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DE10213107A1 - Fireproof plate resonator for wall of room in building has flat plastics or metal outer plate held away from wall by thick artificial mineral fiber plate - Google Patents

Fireproof plate resonator for wall of room in building has flat plastics or metal outer plate held away from wall by thick artificial mineral fiber plate

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DE10213107A1
DE10213107A1 DE2002113107 DE10213107A DE10213107A1 DE 10213107 A1 DE10213107 A1 DE 10213107A1 DE 2002113107 DE2002113107 DE 2002113107 DE 10213107 A DE10213107 A DE 10213107A DE 10213107 A1 DE10213107 A1 DE 10213107A1
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plate
wall
mineral fiber
resonator
composite plate
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Michael Kraemer
Xuegin Zha
Dietmar Eckoldt
Helmut Fuchs
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Abstract

The thin metal or plastics oscillating plate (1) forms the hard outer surface of the sound absorbing layer on the wall. The plate has a layer of adhesive (5) on its rear side fastening it to a thick layer of artificial mineral fibers (2). The sound insulating material may be formed as separate tiles with a cage (3) to contain the mineral fibers.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbund-Platten-Resonator gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1, wie er aus der DE 195 06 511 bekannt ist. The invention relates to a composite plate resonator according to the preamble of claim 1, as known from DE 195 06 511.

Tieffrequenter Schall erzeugt in Räumen ein Dröhnen bei den Eigenfrequenzen der Räume. Dieses Dröhnen kann mit großvolumigen bekannten Bauteilen, sogenannte Baßfallen, unterbunden werden. Weil in vielen Räumen diese Baßfallen aus Platzgründen nicht einsetzbar sind, wurden Bauteile entwickelt, die die tiefen Frequenzen bei geringer Bautiefe (nur ca. 10 cm dicke Elemente) ausreichend akustisch absorbieren und ohne künstliche Mineralfasern auskommen. Das sind die Verbund-Platten-Resonatoren nach DE 195 06 511 mit dem Titel "Plattenresonator". Low-frequency sound creates a roar in rooms at the natural frequencies of the Rooms. This boom can be done with large-volume known components, so-called Bass traps are prevented. Because in many rooms these bass traps are out Due to lack of space, components have been developed that Frequencies at a shallow depth (only approx. 10 cm thick elements) are sufficient absorb acoustically and do without artificial mineral fibers. They are Composite plate resonators according to DE 195 06 511 with the title "plate resonator".

Der Nachteil der Verbund-Platten-Resonator-Module ist, dass sie auf dem Verbund von Metallplatten mit offenzelligen Schaumstoffen basieren, die allesamt brennbar sind und den Brandklassen B3, B2 und bestenfalls B1 nach DIN 4102 zugeordnet sind. Ihre akustische Besonderheit gegenüber herkömmlichen ähnlichen Bauteilen ist, dass die Absorption bei den tiefen Frequenzen < 200 Hz deshalb so gut ist, weil die schwingfähigen Metallplatten am Rande nicht fest eingespannt sind und einen innigen Verbund mit der Schaumstoffplatte haben. The disadvantage of the composite plate resonator modules is that they are on the composite based on metal plates with open cell foams that are all flammable and are assigned to fire classes B3, B2 and at best B1 according to DIN 4102. Their acoustic peculiarity compared to conventional similar components is that the absorption at the low frequencies <200 Hz is so good because the vibratable metal plates are not firmly clamped on the edge and one have an intimate bond with the foam sheet.

Ein nicht brennbarer Verbund-Platten-Resonator der ähnlich wie der Verbund-Platten- Resonator wirkt, steht bisher nicht zur Verfügung. A non-flammable composite plate resonator similar to the composite plate So far resonator is not available.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher einen nicht brennbaren Verbund-Platten- Resonator zu schaffen. The object of the invention is therefore a non-combustible composite panel Creating resonator.

Diese Aufgabe wird durch den Verbund-Platten-Resonator nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Der Verbund-Platten-Resonator besteht aus schwingfähigen Platten (1) aus Metall, die innig mit Platten aus nicht brennbaren künstlichen Mineralfasern (2) verbunden sind. This object is achieved by the composite plate resonator according to claim 1. Advantageous refinements are characterized in the subclaims. The composite plate resonator consists of oscillatable plates ( 1 ) made of metal, which are intimately connected with plates made of non-combustible artificial mineral fibers ( 2 ).

Diese künstlichen Mineralfaser-Platten (KMF) sind in den Brandklassen AII und A2 nach DIN 4102 seit langem auf dem Markt. Ihr Nachteil ist, dass die künstlichen Mineralfasern auch aus sehr feinen lungengängigen Partikeln bestehen können, die hygienisch bedenkliche Faserkonzentrationen in Räumen genau dann verursachen können, wenn künstliche Mineralfasern aus den Bauteilen ausgetragen werden. These artificial mineral fiber panels (KMF) are in fire classes AII and A2 according to DIN 4102 on the market for a long time. Their disadvantage is that they are artificial Mineral fibers can also consist of very fine respirable particles that Then cause hygienically questionable fiber concentrations in rooms can, if artificial mineral fibers are removed from the components.

Durch geeigneten Rieselschutz (3) und geeignete Konstruktion des nicht brennbaren Verbund-Platten-Resonators wird die Möglichkeit, dass Fasern aus dem künstlichen Mineralfaser Absorber in die Raumluft gelangen, ausgeschlossen. Appropriate trickle protection ( 3 ) and suitable construction of the non-combustible composite plate resonator preclude the possibility of fibers from the artificial mineral fiber absorber getting into the room air.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Fig. 1 zeigt den nicht brennbaren Verbund-Platten-Resonator mit allseits nicht eingespannter Schwingplatte 1 vor der KMF-Platte 2 mit dem Rieselschutz 3. Fig. 1a zeigt die flächige Verbindung der Schwingplatte 1 mit der KMF-Platte durch die Verklebung 5. Fig. 1b zeigt die punktweise Verbindung der Platten 1 und 2 mit Hilfe von Haltestiften 4, die an der Schwingplatte 1 befestigt sind. Fig. 1 shows the non-combustible composite panel resonator with all sides not clamped swing plate 1 before the KMF plate 2 with the trickle. 3 FIG. 1a shows the flat connection of the vibrating plate 1 with the KMF plate by bonding. 5 FIG. 1b shows the pointwise connection of the plates 1 and 2 by means of retaining pins 4 which are fixed to the vibrating plate 1.

Fig. 2 zeigt die Wandbefestigung der nicht brennbaren Verbund-Platten- Resonator-Module gemäß Fig. 1 mit Blechwinkeln 6 und elastischen Zwischenstücken 7 zwischen der Schwingplatte 1 und den Blechwinkeln 6. FIG. 2 shows the wall fastening of the non-combustible composite plate resonator modules according to FIG. 1 with sheet metal angles 6 and elastic intermediate pieces 7 between the vibrating plate 1 and the sheet metal angles 6 .

Fig. 3 zeigt den nicht brennbaren Verbund-Platten-Resonator in einem Rahmen 8 aus Blech oder Lochblech, Fig. 3a die flächige und Fig. 3b die punktweise Verbindung gemäß Fig. 1a bzw. 1b. Fig. 3 shows the non-combustible composite plate resonator in a frame 8 made of sheet metal or perforated sheet, Fig. 3a the flat and Fig. 3b the point connection according to Fig. 1a or 1b.

Fig. 4 zeigt einen nicht brennbaren Breitbandabsorber und zwar den nicht brennbaren Verbund-Platten-Resonator in einem Lochblechkorb 11, der an der Wand anliegt und auf Zwischenstücken 7 und Winkeln 9 gehalten wird, und davor einen weiteren porösen Absorber 10 mit Rieselschutz 3, der ebenfalls in dem Lochblechkorb angeordnet ist. Die KMF-Platten 2 und 10 sind verschieden dick ausgebildet zur Absorbierung verschiedener Frequenzen. Fig. 4 shows a non-flammable broadband absorber, namely the non-flammable composite plate resonator in a perforated plate basket 11 , which rests on the wall and is held on intermediate pieces 7 and angles 9 , and before that another porous absorber 10 with trickle protection 3 , the is also arranged in the perforated plate basket. The KMF plates 2 and 10 are of different thicknesses for absorbing different frequencies.

Fig. 5 zeigt den Befestigungsstift 4 als Verbindungselement gemäß Fig. 1a, der die Schwingplatte 1 mit der KMF-Platte 2 zusammen mit dem Rieselschutz 3 verbindet. Die Befestigungsstifte 4 sind beispielsweise in einem Abstand a und b gemäß Fig. 6 auf der Schwingplatte angeordnet. FIG. 5 shows the fastening pin 4 as a connecting element according to FIG. 1a, which connects the vibrating plate 1 to the KMF plate 2 together with the trickle protection 3 . The fastening pins 4 are arranged, for example, at a distance a and b according to FIG. 6 on the oscillating plate.

Fig. 6 zeigt oben die Befestigung der Schwingplatte 1 mit Klebedornen 12 mit der KMF-Platte 2. Auch die Klebedorne 12 sind in Abständen z. B. a und b auf der Schwingplatte angeordnet. Die Schwingplatte 1 ist natürlich zum Raum hin angeordnet. Fig. 6 shows above the attachment of the vibrating plate 1 with adhesive mandrels 12 with the KMF-plate 2. The mandrel 12 are z at intervals. B. a and b arranged on the vibrating plate. The vibrating plate 1 is of course arranged towards the room.

Fig. 7 zeigt eine Möglichkeit der Wand - oder Deckenbefestigung der nicht brennbaren Verbund-Platten-Resonator-Module gemäß Fig. 1 mittels Schrauben 13. Eine Gummitülle 14 und eine Gummiunterlage 15 sollen eine Kopplung von Schwingblech 1 und der Wand oder Decke über die Schrauben 13 unterdrücken. FIG. 7 shows a possibility of fastening the incombustible composite plate resonator modules according to FIG. 1 to the wall or ceiling using screws 13 . A rubber grommet 14 and a rubber pad 15 are intended to suppress coupling of the vibrating plate 1 and the wall or ceiling using the screws 13 .

Fig. 8 zeigt den effektiven Absorptionsgrad eines nicht brennbaren Verbund- Platten-Resonators bei senkrechtem Schalleinfall im Labor gemessen. Fig. 8 shows the effective degree of absorption of a non-combustible composite plate resonator measured perpendicularly in the laboratory.

Fig. 9 zeigt den Absorptionsgrad eines nicht brennbaren Verbund-Platten- Resonators gemäß Fig. 4, wenn er als Breitbandabsorber ausgebildet ist, gemessen im bedämpften Hallraum der Anmelderin. FIG. 9 shows the degree of absorption of a non-combustible composite plate resonator according to FIG. 4 when it is designed as a broadband absorber, measured in the attenuated reverberation room of the applicant.

Die akustische Wirksamkeit ist von folgenden Parametern abhängig:

  • - Strömungswiderstand und Elastizitätsmodul der künstlichen Mineralfaser-Platte
  • - Strömungswiderstand des Rieselschutzes (3)
  • - Abmessungen (Dicke, Länge und Breite) und Material (z. B. Stahl, Aluminium) der schwingfähigen Metallplatte (1)
  • - Randeinspannung der schwingfähigen Platte: Ohne Randeinspannung, teilweise Randeinspannung (6), umlaufende Randeinspannung (8)
  • - Modul-Rahmen (8): Ohne Rahmen, akustisch transparenter Rahmen, geschlossener Rahmen
  • - Verbindung zwischen der schwingfähigen Platte und der künstlichen Mineralfaser: Ohne Verbindung, punktweise Verbindung (4, 12, 13), flächige Verbindung (5).
The acoustic effectiveness depends on the following parameters:
  • - Flow resistance and modulus of elasticity of the artificial mineral fiber plate
  • - flow resistance of the trickle protection ( 3 )
  • - Dimensions (thickness, length and width) and material (e.g. steel, aluminum) of the oscillatable metal plate ( 1 )
  • - Edge clamping of the vibratable plate: Without edge clamping, partial edge clamping ( 6 ), circumferential edge clamping ( 8 )
  • - Module frame ( 8 ): Without frame, acoustically transparent frame, closed frame
  • - Connection between the vibratable plate and the artificial mineral fiber: Without connection, point connection ( 4 , 12 , 13 ), flat connection ( 5 ).

Durch konstruktive Merkmale wird gesichert, dass im Brandfalle die schwingfähige Blechtafel nicht aus dem nicht brennbaren Verbund-Platten-Resonator in den Raum fallen kann. Diese Sicherung kann entweder Bestandteil des nicht brennbaren Verbund-Platten-Resonators sein oder durch seine Montage im Raum erfolgen. Durch vorgesetzte Mineralwolle mit Rieselschutz wird erreicht, dass ein nicht brennbarer Breitbandabsorber ähnlich dem in P 197 38 757.8 (reflexionsarmer Raum für den gesamten Hörbereich) beschriebenen entsteht. Solche Absorber werden z. B. für Akustik-Meßräume verwendet. Design features ensure that in the event of a fire, the vibratable Metal sheet does not come out of the non-combustible composite plate resonator into the room can fall. This fuse can either be part of the non-flammable Composite plate resonators or be done by mounting them in space. By mineral wool with trickle protection is achieved that a non-flammable Broadband absorber similar to that in P 197 38 757.8 (low reflection room for the entire listening area). Such absorbers are e.g. B. for Acoustic measuring rooms used.

Die konstruktive Ausbildung des nicht brennbaren Verbund-Platten-esonators ist in den Figuren dargestellt. The design of the non-combustible composite plate esonator is in shown the figures.

In Fig. 1 ist die Verbindungstechnik von Resonatorplatte und künstlicher Mineralfaser- Platte, zum einen als Verklebung (5) und zum anderen als punktweise Verbindung (4) dargestellt. In Fig. 1, the connection technology of resonator plate and artificial mineral fiber plate, on the one hand as an adhesive ( 5 ) and on the other hand as a point connection ( 4 ) is shown.

In Fig. 2 ist die Befestigung des nicht brennbaren Verbund-Platten-Resonators mittels Blechwinkel (6) dargestellt. Die Anzahl der zu verwendenden Blechwinkel richtet sich nach dem Befestigungsort (Wand, Decke, Boden), der mechanischen Belastung, dem Gewicht der Gesamtkonstruktion sowie der Befestigungsmöglichkeit vor Ort. In Fig. 2 the attachment of the non-combustible composite plate resonator by means of sheet metal angle ( 6 ) is shown. The number of sheet metal angles to be used depends on the mounting location (wall, ceiling, floor), the mechanical load, the weight of the overall construction and the mounting options on site.

Fig. 3 zeigt die Befestigung mittels eines Rahmens (8) aus Blech oder Lochblech. Den Rahmen (8) wird man wählen, wenn ein seitliches Eindringen von Schall nicht möglich ist oder unerwünscht. Fig. 3 shows the attachment by means of a frame ( 8 ) made of sheet metal or perforated sheet. The frame ( 8 ) will be chosen if a lateral penetration of sound is not possible or is undesirable.

In Fig. 8 ist der effektive Absorptionsgrad eines Verbund-Platten-Resonators und nicht brennbaren Verbund-Platten-Resonators dargestellt. Die Messung wurde im Labor bei senkrechtem Schalleinfall durchgeführt. In FIG. 8, the effective absorption coefficient of a composite-plate resonator and non-combustible composite panels resonator is shown. The measurement was carried out in the laboratory with vertical sound incidence.

Fig. 4 zeigt den Aufbau des nicht brennbaren Breitbandabsorbers, der aus einem nicht brennbaren Verbund-Platten-Resonator mit vorderseitigem nicht brennbarem porösem Absorber mit Rieselschutz aufgebaut ist. Ein Korb aus Lochblech (11) hält die vorderseitige Absorberschicht über dem nicht brennbarem Verbund-Platten- Resonator. Der Absorptionsgrad des nicht brennbaren Breitbandabsorbers wurde im bedämpften Hallraum gemessen und ist in Fig. 9 dargestellt. Fig. 4 shows the structure of the non-combustible broadband absorber, which is constructed from a non-combustible composite plate resonator with a front non-combustible porous absorber with trickle protection. A basket made of perforated plate ( 11 ) holds the front absorber layer over the non-combustible composite plate resonator. The degree of absorption of the non-combustible broadband absorber was measured in the damped reverberation room and is shown in FIG. 9.

Befestigungsmöglichkeiten der schwingfähigen Platte auf der Mineralwolle-Platte zeigen die Fig. 5-7. Die Verbindung der schwingfähigen Platte kann dabei z. B. mit Befestigungsstiften (4), Klebedornen (12), Schrauben (13) oder gleichwertigen Befestigungsmitteln oder -verfahren erfolgen. Bei Verwendung von Klebedornen oder Befestigungsstiften sollte die Anordnung der Verbindungspunkte gleichmäßig in einem Abstand von a und b (siehe Fig. 6) verteilt sein. Die Abstände a und b sollen dabei 20 cm nicht unterschreiten, um die Plattenschwingungen der schwingfähigen Platte nicht allzu sehr zu behindern. Fastening options for the vibratable plate on the mineral wool plate are shown in Fig. 5-7. The connection of the vibratable plate can z. B. with mounting pins ( 4 ), mandrel ( 12 ), screws ( 13 ) or equivalent fasteners or methods. When using adhesive mandrels or fastening pins, the arrangement of the connection points should be evenly spaced at a distance from a and b (see Fig. 6). The distances a and b should not be less than 20 cm in order not to hinder the vibrations of the vibrating plate too much.

Für die Wirkungsweise des nicht brennbaren Verbund-Platten-Resonators wird ausdrücklich auf die DE 195 06 511 verwiesen. For the mode of operation of the non-combustible composite plate resonator expressly referred to DE 195 06 511.

Claims (7)

1. Verbund-Platten-Resonator mit einer Schwingplatte (1) aus festem Material, z. B. Kunststoff oder Metall und einer dahinter angeordneten zweiten Platte (2) aus einem die Schwingung der Schwingplatte (1) bedämpfenden Material, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (2) aus Mineralfasern besteht und in einem Rieselschutz (3) angeordnet ist und lösbar oder fest und flächig oder punktförmig mit der Schwingplatte (1) verbunden ist. 1. composite plate resonator with a vibrating plate ( 1 ) made of solid material, for. B. plastic or metal and a second plate ( 2 ) arranged behind it, which dampens the vibration of the oscillating plate ( 1 ), characterized in that the plate ( 2 ) consists of mineral fibers and is arranged in a trickle protection ( 3 ) and is detachable or is firmly and flatly or punctiformly connected to the oscillating plate ( 1 ). 2. Verbund-Platten-Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rieselschutz (3) nicht brennbar ausgebildet ist und z. B. aus einem keramischen Material in Form eines Strumpfes besteht. 2. Composite plate resonator according to claim 1, characterized in that the trickle protection ( 3 ) is non-combustible and z. B. consists of a ceramic material in the form of a stocking. 3. Verbund-Platten-Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die künstliche Mineralfaser-Platte (2) mittels Befestigungsstiften (4) oder Klebedornen (12) mit der Schwingplatte (1) befestigt bzw. verklebt ist. 3. Composite plate resonator according to claim 1, characterized in that the artificial mineral fiber plate ( 2 ) is fastened or glued to the oscillating plate ( 1 ) by means of fastening pins ( 4 ) or adhesive mandrels ( 12 ). 4. Verbund-Platten-Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingplatte (1) und Mineralfaser-Platte (2) in einem Lochblechrahmen oder -korb (11) mit elastischen Zwischenstücken (7) angeordnet sind. 4. Composite plate resonator according to claim 1, characterized in that the vibrating plate ( 1 ) and mineral fiber plate ( 2 ) are arranged in a perforated plate frame or basket ( 11 ) with elastic intermediate pieces ( 7 ). 5. Verbund-Platten-Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingplatte- und Mineralfaser-Platten-Modul (1, 2) mittels Blechwinkeln (6) mit dazwischen liegenden Zwischenstücken (7) an der Wand oder Decke befestigt ist. 5. that the Schwingplatte- and mineral fiber plate module (1, 2) by means of sheet-metal angles (6) with intermediate spacers (7) on the wall or ceiling composite Plate resonator according to claim 1, characterized. 6. Verbund-Platten-Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (1, 2) mittels Befestigungsmitteln (13) an der Wand oder Decke befestigt und schalltechnisch mittels elastischen Isolierungen (14, 15) entkoppelt ist. 6. Composite plate resonator according to claim 1, characterized in that the module ( 1 , 2 ) is fastened to the wall or ceiling by means of fastening means ( 13 ) and is acoustically decoupled by means of elastic insulation ( 14 , 15 ). 7. Verbund-Platten-Resonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder hinter dem Modul (1, 2) ein weiterer poröser Absorber (10) aus Mineralfasermaterial in einem Rieselschutz (3) vorgesehen ist. 7. A composite plate resonator according to claim 1, characterized in that a further porous absorber ( 10 ) made of mineral fiber material is provided in a trickle protection ( 3 ) in front of or behind the module ( 1 , 2 ).
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