PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102009044339A1 28.04.2011
Titel Lärmschutzeinrichtung für einen Gleiskörper
Anmelder edilon) (sedra GmbH, 80689 München, DE
Vertreter Rüger und Kollegen, 73728 Esslingen
DE-Anmeldedatum 27.10.2009
DE-Aktenzeichen 102009044339
Offenlegungstag 28.04.2011
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.04.2011
IPC-Hauptklasse E01B 19/00  (2006.01)  A,  F,  I,  20091027,  B,  H,  DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Lärmschutzeinrichtung (16) für einen Gleiskörper (10). Die Lärmschutzeinrichtung (16) umfasst mehrere Hohlkörper (17), die zwischen den Schienen (14) auf Schienenbett (11) befestigt sind. Der Hohlkörper (17) besteht aus einem wannenförmigen Unterteil (18), dessen Seitenwände (41) vollständig geschlossen sind. Das nach oben hin offene Unterteil (18) ist von einem Oberteil (19) verschlossen, das eine Vielzahl von Schalleintrittsöffnungen aufweist. Im Hohlkörperinnenraum (30) ist eine Absorberanordnung (31) vorhanden, die den über die Schalleintrittsöffnungen (25) in den Hohlkörperinnenraum (30) eindringenden Schall zumindest teilweise absorbiert. Die Absorbereinrichtung (31) weist poröse Absorberelemente (32) und/oder eine Resonanzabsorbereinrichtung (44) mit einer Schwingungsmembran (40) auf. Durch das Schwingen der Schwingungsmembran (40) wird Schallenergie in Wärme umgewandelt. Der Hohlkörper (17) kann teilweise mit Pflanzsubstrat (50) zur Begrünung gefüllt sein.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Lärmschutzeinrichtung für einen Gleiskörper, die zwischen und/oder neben den Schienen des Gleiskörpers anbringbar ist.

Der Lärmschutz an Gleisen ist ein entscheidender Faktor für den schienengebundenen Verkehr. Bei Neubaustrecken im Bereich von bewohnten Gebieten werden dem Betreiber oft hohe Lärmschutzauflagen gemacht. Gleichzeitig besteht ein hoher Bedarf an neuen Gleisen für Nah- und Fernverkehr.

In diesem Zusammenhang wurden verschiedene Ansätze zum Lärmschutz der Anwohner verfolgt. Am weitesten verbreitet sind entlang des Gleises verlaufende Lärmschutzwände. Derartige Lärmschutzwände sind allerdings in Ihrer Errichtung aufwendig und werden häufig auch als störende Objekte im Landschaftsbild wahrgenommen. Anstelle von Lärmschutzwänden können Lärmschutzwälle aufgeschüttet und begrünt werden, die zwar optisch ansprechender sind, jedoch einen erhöhten Platzbedarf haben.

In DE 196 43 533 C2 wird zur Verbesserung des Schallschutzes vorgeschlagen zwischen den Schienen eine Schallschutzauflage anzuordnen. Diese weist einen Gitterrost auf, wobei unterhalb des Gitterrostes Pflanzschalen für begrünte Gleise oder auch plattenförmige Schallschutzelemente eingeschoben werden können.

Es hat sich allerdings herausgestellt, dass eine solche Begrünung des Gleiskörpers zwischen den Schienen keine ausreichende Schallschutzwirkung bietet. Messungen haben ergeben, dass die Schallreduzierung sogar häufig geringer ist als die Wahrnehmbarkeitsschwelle von 3 dB. Plattenförmige Schallschutzelemente, die unter die Gitterroste geschoben werden, können den Schallschutz verbessern. Allerdings sind diese Schallschutzelemente ungeschützt äußeren Einflüssen ausgesetzt, was hohe Anforderungen an das Material stellt und die Auswahl einschränkt.

Ausgehend hiervon kann es als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, eine verbesserte Lärmschutzeinrichtung für einen Gleiskörper bereit zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch die Lärmschutzeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Lärmschutzeinrichtung weist einen Hohlkörper mit einem wannenförmigen Unterteil und einem das Unterteil verschließenden Oberteil auf. Der Hohlkörper stellt somit einen abgeschlossenen Innenraum zur Verfügung. Im Oberteil sind eine Mehrzahl von Schallteintrittsöffnungen vorgesehen. Vorzugsweise ist das Unterteil frei von Schalleintrittsöffnungen. Das wannenförmige Unterteil kann vollständig geschlossen ausgeführt sein. Im Innenraum des Hohlkörpers ist eine Absorberanordnung zur zumindest teilweisen Absorption des durch die Schalleintrittsöffnungen eindringenden Schalls vorgesehen. Diese Absorberanordnung ist durch den Hohlkörper geschützt und somit nicht unmittelbar äußeren Einflüssen ausgesetzt. Durch den Schutz des Hohlkörpers ergeben sich für das verwendete Material und den Aufbau der Absorberanordnung viele Möglichkeiten, so dass die Absorberanordnung besser an die Aufgabe der Schallabsorption angepasst werden. Ingesamt kann auf diese Weise ein verbesserter Lärmschutz erreicht werden.

Vorteilhafterweise weist die Absorberanordnung poröse Absorberelemente auf. Zum Beispiel können solche Absorberelemente eine Schicht bilden oder als pyramiden- oder kegelförmige Körper im Hohlkörper angeordnet sein, um die Schallabsorption zu verbessern.

Am Unterteil des Hohlkörpers können Befestigungslaschen für das Befestigen des Hohlkörpers an Schienenbett und insbesondere an den Schienenschwellen vorgesehen sein. Auf diese Weise ist eine einfache und kostengünstige Montage der Lärmschutzeinrichtung am Gleiskörper möglich. Insbesondere können die zur Befestigung der Schienen an den Schienenschwellen vorgesehenen Schrauben gleichzeitig zur Befestigung des Hohlkörpers mittels der Befestigungslaschen dienen.

Die Höhe des Hohlkörpers ist so gewählt, dass dieser in Gebrauchslage zwischen der Außenfläche des Oberteils und der Oberseite der Schienen einen Freiraum lässt. Dadurch ist sicher gestellt, dass der Hohlkörper nicht in das Lichtraumprofil für Schienen- bzw. Wartungsfahrzeuge eingreift.

Die Schalleintrittsöffnungen können unterschiedliche Querschnittsabmessungen aufweisen. Sie können als Bohrungen oder schlitzförmig ausgeführt sein. Die Absorberanordnung kann eine oder mehrere Resonanzabsorbereinrichtungen aufweisen. Dabei ist es möglich, dass die Querschnittsabmessungen der Schallteintrittsöffnungen zur Abstimmung einer oder mehrere Resonanzabsorbereinrichtungen der Absorberanordnung dienen. Beispielsweise können die Resonanzabsorbereinrichtungen nach dem Prinzip von Helmholtz-Resonatoren aufgebaut sein. In diesem Zusammenhang können die Schalleintrittsöffnungen an das sich im Hohlkörper anschließende Volumen angepasst sein. Zur weiteren Verbesserung der Anpassung an die zu absorbierenden Frequenzen können im Hohlkörper Trennwände vorgesehen sein, die den Hohlkörperinnenraum in mehrere Teilvolumina unterteilen. Eine besonders gute Abstimmung der zu absorbierenden Frequenzen ergibt sich, wenn jedem Teilvolumen eine Schalleintrittsöffnung zugeordnet ist, so dass die Größe des Teilvolumens und die Dimension der Schalleintrittsöffnung aufeinander abgestimmt werden können.

Zur weiteren Absorption kann im Hohlkörper wenigstens eine Schwingungsmembran vorhanden sein. Insbesondere kann in jedem Teilvolumen eine Schwingungsmembran vorgesehen werden. Der Hohlkörperinnenraum weist dann eine Mehrzahl von Resonanzabsorbereinrichtungen auf.

Um das Eindringen von Wasser und Schmutz in den Hohlkörperinnenraum zu verhindern, können die Schalleintrittsöffnungen von einer wasserundurchlässigen Wasserschutzmembran verschlossen sein.

Die erfindungsgemäße Lärmschutzeinrichtung erlaubt auch eine Begrünung des Gleiskörpers. Dazu kann im Hohlkörper zusätzlich zur Absorberanordnung Pflanzsubstrat vorgesehen sein, das zur Bepflanzung dient. Vorzugsweise ist unmittelbar unterhalb des Oberteils eine Pflanzschicht mit dem Pflanzsubstrat vorhanden. Die Absorberanordnung kann unterhalb der Pflanzschicht vorgesehen werden. Dabei können die Schalleintrittsöffnungen die Pflanzschicht vollständig durchsetzen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen sowie der Beschreibung. Die Beschreibung beschränkt sich dabei auf wesentliche Merkmale der Erfindung sowie sonstiger Gegebenheiten. Die Zeichnung ist ergänzend heranzuziehen. Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsformen anhand der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

1 und 2 einen schematischen Querschnitt durch ein Gleisbett mit einer Lärmschutzeinrichtung in Gebrauchslage,

3 bis 5 schematische Querschnittsdarstellungen durch verschiedene Ausführungsbeispiele der Lärmschutzeinrichtung,

6 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels aus 5 gemäß der Schnittlinie A-A,

7 und 8 zwei Ausführungsbeispiele der Lärmschutzeinrichtung mit Begrünung in schematischer Querschnittsdarstellung und

9 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel der Lärmschutzeinrichtung nach 8 gemäß Pfeil P.

1 und 2 zeigen den schematischen Aufbau eines Gleiskörpers 10. Der Gleiskörper 10 verfügt über ein Schienenbett 11, das beispielsgemäß mehrere Schienenschwellen 12 umfasst. Die Schienenschwellen 12 sind auf einem Unterbau 13 gelagert. Auf den Schienenschwellen 12 sind die beiden Schienen 14 mit Hilfe einer Schienenbefestigung 15 verschraubt. Die Schraubverbindungen sind in 1 durch die strichpunktierten Linien veranschaulicht.

Eine Lärmschutzeinrichtung 16 ist zumindest zwischen den Schienen 14 und beispielsgemäß auf beiden Seiten jeder Schiene 14 vorgesehen. Die Lärmschutzeinrichtung 16 weist mehrere in Verlaufsrichtung der Schienen 14 hintereinander angeordnete Hohlkörper 17 auf. Bei der Anordnung zu beiden Seiten jeder Schiene 14 sind drei Reihen von hintereinander angeordneten Hohlkörpern 17 gebildet. Jeder Hohlkörper besteht aus einem wannenartigen Unterteil 18, das von einem Oberteil 19 verschlossen ist. Das Oberteil 19 stellt somit einen fest mit dem Unterteil 18 verbundenen Deckel dar. Der Hohlkörper 17 ist beispielsgemäß quaderförmig konturiert. Die Höhe des Hohlkörpers 17 ist auf das Gleis abgestimmt, so dass in Gebrauchslage der Hohlkörper 17 die beiden Schienen 14 nicht über eine Verbindungslinie V zwischen den Oberkanten der beiden Schienen 14 hinausragt. Beispielsgemäß ist zwischen dieser Verbindungslinie V und dem Hohlkörper 17 ein Freiraum F vorhanden, dessen Höhe in etwa 3 bis 5 cm und vorzugsweise 4 cm betragen kann.

Am Unterteil 18 sind auf der jeweils einer Schienenbefestigung 15 zugewandten Seite des Hohlkörpers 17 eine oder mehrere Befestigungslaschen 20 mit zumindest einem Befestigungsloch vorhanden, die zum Befestigen des Hohlkörpers 17 am Schienenbett 11 und insbesondere an den Schienenschwellen 12 dienen. Beim Ausführungsbeispiel sind die Befestigungslaschen 20 mit einer oder mehreren Schrauben der Schienenbefestigung 15 an den Schienenschwellen 12 verschraubt. Alternativ hierzu wäre es auch möglich den Hohlkörper 17 mit Hilfe von separaten Schrauben am Schienenbett 11 beziehungsweise den Schienenschwellen 12 zu befestigen. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn zumindest derselbe Schraubentyp verwendet wird, der auch für die Schienenbefestigung 15 vorgesehen ist. Beim Ausführungsbeispiel ragen die Befestigungslaschen 20 in Gebrauchslage im Wesentlichen horizontal vom Hohlkörper 17 zu beiden Seiten nach außen weg, wobei sie auf Höhe des Bodens 21 des Unterteils 18 vorgesehen sein können.

Im Oberteil 19 sind Schalleintrittsöffnungen 25 vorgesehen. Die Schalleinrittsöffnungen 25 können eine beliebige Kontur aufweisen und sind vorzugsweise schlitzförmig oder in Form von zylindrischen Bohrungen realisiert, die das Oberteil 19 vollständig durchsetzen. Die Schalleintrittsöffnungen 25 sind im Oberteil 19 verteilt angeordnet. Beim ersten Ausführungsbeispiel nach 3 haben alle zylindrischen Schalleinrittsöffnungen 25 denselben Durchmesser D. Die Zylinderachse der Schalleintrittsöffnungen 25 verläuft rechtwinkelig zur ebenen Außenfläche 26 des Oberteils 19. Die Zylinderachsen der Schalleintrittsöffnungen 25 erstrecken sich in Gebrauchslage des Hohlkörpers 17 im Wesentlichen in vertikaler Richtung.

Im Hohlkörperinnenraum 30 ist eine Absorberanordnung 31 zur Absorption des durch die Schalleintrittsöffnungen 25 in den Hohlkörperinnenraum 30 eindringenden Schalls vorgesehen. Die Absorberanordnung 31 kann poröse Absorberelemente 32 umfassen. Beim Ausführungsbeispiel nach 3 ist die Absorberanordnung 31 ausschließlich durch poröse Absorberelemente 32, 33 gebildet. Bei einer sehr einfachen Ausführungsform könnte der Hohlkörperinnenraum 30 teilweise oder vollständig von porösen Absorberelementen gefüllt sein. Zur Verbesserung der Absorptionswirkung ist beim ersten Ausführungsbeispiel nach 3 im Hohlkörperinnenraum 30 oberhalb des Bodens 21 eine poröse Deckschicht 33 aus einem oder mehreren Absorberelementen vorgesehen. Beispielsweise können eine Vielzahl von Absorberkugeln die poröse Deckschicht 33 bilden. Alternativ ist es auch möglich einen einzigen Körper aus porösem Material, wie beispielsweise Schaumstoff als Deckschicht 33 zu verwenden. Ausgehend von dieser porösen Deckschicht 33 ragen pyramiden- oder kegelförmige poröse Absorberelemente 32 in Richtung der Schalleintrittsöffnungen 25 und verjüngen sich dabei stetig. Die Längsachse der pyramiden- oder kegelförmigen Absorberelemente 32 kann dabei mit der Zylinderachse der Schalleintrittsöffnungen 25 eine gemeinsame Achse bilden. Gegenüber jeder Schalleintrittsöffnung 25 kann ein pyramiden- oder kegelförmiges Absorberelement 32 angeordnet sein.

Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel nach 3 sind zwischen den Schalleintrittsöffnungen 25 am Oberteil 19 ebenfalls pyramiden- oder kegelförmige Schallabsorberelemente aus porösem Material angeordnet, die vom Oberteil 19 ins Gehäuseinnere ragen und sich dabei stetig verjüngen.

Um das Eindringen von Schmutz und Wasser in den Hohlkörperinnenraum 30 zu verhindern, sind die Schalleintrittsöffnungen 25 durch eine schalldurchlässige und wasserundurchlässige Membran 35 verschlossen. Beim Ausführungsbeispiel nach 3 ist die wasserundurchlässige Membran 35 an der der Außenfläche 26 entgegengesetzten Innenfläche 36 des Oberteils 19 vorgesehen. Auf diese Weise ist die Membran 35 vor mechanischen Beschädigungen besser geschützt.

Das Unterteil 18 ist beispielsgemäß vollständig geschlossen und insbesondere frei von Schalleintrittsöffnungen 25. Die Schalleintrittsöffnungen 25 sind ausschließlich im Oberteil 19 vorgesehen.

Das in 4 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel des Hohlkörpers 17 ist im Wesentlichen wie das zuvor beschriebene erste Ausführungsbeispiel nach 3 aufgebaut. Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind jedoch oberhalb der Deckschicht 33 keine pyramiden- oder kegelförmigen Absorberelemente 32 vorhanden. Im Hohlkörperinnenraum 30 ist oberhalb der Deckschicht 33 eine Schwingungsmembran 40 vorhanden. Die Schwingungsmembran 40 ist ringsumlaufend an den Seitenwänden 41 des Unterteils 18 befestigt. Die Schwingungsmembran 40 weist mehrere und beispielsgemäß zwei Membranschichten 42 auf. Die Membranschichten 42 können unmittelbar aneinander anliegen oder wie in 4 dargestellt mit Abstand zueinander angeordnet sein, so dass zwischen den Membranschichten 42 ein Spalt 43 verbleibt. Der durch die Schaleintrittsöffnungen 25 in den Hohlkörperinnenraum 30 eindringende Schall versetzt die Schwingungsmembran 40 in Schwingung. Die durch den Schall verursachte mechanische Arbeit verursachte Reibung und Wärme. Auf diese Weise kann die Schallenergie zumindest teilweise in Wärme umgewandelt werden.

Ist die Schwingungsmembran 40 wie beim gezeigten Ausführungsbeispiel mehrschichtig aufgebaut, so können die aneinander anliegenden Membranschichten 42 bei der Schwingung der Schwingungsmembran 40 aneinander reiben und für eine bessere Umwandlung der Schallenergie in Wärme sorgen. Alternativ oder zusätzlich ist es ebenso möglich, zwei benachbarte Membranschichten 42 unter Bildung des Spalts 43 beabstandet anzuordnen, so dass phasenversetzte oder gegenphasige Schwingungen der Membranschichten 42 verursacht werden, was die Schallabsorption ebenfalls verbessert. Die Absorberanordnung 31 beim zweiten Ausführungsbeispiel nach 4 weist sowohl poröse Absorberelemente in Form der Deckschicht 33 wie auch eine Resonanzabsorbereinrichtung 44 auf, die durch die im Hohlkörperinnenraum 30 angeordnete Schwingungsmembran 40 gebildet ist. Die Resonanzabsorbereinrichtung 44 arbeitet beim zweiten Ausführungsbeispiel auf dem Prinzip eines Plattenabsorbers.

In Abwandlung zu der in 4 dargestellten zweiten Ausführungsform könnten zwischen zwei beabstandeten Membranschichten 42 im Spalt 43 auch ein Füllmaterial zur Erhöhung der Reibung vorgesehen sein. Beispielsweise könnte der Spalt 43 mit Mineralwolle gefüllt sein.

Ein weiterer Unterschied zwischen der ersten und zweiten Ausführungsform besteht darin, dass bei dem Hohlkörper 17 nach 4 Schalleintrittsöffnungen 25 mit unterschiedlichen Querschnittsabmessungen vorgesehen sind. Wie in 4 veranschaulicht weisen die hier vorgesehenen zylindrischen Schalleintrittsöffnungen 25 unterschiedliche Durchmesser D auf.

Bei einem weiteren, dritten Ausführungsbeispiel des Hohlkörpers 17 weist die Absorberanordnung 31 eine Resonanzabsorbereinrichtung 44 auf, die eine Mehrzahl von Resonanzabsorbern 45 enthält. Hierzu ist der Hohlkörperinnenraum 30 durch Trennwände 46 in eine Mehrzahl von Kammern 47 unterteilt. Die Trennwände 46 verlaufen beispielsgemäß parallel zu den Seitenwänden 41 des Unterteils 18 sowohl in Längsrichtung, als auch in Querrichtung des Hohlkörpers 17. Die Trennwände 46 bilden daher eine matrixförmige Anordnung der Kammern 47. Die Kammern 47 weisen zumindest teilweise unterschiedliche Volumen auf.

Jeder Kammer 47 ist vorzugsweise genau eine Schalleintrittsöffnung 25 zugeordnet. Der Durchmesser D der Schalleintrittsöffnung 25 ist an die Größe des Volumens der zugeordneten Kammer 47 angepasst. Auf diese Weise sind jeweils eine Schalleintrittsöffnung 25 und eine zugeordnete Kammer 47 im Hohlkörper 17 eine Vielzahl von Resonanzabsorbern 45 gebildet, deren Aufbau sogenannten Helmholtz-Resonatoren entspricht. Zur Absorption des Schalls muss die Luftschwingung durch Reibung gedämpft werden, was durch ein Vlies oder wie hier dargestellt durch die Membran 40 erfolgen kann. Die zu absorbierende Frequenz kann über die Dimensionierung der Schallteintrittsöffnung 25 und die zugehörige Größe des Volumens der Kammer 47 eingestellt werden. In jeder Kammer 47 ist eine poröse Deckschicht 33 aus einem oder mehreren Absorberelementen analog zu den vorher beschriebenen Ausführungsformen vorhanden. Da der Hohlkörperinnenraum 30 in eine Mehrzahl von Kammern 47 unterteilt ist, ist anstelle einer einzigen Schwingungsmembran 40 nunmehr eine Mehrzahl von Schwingungsmembranen 40 vorhanden, die in jedem Teilvolumen 47 oberhalb der Deckschicht 33 angeordnet sind. Der Aufbau und die Funktionsweise der Schwingungsmembran 40 entsprechen dem zweiten Ausführungsbeispiel nach 4. Durch die Unterteilung des Hohlkörperinnenraums 30 in mehrere Kammern 47 mit jeweils einer Schalleintrittsöffnung 25 und jeweils einer Schwingungsmembran 40 ist eine genauere Abstimmung auf die zu absorbierenden Frequenzen möglich. Wie dies in 6 in der Draufsicht auf die Schwingungsmembrane 40 zu erkennen ist, können diese in Quer- oder Längsrichtung mit einem Trennschlitz 48 versehen sein.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Lärmschutzeinrichtung ist wenigstens ein elektrisch ansteuerbarer Aktor 65 vorhanden. Dieser Aktor 65 ruft mechanische und akustische Gegenschwingungen hervor. Diese Gegenschwingungen sind gegeüber den durch die Schalleintrittsöffnungen 25 eindringenden Schallwellen phasenverschoben und vorzugsweise gegenphasig, so dass durch Überlagern der Gegenschwingung mit den Schallwellen eine Schallreduktion erreicht wird. Als Aktor 65 kann zum Beispiel ein an die Membran 40 geklebter Piezoaktor dienen. Es ist auch möglich den Piezoaktor in die Membran 40 zu integrieren, beispielsweise in Form von piezoelektrischen Fasern. Jeder Membran 40 kann dabei ein separat ansteuerbarer Aktor 65 zugeordnet sein, wie dies gestrichelt in 5 veranschaulicht ist. Die elektrischen Ansteuerleitungen sind nicht dargestellt.

Die vom Aktor 65 hervorgerufene Gegenschwingung an der Membran 40 kann zur Dämpfung der durch den zu absorbierenden Schall verursachten Membranschwingung dienen, wodurch die Schallabsorptionswirkung erhöht werden kann.

Um zusätzlich zur Schallabsorption eine Begrünung des Gleiskörpers 10 zu ermöglichen, kann der Hohlkörper 17 zusätzlich zur Absorberanordnung 31 Pflanzsubstrat 50 aufweisen. In das Pflanzsubstrat 50 können geeignete Pflanzen 51 eingepflanzt werden. Auf diese Weise ist eine Begrünung und gleichzeitig ein sehr guter Lärmschutz erreicht.

In 7 ist eine Abwandlung des dritten Ausführungsbeispiels nach 5 und 6 dargestellt. Dabei dienen einige der Kammern 47 zur Aufnahme des Pflanzsubstrats 50. Diese Kammern 47 weisen keine Schwingungsmembran 40 auf, sondern sind zum Oberteil 18 hin vollständig offen. Durch eine Pflanzöffnung 52 im Oberteil 18 können die Pflanzen 51 nach außen wachsen. Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Seitenwände 41 des Unterteils 18 vollständig geschlossen. Die mit Pflanzsubstrat 50 befüllten Kammern 47 sind über eine Drainageöffnung 53 im Boden 21 des Unterteils durchbrochen, so dass Wasser, das vom Pflanzsubstrat 50 nicht aufgenommen werden kann, durch die Drainageöffnung 53 nach außen abfließen kann.

Bei der in den 8 und 9 dargestellten vierten Ausführungsform ist der Hohlkörper 17 in zwei horizontal übereinander angeordnete Schichten unterteilt: eine Pflanzschicht 54 und eine Absorberschicht 55 mit der Absorberanordnung 31, die insbesondere unterhalb der Pflanzschicht 54 angeordnet ist. Beim Ausführungsbeispiel befindet sich die Pflanzschicht 54 im Oberteil 19. Die Absorberanordnung 31 ist in der Absorberschicht 55 im Unterteil 18 angeordnet. Die Schalleintrittsöffnungen 25 durchsetzen die Pflanzschicht 54 und insbesondere das Pflanzsubstrat 50 vollständig und enden an der wasserundurchlässigen Membran 35. Diese wasserundurchlässige Membran 35 trennt die Pflanzschicht 54 von der Absorberschicht 55.

Der Hohlkörperinnenraum 30 kann nach einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgestaltet sein. Beispielsgemäß ist dieser mit den Trennwänden 46 versehen und in mehrere Kammern 47 unterteilt, die jeweils mit einer Schalleintrittsöffnung 25 zu Bildung eines Resonanzabsorbers 45 zusammen wirken. Die Kammern 47 sind teilweise oder vollständig durch die poröse Deckschicht 33 gefüllt. Bei der in 8 dargestellten Ausgestaltung sind keine Schwingungsmembrane 40 vorgesehen. In Abwandlung hierzu wäre es auch möglich, entsprechend der in den 5 und 6 dargestellten Ausführungsvariante in jeder Kammer 47 eine Schwingungsmembran 40 anzuordnen. Im Unterschied zum vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel nach 7 sind die Drainageöffnungen 53 bei der vierten Ausführungsform im Oberteil 19 oberhalb der wasserundurchlässigen Membran 35 angeordnet.

Wenn es zur Anpassung der Länge der Schalleintrittsöffnung 25 an das Volumen der zugeordneten Kammer 47 erforderlich sein sollte, kann die Schalleintrittsöffnung 25 durch eine rohrartige Verlängerung 56 in den Hohlkörperinnenraum 30 hinein oder alternativ nach außen verlängert werden. Der Freiraum F bleibt dabei insbesondere frei, so dass die Höhe des Hohlkörpers 17 gegebenenfalls reduziert werden muss.

Parallel zum Verlauf einer oder beider äußerer Reihen von Hohlkörpern 17 kann eine Lärmschutzwand 60 angeordnet sein. Ein innerer Wandabschnitt 61 dieser Lärmschutzwand 60 kann gekrümmt ausgestaltet sein. Die Krümmung ist so gewählt, dass der von einem Schienenfahrzeug abgegebene Schall durch den innerer Wandabschnitt 61 zu den Schalleintrittsöffnungen 25 des benachbarten Hohlkörpers 17 reflektiert wird (2).

Der Hohlkörper 17 ist bei allen Ausführungsformen stabil ausgestaltet. Er muss so ausgelegt sein, dass er Belastungen durch Wartungsarbeiten und insbesondere durch Gleiswartungsfahrzeuge standhält. Bei einer bevorzugten Ausführung ist der Hohlkörper 17 so ausgelegt, dass nicht schienengebundene Rettungs- oder Wartungsfahrzeuge auf ihm fahren können. Der Hohlkörper 17 muss dabei Achslasten von ca. 10 t standhalten. Der Hohlkörper 17 zum Beispiel ist aus einem stabilen witterungsbeständigen Verbundmaterial hergestellt. Die Rauhigkeit der befahrbaren Oberfläche muss ausreichend groß sein, um die Befahrbarkeit sowie die Begehbarkeit durch Wartungs- oder Rettungskräfte zu gewährleisten und die Rutschgefahr auch dann zu minimieren, wenn ein Schmierfilm durch Wasser oder Löschmittel entsteht. Die Ableitung von Wasser von der befahrbaren Oberfläche muss durch Drainagen und Neigung der Oberfläche ausreichend sichergestellt sein, so dass Eisbildung besonderes im Bereich von Tunnelportalen reduziert wird.

Bei der Anordnung der Schienen 14 jeweils zwischen zwei Hohlkörpern 17 kann eine befahrbare Oberfläche gebildet werden. Die Breite der zwischen den Schienen 14 angeordneten Hohlkörper ist an die Spurweite angepasst, wobei abhängig von der Art der Schienenbefestigung eine Lücke L zwischen Hohlkörper 17 und Schiene 14 von 10 cm bis 25 cm verbleibt. Der Freiraum F beträgt etwa 5 cm.

Die Breite der seitlich neben einer der beiden Schienen 14 vorgesehenen Hohlkörper 17 ist so gewählt, dass eine gewünschte Breite für die befahrbare Oberfläche erreicht wird. Je nach Bedarf genügt eine Breite für die befahrbare Oberfläche für ein Fahrzeug, es kann jedoch auch notwendig sein, die Breite so zu wählen, dass zwei Fahrzeuge nebeneinander auf der befahrbaren Oberfläche fahren können.

Die Erfindung betrifft eine Lärmschutzeinrichtung 16 für einen Gleiskörper 10. Die Lärmschutzeinrichtung 16 umfasst mehrere Hohlkörper 17 die zwischen den Schienen 14 auf Schienenbett 11 befestigt sind. Der Hohlkörper 17 besteht aus einem wannenförmigen Unterteil 18, dessen Seitenwände 41 vollständig geschlossen sind. Das nach oben hin offene Unterteil 18 ist von einem Oberteil 19 verschlossen, das eine Vielzahl von Schalleintrittsöffnungen 25 aufweist. Im Hohlkörperinnenraum 30 ist eine Absorberanordnung 31 vorhanden, die den über die Schalleintrittsöffnungen 25 in den Hohlkörperinnenraum 30 eindringenden Schall zumindest teilweise absorbiert. Die Absorbereinrichtung 31 weist poröse Absorberelemente 32, 33 und/oder eine Resonanzabsorbereinrichtung 44 mit einer Schwingungsmembran 40 auf. Durch das Schwingen der Schwingungsmembran 40 wird Schallenergie in Wärme umgewandelt. Der Hohlkörper 17 kann teilweise mit Pflanzsubstrat 50 zur Begrünung gefüllt sein.

Bezugszeichenliste

10
Gleiskörper
11
Schienenbett
12
Schienenschwelle
13
Unterbau
14
Schiene
15
Schienenbefestigung
16
Lärmschutzeinrichtung
17
Hohlkörper
18
Unterteil
19
Oberteil
20
Befestigungslaschen
21
Boden v. 18
25
Schalleintrittsöffnungen
26
Außenfläche v. 19
30
Hohlkörperinnenraum
31
Absorberanordnung
32
poröses Absorberelement
33
poröse Deckschicht
35
wasserundurchlässige Membran
36
Innenfläche v. 19
40
Schwingungsmembran
41
Seitenwand v. 18
42
Membranschicht
43
Spalt
44
Resonanzabsorbereinrichtung
45
Resonanzabsorber
46
Trennwand
47
Kammer
48
Trennschlitz
50
Pflanzsubstrat
51
Pflanze
52
Pflanzöffnung
53
Drainageöffnung
54
Pflanzschicht
55
Absorberschicht
56
rohrartige Verlängerung
60
Lärmschutzwand
61
innerer Wandabschnitt v. 60
65
Aktor
D
Durchmesser v. 25
F
Freiraum
P
Pfeil
V
Verbindungslinie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • DE 19643533 C2 [0004]


Anspruch[de]
Lärmschutzeinrichtung für einen Gleiskörper (10),

mit einem Hohlkörper (17), der eine wannenförmiges Unterteil (18) aufweist, das mit einem Oberteil (19) verschlossen ist,

mit einer Mehrzahl von im Oberteil (19) vorgesehenen Schalleintrittsöffnungen (25),

und mit einer im Hohlkörper (17) vorgesehenen Absorberanordnung (31), die zur zumindest teilweisen Absorption des durch die Schalleintrittsöffnungen (25) in den Hohlkörper (17) eindringenden Schalls dient.
Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorberanordnung (31) poröse Absorberelemente (32, 33) aufweist. Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Absorberelemente (32) eine pyramiden- oder kegelförmige Form aufweist. Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Unterteil (19) des Hohlkörpers (17) Befestigungslaschen (20) für das Befestigen des Hohlkörpers (17) am Schienenbett (11) und insbesondere an einer Schienenschwelle (12) vorgesehen sind. Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem in Gebrauchslage befestigten Hohlkörper (17) und der Oberseite der Schiene (14) einen Freiraum (F) verbleibt. Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (19) frei ist von Schalleintrittsöffnungen (25). Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalleintrittsöffnungen (25) unterschiedliche Querschnittsabmessungen (D) aufweisen. Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorberanordnung (31) eine Resonanzabsorbereinrichtungen (44) aufweist. Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalleintrittsöffnung (25) an das sich im Hohlkörper (17) an die Schalleintrittsöffnung (25) anschließende Volumen angepasst wird. Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlkörper (17) Trennwände (46) vorgesehen sind, die den Hohlkörperinnenraum (30) in mehrere Kammern (47) unterteilen. Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kammer (47) eine Schalleintrittsöffnung (25) zugeordnet ist. Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlkörper (17) zumindest eine Schwingungsmembran (40) vorhanden ist. Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Schwingungsmembran (40) gerkoppelter ansteuerbarer Aktor (65) im Hohlkörper (17) angeordnet ist. Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 10 in Verbindung mit Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Kammer (47) eine Schwingungsmembran (40) vorgesehen ist. Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalleintrittsöffnung (25) von einer wasserundurchlässigen Wasserschutzmembran (35) verschlossen sind. Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlkörper (17) zusätzlich zur Absorberanordnung (31) Pflanzsubstrat (50) vorgesehen ist, das zur Bepflanzung dient. Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar unterhalb des Oberteils (1) eine Pflanzschicht (54) mit dem Pflanzsubstrat (50) vorgesehen ist, die von den Schalleintrittsöffnungen (25) durchsetzt wird.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com