LU84691A1

LU84691A1 - ACOUSTIC CEILING PANEL

Info

Publication number: LU84691A1
Application number: LU84691A
Authority: LU
Inventors: Walter William Chamberlain
Original assignee: Armstrong World Ind Inc
Priority date: 1982-03-22
Filing date: 1983-03-15
Publication date: 1983-09-08
Also published as: JPS6338509B2; GB2118590A; JPS58168749A; GB2118590B; DE3305475C2; AU9091482A; CA1193554A; DE3305475A1; FR2523621B1; FR2523621A1; BE895727A; NL8300095A; AU557379B2; GB8306995D0

Description

I . r 1 Armstrong World Industries, Inc.I. r 1 Armstrong World Industries, Inc.

AA

AKÜSTIKDECKENPLATTEACOUSTIC CEILING PANEL

Die Erfindung betrifft eine Akustikdeckenplatte aus Mineralfaser.The invention relates to an acoustic ceiling panel made of mineral fiber.

„ Bekannt sind Akustikdeckenplatten aus Mineralfaser, die 5 auf der Sichtseite durch Einstanzen mit Stiften schall absorbierend bzw. schalldämmend wirkende kleine Löcher aufweisen.“Acoustic ceiling tiles made of mineral fiber are known, which have 5 small holes on the visible side that are sound-absorbing or sound-absorbing by punching with pins.

Bekannt ist außerdem, in Deckenplatten in der Sichtfläche zu Musterzwecken Nuten auszubilden (US-Design PSN 238 573 10 und 249 367).It is also known to form grooves in ceiling panels in the visible surface for pattern purposes (US design PSN 238 573 10 and 249 367).

Aus der US-PS 3 470 977 ist außerdem eine akustische Platte bekannt, in die auf der Sichtseite kurze Schlitze eingeschnitten sind. Außerdem werden auf dem Markt Deckenplatten vertrieben, die stark eingekerbte Oberflächen ha-15 ben.An acoustic panel is also known from US Pat. No. 3,470,977, into which short slots are cut on the visible side. In addition, ceiling tiles are sold on the market that have strongly notched surfaces.

Die mit den kleinen Löchern versehenen Deckenplatten haben zwar gute akustische Werte, beeinträchtigen jedoch in ästhetischer Hinsicht den dekorativen Effekt der Plattensichtseiten. Die mit kleinen Schlitzen oder starken 20 Einkerbungen oder Nuten versehenen Platten geben zwar den gewünschten Effekt eines linearen geometrischen Musters, haben jedoch imgenügende akustische Werte, also unzureichende Schallschluckeigenschaften.The ceiling panels provided with the small holes have good acoustic values, but aesthetically impair the decorative effect of the exposed panels. The panels provided with small slits or strong 20 notches or grooves give the desired effect of a linear geometric pattern, but they have insufficient acoustic values, i.e. inadequate sound absorption properties.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun da-25 rin, eine Akustikdeckenplatte aus Mineralfaser zu schaffen, auf deren Sichtseite ein Nutenmuster so ausgebildet l ist, daß ausgezeichnete akustische Werte erreicht werden.The object on which the invention is based is now to create an acoustic ceiling panel made of mineral fiber, on the visible side of which a groove pattern is designed so that excellent acoustic values are achieved.

t y i * . ' * Diese Aufgabe wird mit einer Akustikdecke in Form einert y i *. '* This task is done with an acoustic ceiling in the form of a

Mineralfaserplatte erreicht, deren Porosität einen spezifischen Luftwiderstand von annähernd 1220 ubar/(cm/s) bzw. cgs rayls (ANSI/ASTM C 634—79a Seite 343,344) bzw. 12200 5 Pa s/m oder weniger aufweist, wobei diese Werte mit einem modifizierten Prüfverfahren mit der Leonard Luftstromvorrichtung bestimmt werden, wie sie in der Literaturstelle The Journal of Acoustical Society of America, Band 17,Mineral fiber plate achieved, whose porosity has a specific air resistance of approximately 1220 ubar / (cm / s) or cgs rayls (ANSI / ASTM C 634-79a page 343.344) or 12200 5 Pa s / m or less, these values with a modified test methods can be determined with the Leonard airflow device as described in the reference The Journal of Acoustical Society of America, Volume 17,

Seite 240, 1946, R.W. Leonard, beschrieben ist. Der spezi-10 fische Luftwiderstand entspricht dabei dem Quotienten aus dem Luftdruckunterschied zwischen der Lufteintritts- und der Luftaustrittsfläche an der an der Probe und aus der linearen Geschwindigkeit des Luftstroms durch die Probe, jedoch außerhalb der Probe gemessen. Mit der erfindungs-15 gemäßen Platte werden Geräuschreduktionskoeff izienten NRC von 0,50 bis 0,55 erreicht. Der Geräuschreduktionskoeffizient NRC ist der Mittelwert der Schallabsorptionskoeffizienten des Materials für 250, 500, 1000 und 2000 Hz, aufgerundet auf das nächste Vielfache von 0,05, wobei die 20 Schallabsorptionskoeffizienten nach ANSI/ASTM C 423 - 77 mit der Hall-Raummethode bestimmt werden. Auf der Sicht— fläche der Platte ist ein dekoratives Muster angeordnet, das aus einer Anzahl von Nuten besteht, die in die Sichtfläche der Platte geschnitten sind. Die Nuten haben Sei-25 tenflachen, die senkrecht zur Plattenebene sind. Die Seitenwände der Nuten und somit die Nuten sind in solcher Anzahl und Größe vorgesehen, daß sie wenigstens 35 % der Plattenoberfläche betragen (50 in.2 pro 1 ft.2).Page 240, 1946, R.W. Leonard. The specific air resistance corresponds to the quotient of the air pressure difference between the air inlet and the air outlet area on the sample and from the linear velocity of the air flow through the sample, but measured outside the sample. With the plate according to the invention, noise reduction coefficients NRC of 0.50 to 0.55 are achieved. The noise reduction coefficient NRC is the mean value of the sound absorption coefficients of the material for 250, 500, 1000 and 2000 Hz, rounded up to the nearest multiple of 0.05, whereby the 20 sound absorption coefficients are determined according to ANSI / ASTM C 423 - 77 using the Hall room method. On the visible surface of the plate there is a decorative pattern consisting of a number of grooves cut into the visible surface of the plate. The grooves have side faces that are perpendicular to the plate plane. The side walls of the grooves and thus the grooves are provided in such a number and size that they amount to at least 35% of the plate surface (50 in.2 per 1 ft.2).

Erfindungsgemäß wird ein einzigartiges Akustikdeckenprodukt 30 hergestellt, das sowohl ein dekoratives Aussehen der Platte als auch ausgezeichnete schallabsorbierende bzw. akustische Eigenschaften durch die eingeschnittenen Nuten in die Plattenfläche aufweist. Das Einschneiden der Nuten erfolgt nach einem "Rill"-Verfahren, bei welchem eine Reihe von Messern 35 die Nuten in die Platte schneidet. Die Oberflächen der herkömmlichen Deckenplatten werden gewöhnlich mit Stiften oder 4 rißbildenden Werkzeugen für akustische Zwecke perforiert.According to the invention, a unique acoustic ceiling product 30 is produced which has both a decorative appearance of the panel and excellent sound-absorbing or acoustic properties due to the cut grooves in the panel surface. The grooves are cut in according to a “creasing” method in which a series of knives 35 cut the grooves into the plate. The surfaces of the conventional ceiling tiles are usually perforated with pins or 4 cracking tools for acoustic purposes.

J Das erfindungsgemäße Produkt erreicht die gewünschten aku— \ ιJ The product according to the invention achieves the desired acute

Istischen Eigenschaften durch die Rillenbildung. Bei vielen herkömmlichen Deckenplatten sind die Perforationen für die Schallabsorption erforderlich, die manchmal auch dekorativ wirken können, jedoch in der Regel das Aussehen der Decken-5 platten beeinträchtigen. Wenn solche Perforationen nicht erwünscht sind, werden die vorhandenen Perforationen in den Deckenplatten häufig dadurch versteckt, daß die Plattenflächen mit einem akustisch transparenten Material überzogen werden, beispielsweise mit einem Gewebe oder einer dünnen 10 Folie- Die Perforationen können auch so angebracht werden, daß sie in einem dekorativen Präge- oder Druckmuster auf der Oberfläche aufgehen. Erfindungsgemäß wird nun ein einfaches lineares geometrisches Muster auf einer nichttexturierten bzw. strukturfreien Oberfläche ausgebildet, also auf einer 15 Oberfläche, wo Perforationen oder kleine Löcher die Optik der Deckenplatte beeinträchtigen vrtirden.Istischen properties through the formation of grooves. Many conventional ceiling tiles require perforations for sound absorption, which can sometimes be decorative, but usually affect the appearance of the ceiling tiles. If such perforations are not desired, the existing perforations in the ceiling panels are often hidden by covering the panel surfaces with an acoustically transparent material, for example with a fabric or a thin film. The perforations can also be made so that they are in a decorative embossed or printed pattern on the surface. According to the invention, a simple linear geometric pattern is now formed on a non-textured or structure-free surface, that is to say on a surface where perforations or small holes would impair the appearance of the ceiling panel.

Deckenplatten werden gewöhnlich aus 73 bis 84 Gewichtsprozent Mineralfaser, 5 bis 4 Gewichtsprozent organischer Faser, 7 bis 6 Gewichtsprozent Stärke und 15 bis 5 Gewichts-20 prozent Ton hergestellt. Die zugesetzten Mineralfasern bestehen dabei häufig aus frischen Mineralfasern und "Bruch", H also aus wieder zu Fasern verarbeiteten Deckenplatten. Die-Ceiling panels are typically made from 73 to 84 weight percent mineral fiber, 5 to 4 weight percent organic fiber, 7 to 6 weight percent starch, and 15 to 5 weight-20 percent clay. The mineral fibers added often consist of fresh mineral fibers and "breakage", that is to say of ceiling panels which have been reprocessed into fibers. The-

Iser Bruch enthält feines teilchenförmiges Material, das dieIser Bruch contains fine particulate material that the

Porosität der Platten beeinträchtigt. Um dies herauszustel-25 len, werden zwei Deckenplatten aus unterschiedlichen Ansätzen hergestellt, die beide die gleiche Materialzusammensetzung haben. Bei dem nachstehenden Ansatz 2 bestehen 27,5 % der Bestandteile aus Bruch. Bei dem Ansatz 1 beträgt der Bruch nur 20,0 % der Bestandteile. Der Bruch ist so be-. 30 handelt, daß Staubteilchen entfernt worden sind, so daß imPorosity of the plates impaired. To make this clear, two ceiling tiles are made from different approaches, both of which have the same material composition. In Approach 2 below, 27.5% of the components consist of breakage. In batch 1, the fraction is only 20.0% of the components. The break is so. 30 acts that dust particles have been removed, so that in

Ansatz 1 weniger feines teilchenförmiges Material enthalten ist. Die aus den Ansätzen 1 und 2 hergestellten Deckenplatten haben folgende akustische Werte nach Leonard bzw. ASTMC423-77:Approach 1 contains less fine particulate material. The ceiling tiles produced from approaches 1 and 2 have the following acoustic values according to Leonard and ASTMC423-77:

35 Pa s/m NRC35 Pa s / m NRC

jj Ansatz 1 12200 0,54jj approach 1 12200 0.54

Ansatz 2 22800 0,42 i . 'Approach 2 22800 0.42 i. '

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Die Schallabsorption hängt von der Porosität des Plattenansatzes und von der Größe der Oberfläche abr die dem Schall i aus der Schallquelle ausgesetzt ist. Vergleicht man ein Per forationsmuster mit einem Rillenmuster, so haben beide Plat-5 tenprodukte vertikale Flächen, welche die akustischen Werte beeinträchtigen. Die horizontalen Flächen der beiden Musterungen haben auf die akustischen Werte nur einen geringen Einfluß. Wie die vorstehende Zusammenstellung zeigt, muß die Porosität der erfindungsgemäßen Platte einen Luftstrom-10 widerstand von annähernd 12200 Pa s/m oder weniger ergeben. Wie aus der Gegenüberstellung von Ansatz 1 und Ansatz 2 ersichtlich ist, hat das Produkt mit einem Wert von 12200The sound absorption depends on the porosity of the plate attachment and on the size of the surface that is exposed to the sound i from the sound source. If you compare a perforation pattern with a groove pattern, both plate products have vertical surfaces that affect the acoustic values. The horizontal surfaces of the two patterns have only a minor influence on the acoustic values. As the above summary shows, the porosity of the plate according to the invention must give an air flow resistance of approximately 12,200 Pa s / m or less. As can be seen from the comparison of Approach 1 and Approach 2, the product has a value of 12,200

Pa s/m einen Geräuschreduktionskoeffizienten WRC von-0,54, also einen akzeptablen Wert, der es gestattet, ein solches 15 Produkt als Akustikprodukt zu bezeichnen. Wenn der Luftstromwiderstand ansteigt, wie dies beim Ansatz 2 der Fall ist, fällt der NRC-Wert ab, so daß das Produkt gemäß Ansatz 2 nicht mehr als ausreichend wirksames Akustikprodukt angesehen werden kann.Pa s / m has a noise reduction coefficient WRC of -0.54, which is an acceptable value that allows such a product to be called an acoustic product. If the airflow resistance increases, as is the case with approach 2, the NRC value drops, so that the product according to approach 2 can no longer be regarded as a sufficiently effective acoustic product.

20 Viele Ansätze für Mineralfaserplatten führen, wenn die Platten in normaler Weise perforiert werden, zu einem NRC-Wert im Bereich von 0,55 bis 0,65. Es zeigte sich jedoch, daß diese Produkte im wesentlichen als nicht geeignete Äku— stikprodukte anzusehen sind, wenn sie nur gerillt werden.20 Many approaches to mineral fiber boards, when perforated in the normal way, result in an NRC value in the range of 0.55 to 0.65. However, it was found that these products can essentially be regarded as unsuitable plastic products if they are only grooved.

25 Demzufolge trägt die Rillenausbildung allein nicht zur Erzielung der gewünschten akustischen Werte bei. Erst die Rillenbildung mit einer bestimmten offenen vertikalen Fläche zusammen mit einem bestimmten Luftstromwiderstand der Platte gibt die Kombination, die als akustisch wirksames 30 Deckenplattenprodukt angesehen werden kann.25 As a result, the groove formation alone does not contribute to achieving the desired acoustic values. Only the formation of grooves with a certain open vertical surface together with a certain air flow resistance of the panel gives the combination that can be regarded as an acoustically effective ceiling panel product.

Anhand der Zeichnung, die schematisch eine Deckenplatte im Schnitt zeigt, wird die Erfindung beispielsweise näher er-! läutert.With the aid of the drawing, which schematically shows a ceiling panel in section, the invention is explained in more detail, for example! purifies.

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Die in der Zeichnung gezeigte Äkustikdeckenplatte 2 ist eine Mineralfaserplatte und hat eine Stärke von etwa 20 mm. An der Sichtseite der Deckenplatte, in der Zeichnung oben, ist ein dekoratives Muster ausgebildet. Das 5 Muster besteht aus einer Aiii,ehl von Nuten 4, die in die Plattenoberfläche geschnitten sind. Die Nuten 4 erstrek-ken sich parallel von einer Seite der Platte 2 zu der anderen. Die Nuten 4 haben Seitenwände 6, die senkrecht zur Ebene 8 der Deckenplatte 2 verlaufen. Bei dem gezeigten 10 Ausführungsbeispiel haben die Nuten eine Tiefe von 3 mm,The acoustic ceiling panel 2 shown in the drawing is a mineral fiber panel and has a thickness of approximately 20 mm. On the visible side of the ceiling tile, in the drawing above, a decorative pattern is formed. The 5 pattern consists of an Aiii, ehl of grooves 4, which are cut in the plate surface. The grooves 4 extend parallel from one side of the plate 2 to the other. The grooves 4 have side walls 6 which run perpendicular to the plane 8 of the ceiling plate 2. In the embodiment shown, the grooves have a depth of 3 mm,

Ieine Breite von 6 mm und einen Abstand zueinander von 9 mm. u Diese Nuten ergeben eine Seitenwandfläche des Musters von 320 cm2 pro 930 cm2 Plattenoberfläche bzw. Sichtfläche, machen also etwa 35 % der Fläche aus. Die Deckenplatte ist 15 mit einer Farbschicht versehen, die normalerweise auf die Platte aufgesprüht wird. Die Farbschicht befindet sich auf den erhabenen Bereichen 10 und in den vertieften Bereichen 12, die in der Ebene 8 der Deckenplatte liegen, bzw. parallel zu ihr sind. Diese Bereiche können nicht wirksam 20 als schallabsorbierende Flächen wirken. Die Farbe auf der Oberfläche bildet so ebene Flächen, die glatt und unstrukturiert sind. Da die Nuten 4 in die Deckenplatte 2 geschnitten worden sind, haben die Seitenwände 6 der Nuten 4 keine glatte Oberfläche und sind ihrer Art nach etwas offen. 25 Diese offene Struktur wird durch die auf die Platte aufgebrachte Farbschicht nicht verstopft. Da die Platte auf einem Foudrinier-Sieb hergestellt ist, ist ihr Luftstromwiderstand quer zur Platte geringer, während der Luftstromwiderstand durch die Platte hindurch bzw. senkrecht zur Fläche 8 30 ♦gemessen größer ist.I 6 mm wide and 9 mm apart. u These grooves result in a side wall surface of the pattern of 320 cm2 per 930 cm2 panel surface or visible surface, so they make up about 35% of the surface. The ceiling panel 15 is provided with a layer of paint that is normally sprayed onto the panel. The color layer is located on the raised areas 10 and in the recessed areas 12, which lie in the plane 8 of the ceiling plate, or are parallel to it. These areas cannot effectively act as sound absorbing surfaces. The color on the surface forms flat surfaces that are smooth and unstructured. Since the grooves 4 have been cut into the ceiling plate 2, the side walls 6 of the grooves 4 have no smooth surface and are somewhat open in nature. 25 This open structure is not blocked by the layer of paint applied to the plate. Since the plate is made on a Foudrinier sieve, its air flow resistance across the plate is lower, while the air flow resistance through the plate or perpendicular to the surface is 8 ♦ measured.

Claims

1. Acoustic ceiling plate made of mineral fiber, characterized in that the porosity of the mineral fiber plate has an air flow resistance of approximately 12200 Pa s / m or less, that a decorative pattern is arranged on a surface 5, which has a number of grooves (4) which are cut into the plate surface and have the side walls (6) which are perpendicular to the plane (8) of the one surface, and that the side walls (6) of the grooves (4) are provided in such a number and size 10 that they make up at least 35% of the plate surface into which they are cut.

2. Acoustic ceiling panel according to claim 1, characterized g e -kennz eichnet that the grooves (4) of the pattern - * are cut parallel to each other in the plate surface.

3. Acoustic ceiling panel according to claim 2, characterized in that the cut in .Nuten (4) are about 6 mm wide and about 3 mm deep and a jj distance of about 9 mm. Λ! %

4. Acoustic ceiling tile according to claim 1, characterized ge-marked that the horizontal surfaces of the raised and recessed areas (10, 12), which are arranged in the plane (8) of the ceiling tile or parallel thereto, smooth and without texturing are on their upper surfaces, the side walls (6) of the grooves (4) are arranged perpendicular to the smooth, non-textured surfaces. j ^ --- = »J / ^ T \