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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Demonstration der Schalldämpfungseigenschaften eines flächigen Bauteils, insbesondere aus Glas.
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In vielen Anwendungsbereichen werden Bauteile verbaut, die in gewissem Umfang auch der Schalldämpfung dienen. Lediglich exemplarisch sei der Bereich des Kraftfahrzeugbaus genannt, wo primär Glasscheiben als schalldämpfende Bauteile vorgesehen sind. Auch das Stoffdach eines Cabrios, das heutzutage durch einen entsprechenden Mehrlagenaufbau schalldämpfende Eigenschaften besitzt, ist hier zu nennen. Aber auch in anderen Anwendungsbereichen, beispielsweise im Bereich des Innenausbaus von Gebäuden, kommen entsprechende Bauteile zum Einsatz, z. B. In Form von Wandelementen und ähnliches oder in Form von Fenster- und Türflächen.
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Zwar ist es für jedermann offensichtlich, dass mittels eines flächigen Bauteils, das einen Raum von einen anderen trennt, immer eine gewisse schalldämpfende Wirkung erzielt wird. Jedoch ist der Grad der Schalldämpfung insoweit nicht erfahrbar, d. h., dass es für den Anwender in der Regel nicht offensichtlich ist, wie stark der Schall gedämpft wird.
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Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, die auf einfache Weise eine Demonstration der schalldämpfenden Eigenschaften eines Bauteils bzw. auch eines bestimmten Materials oder Bauteilaufbaus ermöglicht.
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Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Demonstration der Schalldämpfungseigenschaften eines solchen flächigen Bauteils vorgesehen, die sich durch ein allseitig geschlossenes Gehäuse mit zwei Kammern auszeichnet, die über eine Wand voneinander getrennt sind, wobei in oder an der Wand ein akustische Signale in die zweite Kammer abgebendes Schallelement angeordnet ist, und wobei ein in die zweite Kammer führender Einsteckschlitz vorgesehen ist, in den ein flächiges Bauteil einsteckbar ist, das in der Einsteckstellung seitlich und bodenseitig sowie im Bereich des Einsteckschlitzes des Gehäuses schalldicht aufgenommen ist und die zweite Kammer in einen ersten Kammerabschnitt, der dem Schallelement zugewandt ist, und einen zweiten Kammerabschnitt, der eine Schallaustrittsöffnung oder einen Schallsensor aufweist, trennt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die bevorzugt als tragbares, quaderförmiges Teil ausgeführt ist, weist ein Gehäuse auf, das mit dem Bauteil, dessen Schalldämpfungseigenschaften demonstriert werden sollen, bestückt werden kann. Hierzu ist an dem ansonsten allseitig geschlossenen Gehäuse ein Einsteckschlitz vorgesehen, bevorzugt im oberen Deckel des Gehäuses, in welchen Einsteckschlitz das flächige Bauteil, beispielsweise eine Glasplatte, eingeschoben wird. In der Einsteckstellung ist das Bauteil gehäuseseitig fest fixiert und insbesondere zum Gehäuse, also den Seitenwänden, dem Boden und dem Deckel im Bereich des Einsteckschlitzes, schalldicht aufgenommen, was unter Verwendung geeigneter Dichtmittel erfolgen kann, worauf nachfolgend noch eingegangen wird. Über das eingesteckte Bauteil erfolgt folglich eine Trennung der zweiten Gehäusekammer, in die der Einsteckschlitz führt. An der einen Seite des Bauteils, nämlich im Bereich des ersten Kammerabschnitts, ist ein schallerzeugendes Element, bevorzugt ein Lautsprecher vorgesehen, der fest in oder an einer Wand, die die zweite Kammer von einer ersten Kammer trennt, angeordnet ist. Die erste Kammer schließt das Gehäuse komplett ab, sie bildet also eine Art Druckkammer, die bewirkt, dass der Schall zielgerichtet in die zweite Kammer abgegeben wird. Über dieses Schallelement kann nun ganz gezielt ein akustisches Signal erzeugt werden. Dieses Signal kann nun durch das Bauteil schallgedämpft an der gegenüberliegenden Bauteilseite, also im zweiten Kammerabschnitt erfasst werden, was einerseits entweder dadurch erfolgen kann, dass in einer Wand des Gehäuses im zweiten Kammerabschnitt eine Schallaustrittsöffnung vorgesehen ist, wo also der Anwender selbst das gedämpfte Signal hören kann. D. h., dass die schalldämpfenden Eigenschaften des Bauteils für den Anwender tatsächlich erfahrbar, also hörbar sind. Alternativ kann im zweiten Kammerabschnitt aber auch ein Schallsensor angeordnet sein, der eine Signalmessung ermöglicht, um das gedämpfte Schallsignal quantifizieren zu können.
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Das Schallelement wird mit einem definierten Audiosignal angesteuert, d. h., dass ein definiertes Ausgangssignal gegeben ist, das der Anwender beispielsweise vor einsetzen des Bauteils auch ungedämpft selbst hören kann. Gegebenenfalls kann dem gehäuseseitigen Lautsprecher oder dergleichen ein zweiter Lautsprecher gehäuseextern zugeordnet sein, der zuschaltbar ist und an dem das zu gebende Schallsignal zu Demonstrationszwecken zunächst hörbar gemacht wird.
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Zum Test wird dann lediglich das flächige, beispielsweise plattenförmige Bauteil, beispielsweise eine Glasscheibe eingesteckt, woraufhin das definierte Ausgangssignal, das sodann gedämpft an der gegenüberliegenden Bauteilseite im zweiten Kammerabschnitt wahrgenommen wird, gegeben wird.
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Soll ein anderes Bauteil, beispielsweise eine etwas stärkere Glasplatte oder eine Verbundglasplatte oder dergleichen als nächstes untersucht werden, so ist lediglich das eine Bauteil gegen ein anderes Bauteil auszutauschen, woraufhin der Test von Neuem erfolgen kann.
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Natürlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf feste Bauteile beschränkt. Im bereits eingangs genannten Beispiel eines Akustikverdecks für Fahrzeuge ist es beispielsweise ohne weiteres möglich, den Verdeckstoff respektive den mehrlagigen Stoffaufbau in einen Rahmen zu spannen, der sodann durch den Einsteckschlitz eingeschoben wird. In gleicher Weise kann nun die Schalldämpfungseigenschaft des Verdeckstoffs respektive des Stoffaufbaus getestete respektive demonstriert werden.
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Wie beschrieben ist das Schallelement bevorzugt ein Lautsprecher, der sich teilweise in die erste Kammer, die das Druckvolumen für den Lautsprecher bildet, erstreckt. Denkbar ist aber auch die Verwendung eines andersartigen Schallelements.
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Zur sicheren Aufnahme und Fixierung des Bauteils sind gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in Seitenwänden und der Bodenwand Nuten zur Aufnahme des Bauteils vorgesehen. Das über den Einsteckschlitz einzusteckende Bauteil wird also direkt in die Nuten eingesteckt und in diesen seitlich geführt, bis es in der Einsteckstellung ist, wo es auch in der bodenwandseitigen Nut aufgenommen ist.
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Zur schalldichten Aufnahme sind am Bauteil bevorzugt Dichtmittel vorgesehen, über die das Bauteil in der Einsteckstellung schalldicht am Gehäuse anliegt. Diese Dichtmittel befinden sich am Bauteil selbst, sei es beispielsweise an der Glasplatte, sei es an einem Bauteilrahmen, in den ein zu untersuchendes Gewebe und dergleichen gespannt ist. Denn insbesondere im Falle der Glasplatten können natürlich unterschiedlich dicke Glasplatten verwendet werden, wobei über die entsprechende Ausgestaltung der Dichtmittel sodann eine einheitliche Randstärke realisiert wird, die auf die Nutbreite abgestellt ist, sofern solche Nuten vorgesehen sind. Sind keine Nuten vorgesehen, so wird das Dichtmittel trotz allem bevorzugt direkt am Bauteil selbst vorgesehen, da sich die Dichtmittel dort sehr leicht anbringen lassen. Denn grundsätzlich ist das Dichtmittel bevorzugt aus Kunststoff und an das Bauteil angespritzt, d. h., dass eine Kunststoffdichtung an das Bauteil an- bzw. umgespritzt wird. Über ein solches weiches Kunststoffdichtteil kann ein schalldichter Abschluss im Einsteckschlitz wie auch der Nuten gewährleistet sein.
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Das Gehäuse selbst ist bevorzugt aus Kunststoffwänden aufgebaut, insbesondere zur Ermöglichung eines allseitigen Einblicks aus PMMA, also einem transparenten Kunststoff. Die Wanddicke sollte wenigstens 10 mm, insbesondere wenigstens 15 mm betragen, um sicher zu stellen, dass von außen keine Geräusche in den relevanten Gehäusebereich eindringen.
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Am Gehäuse selbst ist bevorzugt ein Anschluss für eine Audiosignalquelle vorgesehen, bei der es sich um eine beliebige Signalquelle handeln kann. Denn es kann letztlich ein beliebiges Audiosignal über das Schallelement gegeben werden. Insbesondere bei Anwendung der Vorrichtung zum testen von kraftfahrzeugseitig zu verbauenden Bauteilen kann mit der Audiosignalquelle beispielsweise ein Mitschnitt aus einer Windkanalmessung, also ein Rauschen als Audiosignal gegeben werden.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht zwei parallel nebeneinander angeordnete, vorzugsweise einander berührende bzw. miteinander verbundene Gehäuse vor, wobei ein gemeinsamer Anschluss für eine Audioquelle sowie ein Schaltelement zum Schalten von einem Schaltelement auf das andere vorgesehen ist. Bei dieser Erfindungsausgestaltung sind also zwei separate und akustisch vollkommen voneinander getrennte Gehäuse vorgesehen. Dem liegt der Gedanke zu Grunde, dass in die beiden Gehäuse unterschiedliche Bauteile eingebracht werden können, die quasi unmittelbar nacheinander „demonstriert” werden können. Denn über das Schaltelement, also einen geeigneten Schalter, ist es möglich, von einem Schallelement, also einem Lautsprecher auf den anderen umzuschalten, sodass ein unmittelbar vergleichbarer Höreindruck und damit ein kurzfristiger Vergleich zweier unterschiedlicher Bauteilvarianten möglich ist. Ist nur ein Gehäuse vorgesehen, so kann durch den Bauteilwechsel und die dadurch bedingte Pause ein mehrmaliger Test erforderlich sein, um einen entsprechenden Höreindruck zu vermitteln. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, noch ein drittes oder viertes Gehäuse parallel zu setzen und über das Schaltelement beliebige Abfolgen im Lautsprecherbetrieb schalten zu können.
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Das Schallelement, also beispielsweise Lautsprecher, wird mit einem eingebauten Verstärker betrieben, der in der ersten Kammer vorgesehen ist und der seine Leistung von einem separaten Netzteil, welches ebenfalls in der ersten Kammer integriert ist, bezieht. Die Zuleitung zum Netzteil ist selbstverständlich aus dem Gehäuse heraus geführt. Der Anschluss für die Audiosignalquelle selbst kann beliebiger Natur sein, es kann sich beispielsweise um einen 3,5 mm-Klinkenanschluss handeln, sodass auf jedes handelsübliche Abspielgerät mit einem entsprechenden Kopfhöreranschluss zurückgegriffen werden kann.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
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1 eine Prinzipdarstellungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung einer ersten Ausführung, mit noch nicht eingesetztem Bauteil,
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2 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung einer ersten Ausführung, mit eingesetztem Bauteil,
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3 eine erfindungsgemäße Vorstellung einer zweiten Ausführung mit zwei parallelen Gehäusen.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 umfassen ein Gehäuse 2 bestehen im gezeigten Ausführungsbeispiel aus Kunststoffplatten aus einem transparenten Material, vorzugsweise PMMA. Das Gehäuse 2 weist einen Deckel 3, einen Boden 4 sowie zwei Seitenwände 5, 6 und eine erste Stirnwand 7 sowie eine zweite Stirnwand 8 auf. Das Innere des Gehäuses 2 ist über eine Trennwand 9 in zwei Kammern, nämlich eine erste Kammer 10 und eine zweite Kammer 11 geteilt. In der Wand 9 ist ein Schallelement 12, im gezeigten Beispiel ein Lautsprecher 13 angeordnet, ein seinem Betrieb dienender Verstärker 14 nebst Netzteil 15, dessen Anschlusskabel 16 aus dem Gehäuse 2 herausgeführt ist, befindet sich ebenfalls in der ersten Kammer 10. Der Lautsprecher 13 dient zur Erzeugung und Abgabe von akustischen Signalen, wobei das wiederzugebende Audiosignal über eine Audiosignalquelle 17, die an einem Anschluss 18, der in der Stirnwand 7 vorgesehen ist, angeschlossen werden kann.
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Von der ersten Kammer 10 über die Wand 9 getrennt ist wie beschrieben die zweite Kammer 11, die – wie auch die erste Kammer 10 – allseitig geschlossen ist, lediglich in der Stirnwand 8 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Schallaustrittsöffnung 19, die wie gestrichelt dargestellt ist gegebenenfalls durch ein entfernbaren Deckel 20 verschlossen werden kann, vorgesehen.
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Weiterhin ist ein in die zweite Kammer 11 führender Einsteckschlitz 21 vorgesehen, in den ein zu untersuchendes respektive in seiner Schalldämpfungseigenschaft zu demonstrierendes Bauteil 22 eingesteckt werden kann. Die beiden Seitenwände 5, 6 weisen zur sicheren Aufnahme und Führung des Bauteils 22 Nuten 23, 24 auf, auch am Boden 6 ist eine Nut 25 vorgesehen. Diese Nuten dienen der Aufnahme der Seitenkanten des Bauteils 22.
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Das Bauteil 22 selbst ist im gezeigten Beispiel ein flächiges, plattenförmiges Bauteil, nämlich eine Glasplatte 26. Es handelt sich beispielsweise um eine Fenster- oder Front- oder Heckscheibe eines Kraftfahrzeugs bzw. der Aufbau der Glasscheibe 26 entspricht einem solchen Scheibenaufbau, wie er in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Randseitig am Bauteil 22 ist ein Dichtmittel 27 vorgesehen, im gezeigten Beispiel in Form einer Kunststoffdichtung 28, die kantenseitig umlaufend angespritzt ist und die sich auch quer im oberen Bereich des Bauteils 22 erstreckt. Das Dichtmittel 27 dient dazu, das Bauteil 22 schalldicht in dem Gehäuse 2 aufzunehmen, d. h., dass über das Dichtmittel 27 eine schalldichte Aufnahme in den Nuten 23, 24, 25 erfolgt, wie auch der obere, an beiden Seitenflächen des Bauteils 22 verlaufende Abschnitt 29 des Dichtelements eine schalldichte Aufnahme im Einsteckschlitz 21 erwirkt.
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Das Bauteil 22 wird nun, wie durch den Pfeil angedeutet ist, in den Einsteckschlitz 21 eingesetzt, wenn eine Demonstration erfolgen soll. Die Einsetzposition ist in 2 gezeigt. Ersichtlich ist das Bauteil 22 mit seinem umlaufenden Dichtmittel 27 im Gehäuseinnere aufgenommen, das Dichtmittel 27 greift in die Nuten 23, 24, 25 ein, der Abschnitt 29 des Dichtmittels 27 liegt schalldicht im Einsteckschlitz 21. Über das eingesteckte Bauteil 22 wird, siehe 2, ersichtlich die zweite Kammer 1 in einen Kammerabschnitt 30 und einen zweiten Kammerabschnitt 31 geteilt. Der erste Kammerabschnitt 30 ist dem Lautsprecher 13 zugewandt, während der zweite Kammerabschnitt 31 der Schallaustrittsöffnung 19 zugewandt ist. D. h., dass die zweite Kammer 11 in zwei voneinander getrennte Kammerabschnitte 30, 31 getrennt ist, wobei das Bauteil 22 die Trennwand bildet.
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Zur Demonstration der Schalldämpfungseigenschaften wird nun über den Lautsprecher 13 ein Schallsignal erzeugt, das direkt in den ersten Kammerabschnitt 30 abstrahlt. Je nach Schalldämpfungsvermögen des Bauteils 22 ist das abgegebene akustische Signal in dem zweiten Kammerabschnitt 31 respektive an der Schallaustrittsöffnung 19 gedämpft hörbar, je besser die Schalldämpfungseigenschaft des Bauteils 22 ist, umso leiser wird das hörbare Signal sein. Auf diese Weise kann sehr einfach die Schalldämpfungseigenschaft eines bestimmten Bauteils respektive Material erfahrbar gemacht werden.
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Um ein anderes Bauteil zu Vergleichszwecken demonstrieren zu können, ist es lediglich erforderlich, das eingesteckte Bauteil 22 gegen ein anderes Bauteil 22, das in gleicher Weise aufgebaut ist bzw. mit einem Dichtmittel versehen ist, auszutauschen und den Test zu wiederholen.
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3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1, die der Vorrichtung 1 aus den 1 und 2 entspricht. Die Vorrichtung gemäß 3 besteht im gezeigten Beispiel jedoch aus zwei separaten Gehäusen 2a, 2b, die unmittelbar nebeneinander angeordnet und bevorzugt miteinander verbunden sind. Das „Innenleben” und der Aufbau der beiden Gehäuse 2a, 2b ist identisch, jede verfügt über jeweils eine erste Kammer 10a, 10b sowie eine zweite Kammer 11a, 11b, die über jeweils eine Wand 9a, 9b voneinander getrennt sind. Ebenfalls vorgesehen ist jeweils ein Schallelement 12a, 12b, bevorzugt wiederum in Form eines Lautsprechers 13a, 13b. Auch weist jedes Gehäuse einen Einsteckschlitz 21a, 21b auf, wie auch entsprechende, hier nicht näher bezifferte Nuten etc. vorgesehen sind. D. h., dass in beide Gehäuse 2a, 2b zeitgleich jeweils ein Bauteil 22 gesteckt werden kann, so, dass parallel unterschiedliche Bauteile getestet respektive demonstriert werden können.
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Die beiden Lautsprecher 13a, 13b sind gemeinsam über ein Schaltelement 32 mit der Audioquelle 17 gekoppelt. Über das Schaltelement 32 kann der Audioausgang der Audiosignalquelle 17 entweder auf den Lautsprecher 13a, 13b gelegt werden. Hierdurch ist es möglich, durch einfaches Umschalten unmittelbar einen Höreindruck der Dämpfungseigenschaften des jeweiligen Bauteils 22 zu vermitteln, d. h., dass ein Unmittelbarer, kurzfristiger Vergleich zweier unterschiedlicher Bauteilvarianten, beispielsweise unterschiedliche Glasvarianten, möglich ist. Durch die zeitliche Optimierung ist eine verbesserte akustische Wahrnehmung der Unterschiede möglich, nachdem keinerlei Umrüstzeiten durch ein Umstecken gegeben sind.
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Selbstverständlich ist es grundsätzlich auch denkbar, mehr als zwei Gehäuse nebeneinander anzuordnen, um noch mehr unterschiedliche Bauteile 22 in unmittelbarer zeitlicher Abfolge demonstrieren zu können.
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Die Stärke der Gehäusewände, die wie beschreiben vorzugsweise aus PMMA sind, beträgt bevorzugt wenigstens 15 mm. Ein bevorzugtes Maß des Gehäuses ist beispielsweise Breite × Höhe × Länge = 230 mm × 255 mm × 300 mm, wobei dies lediglich exemplarische Angaben sind. Selbstverständlich kann das Gehäuse auch anders dimensioniert werden.