PL199086B1

PL199086B1 - Segment ściany dźwiękochłonnej, ściana dźwiękochłonna utworzona z segmentów dźwiękochłonnych, sposób wytwarzania segmentu ściany dźwiękochłonnej oraz sposób wytwarzania ściany dźwiękochłonnej

Info

Publication number: PL199086B1
Application number: PL338499A
Authority: PL
Inventors: Bernd Oleiko; Norbert Brand; Klaus Oberländer
Original assignee: Evonik Roehm Gmbh
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 2000-02-18
Publication date: 2008-08-29
Also published as: DE19906989A1; CA2299027A1; ATE338849T1; TW522196B; JP2000240016A; PL338499A1; CN1266127A; DE50013413D1; HK1029610A1; CN1237231C; EP1029984B1; US6305492B1; CA2299027C; EP1029984A1

Abstract

Wynalazek dotyczy segmentu (1) sciany d zwi e- koch lonnej, przyk ladowo do ulic, autostrad albo dróg szynowych itp., przy czym segment (1) sciany d zwi e- koch lonnej jest wykonany z przezroczystych p lyt (3), korzystnie przezroczystych p lyt z tworzywa sztucz- nego oraz srodków ustalaj acych przezroczyste p lyty. Przezroczysta p lyta jest ukszta ltowana wokó l linii (4) prostopad lej do powierzchni ustawienia zamontowa- nej sciany d zwi ekoch lonnej, przy czym pod poj eciem kszta ltowania nale zy rozumie c wybrzuszenie i/lub zaginanie. Ponadto w przypadku p lyt z tworzywa sztucznego, korzystnie ze szk la akrylowego, w p lycie osadzone s a nitki tworzywa sztucznego, które prze- ciwdzia laj a tworzeniu si e odprysków podczas z lama- nia i stanowi a uznane urz adzenie do ochrony przed ptakami. Sciana d zwi ekoch lonna, zestawiona z seg- mentów, jest na ca lej d lugo sci i wysoko sci przezro- czysta, poniewa z mi edzy poszczególnymi segmen- tami nie s a potrzebne s lupy no sne i/lub konstrukcje no sne. W stanie wbudowanym korzystnie wst epnie napr ezone segmenty opieraj a si e wzajemnie z boku i na ko ncach sciany albo w dowolnie wybranych odst epach o s lupy no sne. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest segment ściany dźwiękochłonnej, stosowany przykładowo na ulicach, autostradach albo drogach szynowych i tym podobnych. Przedmiotem wynalazku jest również ściana dźwiękochłonna, utworzona z segmentów dźwiękochłonnych. Dalszym przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania segmentów ściany dźwiękochłonnej oraz sposób wytwarzania ściany dźwiękochłonnej, zbudowanej z segmentów.

Do ochrony mieszkańców przed hałasem komunikacyjnym stosuje się od lat wały, ściany lub elewacje dźwiękochłonne. Ze względu na potrzebną dużą ilość miejsca, wały są usytuowane korzystnie na wolnej przestrzeni, natomiast w obszarach miejskich, przy konstrukcjach mostowych, a także przy odcinkach dróg szynowych stosuje się ściany lub elewacje dźwiękochłonne.

Aby jednak pomimo ustawienia wysokich ścian dźwiękochłonnych nie oddzielić całkowicie kierowcy samochodu i/lub pasażerów pojazdu, także pojazdu szynowego od otoczenia, a więc przykładowo w celu zapobieżenia powstaniu możliwego „efektu tunelowego”, ściany te wykonuje się często, jako częściowo przezroczyste.

W tym celu przezroczyste szyby są osadzane w ramach, a w okreś lonych przypadkach dodatkowo stosuje się siatkę drucianą do ochrony przed odpadaniem kawałków szkła w przypadku uszkodzenia ściany.

Z opisu DE 4230786 A1 jest znany segment ś ciany dź wię kochł onnej, który skł ada się z dwóch pionowych słupów i jednej w zasadzie prostokątnej ramy, umieszczonej pomiędzy nimi i zawierającej płytę dźwiękochłonną. Rama posiada dwa pionowe dźwigary oraz łączący je dźwigar usztywniający. Prostokątna płyta dźwiękochłonna jest wsuwana w ramę i w niej mocowana w sposób rozłączny, przy czym jej górny obszar wystaje ponad ramę.

Z punktu widzenia wymiarów należ y stwierdzić , ż e wsunię ta do ramy pł yta dź wię kochł onna z tworzywa sztucznego jest do 50% wyższa od ramy lub od pionowych dźwigarów ramy, dzięki czemu przy zadanej wysokości segmentu rama ma wysokość, która w przybliżeniu wynosi 2/3 wysokości płyty dźwiękochłonnej.

Pomimo, że segmenty ściany dźwiękochłonnej według opisu DE 4230786 A1 umożliwiają korzystne zastosowanie przezroczystych płyt z tworzywa sztucznego, to przez zastosowanie konstrukcji ramy na około 2/3 wysokości płyty dźwiękochłonnej powstaje zawsze optyczne wrażenie „masywnej” konstrukcji. Dla wrażenia optycznego, „swobodnie wystająca część”, a więc część płyty przewyższająca konstrukcję ramy, jest znacząca.

Poza tym stosunkowo duża część powierzchni drogiej płyty z tworzywa sztucznego jest utrzymywana całkowicie w ramie, wskutek czego zamierzone oddziaływanie takiej konstrukcji jako konstrukcji „lżejszej” nie jest spełnione w ogóle lub tylko w ograniczonym zakresie.

Z opisu EP 0 384 996 jest znana ściana dźwiękochłonna, której płyty, mają ce prostopadle do ściany usztywnienie, są wykonane z przezroczystego materiału. Poziomo wypukłe płyty wymagają zastosowania środków podpierających, aby uzyskać prostopadłą ścianę, co podwyższa koszty wykonania.

Z opisu DE 2743980 A jest znana ściana osłonowa zwłaszcza ściana dźwiękochłonna. Jest to skomplikowana konstrukcja, w której w przestrzeni pośredniej pomiędzy nośną ścianą, a pojedynczymi elementami jest umieszczony materiał pochłaniający dźwięk. Ściana wykonana jest w postaci pofalowanej i jest wstawiona w grunt, a jej elementy wystają na 1/3 wysokości całej ściany. Ściana jest uszczelniona gruntem ze wszystkich stron.

Z opisu EP 0 392 923 jest znany parkan, utworzony z elementów w postaci litery V, połączonych między sobą przez kształtowe złącze wpust-wypust, utworzone przez element łączący i osadzonych w cokole. Parkan ten jest łatwo montowany.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie segmentu ściany dźwiękochłonnej, który posiadałby „optycznie lżejsze” wrażenie, a jednocześnie był wystarczająco stabilny wobec naporu wiatru, przy czym pomiędzy segmentami powinno być jak najmniej albo wcale optycznie zakłócających słupów albo konstrukcji ramowych.

Zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że przezroczysta płyta ma wypukły profil przekroju poprzecznego i rozciąga się wokół linii pionowej, prostopadłej do powierzchni ustawienia segmentu w wyobrażalnej ścianie dźwiękochłonnej, a wypukłość profilu jest utworzona za pomocą, co najmniej jednego promienia krzywizny.

PL 199 086 B1

Korzystnie profil przekroju poprzecznego płyty w dwóch pionowych obszarach końcowych na jej lewym i prawym brzegu jest tak zagięty, że cały profil jest podzielony na lewy i prawy odcinek oraz środkowy odcinek.

Według wynalazku lewy odcinek jest zagięty po promieniu krzywizny pod kątem α, a prawy odcinek po promieniu krzywizny pod kątem β.

W innym wykonaniu, pomię dzy lewym odcinkiem, a prawym odcinkiem jest usytuowany ś rodkowy odcinek, wykonany z promieniem krzywizny równym zero.

W jeszcze innym wykonaniu, lewy odcinek jest zagięty pod kątem α, a prawy odcinek pod kątem β.

We wszystkich wykonaniach kąty kąt α i β wynoszą miedzy 180° a 75°.

Korzystnie promień krzywizny środkowego odcinka, przy grubości płyty około 20 mm, wynosi między 600 mm a 1200 mm.

Według wynalazku obszary końcowe płyty mają, co najmniej jednakowy odstęp od środkowego odcinka.

Zgodnie z wynalazkiem przezroczysta płyta jest wykonana ze szkła organicznego lub nieorganicznego, korzystnie z tworzywa sztucznego, zwłaszcza ze szkła akrylowego.

Korzystnie płyta zawiera nitki z przędzy jednowłókienkowej, wykonane z poliamidu, które mają barwę kontrastową i przebiegają prostopadle do krawędzi dolnej płyty.

Według wynalazku segment zawiera, co najmniej jeden środek do ustalania płyty, korzystnie kształtkę betonową, w postaci cokołu lub fundamentu, wyposażoną w elementy mocujące do osadzanej płyty.

Korzystnie kształtki betonowe są wykonane z betonu polimerowego.

Zadaniem wynalazku jest także opracowanie ściany dźwiękochłonnej, zestawionej z omówionych powyżej segmentów, która mogła być szybko i łatwo montowana, w szczególności bez użycia środków łączących, a jej powierzchnia powinna być prawie całkowicie przezroczysta, łatwa w naprawach i korzystna w eksploatacji.

Zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że segmenty są ustawione obok siebie w linii ustawienia i przylegają do siebie obszarami brzegowymi własnym, sprężystym zamknięciem siłowym.

Korzystnie zewnętrzne obszary brzegowe końcowych segmentów stykają się sprężystym zamknięciem siłowym ze słupami nośnymi.

W innym wykonaniu koń cowe obszary brzegowe, co najmniej dwóch z ustawionych szeregowo, sąsiadujących ze sobą segmentów są połączone za pomocą dodatkowych segmentów z przezroczystej płyty, tworzących słup nośny, który ma w przekroju poprzecznym kształt podobny do kątownika.

Korzystnie kąt rozwarcia profilu dodatkowego segmentu w postaci kątownika wynosi między 90° a 180°.

Według wynalazku dodatkowe segmenty po utworzeniu słupa nośnego mają kształt litery Y lub T.

Zadaniem wynalazku jest również opracowanie sposobu wytwarzania segmentów ściany dźwiękochłonnej, które odznaczając się całkowitą przezroczystością mogłyby być w prosty sposób łatwo zestawiane w wytrzymałą ścianę dźwiękochłonną, w zasadzie bez potrzeby stosowania środków łączących.

Zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że przygotowuje się przezroczystą płytę ze szkła organicznego lub nieorganicznego, korzystnie ze szkła akrylowego, którą poddaje się kształtowaniu dla utworzenia wypukłości wokół linii pionowej, prostopadłej do powierzchni ustawienia segmentu w wyobrażalnej ścianie dźwiękochłonnej, a następnie płytę poddaje się działaniu sił naciskowych i uzyskuje się w płycie wstępne naprężenie własne, po czym w zależności od potrzeb płytę osadza się w przygotowanej, przynależ nej kształ tce betonowej.

Korzystnie przygotowaną przezroczystą płytę ze szkła akrylowego najpierw wygina się na gorąco na jej obu odcinkach brzegowych w temperaturze powyżej temperatury Tg szkła akrylowego, a nastę pnie ś rodkowy odcinek wybrzusza się na zimno, w temperaturze poniż ej temperatury Tg.

Według wynalazku wybrzuszanie na zimno prowadzi się za pomocą obciążenia ciężarem środkowego odcinka, po czym w stanie obciążenia płytę poddaje się działaniu urządzenia napinającego, do utrzymania wstępnego naprężenia.

Wreszcie ostatnim zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania ściany dźwiękochłonnej zestawionej ze wspomnianych segmentów, która odznaczałaby się prostotą montażu i wysoką wytrzymałoś cią na warunki atmosferyczne.

PL 199 086 B1

Zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że segmenty ustawia się obok siebie wzdłuż linii ustawienia, której długość ustala się, jako korzystnie mniejszą od długości ustawionych bezpośrednio obok siebie segmentów, bez obciążenia własnego, po czym w segmentach wywołuje się siły sprężystości i segmenty łączy się ze sobą i z ewentualnymi słupami nośnymi za pomocą sprężystego zamknięcia siłowego.

W innym wykonaniu sposobu, co najmniej dwa z ustawionych szeregowo, są siadują cych ze sobą segmentów łączy się ze sobą za pomocą przezroczystych, dodatkowych segmentów, z których tworzy się słup nośny.

Segmenty według wynalazku, jak i ściana dźwiękochłonna z nich utworzona mają szereg zalet:

Do zbudowania ściany dźwiękochłonnej nie są potrzebne słupy nośne i/lub konstrukcje nośne między poszczególnymi segmentami, co umożliwia po raz pierwszy ustawienie przezroczystych ścian dźwiękochłonnych z „przezroczystymi słupami”, to znaczy po raz pierwszy jest możliwe uzyskanie całkowicie przezroczystej ściany dźwiękochłonnej, bez zakłócających wrażenie optyczne nieprzezroczystych słupów, jak i zachowanie odstępów między nieprzezroczystymi słupami, wynoszących sześć, osiem lub więcej metrów.

Segmenty ściany dźwiękochłonnej są samonośne i stabilne wobec wpływów atmosferycznych, występujących naporów wiatru, aktów wandalizmu i innych obciążeń, określonych przykładowo w przepisach ZTV LSW 88.

Ukształtowanie segmentów wokół linii pionowej, prostopadłej do kierunku ustawienia ściany, umożliwia uzyskanie większej powierzchni podstawy i tym samym lepiej nadaje się do odprowadzania obciążających sił, wynikających, przykładowo z działania wiatru, do cokołu lub fundamentów.

Segmenty ściany dźwiękochłonnej według wynalazku, szczególnie wykonane z promieniami krzywizny, posiadają dostatecznie dużą głębokość statyczną, natomiast w przypadku zagięć o większych kątach, segmenty ściany dźwiękochłonnej według wynalazku posiadają wysoką stabilność i przydatność do róż nego zastosowania.

Wybrzuszenia i zagięcia można łączyć ze sobą w tym samym segmencie, co prowadzi do dalszego polepszenia stabilności i przydatności segmentu.

Ścianą dźwiękochłonną, która zawiera segmenty według wynalazku lub jest z nich wykonana, jest przezroczysta na całej długości i wysokości. Dzięki temu unika się tak zwanego efektu tunelowego, to znaczy uczestnicy ruchu, np. pasażer pojazdu szynowego lub kierowca samochodu, nie są odizolowani od otoczenia.

Wbudowanie segmentów według wynalazku w ścianę dźwiękochłonną dokonuje się z ich wstępnym naprężeniem, dzięki czemu w gotowej ścianie dźwiękochłonnej te segmenty opierają się o siebie z siłą sprężystości, wynikającą z wstępnego naprężenia płyty. Z samego ukształtowania profilu przekroju poprzecznego płyty wynika także łatwiejsze zestawianie segmentów w ścianę, a tym samym także oszczędność w kosztach.

Segmenty według wynalazku można łatwo i w prosty sposób łączyć z płytami lub segmentami znanymi ze stanu techniki, co pozwala na budowanie ścian dźwiękochłonnych o różnym wyglądzie i przeznaczeniu.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia segment ściany dźwiękochłonnej w postaci płyty z osadzonymi nitkami, w widoku perspektywicznym, fig. 2 - profil przekroju poprzecznego płyty, który na całym swoim przebiegu jest ukształtowany za pomocą wielu promieni krzywizny, fig. 3 - profil przekroju poprzecznego płyty, który na całym swoim przebiegu posiada tylko jeden promień krzywizny, fig. 4 - profil przekroju poprzecznego płyty o płaskim przebiegu z zagięciem w dwóch obszarach brzegowych, fig. 5 - profil przekroju poprzecznego płyty, który posiada krzywiznę tylko w dwóch obszarach brzegowych, fig. 6 - profil przekroju poprzecznego płyty, który posiada zagięcia w dwóch obszarach brzegowych, a środkowy odcinek jest wybrzuszony, fig. 7 - profil przekroju poprzecznego płyty z fig. 1, fig. 8 - trzy segmenty przed ich zestawieniem w ścianę dźwiękochłonną, fig. 9a - ścianę dźwiękochłonną utworzoną z trzech segmentów, fig.9b - ścianę dźwiękochłonną zestawioną z trzech inaczej ukształtowanych segmentów, fig. 10 - widok z góry na wycinek innej ściany dźwiękochłonnej, a fig. 11 - widok z góry na wycinek jeszcze innej ściany dźwiękochłonnej, która zawiera segmenty znane ze stanu techniki.

Na fig. 1 jest przedstawiony w widoku perspektywicznym przykładowy segment 3 ściany dźwiękochłonnej, utworzony w postaci przezroczystej płyty 1. Płyta 1 z tworzywa sztucznego-szkła akrylowego jest wypukła wokół linii pionowej 4, prostopadłej do powierzchni ustawienia 5 segmentu 3, jak to będzie jeszcze dalej wyjaśnione. Płyta 1 posiada obszar 6, który leży w pobliżu jej lewego brzegu 7,

PL 199 086 B1 oraz obszar 8, który leży w pobliżu jej prawego brzegu 9. W obu obszarach 6, 8 płyta 1 jest silnie zakrzywiona tak, że jest podzielona na lewy odcinek 10, prawy odcinek 11 i środkowy odcinek 12. Oba odcinki 10, 11 stanowią płaską powierzchnię, natomiast środkowy odcinek 12 tworzy zakrzywioną płaszczyznę o jednym promieniu krzywizny r1 na całej długości. Kąty α i β między lewym lub prawym odcinkiem 10, 11 a odcinkiem środkowym 12 mają jednakową wielkość, mogą jednak przyjmować różne wartości. Wartości te leżą korzystnie w zakresie między 180° a 75°. Krzywizny w lewym obszarze 6 lub w prawym obszarze 8 są utworzone za pomocą promieni r2, r3.

W płycie 1 są osadzone nitki 2 z poliamidu, które przebiegają równolegle do siebie i prostopadle do powierzchni ustawienia 5 od dolnej krawędzi 13 do górnej krawędzi 14. Odstęp a między sąsiadującymi nitkami 2 wynika z właściwości materiału płyty 1 do tworzenia podczas procesu niszczenia płyty 1 odłamków. Odstęp a korzystnie wynosi około 30 mm.

Profil przekroju poprzecznego środkowego odcinka 12 płyty 1 ma przebieg, który odpowiada wycinkowi obwodu koła, którego promień jest równy promieniowi krzywizny w środkowym odcinku 12. Ten promień krzywizny dla segmentów przeznaczonych do budowy ścian dźwiękochłonnych na dużych obszarach jest w zasadzie dobierany dowolnie, jednak w praktyce, w zależności od sposobu wytwarzania i grubości stosowanych płyt, zwłaszcza dla przypadku płyt z tworzywa sztucznego, zwłaszcza ze szkła akrylowego, szczególnie celowym okazał się promień, który nie przekracza dwustukrotnej grubości płyty. Korzystnie promień jest większy albo równy trzystukrotnej grubości płyty, o ile zastosowano szkło akrylowe.

Na fig. 2 jest przedstawiony profil przekroju poprzecznego płyty 1, który na całym przebiegu ma krzywiznę, utworzoną przez szereg zmiennych promieni krzywizny r₄, Γ₅....η. W niniejszym przykładzie, promień krzywizny wzrasta począwszy od lewego brzegu 7 aż do osi symetrii 15 profil przekroju poprzecznego, a w kierunku prawego brzegu 9 - maleje. Taki przebieg nie jest w żadnym razie niezbędny, a także nie musi to być profil symetryczny.

Na fig. 3 jest przedstawiony profil przekroju poprzecznego płyty 1, który na całym swoim przebiegu ma tylko jedną krzywiznę o promieniu krzywizny r1.

Na fig. 4 jest przedstawiony profil przekroju poprzecznego płyty 1, która posiada zagięcia tylko w dwóch obszarach 6, 8, w pobliżu lewego i prawego brzegu 7, 9. Odstęp b obszaru 6 od lewego brzegu 7 i odstęp c obszaru 8 od prawego brzegu 9 ma w tym przykładzie jednakową wielkość, co nie jest jednak konieczne. Dzięki zagięciom tylko w dwóch obszarach 6, 8 płyty 1 posiada lewy odcinek 10, prawy odcinek 11 i środkowy odcinek 12, który przebiega płasko, a więc przebiega po krzywiźnie o promieniu krzywizny wynoszącym zero. Kąt α między lewym odcinkiem 10, a środkowym odcinkiem 12 lub kąt β między prawym odcinkiem 11, a środkowym odcinkiem 12 może być swobodnie dobierany, korzystnie leży on między 180° a 75°.

Na fig. 5 jest przedstawiony profil przekroju poprzecznego płyty 1, podobny do profilu z fig. 4, różniący się tylko tym, że we wspomnianych obszarach 6, 8, posiada promienie krzywizny.

Na fig. 6 jest przedstawiony profil przekroju poprzecznego płyty 1, podobny do profilu z fig. 4, różniący się tym, że środkowy odcinek 12 posiada wybrzuszenie, wykonane jednym promieniem krzywizny r1. Możliwe jest również ukształtowanie, w którym środkowy odcinek 12 jest wykonany różnymi promieniami krzywizny, a także, że kilka obszarów w środkowym odcinku 12 nie ma promienia krzywizny, a więc jest płaskich. Również kąty α, β mogą być dobierane dowolnie i korzystnie leżą między 190° a 75°.

Na fig. 7 jest przedstawiony profil przekroju poprzecznego płyty 1, podobny do profilu z fig. 6, odróżniający się tylko tym, że we wspomnianych obszarach 6, 8 posiada promień krzywizny r2 dla lewego obszaru 6 i promień krzywizny r3 dla prawego obszaru 8.

Pod pojęciem „kształtowanie” należy rozumieć przykładowo wypukłość albo szereg wypukłości, zagięcie lub szereg zagięć, jak również kombinację jednego lub szeregu wypukłości z jednym lub szeregiem zagięć.

„Wypukłość” oznacza np. zakrzywienie lub ukształtowanie w rodzaju czaszy przebiegające w kierunku pionowym płyty, które w odniesieniu do grubości przezroczystej płyty można wykonać ze stosunkowo dużymi promieniami.

„Zagięcie”oznacza np. zgięcie w kierunku pionowym płyty, które, w odniesieniu do grubości płyty, jest wykonane ze stosunkowo niewielkim promieniem, albo w zależności od sposobu wytwarzania za pomocą niewielkiego kąta.

PL 199 086 B1

Zarówno do wypukłości, jak i zagięcia odnosi się to, że odpowiednie kształtowanie nie musi się przy tym rozciągać na całej długości i/lub wysokości płyty, przy czym ukształtowanie w odniesieniu do długości i/lub wysokości może również występować jedynie na pewnych odcinkach płyty.

Jak już wspomniano, płyta jest przezroczysta, a więc musi być wykonana w zasadzie ze szkła lub materiałów w rodzaju szkła. Pod pojęciem szkła rozumie się ogólnie materiały o amorficznym, niekrystalicznym stanie stałym. Na płyty według wynalazku użyteczne są przede wszystkim szkła nieorganiczne i organiczne.

W przypadku szkieł nieorganicznych chodzi przeważ nie o tlenkowe produkty wytapiania, które przez proces zeszklenia bez wykrystalizowania składników fazy topienia są przeprowadzane w stan stał y.

Temperaturę procesu zeszklenia wykorzystuje się przy tym do charakteryzowania szkła i wyraża się np. jako zmianę wydłużenia termicznego przy schładzaniu lub ogrzewaniu szkła. W ramach wynalazku temperaturę, w której zachodzi ta zmiana, określono jako temperaturę zeszklenia lub temperaturę transformacji Tg.

Spośród możliwych do stosowania według wynalazku szkieł nieorganicznych, szczególne znaczenie mają szkła techniczne. Szkło techniczne składa się korzystnie ze schłodzonych stopów dwutlenku krzemu (SiO2), tlenku wapnia (CaCO), tlenku sodu (Na2O) z częściowo większymi ilościami trójtlenku boru (B2O3), tlenku glinu (Al2O3), tlenku ołowiu (PbO), tlenku magnezu (MgO), tlenku baru (BaO), tlenku potasu (K2O) i innymi dodatkami.

Korzystniejszymi dla wynalazku szkłami od wyżej wspomnianych szkieł nieorganicznych (a więc przede wszystkim szkieł krzemionkowych) są szkła organiczne. Chodzi tutaj o amorficzne tworzywa sztuczne, które dzięki szczególnym właściwościom optycznym (przepuszczalność, współczynnik załamania, rozproszenie, optyczna jednorodność) mogą korzystnie zastąpić szkło nieorganiczne. W przypadku tego rodzaju polimerów chodzi zwłaszcza o tworzywa termoplastyczne, a także o tworzywa utwardzalne, przykładowo na bazie żywicy epoksydowej.

Najważniejszymi szkłami organicznymi do tworzenia płyt segmentów według wynalazku są polimetylometakrylany („szkło akrylowe”), poliwęglany, polichlorek winylu, polistyreny i podobne materiały.

Do szczególnie korzystnych przezroczystych tworzyw sztucznych należą między innymi poli(met)akrylany, poliwęglany, polichlorek winylu, jak również mieszaniny tych tworzyw sztucznych.

Korzystnie, płyta z tworzywa sztucznego jest wykonana ze szkła akrylowego. Szkło akrylowe nadaje się szczególnie do stosowania, jako część przezroczysta segmentu ściany dźwiękochłonnej, ponieważ odznacza się wysoką przepuszczalnością światła, przejrzystością, odpornością na zarysowanie, dużą sztywnością i wysokim modułem sprężystości wzdłużnej, i tym samym poza odpornością na działanie światła i warunki atmosferyczne spełnia się istotne warunki odnośnie przezroczystej części segmentu według wynalazku.

Jak już wspomniano, korzystnie płyta ze szkła akrylowego zawiera pojedyncze nitki lub w postaci kratownicy lub siatki z poliamidu, polipropylenu lub innego tworzywa sztucznego, nietolerowanego przez tworzywo sztuczne matrycy, korzystnie nitki wykonane z przędzy jednowłókienkowej.

Wtopione nitki poliamidu charakteryzują się dużą wytrzymałością i są umieszczone równolegle do siebie i w określonym odstępie, który wynika z wielkości odprysków, jakie mogłyby powstać podczas złamania takiej szyby ze szkła akrylowego. Ukierunkowanie przebiegających prostoliniowo nitek jest dowolne, jednak zalecane jest ukierunkowanie prostopadłe do powierzchni ustawienia. Zasadniczo możliwe jest również umieszczenie włókien, w którym nitki z powodu dwóch ukierunkowań krzyżują się i tym samym tworzą siatkę lub kratownicę. Dlatego zbędne są dodatkowe urządzenia do wychwytywania odłamków, co powoduje, że konstrukcja jest tańsza. Ponadto dzięki barwnym (kontrastowym) nitkom w porównaniu do otoczenia jest uniemożliwione zderzanie się przelatujących ptaków ze ścianą dźwiękochłonną.

Do wytwarzania przezroczystych płyt ze szkieł organicznych stosowane są sposoby nieciągłe oraz ciągłe, w których przezroczyste płyty segmentów otrzymuje się korzystnie w trzech etapach kształtowania.

Szczególnie korzystnym sposobem wytwarzania płyt z tworzywa sztucznego, zwłaszcza płyt ze szkła akrylowego, jest tak zwany sposób komorowy, ewentualnie jego odmiana, tak zwany proces

Rostero (patrz Ullmann, 5. wydanie, hasło „Casting of Acrylic Glas”), sposób wytwarzania w kąpieli wodnej, albo również polimeryzacja w autoklawie.

PL 199 086 B1

Sposoby te szczególnie nadają się w ramach wynalazku do wytwarzania płyt z tworzywa sztucznego, z mas podlegających polimeryzacji, którymi korzystnie są masy, które w swoim składzie zawierają etylenowo nienasycone monomery i/lub wstępnie polimeryzowane monomery, w postaci tak zwanego syropu.

Do wymienionych etylenowo nienasyconych monomerów, które mogą być zawarte w masach podlegających polimeryzacji, należą między innymi: ester winylowy, ester kwasu akrylowego, przykładowo metylo- i etyloakrylan, ester kwasu metakrylowego, przykładowo metakrylan metylu, metakrylan etylu, metakrylan butylu i metakrylan etyloheksylu, chlorek winylu, chlorek winylidenu, octan winylu, styren, podstawione styreny z jednym podstawnikiem alkilowym w łańcuchu bocznym, jak np.

α-metylostyren i α-etylostyren, podstawione styreny z jednym podstawnikiem alkilowym w pierścieniu, jak przykładowo winylotoluen i p-metylostyren, chlorowcowane styreny, jak przykładowo monochlorostyreny, dichlorostyreny, tribromostyreny i tetrabromostyreny, eter winylowy i izopropenylowy, pochodne kwasu maleinowego, jak przykładowo bezwodnik kwasu maleinowego, bezwodnik kwasu metylomaleinowego, imid maleinowy, imid kwasu metylomaleinowego i dieny, jak przykładowo 1,3-butadien i diwinylobenzen, korzystne są estry akrylowe, estry kwasu metakrylowego, octan winylowy, chlorek winylu, chlorek winylidenu, styren, eter winylowy, eter izopropenylowy i dieny, szczególnie korzystny jest metakrylan metylu.

Szczególnie korzystne jest, gdy jako nadającą się do polimeryzacji masę stosuje się żywicę zawierającą (met)akrylan o składzie:

(Met)akrylan (A)	20-99,9% wag.
Komonomery ( B )	0-79,9% wag.
Polimery (C), rozpuszczalne w (A) lub (B)	0,1-70,0% wag.

natomiast w odniesieniu do 100 części składników (A)-(C) stosuje się:

Inicjatory (D)	0,1-5 części wag.
Zwykłe środki pomocnicze do obróbki (E)	0-10 części wag.

(Met)akrylan oznacza związki akrylo- i/lub metakrylowego, wymienione przykładowo powyżej. Komonomery są związkami, które kopolimeryzują z (met)akrylanami. Do nich należą między innymi wyżej wymienione monomery, które nie są (met)akrylanem. Polimery, które mogą być zawarte w stanie rozpuszczonym w masie nadającej się do polimeryzacji, stanowią przykładowo polimery albo polimery mieszane wyżej wymienionych składników monomerowych. Inicjatory i środki pomocnicze do obróbki będą opisane poniżej.

Wyżej wymienione monomery, mogą być stosowane również, jako mieszaniny, jak również w postaci wstępnie polimeryzowanej, jako tak zwane syropy.

Wszystkie wymienione monomery są dostępne w handlu. Mogą być one również wytworzone w każdy inny sposób, znany specjalistom.

Masy nadające się do polimeryzacji mogą zawierać zwykłe dodatki. Przykładowo wymienia się następujące dodatki: środki antystatyczne, przeciwutleniacze, środki antyadhezyjne, środki ognioochronne, środki smarne, barwniki, środki polepszające płynność, wypełniacze, stabilizatory świetlne i organiczne związki fosforu, jak fosfity albo fosfoniany, pigmenty, środki do ochrony przed wpływami atmosferycznymi i zmiękczacze.

Dodatki stosuje się w zwykłej ilości, to znaczy do 80% wagowych, korzystnie do 30% wagowych w odniesieniu do masy całkowitej. Jeżeli ilość jest większa niż 80% wagowych, w odniesieniu do masy całkowitej, wówczas mogą być zakłócone właściwości masy nadającej się do polimeryzacji, jak np. zdolność do obróbki.

Formy zastosowane w sposobie komorowym albo procesie Rostero posiadają na ogół, co najmniej częściowo powierzchnię wewnętrzną ze szkła nieorganicznego.

Pod pojęciem „forma” należy tutaj rozumieć wszystkie stosowane zazwyczaj formy. Forma to może być zestawiona z różnych części, przy czym część formy posiada powierzchnię szklaną.

PL 199 086 B1

Pojęcie „co najmniej częściowo” oznacza, że udział powierzchni szklanej, w odniesieniu do całej wewnętrznej powierzchni formy wynosi co najmniej 10%, korzystnie powyżej 30%, a szczególnie korzystnie powyżej 80%.

Korzystna forma obejmuje przykładowo dwie płyty szklane, płytę pokrywową i płytę denną, które na bokach są uszczelnione za pomocą odpowiednich środków i oddzielone, na przykład taśmami i sznurami wzmacniającymi. Płyty szklane mogą być przykładowo spinane zaciskami metalowymi i przykładowo mają powierzchnię 2 m x 3 m albo 2 m x 4 m, a grubość około 2-30, korzystnie 4-20 mm. Ponadto znane są również tak zwane komory wielokrotne, zwłaszcza komory podwójne, które mają konstrukcję warstwową, przy czym środkowe płyty szklane stykają się po obu stronach z masami nadającymi się do polimeryzacji.

W przypadku sposobów komorowych albo procesu Rostero, masa nadająca się do polimeryzacji po napełnieniu formy ulega polimeryzacji z uzyskaniem kształtki. Pod pojęciem polimeryzacji należy tutaj rozumieć wszystkie sposoby znane w tej dziedzinie, które zachodzą w masie, jak np. polimeryzacja w masie, jaka jest opisana przykładowo w publikacji Houben-Weyl, tom E20, część 2 (1987), str. 1145 i dalsze.

Polimeryzacja może przebiegać rodnikowo, jak i jonowo, przy czym korzystna jest polimeryzacja rodnikowa. Może ona przebiegać termicznie, przez promieniowanie i przez inicjatory, przy czym korzystnie stosuje się inicjatory, które tworzą rodniki. Warunki polimeryzacji zależą od wybranych monomerów i układu inicjatorów i są powszechnie znane.

Do korzystnych inicjatorów należą między innymi ogólnie znane inicjatory azo, jak AIBN lub 1,1-azobicykloheksanokarbonitryl, jak również związki nadtlenkowe, jak nadtlenek metyloetyloketonu, nadtlenek acetyloacetonu, nadtlenek ketonu, nadtlenek metyloizobutyloketonu, nadtlenek cykloheksanonu, nadtlenek dibenzoilu, nadtlenobenzoesan tert.-butylu, nadtlenoizopropylowęglan tert.-butylu, 2,5-bis(2-etyloheksanoilo-nadtleno)-2,5-dimetyloheksan, nadtleno-2-etyloheksanian tert.-butylu, nadtleno-3,5,5-trimetyloheksanian tert.-butylu, 1,1-bis(tert.-butylonadtleno)cykloheksan, 1,1-bis(tert.-butylonadtleno)3,3,5-trimetylocykloheksan, wodoronadtlenek kumylu, wodoronadtlenek tert.-butylu, nadtlenek dikumylu, nadtlenodiwęglan bis(4-tert.-butylocykloheksyl) mieszaniny dwóch lub więcej z wymienionych zwią zków, jak również mieszaniny wymienionych zwią zków z nie wymienionymi związkami, które również mogą tworzyć rodniki.

Po otrzymaniu płyty, jest ona wyjmowana z formy. Proces ten można wspomagać przez zewnętrzne lub wewnętrzne środki antyadhezyjne.

Zwłaszcza sposób komorowy, jak i proces Rostero, nadaje się do wytwarzania płytowego segmentu ściany dźwiękochłonnej z tworzywa sztucznego z leżącymi wewnątrz nitkami, zatopionymi w otaczają cej matrycy z tworzywa sztucznego, korzystnie z innego, nie tolerowanego materiał u tworzywa sztucznego, które w przypadku złamania utrzymują razem odpryski, powstające podczas pęknięcia. Takie szyby są znane np. z opisu EP 0531982.

Oprócz omawianych nieciągłych odmian sposobu, możliwe są również ciągłe sposoby wytwarzania płyt, przykładowo, przez wytłaczanie płyt z mas formierskich.

Dodatkowo możliwe jest wytwarzanie płyt w procesie wytłaczania wspólnego, w którym pasma materiału tworzywa sztucznego, nie tolerowane z pierwszym materiałem sztucznym matrycy, są wspólnie wytłaczane z drugim materiałem tworzywa sztucznego. Przy tym takie pasma mogą być osadzane w płycie w postaci pojedynczych nitek.

Zarówno w nieciągłym sposobie komorowym, lub w procesie Rostero, jak również w ciągłym sposobie wytłaczania, po wytworzeniu płaskich płyt przeprowadza się dalszy etap formowania albo proces łączenia, aby otrzymać płyty o żądanej geometrii.

Segmenty ściany dźwiękochłonnej według wynalazku, oprócz przezroczystej płyty, posiadają także nie przedstawione środki do ustalania segmentu na podłożu, przykładowo kształtki betonowe w postaci cokoł ów, fundamentów i tym podobnych.

Korzystnie cokoły, fundamenty służą do osadzenia segmentu tylko na niewielkim odcinku przezroczystej płyty, usytuowanym w pobliżu gruntu. Jednak możliwe jest również mocowanie segmentów za pomocą drutów, przebiegających na całej wysokości segmentów, o ile ich zastosowanie nie wpływa niekorzystnie na wrażenie optyczne utworzonej ściany dźwiękochłonnej.

Kształtki betonowe, stanowiące cokoły lub fundamenty, są wyposażone w rynnowe zagłębienia, rowki, uchwyty lub tym podobne elementy, które służą do zamocowania osadzanej przezroczystej płyty na wysokości około 10-30 cm od jej krawędzi dolnej.

PL 199 086 B1

Kształtki betonowe mogą być wykonane z betonu, trocinobetonu albo betonu polimerowego. Korzystny jest beton polimerowy. Jest to określenie dla materiału z betonu, w którym w celu polepszenia właściwości przeróbczych i/lub użytkowych spoiwo hydrauliczne zastąpiono w całości lub częściowo przez dodatki do betonu na bazie żywic syntetycznych, zwłaszcza żywic reaktywnych (beton RH). Beton polimerowy posiada wysoką wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie oraz dużą odporność na chemiczną korozję i mróz. Spoiwo polimerowe może być dodane do mieszaniny, jako jedyne spoiwo (beton epoksydowy) albo może być wprowadzone razem z wodą (beton polimerowo-cementowy).

Kształtki betonowe mają wysokość, mierzoną od fundamentu, w zakresie 0,3-1,5 m, celowo 0,5-1 m, szczególnie korzystnie 0,6-0,8 m.

Jak wspomniano kształtki betonowe mają rynnowe zagłębienia, rowki lub uchwyty, które służą do zamocowania osadzanej przezroczystej płyty, która zostaje zaciśnięta albo zamocowana na wysokości około 10-30 cm.

Segment zestawiony z przezroczystej płyty np. cokoła można łatwo zakotwić w gruncie. W tym celu wystarcza na dowolnym odcinku ściany dźwiękochłonnej o długości 3 m posadowić w stosunkowo dużych odstępach, wynoszących od 6 do 12 m, odpowiednie pale.

W zależnoś ci od potrzeb segment może być utworzony tylko z samej płyty i osadzany, względnie mocowany w zupełnie inny, dowolny sposób.

Na fig. 8 są przedstawione w przekroju poprzecznym trzy segmenty - płyty 1, nie mające wstępnego naprężenia, utrzymywanego za pomocą urządzenia napinającego, są uszeregowane bezpośrednio obok siebie na całkowitej długości d. Odstęp e między słupami nośnymi 16 jest mniejszy od całkowitej długości d wzdłuż linii ustawienia 17.

Na fig. 9a segmenty - płyty 1 z fig. 8 są zestawione w ścianę dźwiękochłonną, w której ich całkowita długość d, wskutek zastosowania płyt 1 z urządzeniem napinającym została zmniejszona do odstępu e między słupami nośnymi 16. Można rozpoznać, że z chwilą usunięcia urządzeń napinających zostają uwolnione własne siły sprężystości płyt 1 tak, że segmenty 1 zostały ściśnięte, to znaczy posiadają mniejsze kąty α i β niż przed wbudowaniem.

Na fig. 9b jest przedstawiona inna postać wykonania ściany dźwiękochłonnej, w której zastosowano segmenty - płyty 1 z fig. 1.

Na fig. 10 jest przedstawiony wycinek widoku z góry na szczególną postać wykonania ściany dźwiękochłonnej według wynalazku, która posiada segmenty - płyty 1 o profilu przekroju poprzecznego według fig. 7. Pomiędzy nimi są usytuowane słupy nośne 18, które są zestawione z dwóch, połączonych środkami łączącymi 19, dodatkowych segmentów - przezroczystych płyt 1a ze szkła akrylowego. Jak przedstawiono płyty te mają postać rozszerzonego kątownika, a po ich złączeniu słupy nośne 18 mają w widoku z góry kształt w postaci litery V. Słupy nośne 18 są zakotwione w nie przedstawionym fundamencie, natomiast segmenty - płyty 1, leżące między słupami nośnymi 18, są mocowane do nich za pomocą środków łączących 19.

Na fig. 11 jest przedstawiony wycinek widoku z góry na szczególną postać wykonania ściany dźwiękochłonnej, która w przeciwieństwie do ściany dźwiękochłonnej według fig. 10 posiada segmenty 20 znane ze stanu techniki, ukształtowane jako płyty płaskie. Segmenty 20 są połączone za pomocą środków łączących 19 ze słupami nośnymi 18a, które są usytuowane między poszczególnymi segmentami 20. Słupy nośne 18a, jak to opisano w związku z fig. 10, są utworzone z dwóch dodatkowych segmentów - przezroczystych płyt 1b w postaci kątownika, połączonych środkami łączącymi 19, dzięki czemu słupy nośne 18a mają w widoku z góry kształt w postaci litery T.

Obie postacie wykonania ściany dźwiękochłonnej, pokazane na fig. 10 i 11, mają wprawdzie słupy nośne 18, 18a lecz są one przezroczyste, dzięki czemu nie zmienia się ogólne wrażenie ściany przezroczystej, lub zmienia tylko w nieznacznym stopniu.

Jak z powyższego wynika ściana dźwiękochłonna, według wynalazku jest prostą konstrukcją, ponieważ segmenty są ustawione wzdłuż linii ustawienia w ten sposób, że lewa strona jednego segmentu graniczy z prawą stroną drugiego segmentu. Pod pojęciem prawa lub lewa strona należy rozumieć położone najbardziej na zewnątrz prawy lub lewy koniec, to znaczy z powodu różnych postaci ukształtowania segmentów nie musi koniecznie chodzić o prawy czy lewy brzeg przezroczystej płyty. Pomiędzy poszczególnymi segmentami nie ma żadnych środków mocujących, jak i słupów nośnych, a jedynie po boku pierwszego i ostatniego segmentu jest usytuowany jeden sł up noś ny i/lub konstrukcja nośna. Pomiędzy tymi obydwoma słupami nośnymi i/lub konstrukcjami nośnymi przebiega linia ustawienia ściany, wzdłuż której segmenty są uszeregowane obok siebie. Jak wspomniano długość linii ustawienia jest korzystnie mniejsza od całkowitej długości uszeregowanych bezpośrednio obok

PL 199 086 B1 siebie segmentów, nie poddanych naprężeniu wstępnemu, dzięki czemu segmenty poddane naprężeniu wstępnemu mogą korzystnie samoistnie utworzyć ścianę dźwiękochłonną. Dzięki wstępnemu naprężeniu, segmenty dociskają się swoimi bokami do siebie i tym samym stabilizują całą ścianę dźwiękochłonną. Można również tak ustawić segmenty, że ich boki są umieszczone w odstępie i połączone między sobą złączami śrubowymi lub w inny sposób. Słupy nośne i/lub konstrukcje nośne na obu końcach ściany dźwiękochłonnej przyjmują obciążenie, oddziałujące na całą ścianę dźwiękochłonną. W uzasadnionych przypadkach, na odcinkach ściany dźwiękochłonnej mogą być usytuowane dodatkowe słupy stabilizujące.

Poniższe przykłady wykonania przedstawiają korzystne właściwości segmentów/ścian dźwiękochłonnych według wynalazku.

P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y 1

Wytwarzanie płaskiej płyty z tworzywa sztucznego z osadzonymi nitkami z tworzywa sztucznego sposobem komorowym przebiega następująco:

W celu wytworzenia płyty ze szkła akrylowego z osadzonymi nitkami tworzywa sztucznego, z dwóch płyt o wielkości 2 m x 4 m z polerowanego szkła krzemianowego za pomocą obwodowej uszczelki o grubości 20 mm utworzono komorę. W komorze tej, w odstępie każdorazowo 30 mm zamocowano równolegle do siebie pojedyncze nitki poliamidowe o średnicy 2 mm. Następnie do komory wprowadzono syrop metakrylanu metylu, zawierający inicjator tworzący rodniki. Napełnioną komorę zanurzono w kąpieli wodnej i syrop wskutek doprowadzenia ciepła utwardził się do postaci płyty z wysokocząsteczkowego metakrylanu polimetylu. Komorę polimeryzowano w pozycji leżącej. Po wyjęciu z formy otrzymano płytę ze szkła akrylowego o wielkości 2 m x 4 m i grubości 20 mm z wtopionymi nitkami poliamidowymi, która będzie dalej określona jako płyta (1).

P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y 2

Wytwarzanie płyty ze szkła akrylowego, wzmocnionego nitkami, poliamidowymi w procesie Rostero:

W piecu Rostero zastosowano komorę z wzmocnieniem brzegu o grubości 20 mm. W komorze tej w odstępie 30 mm umieszczono nitki poliamidowe, o średnicy 2 mm. Tak wytworzoną komorę wypełniono syropem metakrylanu metylu, zawierającym inicjator tworzący rodniki. Po napełnieniu w komorze wytworzono próżnię i przez ogrzanie do 50°C rozpoczęto polimeryzację. Dzięki pionowemu umieszczeniu komory polimeryzacyjnej, nitki poliamidowe były zamocowane równolegle do powierzchni i zatopione. Po całkowitym utwardzeniu płyty wyjęto ją z formy. Otrzymano płytę (2) o wymiarach 2 m x 4 m i o grubości 20 mm z nitkami, osadzonymi w matrycy z tworzywa sztucznego.

P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y 3

Wytwarzanie płyty ze szkła akrylowego, wzmocnionego siatką z tworzywa sztucznego:

Postępowano jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że zamiast pojedynczych nitek poliamidowych zastosowano siatkę poliamidową z pojedynczych nitek o średnicy 2 mm i szerokości oczek 50 x 50 mm. Otrzymana płyta miała grubość 20 mm i została oznaczona jako płyta (3).

P r z y k ł a d y 4 - 6

Z płyt (1) do (3) zostały wytworzone segmenty (4), (5) i (6) według wynalazku. Najpierw, o ile to było pożądane, w przeznaczonych do tego miejscach, na płytach zostały wykonane otwory, które mogą służyć do mocowania urządzenia napinającego.

Następnie płyty zostały odkształcone na gorąco. W tym celu każdą z płyt położono na stole rolkowym, podpierającym płytę na całej powierzchni. Na odcinku około 0,5 m i około 3,5 m w odniesieniu do szerokości płyty, za pomocą umieszczonych powyżej i poniżej urządzeń grzewczych, przykładowo promienników podczerwieni, płytę ogrzewano, w przybliżeniu w obszarze 10 cm w postaci pasma na całej długości 2 m, aż do uzyskania temperatury powyżej temperatury zeszklenia Tg materiału matrycy z tworzywa sztucznego. Następnie tak odkształcony termoplastycznie materiał umieszcza się na przygotowanej formie drewnianej, która z obu stron była zagięta pod kątem około 74°. Pod wpływem siły ciężkości płyta przylegała całą powierzchnią do formy, dopasowując się do jej geometrii, dzięki czemu powstał środkowy odcinek o szerokości 3 m. Następnie płyta została schłodzona do temperatury pokojowej, a jej środkowy odcinek zagięty na zimno po promieniu krzywizny około 600 mm. Proces powolnego schładzania, to znaczy schładzania z nieznacznym stopniem, i/lub rozgrzewanie (regulowane ogrzewanie) pozwala na otrzymanie płyt o niewielkim naprężeniu.

Po tym etapie płyty ponownie ustawia się na kobyłkach i podpiera się na całej szerokości 2 m po obu bokach, dzięki czemu zagięte odcinki płyty zostają skierowane ku górze, odwrotnie do ustawienia na kobyłkach. Wysokość ustawienia środkowej części płyty jest korzystnie tak dobrana, że

PL 199 086 B1 odstęp płyty od podłogi w tym obszarze płyty odpowiada maksymalnie żądanemu wybrzuszeniu podczas gięcia na zimno. Tak ustawioną na kobyłkach płytę obciąża się pośrodku ciężarem, dzięki czemu powstaje żądany lub maksymalnie możliwy promień wybrzuszenia.

Znajdująca się pod obciążeniem, wybrzuszoną na zimno płytę obejmuje się następnie za pomocą znanego urządzenia napinającego, przykładowo liną stalową, która jest przekładana np. przez wspomniane otwory w płycie. Urządzenie napinające pozostaje na płycie aż do chwili końcowego ustawienia osadzonych na kształtach betonowych segmentów, zestawionych w ścianę dźwiękochłonną. Po ustawieniu segmentów na linii ustawienia usuwa się urządzenia napinające i pozostawia płyty pod własnym naprężeniem.

Według opisanej zasady wytworzono płyty (4), (5) i (6), które pod względem swoich profili przekroju poprzecznego odpowiadały profilom według fig. 3, 4 lub 6.

Tak otrzymane płyty zostały poddane próbie uderzeń wahadłowych. Do przeprowadzenia tego testu użyto stalową gruszkę o ciężarze 400 kg, umieszczoną na wysokości 1,6 m, którą następnie niszczono badaną płytę. Jako kryterium oceny przyjęto występowanie swobodnych odprysków, które nie są większe niż 25 cm² i posiadają kąt < 15°.

Próba wahadłowa

Segment w postaci przezroczystej płyty został wbudowany z trzech stron w konstrukcję stalowej ramy. Na każdym rogu płyty, w odstępie 15 cm, był wykonany otwór, który służy do zamocowania liny stalowej, która przeciągnięta przez cztery otwory w płycie ze szkła akrylowego została zamocowana do konstrukcji ramy. Budowa ta odpowiada normalnemu montażowi przezroczystej ściany dźwiękochłonnej. Odstęp od płyty ze szkła akrylowego do ściany pochłaniającej energię wynosił 1,24 m.

Szyba ze szkła akrylowego została niszczona za pomocą gruszki, która uderzała o płytę z wysokoś ci 1,6 m. Gruszka była wykonana z zespawanych ś cię tych kul. Prę dkość uderzeń wynosiła 5,56 m/sek, a energia 6.278 Joule'a. Pomiar przeprowadzono zarówno w temperaturze

20°C, jak i -20°C.

W obu przypadkach nie występowały swobodne odłamki lub odpryski z materiału płyty.

Claims

I. Segment ściany dźwiękochłonnej, zawierający przezroczystą płytę i środki do jej ustalania na podłożu, znamienny tym, że przezroczysta płyta (1) ma wypukły profil przekroju poprzecznego i rozciąga się wokół linii pionowej (4), prostopadłej do powierzchni ustawienia segmentu w wyobrażalnej ścianie dźwiękochłonnej, a wypukłość profilu jest utworzona za pomocą co najmniej jednego promienia krzywizny (ri; r1; r2; r3; r4; r5).
2. Segment według zastrz. 1, znamienny tym, że profil przekroju poprzecznego płyty (1) w dwóch pionowych obszarach końcowych (6, 8) na jej lewym i prawym brzegu (7, 9) jest tak zagięty, że cały profil jest podzielony na lewy i prawy odcinek (10, 11) oraz środkowy odcinek (12).
3. Segment według zastrz. 2, znamienny tym, że lewy odcinek (10) jest zagięty po promieniu krzywizny (r2) pod kątem (α), a prawy odcinek (11) po promieniu krzywizny (r3) pod kątem (β).
4. Segment według zastrz. 3, znamienny tym, że pomiędzy lewym odcinkiem (10) a prawym odcinkiem (11) jest usytuowany środkowy odcinek, wykonany z promieniem krzywizny wynoszącym zero.
5. Segment według zastrz. 2, znamienny tym, że lewy odcinek (10) jest zagięty pod kątem (α), a prawy odcinek (11) pod kątem (β).
6. Segment według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że kąt (α, β) wynosi między 180° a 75°.
7. Segment według zastrz. 1, znamienny tym, że promień krzywizny (r1) środkowego odcinka (12), przy grubości płyty (1) około 20 mm, wynosi między 600 mm a 1200 mm.
8. Segment według zastrz. 2, znamienny tym, że obszary końcowe (6, 8) płyty (1) mają co najmniej jednakowy odstęp (b, c) od środkowego odcinka (12).
9. Segment według zastrz. 1, znamienny tym, że płyta (1) jest wykonana ze szkła organicznego lub nieorganicznego.
10. Segment według zastrz. 9, znamienny tym, że płyta (1) jest wykonana z tworzywa sztucznego, korzystnie ze szkła akrylowego.

II. Segment według zastrz. 10, znamienny tym, że płyta (1) zawiera nitki (2) z przędzy jednowłókienkowej.

PL 199 086 B1
12. Segment według zastrz. 11, znamienny tym, że nitki (2) są z poliamidu.
13. Segment według zastrz. 12, znamienny tym, że nitki (2) mają barwę kontrastową i przebiegają prostopadle do dolnej krawędzi (13) płyty (1).
14. Segment według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera, co najmniej jeden środek do ustalania płyty (1), korzystnie kształtkę betonową w postaci cokołu lub fundamentu, wyposażoną w elementy mocujące do osadzanej płyty (1).
15. Segment według zastrz. 1, znamienny tym, że kształtki betonowe są wykonane z betonu polimerowego.
16. Ściana dźwiękochłonna zestawiona z segmentów, znamienna tym, że segmenty (3) są ustawione obok siebie w linii ustawienia (17) i przylegają do siebie obszarami brzegowymi pod własnym, sprężystym zamknięciem siłowym.
17. Ściana według zastrz. 16, znamienna tym, że zewnętrzne obszary brzegowe końcowych segmentów (3) przylegają własnym, sprężystym zamknięciem siłowym ze słupami nośnymi (16).
18. Ściana według zastrz. 16, znamienna tym, że końcowe obszary brzegowe, co najmniej dwóch z ustawionych szeregowo, sąsiadujących ze sobą segmentów (3) są połączone za pomocą dodatkowych segmentów (1a, 1b) z przezroczystej płyty, tworzących słup nośny (18, 18a).
19. Ściana według zastrz. 18, znamienna tym, że dodatkowe segmenty (1a, 1b) mają profil przekroju poprzecznego podobny do kątownika.
20. Ściana według zastrz. 19, znamienna tym, że kąt rozwarcia profilu dodatkowego segmentu (1a, 1b) w postaci kątownika wynosi między 90° a 180°.
21. Ściana według zastrz. 20, znamienna tym, że dodatkowe segmenty (1a, 1b) po utworzeniu słupa nośnego (18, 18a) mają kształt litery Y lub T.
22. Sposób wytwarzania segmentu ściany dźwiękochłonnej, znamienny tym, że przygotowuje się przezroczystą płytę ze szkła organicznego lub nieorganicznego, korzystnie ze szkła akrylowego, którą poddaje się kształtowaniu dla utworzenia wypukłości wokół linii pionowej, prostopadłej po powierzchni ustawienia segmentu w wyobrażalnej ścianie dźwiękochłonnej, a następnie płytę poddaje się działaniu sił naciskowych i uzyskuje się w płycie wstępne naprężenie własne, po czym płytę w zależności od potrzeb osadza się w co najmniej jednej przygotowanej, przynależnej kształtce betonowej.
23. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że przygotowaną przezroczystą płytę ze szkła akrylowego najpierw wygina się na gorąco na jej obu odcinkach brzegowych w temperaturze powyżej temperatury Tg szkła akrylowego, a następnie środkowy odcinek wybrzusza się na zimno, w temperaturze poniżej temperatury Tg.
24. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że wybrzuszanie na zimno prowadzi się za pomocą obciążenia ciężarem środkowego odcinka, po czym w stanie obciążenia płytę poddaje się działaniu urządzenia napinającego do utrzymania wstępnego naprężenia.
25. Sposób wytwarzania ściany dźwiękochłonnej z segmentów, znamienny tym, że segmenty ustawia się obok siebie wzdłuż linii ustawienia, której długość ustala się jako korzystnie mniejszą od długości ustawionych bezpośrednio obok siebie segmentów, bez obciążenia własnego, po czym w segmentach wywołuje się siły sprężystości i segmenty łączy się ze sobą i z ewentualnymi słupami nośnymi za pomocą sprężystego zamknięcia siłowego
26. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że co najmniej dwa z ustawionych szeregowo, sąsiadujących ze sobą segmentów łączy się ze sobą za pomocą przezroczystych, dodatkowych segmentów, z których tworzy się słup nośny.