over the frequency response are, for example, for three discs 21 made of different materials, with the disc 21a high damping properties, the disc 21b average damping properties and the disc 21c has low damping properties. Above the coincidence frequency 26 excite those from one side to the respective disc 21 impinging sound waves 5a . 5b a bending wave 10a . 10b in the disk 21 , This leads to a coincidence break due to the track adjustment 27 in terms of attenuation, ie to a higher sound transmission over the transmission based on the mass law. The coincidence frequency 26 is dependent on the layer thickness d1, d1 ', d2, the basis weight and the bending stiffness of the material of the discs 21 ,

4 zeigt schematisch den Vorgang der Schalltransmission bei Entstehung einer Biegewelle 10 in einer gemäß dem Stand der Technik ausgebildeten Platte 22. Dabei trifft eine ankommende Schallwelle 28 mit einer Wellenlänge λ in einem Winkel Φ₀ auf der Platte 22 auf. Dabei ist für diese Parameter die Spuranpassungsbedingung erfüllt. Die entstehende Biegewelle 10 in der Platte 22 weist die Wellenlänge λ_B auf, was sich aus Wellenlänge und Einfallswinkel der ankommenden Schallwelle 28 durch die Gleichung λ_B = λ/sin Φ₀ ermitteln lässt. Die aufgrund der Koinzidenz angeregte Biegewelle 10 läuft in der Platte 22 weiter, wobei der Pfeil 31 die Ausbreitungsrichtung der Biegewelle 10 zeigt. λ Durch die entstandene Biegewelle 10 wird insbesondere auf der anderen Seite der Platte 22 ein entsprechender Luftschall gleicher Frequenz abgestrahlt. Es wird auch ein reflektierter Anteil 29 der ankommenden Schallwelle 28 von der Platte in einem dem Einfallswinkel Φ₀ entsprechenden Ausfallswinkel reflektiert, während ein transmittierter Anteil 30 der ankommenden Schallwelle 28 in gleicher Richtung durch die Platte 22 übertragen und auf der anderen Seite der Platte 22 abgestrahlt wird. 4 schematically shows the process of sound transmission when a bending wave 10 in a formed according to the prior art plate 22 , It hits an incoming sound wave 28 with a wavelength λ at an angle Φ ₀ on the plate 22 on. The track adjustment condition is fulfilled for these parameters. The resulting bending wave 10 in the plate 22 has the wavelength λ _B , which is the wavelength and angle of incidence of the incoming sound wave 28 can be determined by the equation λ _B = λ / sin Φ ₀ . The bending wave excited by the coincidence 10 runs in the plate 22 continue, with the arrow 31 the propagation direction of the bending shaft 10 shows. λ Due to the resulting bending wave 10 especially on the other side of the plate 22 a corresponding airborne sound of the same frequency radiated. It will also be a reflected share 29 the incoming sound wave 28 reflected from the plate at a angle of incidence Φ ₀ corresponding angle of reflection, while a transmitted portion 30 the incoming sound wave 28 in the same direction through the plate 22 transferred and on the other side of the plate 22 is emitted.

1a, 1b1a, 1b: Trennwandpartition wall
22: BereichArea
33: BereichArea
5a5a: Schallwellen höherer Frequenzsound waves higher frequency
5b5b: Schallwellen niedriger Frequenzsound waves low frequency
6a, 6b6a, 6b: transmittierte Schallwellentransmitted sound waves
10, 10a, 10b10 10a, 10b: Biegewelleflexural wave
1111: Schichtlayer
1212: weitere SchichtFurther layer
1414: Oberflächesurface
15a, 15b15a, 15b: EinkopplungslängeEinkopplungslänge
2020: transparente Folietransparent foil
21, 21a, 21b, 21c21 21a, 21b, 21c: Scheibedisc
2222: Platteplate
2323: resonanzbestimmter Bereichresonance of certain Area
2424: massebestimmter Bereichmass of certain Area
2525: koinzidenzbestimmter Bereichcoincidence of certain Area
2626: Koinzidenzfrequenzcoincidence frequency
2727: Koinzidenzeinbruchcoincidence slump
2828: ankommende Schallwelleincoming sound wave
2929: reflektierter Anteilreflected proportion of
3030: transmittierter Anteilof transmitted proportion of
3131: Ausbreitungsrichtung der Biegewellepropagation direction the bending shaft
d1, d1'd1 d1 ': Schichtdickelayer thickness
d2d2: Schichtdicke der weiteren Schichtlayer thickness the further layer
bb: Schichtbreitelayer width

Claims

Partition wall ( 1a . 1b ) for reducing sound transmission between the partition wall ( 1a . 1b ) separate areas ( 2 . 3 ), comprising at least one layer formed of a solid material ( 11 ), which has a layer thickness d1, characterized in that the layer thickness d1 along the surface of the at least one layer ( 11 ) varies so that the launch length ( 15a . 15b ) of at the layer ( 11 ) incoming sound waves ( 28 ) is always low compared to the layer width b with frequency located in the coincidence region.

Partition wall ( 1a . 1b ) according to claim 1, characterized in that the layer thickness d1 along the surface of the at least one layer ( 11 ) is steadily increasing.

Partition wall ( 1a . 1b ) according to claim 1 or 2, characterized in that at least one further layer formed from the solid material ( 12 ) is provided, which has a layer thickness d2 and one to the at least one layer ( 11 ), wherein the layer thickness d2 along the surface of the at least one further layer ( 12 ) varies such that the total thickness (d1 + d2) of the at least one layer ( 11 ) and the at least one further layer ( 12 ) is constant along the surface of the partition.

Partition wall ( 1a . 1b ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the solid material of the one and / or the further layer ( 11 . 12 ) is designed as glass.

Partition wall ( 1a . 1b ) according to claim 4, characterized in that the layer thicknesses d1 and / or d2 vary such that at least partially an optical lens effect can be generated.

Partition wall ( 1a . 1b ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that between the at least one layer ( 11 ) and the at least one further layer ( 12 ) a viscoelastic intermediate layer is provided.

Partition wall ( 1a . 1b ) according to claim 6, characterized in that the viscoelastic intermediate layer as a transparent film ( 20 ) is trained.

Partition wall ( 1a . 1b ) according to one of the preceding claims, characterized in that the partition wall ( 1a . 1b ) is designed as a vehicle window.

Partition wall ( 1a . 1b ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the partition wall ( 1a . 1b ) is formed as part of a vehicle body.

Partition wall ( 1a . 1b ) according to one of the preceding claims, characterized in that the layer thicknesses d1 and / or d2 vary in such a way that, when the partition wall ( 1a . 1b ) With a fluid an energetically favorable inflow profile can be generated.

Method for reducing sound transmission between by means of a partition wall ( 1a . 1b ) separate areas ( 2 . 3 ), wherein the partition ( 1a . 1b ) at least one layer formed of a solid material ( 11 ), which has a layer thickness d1, characterized in that the layer thickness d1 along the surface of the at least one layer ( 11 ) varies such that the launching length ( 15a . 15b ) of at the layer ( 11 ) incoming sound waves ( 28 ) is always low compared to the layer width b with frequency located in the coincidence region.