隔声装置 【技术领域】
本发明涉及本说明书在权利要求1的上位概念中所称的那样一种类型的隔声装置。
背景技术
根据专利文献，例如DE7801086U1，DE-OS2339649，DE-OS2617386，DE-OS2360519，DE-OS2800529，DE2935745C2和CH647027，一般都知道这种类型的隔声装置。它用于在声源范围内临时性的和永久性的消声。
根据DE19956669C2，已知一种所述类型的隔声装置，它有一个易弯曲的隔声元件和一个用来支承隔声元件的形状基本稳定的支承构件。从书面文献所了解的隔声装置具有杰出的消声性能，可相对简单地进行生产，因而成本低廉。
【发明内容】
本发明的任务是，提供一种本说明书在权利要求1的上位概念中所称的隔声装置，其结构设计得更为简单，因而成本更低。
上述任务是通过在权利要求1中提出的办法解决的。
本发明的思路是，考虑到保持易弯曲的隔声元件杰出的消声特性，如果设计一种形状基本稳定的支承构件，以支承隔声元件，并可与或实际与例如一个外部支承结构相连接，则原则上可以放弃根据当前技术水平为人们所熟知的用来夹紧隔声元件的夹具。根据本发明，支承构件是用一种拉挤压成型的型材构件构成的。
这种型材构件可相对简单地制造，且成本低廉，因此，与已知的隔声装置相比，根据本发明的隔声装置可明显降低生产成本。因此，根据本发明理论的办法也可以为那些因为成本原因迄今未能使用隔声装置的应用领域提供隔声装置。所以，根据本发明理论的办法也是为保护人类健康免受噪声危害做出的一项重大贡献。
已经令人惊讶地证明，根据本发明的隔声装置也可以用在受高的动载荷影响的地方，例如高速铁路沿线。根据本发明的隔声装置对于这种应用场合特别合适。一方面，通过易弯曲的隔声元件能特别有效地消声。另一方面，构成根据本发明隔声装置支承构件的拉挤压成型型材构件能够承受高的静载荷和高的动载荷。
根据本发明的隔声装置集特别有效的消声性能和特别低的制造成本于一身。
根据本发明，拉挤压成型的型材构件应理解为用拉挤压成型工艺制成的型材构件。拉挤压成型工艺涉及一种在连续运行过程中生产纤维增强型材，特别是塑料型材的工艺。其中，增强纤维经过一个浸渍辊被导入一个树脂槽，其间有一个卡迪尔(Kadier)格子，其作用是使纤维按要求分布在后来的型材中。纤维在树脂槽中用例如合成树脂浸渍，然后在相应的成型工位加工成要求的型材形状。如果需要相应地满足某些要求，还可以将其它一些增强材料，例如席子、织物或非织造织物添加到型材中。然后，根据材料的不同，例如在100-200℃的温度下把型材放在一块模板中硬化。硬化之后，可以通过切断在拉挤压成型工艺中形成的型材条产生符合要求长度的型材构件。拉挤压成型工艺的特别优越之处在于，型材条几乎可以达到任意长度。
根据本发明，形状基本稳定的支承构件应当理解为，具有如此之大的形状稳定性的支承构件足以避免隔声元件在声负荷下发生过量的偏移。
因此，根据本发明预先规定了不起支承作用的易弯曲的隔声元件与起支承作用的形状基本稳定的支承构件两者的某种组合。根据本发明，预先规定唯一的一个最好是平面造型的支承构件，原则上就足够了。但是根据本发明，也可以预先规定两个或多个支承构件，其形状、尺寸和数量可以根据当时的要求在广阔的限度内任意选择。
根据本发明的隔声装置的特别优越之处在于，隔声装置原则上完全可用非金属材料制成。这不仅在隔声装置可用于铁路沿线的意义上，而且在重复利用的意义上，都是一个优点。
根据本发明，如果隔声装置具有唯一的一个隔声元件，原则上就足够了。但是，按照当时的要求，也可以至少有两个隔声元件可供使用，其形状、尺寸和数量可以根据当时的要求在广阔的限度以内任意选择。
根据本发明，型材构件适合于选用的纤维增强材料，特别是纤维增强塑料和/或纤维增强混凝土以及和/或纤维增强聚合物混凝土制成，其中，型材构件的材料可优先用玻璃纤维和/或金属纤维和/或芳族聚酰胺纤维或增强，或如同选用预先规定的另一种构成的同类物增强。这类材料相对成本低，而且具有高的强度。
根据本发明理论的办法，另一种较佳的构成预先规定，型材构件在声波射入的一侧被设计成至少是部分敞开的，并在背向声波的一侧有一个隔声元件的支承面。在这样的一个实施例上，声波出现在易弯曲的隔声元件上，结果易弯曲的隔声元件保持了杰出的消声特性。由于根据本发明支承构件在其背向声波的一侧有一个隔声元件支承面，因而可靠地避免了隔声元件的过量偏移。因此，根据本发明原则上不再需要另外的夹具，而原有技术为此目的则需要这样的夹具。因为支承构件可以特别简单地生产，且成本低廉，所以根据本发明可以做到，本发明的隔声装置结构更简单，成本更低，由于采用了易弯曲的隔声元件，因此具有杰出的消声特性。
根据本发明理论的办法，另一种较佳的进一步构成预先规定，型材构件在其自由边缘上至少部分地具有一种弯边。弯边例如可以具有，特别是相对于支承面具有一个90°的倾角。有弯边可以进一步提高支承构件的形状稳定性。另外，在上述实施例上，隔声元件可以支承在弯边的一旁或支承在弯边上。
上述实施例的另一个较佳的进一步构成预先规定，弯边沿着型材构件的侧边缘和/或下边缘和/或上边缘延伸。在上述实施例上，隔声元件可以在型材构件侧边缘的范围内支承在弯边的一旁和/或在型材构件下边缘的范围内支承在弯边上。原则上也可以在型材构件上边缘的范围内预先规定一个相应的弯边。但是，如果型材构件的上边缘和下边缘都没有设计弯边，则支承构件被设计成在一定程度上具有易弯曲的。如果在声负荷作用下型材构件的侧边缘即垂直边缘发生不同的扭转，由于型材构件的易弯曲的，结果是使型材构件只受到很小的负荷，因而型材构件内部只产生很小的应力。
在这个意义上，为了使型材构件在具有足够的形状稳定性的同时达到一定的易弯曲的，具有弯边的实施例的另一个较佳的进一步构成预先规定，弯边沿着支承构件边缘的变化基本上是U形的。以这样的方式，要么在支承构件上自由边缘范围内，要么在下自由边缘的下部范围内，构成一个无弯边区域，借以产生符合需要的易弯曲的。
根据本发明理论的办法，另一个较佳的进一步构成预先规定，型材构件被设计得具有在声波射入侧敞开的截面形状。这样，声波基本上出现在易弯曲的隔声元件的整个表面上，结果是仍然能保持得到易弯曲的隔声元件的那些优点，特别是在杰出的消声特性方面。
支承构件原则上可以在其背向声波的一侧有通孔或者有孔，只要隔声元件以符合需要的方式用支承面获得支撑就可。不过，根据本发明理论的办法，另一种较佳的进一步构成预先规定，型材构件在其背向声波的一侧被设计成封闭的或基本封闭的。
这样，一方面隔声元件通过支承面获得了大面积的支撑。另一方面，不能从型材构件背向声波的一侧接近隔声元件，因而例如可以保护这一侧免受破坏者的恶意破坏。
根据本发明理论的办法，另一种较佳的进一步构成预先规定，支承构件基本上被设计成平板状的或薄壳状的。
根据本发明理论的办法，为了进一步提高型材构件的形状稳定性，另一种较佳的进一步构成预先规定，型材构件在支承面的范围内和/或在弯边的范围内有加强材料。
上述实施例的另一种进一步构成预先规定，附加于支承面的加强材料布置在支承面背向隔声元件的一侧。这样，在形状、大小和数量上，加强材料有较大的自由度。
为了把加强材料设计得简单，价格低廉，同时又有效，带有加强材料的实施例的又一种进一步构成预先规定，它至少有一根加强肋和/或至少一根加强筋。
隔声元件原则上可与型材构件固定连接。但是，根据本发明理论的办法，另一种较佳的进一步构成预先规定，隔声元件与型材构件可拆卸地连接在一起。在这一实施例上，隔声元件和型材构件可以彼此分开来运输，到现场才互相连接起来。此外，在这一实施例上有可能在保持支承结构的情况下更换受损的隔声元件。
隔声元件在型材构件上的固定可以采用任何适当的方式和用任何适当的固定件进行，例如经过任何一种夹紧连接件进行固定。其中，隔声元件可以固定在型材构件上的的任何适当位置上。根据本发明理论的办法，另一种较佳的进一步构成预先规定，隔声元件固定在支承面上。
例如，特别是正如另一种较佳的进一步构成所预先规定的那样，隔声元件可以与型材构件粘合。用这种方式，隔声元件与支承构件的连接设计得特别简单。
根据本发明理论的办法，另一种较佳的进一步构成预先规定，型材构件被设计成平面状的，并最好基本上延伸到隔声元件的整个扩展范围。
根据本发明设计的隔声元件，例如可以由两根利用一条连接导轨互相连接起来的、用可弯曲的材料制成的导轨构成，如同人们根据DE19956669A1所了解的那样，其内容通过参考被纳入本申请文件。易弯曲的隔声元件也可按另一种方式构成，例如通过一种装在一个最好用纺织材料构成的包皮内的吸声填料构成，其中填料由例如矿物棉、泡沫材料、某种粒料、灰泥或石灰或者石灰混合料组成。
【附图说明】
下面根据所附为数众多的示意图对本发明作进一步说明，图中所示为根据本发明的一个隔声装置的实施例。其中，所有被要求、被描述的或在图中示出的有权利要求的诸项特征本身或其任意的相互组合，构成了本发明的对象，与它们在权利要求中的综合或对它们的内在联系无关，与它们在说明书或图中的表达或表述无关。图中：
图1所示为根据本发明一个隔声装置第一实施例示意图性质的轴测主视图；
图2所示为根据图1采用同样表达方式的隔声装置的后视图；
图3所示为根据图1的隔声装置的水平截面图；
图4所示为根据图1的隔声装置的后视图；
图5所示为根据图1的隔声装置的主视图；
图6所示为沿图4中VI-VI线的一个截面图；
图7所示为与图1采用同样表示方法由多个根据图1的本发明隔声装置装配而成的隔声墙的墙元件；
图8所示为与图2采用同样表示方法的根据图7的墙元件；
图9所示为与图7采用同样表示方法的由多个根据图7的墙元件装配而成的隔声墙；
图10所示为与图8采用同样表示方法的根据图9的隔声墙；
图11所示为根据本发明隔声装置第二实施例的轴测分解图；
图12所示为根据图11的隔声装置装配状态的轴测图；
图13所示为由多个根据图11的隔声装置构成的隔声墙在一支柱区域内的水平截面图，以及
图14所示为根据图13的隔声装置的侧视图。
以上附图中相同的或相关的构件采用相同的代号。
【具体实施方式】
在图1中示出了根据本发明隔声装置2的第一实施例，它有一个易弯曲的隔声元件4和一个形状基本稳定的支承构件，支承构件支承隔声元件4，根据本发明由一个拉挤压成型的型材构件6构成。
根据本发明，拉挤压成型的型材构件6用拉挤压成型工艺制成，在本实施例中材料采用玻璃纤维增强塑料。在本实施例中，型材构件被设计成薄壳状的，且声波射入的一侧是敞开的，其中，声波射入方向在图1中用一个箭头表示。
在隔声元件4背向声波的一侧，型材构件6有一个支承面，在本实施例中支承面是在型材构件6的一道封闭的后壁10上构成的。
在本实施例上，型材构件6在其上边缘和下边缘上分别有一弯边12和14，所述弯边相对于后壁10成约90°的倾角。从图1中可以看出，两弯边12与14之间的净宽基本上相当于隔声元件4的高度，所述隔声元件4被容纳在狭窄的两弯边12与14之间，并支承在弯边14上。
此外，在这一个实施例上，型材构件6有侧壁16、18。在本实施中，侧壁16、18之间的净宽基本上相当于隔声元件4的宽度，因而隔声元件4被容纳在狭窄的侧壁16、18之间。
由于采用了拉挤压成型工艺，用这种工艺只能生产在牵引方向(相当于图1所示实施例型材构件6的纵向方向)上横截面稳定不变的型材，因此，侧壁用单独的构件构成，并用适当的方式(例如用粘合方式)与型材构件6相连接。
图2所示为隔声元件2的后视图。从图2中可以看出，在该实施例上，型材构件6有一根沿着其纵向方向敷设的加强肋20，在本实施例上，它在拉挤压成型过程中被拼合到型材元件6上。为了能够用一种将在下面进一步说明的方式将隔声装置2与外部的一个支承结构连接起来，在纵向方向的端部22、24的范围内切除了加强肋20，例如用铣削方法切除。加强肋敞开的端头用相应的护板封闭，在图2中可以看见一块护板26。护板26可以例如与加强肋20粘合。
图3所示为根据图1的隔声装置2的一个水平截面图。从图3中可以看出，隔声装置2在图3所示的安装位置固定在一个外部支承结构上，在本实施例中该外部支承结构有两根在侧向彼此相距一定距离的桁梁28、30。从图3中可以看出，桁梁28、30具有双T形横截面。从图3中可以看出，在将隔声装置2插入到桁梁28、30之间之前，必须在型材构件6的两端缩短加强肋20。
图4所示为隔声元件2的后视图。
图5所示为从前面即从声波射入的一侧看的隔声装置2的一个视图。
图6所示为根据图1的隔声装置2的一个垂直截面。
图7所示为由桁梁28、30构成的隔声墙的墙元件32的轴测主视图，在桁梁28、30之间固定着垂直布置的隔声装置2和其它几个本发明的隔声装置，图中只用代号2′表示其中的一个隔声装置。
图8所示为墙元件32的轴测后视图。
图9所示为一道隔声墙34，它由几个并排布置的图7的墙元件32构成，其中除了墙元件32外，图9中只有代号为32′的另一个墙元件。
图10所示为墙元件34的轴测后视视图。
比较图7到10可以看出，若干个本发明的隔声装置2可以组合成几乎任意尺寸的墙元件32和隔声墙34。
本发明隔声装置2的功能原理如下：
在受声波影响的情况下，易弯曲的隔声元件4从箭头8的方向(比较图1)吸收声波，隔声元件4由型材构件6支承，并固定在外部支承结构的桁梁28、30上。例如隔声装置2用于铁路沿线时，以及例如当一列高速列车驶过产生冲击隔声元件4的空气压力波时，通过构成型材构件6的后壁的支承面可以避免隔声元件4因受空气压力影响在声波传播方向上发生过量偏移。在本实施例中，通过弯边与加强肋20的组合，型材构件6可以达到足够的形状稳定性，足以经受得起高静载荷和高动载荷。
由于使用了易弯曲的隔声元件4，本发明的隔声装置2具有杰出的消声特性。此外，它可以特别简单地生产，且价格上有利，其原因主要在于根据本发明使用了拉挤压成型的型材构件。此外，根据本发明的隔声装置2重量特别轻，安装时原则上可以无需额外的起重设备。
本发明的隔声装置2可用于多种应用场合，特别是可在铁路沿线进行再安装，尤其适合于高速铁路线路。
在图11中示出了本发明隔声装置2的第二个实施例，它与图1所示实施例的区别在于，它是为适应较小的动载荷而设计的。相应地，在图11所示实施例上略去了为图1所示实施例而设计的加强肋。
另外，图11所示实施例与图1所示实施例的区别在于，易弯曲的隔声元件4是由一个整块部件36构成的，本实施例采用矿物纤维制成。为了保护整块部件36免受破坏者的恶意破坏，预先规定了用不锈或镀锌钢丝制成的透声格子织物38。为了安装隔声装置2，带侧面弯边的格子织物38被推移到整块部件36上。然后把侧壁16粘接到型材构件6上，并把整块部件36连同格子织物38一起纵向插入型材构件6，直到它接触到侧壁16为止。然后可把另一侧壁18与型材构件6粘合。
图12所示为在装配状态下的根据图11的实施例。
图13所示为穿过隔声墙40的一个水平截面图，隔声墙40由多个图11所示的隔声元件2组合而成。其中，隔声元件2与另一个隔声元件2′固定在具有双T形横截面的桁梁42上。桁梁42与一个T形横截面的型材44相连接，型材44用来连接从地面支撑如上文所述构成的隔声墙的撑杆46。
图11所示本发明隔声装置2的实施例特别适合于例如建筑工地上的临时或永久性消声。