Звукоизолирующий элемент и способ изготовления звукоизолирующего элемента

ИСПРАВЛЕННОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ 2010.05.12 ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА Настоящее изобретение относится к звукоизолирующему элементу для потолочного участка здания, в частности для помещений, подверженных повышенной влажности, таких как подземная парковка и подвальные помещения, при этом звукоизолирующий элемент состоит из изоляционного элемента (2), изготовленного из минеральных волокон, связанных вяжущим веществом, и содержащего две разнесенные большие поверхности, проходящие параллельно друг другу, и из покровного слоя (5), изготовленного из гидравлически и/или химически отверждаемой массы, причем покровный слой (5), который должен быть обращен к помещению,содержит множество отверстий (7), формирующих регулярную схему расположения отверстий,и проникающих в покровный слой (5) до изоляционного элемента (2). Более того, настоящее изобретение относится к способу изготовления указанного звукоизолирующего элемента. Примечание: библиография отражает состояние при переиздании Настоящее изобретение относится к звукоизолирующему элементу для потолочного участка здания,в частности для помещений, подверженных повышенной влажности, такие как подземная парковка, плавательные бассейны или подвальные помещения. Звукоизолирующий элемент состоит из изоляционного элемента, изготовленного из минеральных волокон, связанных с помощью вяжущего вещества, и содержащего две разнесенные большие поверхности, проходящие параллельно друг другу, и из покровного слоя, изготовленного из гидравлически и/или химически отверждаемой массы, при этом покровный слой соединен с изоляционным элементом. Более того, изобретение относится к способу изготовления указанного звукоизолирующего элемента. Звукоизолирующие элементы для потолочного участка здания известны из уровня техники. Такие изолирующие элементы доступны от Knauf Insulation GmbH под названием Tektalan, например. Эти изолирующие элементы представляют собой многослойные листы из древесного волокна с сердечником из каменной ваты. Верхние слои, изготовленные из связанного магнезитом древесного волокна, расположены на обеих сторонах изоляционной панели из в высокой степени биорастворимых волокон каменной ваты. Не смотря на большую прочность, поверхность, изготовленная таким образом, является чрезвычайно неравномерной, и такое изделие обладает достаточно низкими звукоизоляционными свойствами. В связи с этим также делается ссылка на документ EP 1369539 B1, где предметом, очевидно, выступает подобное изделие, так как это изделие имеет отношение к строительным изделиям, включая древесные волокна, которые имеют 8 см в длину, от 1 до 5 мм в ширину и от 0,2 до 0,5 мм в толщину. Эти древесные волокна соединены неорганическим вяжущим веществом, формируя при этом открытопористую структуру. Кроме того, строительное изделие содержит дополнительный компонент, например, слой минерального волокна, одна или обе стороны которого покрыты описанным выше слоем из древесных волокон. Кроме того, в качестве дополнительной ссылки на известный уровень техники, ссылка делается на документ DE 69607375 T3, содержащий огнеупорную футеровочную плиту по меньшей мере с одним изолирующим слоем из минеральной ваты и с внешним слоем на обеих сторонах изолирующего слоя,причем внешний слой выполнен из вяжущего вещества, состоящего из хлорида магния, сульфата магния,оксида магния, силиката натрия и кислоты и их продукта реакции, и включает по меньшей мере один элемент жестокости. Описанные выше изолирующие элементы обладают ограниченными звукоизоляционными свойствами, относительно высокой объемной плотностью, и получаемые в результате их установки поверхности не соответствуют современным эстетическим требованиям к внешнему виду звукоизолирующего потолка. Принимая во внимание известный уровень техники, настоящее изобретение основано на проблеме производства звукоизолирующего элемента таким образом, чтобы достигались высокие звукоизоляционные свойства, и чтобы звукоизолирующий потолок, имеющий эстетически привлекательный внешний вид и пригодный для использования в качестве съемной опалубки при установке, мог быть сконструирован из этого звукоизолирующего элемента, особенно, в помещениях, которые подвергаются повышенной влажности. Кроме того, настоящее изобретение основано на проблеме создания способа, обеспечивающего простое непрерывное производство соответствующих звукоизолирующих элементов при низкой стоимости. Решение этой проблемы предусматривает, что в звукоизолирующем элементе этого типа покровный слой, который должен быть обращен к помещению, содержит множество отверстий, формирующих регулярную схему расположения отверстий, и проникающих в покровный слой до изоляционного элемента. В отношении в соответствии с настоящим изобретением решение предусматривает, что слой гидравлически и/или химически отверждаемой массы, предусматриваемой в качестве отделимого от гибкой подложки покровного слоя, наносят на эту гибкую подложку, что изоляционный элемент из минеральных волокон, связанных с помощью вяжущего вещества, размещают на массе, которая еще не успела отвердеть, что затем масса отверждается, и что после отверждения в покровном слое образуют регулярную схему расположения отверстий, включающую отверстия, проникающие в покровный слой до изоляционного элемента. Таким образом, звукоизолирующий элемент в соответствии с настоящим изобретением состоит из минерально-волоконной плиты и покровного слоя, который изготовлен, например, из цемента Сореля или модифицированного силикатного раствора. Звукоизоляционные свойства этого звукоизолирующего элемента существенно улучшены благодаря регулярной схеме расположения отверстий. Для этого предусматривается, что отверстия этой схемы расположения отверстий проникают сквозь весь покровный слой до изоляционного элемента, который изготовлен из минеральных волокон, связанных с помощью вяжущих веществ. Звукоизолирующий элемент такого типа может быть установлен, в частности, на потолочном участке подземной парковки, обеспечивая эстетический вид выполненного таким способом потолка благодаря регулярной схеме расположения отверстий, также этот потолок, несомненно, отлича-1 023651 ется от примерных потолков, известных из упомянутого выше уровня техники и содержащих плиты из древесного волокна, также называемые "Sauerkrautplatten". Благодаря используемым материалам такой изолирующий элемент обладает особыми свойствами в отношении огнеопасности, и он может быть отнесен к классу пожарной опасности A1 (EN 13501). Остальные признаки изобретения будут раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения, а существенные улучшения звукоизолирующего элемента в соответствии с настоящим изобретением или способа в соответствии с настоящим изобретением будут подробнее описаны в нижеследующем описании. В соответствии с настоящим изобретением, обеспечивается объемная плотность минерального волокна изоляционного элемента со значением от 70 до 140 кг/м 3, в частности от 70 до 90 кг/м 3, в результате чего монтаж таких звукоизолирующих элементов на потолочном участке может быть выполнен намного легче, чем монтаж изолирующих элементов известного уровня техники, величина объемной плотности которых колеблется от 110 до 160 кг/м 3 на уровне изоляционных элементов. Покровные слои, которые дополнительно используются и которые состоят из древесных волокон, связанных цементом,имеют объемные плотности от 700 до 900 кг/м 3, кроме того, толщина материала составляет 7,5 мм. Покровный слой, выполненный в звукоизолирующем элементе в соответствии с настоящим изобретением,напротив, при высокой объемной плотности 1400-2000 кг/м 3, предпочтительно от 1600 до 1700 кг/м 3,имеет толщину материала всего от 2 до 5 мм, в частности между 2 и 2,5 мм. Схема расположения отверстий содержит отверстия с площадью отверстий от 10 до 50%, в частности от 18 до 25%, относительно всей площади покровного слоя, что благоприятно сказывается на звукоизоляционных свойствах. Кроме того, изобретение предполагает, что волокна изолирующего элемента ориентированы параллельно большим поверхностям, благодаря чему могут быть получены лучшие термоизоляционные показатели всего звукоизолирующего элемента. Хотя подобная ламинарная ориентация минеральных волокон и обладает низким показателем прочности на отрыв и прочности на сжатие по сравнению с ламинарной структурой, известной из уровня техники, показатели прочности на отрыв, как и прочности на сжатие, компенсируются путем использования другого покровного слоя, который одновременно позволяет достичь улучшенного коэффициента теплопроводности, как было упомянуто выше,и, таким образом, улучшенной теплоизоляции. Наконец, может быть выполнена большая толщина материала в минерально-волоконном изоляционном элементе изолирующего элемента в соответствии с настоящим изобретением, по сравнению с изолирующим элементом в соответствии с известным уровнем техники, так как при одинаковой общей толщине сравниваемых изолирующих элементов, звукоизолирующий элемент в соответствии с настоящим изобретением имеет меньшую толщину материала покровного слоя, и, более того, содержит только один покровный слой, благодаря чему может быть использован более толстый минерально-волоконный изоляционный элемент для улучшения звуко- и теплоизоляционных свойств, и при этом не требуется большая высота потолка для установки звукоизолирующего элемента, чтобы после установки звукоизолирующих элементов получить необходимую на участке подземной парковки высоту потолка, которая составляет, например, 2 м. В отличие от известного уровня техники, звукоизолирующий элемент в соответствии с настоящим изобретением имеет преимущество благодаря вышеописанной ориентации волокон относительно больших поверхностей, которое заключается в том, что такие изоляционные элементы могут быть изготовлены намного дешевле изоляционных элементов с ламинарной структурой. Звукоизолирующий элемент в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает средний коэффициент звукопоглощения w между 0,9 и 1,0 (ISO 11654). Для обеспечения достаточного уровня прочности покровного слоя, дополнительный признак изобретения предусматривает, что покровный слой усилен по меньшей мере одним слоем стекловолоконной решетки. Разумеется, большее количество слоев стекловолоконной решетки может быть помещено в покровный слой. Благодаря конструкции с регулярной схемой расположения отверстий, содержащей множество специальным образом равномерно расположенных относительно друг друга отверстий, предпочтительно, с одинаковыми геометрическими размерами, обеспечивается в высокой степени эстетичный звукоизолирующий элемент, который, по сравнению с образцами известного уровня техники, предлагает чрезвычайно эстетичный внешний вид на участках подземных парковок и в подобных хозяйственных помещениях. Покровные слои также могут быть окрашены в соответствии с пожеланиями потребителя. Дополнительная покраска не требуется. В случае если дополнительная покраска все же потребуется, краска может быть нанесена намного легче, чем на плиты из древесного волокна, поверхность которых шероховата, и, в связи с этим, более сложная для окраски. Звукоизолирующие элементы в соответствии с настоящим изобретением легко приклеиваются к потолкам, но также возможно установить звукоизолирующие элементы к потолку механически, с помощью дюбелей или захватов. Более того, подобные звукоизолирующие элементы могут быть вставлены в реечную систему, предварительно смонтированную на потолке. Наконец, возможно установить подоб-2 023651 ные звукоизолирующие элементы в качестве так называемой съемной опалубки. Для этого звукоизолирующие элементы в соответствии с настоящим изобретением располагают в непосредственной близости друг с другом на опалубке, которую убирают позже, а элемент жесткости располагают на расстоянии,обеспеченном распорками, перед тем, как на звукоизолирующих элементах отольют бетонное перекрытие при включении элемента жесткости. Соединение между бетонным перекрытием и звукоизолирующими элементами получают при помощи анкерных пружин, таких как описаны, например, в документе WO 2004/016871 A2, которые вводят в звукоизолирующие элементы, изготовленные из минеральных волокон, связанных с помощью вяжущих веществ. Если звукоизолирующие элементы в соответствии с настоящим изобретением, используют в качестве так называемой съемной опалубки, они временно подвергаются локальным нагрузкам, когда по ним ходят во время изготовления перекрытия. С целью повысить прочность звукоизолирующих элементов,дополнительное усовершенствование в соответствии с настоящим изобретением предполагает, что изоляционные элементы оснащены слоем минерального волокна в области их поверхности, противоположной их поверхности с покровным слоем, при этом слой минерального волокна имеет большую объемную плотность, чем изоляционный элемент. Это обычно представляет собой так называемый слоистый элемент, состоящий из двух слоев минерально-волоконного изоляционного элемента, причем слои связаны вместе. Альтернативно, может быть предоставлен минерально-волоконный изоляционный элемент с повышенной объемной плотностью в области его большой поверхности, благодаря такой механической обработке, при которой изоляционный элемент с двумя зонами разной объемной плотности формируют монолитно. Таким образом, достигается преимущество в том, что не используется никакой дополнительный клеящий материал, что могло бы снизить высокий класс пожарной опасности такого звукоизолирующего элемента. Конструкция звукоизолирующего элемента с поверхностным слоем повышенной объемной плотности также улучшает крепление анкерных пружин, вводимых в эту зону, так как эти анкерные пружины, по меньшей мере, большинство из них, располагаются в слое с повышенной объемной плотностью. Дальнейшее усовершенствование способа в соответствии с настоящим изобретением предполагает,что подложку, которая может быть, например, пленкой из пластика, удаляют перед выполнением отверстий. Однако также возможно выполнить отверстия через подложку. Подложка может быть удалена, например, во время отверждения покровного слоя в закалочной печи путем плавления или сжигания подложки из-за высокой температуры, образуемой в закалочной печи, чтобы звукоизолирующий элемент,таким образом, выходил из закалочной печи без подложки. Предпочтительно, отверстия выполняются в форме высверленных отверстий, хотя создание отверстий в покровном слое посредством лазера или операции перфорирования оказалось еще одним усовершенствованием. Во всяком случае, отвержденный покровный слой обеспечивается с этой целью, и процесс отверждения, предшествующий созданию отверстий, также может составлять лишь часть всего процесса отверждения. Если, например, обеспечивается покровный слой из цемента Сореля, то отверждение длится по меньшей мере 45 мин. После этого отрезка времени становится возможным создание отверстий в покровном слое. После этого панели обрезают и затем подвергают второму отверждению,которое длится 24 ч, например. Процесс отверждения может быть ускорен путем использования закалочной печи. Предпочтительно формирующую покровный слой массу наносят на бесконечную подложку, например, на вышеупомянутую пленку из пластика, в непрерывном процессе, и покрывают минеральноволоконной тканью, производимой в непрерывном процессе, а после отверждения, покровный слой и минерально-волоконную ткань разделяют на отдельные изоляционные элементы панельной формы. Для разделения покровного слоя и минерально-волоконной ткани может быть использована пила или лазерный луч. Также может быть осуществлен процесс водоструйной резки. До тех пор, пока вышеописанный способ является способом производства минерально-волоконной ткани, сама по себе процедура является известной, где силикатный материал, например, каменный или стеклянный материал расплавляется, и расплавленный материал подается в устройство разделения на волокна, где расплавленный материал подвергается разделению на микроволокна, которые затем смачиваются вяжущими и/или пропитывающими веществами, и собираются в так называемой приемной камере. В данном случае, эту ткань называют первичной тканью, которая далее подвергается следующим этапам обработки, таким как формирование складок типа гармоники, или обрезка концов, и т.д., для изготовления минерально-волоконной ткани, которую затем наносят на подложку с включением массы, формирующей покровный слой. Затем, подложку, которая, например, может быть пленкой из пластика, снимают с подающего валка и располагают поверх транспортерного ремня, таким образом, формируя разделительный слой между массой и транспортерным ремнем, чтобы масса не прилипала к транспортерному ремню. Вышеописанный звукоизолирующий элемент может иметь схему расположения отверстий, которая состоит из множества отверстий, объединенных в группы, состоящие из четырех отверстий, которые вместе формируют прямоугольник. Может быть обеспечено дополнительное отверстие, расположенное по центру между вышеуказанными четырьмя отверстиями. Далее признаки и преимущества изобретения будут подробно раскрыты в нижеследующем описании прилагаемых графических материалов, показывающих предпочтительный вариант осуществления изобретения. В графических материалах на фиг. 1 представлен общий вид звукоизолирующего элемента и на фиг. 2 представлена система для производства звукоизолирующего элемента согласно фиг. 1. Звукоизолирующий элемент 1, изображенный на фиг. 1, состоит из изоляционного элемента 2, изготовленного из минеральных волокон, связанных с помощью вяжущих веществ, и содержащего первый слой 3 с первой объемной плотностью 75 кг/м 3, и второй слой 4 с объемной плотностью 140 кг/м 3. Два слоя 3 и 4 формируют цельный изоляционный элемент 2. Изоляционный элемент 2 имеет большую поверхность, на которой расположен покровный слой 5,изготовленный из гидравлически отверждаемой массы, например цемента Сореля с объемной плотностью 1600 кг/м 3. Покровный слой 5 располагается на всей поверхности изоляционного элемента 2 и содержит элемент жесткости 6, состоящий из слоя стекловолоконной решетки. Вместо цемента Сореля, также может быть использован модифицированный силикатный раствор. Как показано на фиг. 1, покровный слой 5 содержит множество отверстий 7, формирующих регулярную схему расположения отверстий в покровном слое 5, причем схема расположения отверстий содержит отверстия 7 с площадью отверстий, составляющей 20% относительно всей площади покровного слоя 5. Отверстия расположены на равноудаленных друг от друга дистанциях, и имеют одинаковые геометрические размеры, т.е. отверстия соответствуют друг другу по форме и размеру и особенно по диаметру в случае круглых отверстий 7. Толщина материала покровного слоя составляет 2 мм. Соответственно, изоляционный элемент из минеральных волокон, связанных с помощью вяжущих веществ, и имеющих ориентацию волокон, параллельную большим поверхностям изоляционного элемента 2, имеет толщину материала от 48 до 178 мм, в результате чего общая толщина звукоизолирующего элемента составляет от 50 до 180 мм. С соответствующим звукоизолирующим элементом 1 достигается средний коэффициент звукопоглощения w между 0,9 и 1,0. На фиг. 2 схематически изображена система, подходящая для производства звукоизолирующего элемента согласно первому пункту формулы изобретения. Эта система 8 содержит транспортер в форме роликового настила 9, над которым вытягивают подложку 10. Подложка 10 может быть, например, пленкой из пластика. Посредством подающего устройства 11 на подложку 10 наносят гидравлически и/или химически отверждаемую массу 12, которая после отверждения формирует покровный слой 5 звукоизолирующего элемента 1. Подложка 10, которая выпускается из подающего валка 13, непрерывно направляется по роликовому настилу 9 таким образом,чтобы на роликовом настиле 9 непрерывно формировался слой подложки 10 и массы 12. На этом слое размещен изоляционный элемент 2 в форме минерально-волоконной ткани 14, и минерально-волоконная ткань 14 соединяется с массой 12, если необходимо с приложением сжимающих сил, до того момента,когда минерально-волоконная ткань 14 с массой 12 и подложкой 10 подаются в закалочную печь 15, в которой по меньшей мере масса 12 отверждается до определенного состояния для формирования покровного слоя, в результате чего подложка 10 может быть впоследствии удалена с покровного слоя 5. Обычно, вяжущее вещество минерально-волоконной ткани 14 также отверждается в закалочной печи 15. После закалочной печи 15 и после удаления подложки 10, создаются отверстия 7 (см. фиг. 1) в покровном слое 5 путем применения системы для сверления 16. Система для сверления 16 содержит множество сверл, расположенных в нескольких рядах и бок о бок в направлении движения минеральноволоконной ткани 14, при этом сверла в одиночных рядах и находящихся выше рядах расположены через равные интервалы. После создания отверстий 7 в покровном слое 5, минерально-волоконную ткань 14 вместе с покровным слоем 5 разделяют на отдельные звукоизолирующие элементы 1 с помощью устройства для резки 18, выполненного с возможностью движения вверх и вниз в направлении стрелки 17. Отдельные звукоизолирующие элементы 1 укладываются в пачку один поверх другого на столе-накопителе 19, и передаются к упаковочному устройству, которое дополнительно не показано, как только достигается предварительно установленная высота пачки. Ссылочные позиции 1 - звукоизолирующий элемент 2 - изоляционный элемент 3 - слой 4 - слой 5 - покровный слой 6 - элемент жесткости 7 - отверстие 8 - система 9 - роликовый настил 10 - подложка 11 - подающее устройство 12 - масса 13 - валок 14 - минерально-волоконная ткань 15 - закалочная печь 16 - система для сверления 17 - стрелка 18 - устройство для резания 19 - стол-накопитель ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ производства звукоизолирующего элемента (1) для потолочного участка здания, при этом звукоизолирующий элемент содержит звукоизоляционный элемент (2), изготовленный из минеральных волокон, связанных вяжущим веществом, и покровный слой, изготовленный из отверждаемого материала, и содержит множество регулярно расположенных отверстий, проникающих в покровный слой до изоляционного элемента, отличающийся тем, что отверждаемый материал наносят на отделимую гибкую подложку (10), после чего изоляционный элемент (2) укладывают на не отвердевший отверждаемый материал и после отвержения в покровном слое (5) создают указанные отверстия, площадь которых составляет от 10 до 50% относительно всей площади покровного слоя (5). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подложку (10) удаляют перед созданием отверстий (7). 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отверстия (7) выполняют высверлением. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что отверстия (7) располагают равномерно удаленными друг от друга таким образом, чтобы они имели площадь, составляющую от 10 до 50%, в частности от 18 до 25%, относительно всей площади покровного слоя (5). 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что покровный слой (5) усиливают по меньшей мере одним элементом жесткости (6), в частности в виде стекловолоконной решетки. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что материал, составляющий покровный слой (5), наносят на бесконечную подложку (10) в непрерывном процессе и покрывают минерально-волоконной тканью (14),производимой в непрерывном процессе, и тем, что после отверждения покровного слоя (5) минеральноволоконную ткань (14) и покровный слой (5) разделяют на отдельные звукоизолирующие элементы (1). 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что отверстия (7) в покровном слое (5) выполняют посредством лазера и/или перфорирования. 8. Звукоизолирующий элемент для потолочного участка подверженного повышенной влажности помещения здания, изготовленный способом по одному из пп.1-7. 9. Звукоизолирующий элемент по п.8, отличающийся тем, что толщина покровного слоя (5) составляет от 2 до 5 мм, в частности от 2 до 2,5 мм. 10. Звукоизолирующий элемент по п.8, отличающийся тем, что регулярно расположенные отверстия характеризуются идентичными геометрическими размерами. 11. Звукоизолирующий элемент по п.8, отличающийся тем, что покровный слой (5) изготовлен из массы цемента Сореля и по меньшей мере одного слоя элемента жесткости (6), в частности стекловолоконной решетки, помещенного в массу цемента Сореля. 12. Звукоизолирующий элемент по п.8, отличающийся тем, что покровный слой (5) изготовлен из модифицированного силикатного раствора. 13. Звукоизолирующий элемент по п.8, отличающийся тем, что объемная плотность изоляционного элемента (2) составляет от 70 до 140 кг/м 3, в частности от 70 до 90 кг/м 3. 14. Звукоизолирующий элемент по п.8, отличающийся тем, что изоляционный элемент (2) имеет ориентацию волокон, параллельную большим поверхностям. 15. Звукоизолирующий элемент по п.8, отличающийся тем, что изоляционный элемент (2) выполнен в области его поверхности, противоположной поверхности с покровным слоем (5), со слоем (4), в частности слоем из минеральных волокон, имеющим объемную плотность, увеличенную по сравнению с изоляционным элементом (2). 16. Звукоизолирующий элемент по п.8, отличающийся тем, что объемная плотность покровного слоя (5) составляет от 1600 до 1700 кг/м 3. 17. Звукоизолирующий элемент по п.8, отличающийся тем, что средний коэффициент звукопоглощения w составляет от 0,9 до 1,0.