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    • 专利摘要:

    公开号:WO1984002998A1
    申请号:PCT/DE1984/000014
    申请日:1984-01-20
    公开日:1984-08-02
    发明作者:Werner Frank；Fritz Irrgeher
    申请人:Irbit Holding Ag；
    IPC主号:B32B5-00
    专利说明:
    [0001] Schaumstoff-Schallabsorption
    [0002] Zur Geräuschminderung ist es im Bausektor und bei Kraftfahrzeugen bekannt, aus Schaumstoff bestehende Dämmplatten einzusetzen . Deren schallisolierende Wirkung resultiert aus der Dicke der Platte, deren Masse, vergrößert vorzugsweise durch eingelagerte Schwerschichten . Dieser Weg der Schalldämmung mit Schaumstoff ist dadurch sehr mate- rialaufwendϊg , voiumenbeanspruchend, gewichtsvergrößernd und dabei trotzdem noch von relativ geringem Wirkungsgrad.
    [0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen , um unter Benutzung von Schaumkunststoffen das Verhältnis zwischen Materialaufwand und Schallisolation zu optimieren . Die Erfindung geht dabei nicht den Weg der Schalldämmung , sondern der Schallabsorption unter Benutzung der nicht nahegelegenen Erkenntnis, daß dieses mit Schaum kunststoffen möglich ist.
    [0004] Erreicht ist dieses durch die im Hauptanspruch angegebene Lehre. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen der so ver- wendeten Platte dar.
    [0005] Zufolge dieser Lösung, welche erstmals bestimmte Schaumstoff platten anstatt im Sinne einer Schalldämmung einsetzt auf dem Prinzip des strömungsoptimierten Absorbers, ist erreicht, daß man bei geringstem Materialaufwand und damit auch geringster Gewichtsbelastung des zu isolierenden Objektes zu einer größeren und sogar optimalen Schall¬ absorption kommt im Bereich hörbarer Frequenzen . Die Schallabsorp¬ tionsplatte kann dabei einheitlich die Dicke eines Wertes zwischen 1 und 10 mm besitzen . Es können an ein und derselben Schaumstoff- Schallabsorptionsplatte jedoch auch Bereiche der verschiedensten Dicken dieser Größe auftreten . Das gleiche gilt im Hinblick auf die Homogenität bezüglich eines Strömungswiderstandswertes an ein und derselben Platte bzw. unterschiedliche Bereiche der Platte. Der ent¬ sprechende Biegefestigkeitswert ist für die selbsttragende Eigenschaft und das Absorptionsverhalten optimal . Er kann durch eine eingesie¬ gelte Gϊttereϊnlage, diese mitbestimmend für den Strömungswiderstands¬ wert der ganzen Platte, herstellungstechnisch günstig erreicht werden ; dies mit Vorteil insbesondere dann , wenn man aus Herstellungsgründen von Schaumstoffen geringerer innerer Eigenhärte ausgehen will . Eine solche Gittereinlage kann gegebenenfalls beim Heißverdichten einer dickeren Schaumstoff platte integriert werden , wobei diese Heißver- dϊchtung die Einstellung des Strömungswiderstandswertes von 20 bis 120 Rayl bringt. Die Einstellung dieses Strömungswiderstandswertes kann jedoch auch durch Verhauten der Platte auf ihrer einen Breitseite erzielt sein . Das Verhauten kann in an sich bekanntem Kalandrieren der einen Schaumstoffbreitseite unter Zuziehung der Poren bis auf das den entsprechenden Strömungswiderstand bringende Maß geschehen . Es kann aber auch durch Aufbringen einer durch ihre eigene Porosität den- entsprechenden Strömungswiderstand (zusammen mit dem Schaum¬ stoff und/ oder einer Gittereinlage) bringenden Deckfolie auf einer Breitseite erzielt sein . I n der Abstandsanordnung einer so gebildeten Schaumstoffschallisolationsplatte zur reflektierenden Wand liegt dabei dann die verhautete Breitseite auf der der schallreflektierenden Wand abgekehrten Breitseite der Schaümstoffschallisolationsplatte. Ein entsprechender Auflagerand der gesamten Platte gewährleistet narren¬ sicher die richtige Abstandsstellung zur schallreflektierenden Wand .
    [0006] Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines zeichne¬ risch veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig . 1 die Unteransicht der erfindungsgemäßen Schallabsorptions¬ platte als auf eine Kraftfahrzeugmotorhaube abgestimmtes Formteil ,
    [0007] 5 Fig . 2 die Seitenansicht hierzu ,
    [0008] Fig . 3 den Schnitt gemäß Linie l l l -l l l in Fig . 1 ,
    [0009] Fig . 4 die Herausvergrößerung einer topfartϊg eingezogenen Partie, 0 und zwar in etwa natürlichem Maßstab und
    [0010] Fig . 5 den Schnitt gemäß Linie V-V in Fig . 4.
    [0011] Die als Formteil ausgebildete Schallabsorptionsplatte S setzt sich aus 5 drei Schichten zusammen . Es handelt sich hierbei um eine aus ver¬ dichtetem Schaumkunststoff bestehende untere, d . h . der Geräusch¬ quelle zugewandte Schicht 1 und eine entsprechende Schicht 2. Letz¬ tere liegt wand- oder haubendeckelseitig, also der schallreflektierenden Fläche zugekehrt. Zwischen diesen beiden Schichten ist ein schall - 0 transparentes, unelastisch biegbares Gitter 3 als dritte Schicht einge¬ bettet. Es kann sich hier um ein Drahtgeflecht handeln oder Gitter aus anderen Materialien . Beim Ausführungsbeispiel ist ein Glasfaser¬ gewebe mit thermisch ansprechender Harzauflage vorgesehen . Die Biegefestigkeit der ganzen Platte liegt bei etwa 20 Newton/mm2. Das 5 so selbsttragende Formteil ist unter Nutzung der Löcher 4 zum Durch¬ tritt von Befestigungselementen mit Abstand vor einer Wand , wie bspw. einer Motorhaube, befestigt ist.
    [0012] Die Schallabsorptionsplatte S besteht aus offenzelligem, weichelasti- 0 schem Kunstschaumstoff. Der Strömungswiderstand der insgesamt etwa 3 - 5 mm dicken Schaumstoffplatte S einschließlich Gitter liegt zweck¬ mäßig zwischen 20 und 120 Rayl . Unter Berücksichtigung des in Frage kommenden Frequenzbereichs (im Motorraum eines Kraftfahrzeu¬ ges) beträgt der Strömungswϊderstand optimal 80 Rayl . Die angegebe- nen Grεnzbereiche bis 20 Rayl einerseits und 120 Rayl andererseits bringen aber auch noch erhebliche Schal labsorptϊonseffekte gemessen an dem, was man bei sonst üblichen -dämmenden- Schaumstoffen an Dicke aufwenden müßte, um den gleichen Schaliisolationswert zu er¬ reichen .
    [0013] Durch Ausstellen partieller Abschnitte aus der allgemeinen Plattenebene E-E wird der Abstand zur schallharten Wand variiert. Dieser Ab¬ schnitt Ist nach Fig. 5 als topfförmige Einziehung 5 gestaltet. Einer dieser frequenzabhängig unterschiedlich zu wählenden Abstände ist mit x bezeichnet. Er entspricht etwa -Ä- (bzw. einer ganzzahligen Vielfachen davon) des vordergründig zu absorbierenden Frequenzbe¬ reiches. Die Wellenbäuche der reflektierten Welle treffen mit der dem Schallgeber näherliegenden , also vorverlagerten Ebene E-i 'E-i zusam- men . Wie Fig . 1 und dem Relief nach Fig . 3 entnehmbar, können die vorveriagerten Plattenpartien 6 stufenweise vor- oder zurückgestülpt sein, dies im I nteresse einer vibrationsfreien Struktur bei vor allem besonders tief ausgeprägten Partien 6. Der Schaumkunststoff toleriert entsprechende längenbezogene Dehnungen bestens . Im Falle besonders kluftreicher Platten Strukturen kommt als Gitter 3 thermisch verform¬ bares Material zum Einsatz .
    [0014] Die Befestigungslöcher 4 sind so placiert, daß die günstigsten Verbin¬ dungsstellen zwischen diesen Bereichen erfaßt werden .
    [0015] Wie Fig. 5 entnehmbar, sind die Schichten 1 und 2 im wesentlichen unter Beibehaltung einer gleichen Schichtdicke und Struktur -wegen der nur geringen Dicke von jedenfalls unterhalb 10 mm- um die ge¬ rundeten Wölbungskanten 7 gezogen bzw. in die I nnenecken einge- drückt. Die nur ganz geringen Dickenunterschiede sind dem Absorp¬ tionseffekt nicht abträglich , weil sich die Masse und insbesondere der Luft-Durchlaß-Strömungswiderstand als solcher nicht ändert. Die Verbindung der Schichten 1 und 2 läßt sich anstelle beim Formvor¬ gang bereits vorher bewirken , bspw. im Wege der Heϊßsiegel- b . Klebeverbindung. Thermisch ansprechender Kleber begünstigt die irreversible Verformung mitmachen zu können . Die thermische Verbin- düng läßt die Schaumstoffschichten über die Gewebemaschen 3' in Verbund treten .
    [0016] Einhergehend mit dieser komprimierten Verformung auf den angegebe¬ nen Luft-Strömungswlderstand kann durch Abschmelzen der Außen- berelche des Schaumgerüsts eine schützende Haut 8 gebildet werden, welche am Fertigprodukt das Eindringen von Feuchtigkeit, Öl etc. unterbindet. Die Haut 8 läßt sich auch am porösen Schichtmaterial vorab schon erzeugen . Insbesondere, wenn eine solche Haut ganz oder überwiegend den Strömungswiderstandswert bestimmt -durch ihre angepaßte Porosität- , liegt sie auf der der schalireflektierenden Wand abgekehrten Breitseite der Platte.
    [0017] Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestell¬ ten neuen Merkmale sind erfϊndungswesentlich , auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind .
    权利要求:
    ClaimsP a t e n t a n s p r ü c h e
    1 . Verwendung von 1 bis 10 mm dicken und eine Biegefestigkeit von etwa 20 N/mm2 aufweisenden Platten aus offenzelllgem Schaumstoff mit einem Strömungswlderstand von 20 bis 120 Rayl zur Schallabsorption in einer Abstandsstellung zur schalireflektierenden Wand, die einem Vielfachen der Dicke der Platte entspricht.
    2. Gemäß Anspruch 1 verwendete Schaumstoffplatte, dadurch gekenn- zeichnet, daß ihr Strömungswiderstand 80 Rayl beträgt.
    3. Gemäß Anspruch 1 verwendete Schaumstoff platte, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Biegefestigkeitswert durch eine eingesiegelte Gitter¬ einlage erzielt Ist, wobei die Kunststoffmasse, welche die Gitterfasern verbindet, gleichzeitig (über Wärme-Erweichung) die Verbindung zu den mit der Gϊttereinlage flächenverbundenen Schaumstoff-Platten dar¬ stellt.
    4. Gemäß Anspruch 1 verwendete Schaumstoffplatte, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Strömungswiderstand von 20 bis 120 Rayl durch
    Heiß-Verdichten einer dickeren Schaumstoffplatte erzielt ist, wobei die Verdichtung z. B . nur zonenweise erfolgt.
    5. Gemäß Anspruch 1 verwendete Schaumstoffplatte, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Strömungswiderstand von 20 bis 120 Rayl durch
    Verhauten der Platte auf einer ihrer Breitseiten erzielt Ist.
    6. Gemäß Anspruch 1 verwendete Schaumstoffplatte, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die dem Vielfachen der Plattendicke entsprechende Ab- Standsstellung zur reflektierten Wand dadurch vorgegeben ist, daß die Randzone der Platte einen in diesem Abstand von der übrigen Erstrek- kungszone der Platte angeordneten Auflagerand besitzt. GEÄNDERTE ANSPRUCHE
    [beim Internationalen Büro am 9.Juli 1984 (09.07.84) eingegangen; die ursprüglichen Ansprüche 1 bis 6 werden durch , die geänderten Anpriiche
    1 bis 5 ersetzt] 1 . Zur Schallabsorption dienende Schaumstoff platte mit Stabilisie¬ rungseinlage, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Biegefestig- keit von etwa 20 N/mm2 aufweisende, aus offenzelligem Schaum¬ stoff mit einem Strömungswiderstand von 20 bis 120 Rayl be¬ stehende Platte eine eingesiegelte Gitterelnlage besitzt, wobei die Kunststoffmasse, welche die Gitterfasern verbindet, gleichzeitig die Verbindung zu den mit der Gittereinlage flächenverbundenen Schaumstoff-Platten darstellt.
    2. Gemäß Anspruch 1 verwendete Schaumstoffplatte, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Strömuπgswiderstand 80 Rayl beträgt.
    3." Schaumstoffplatte gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeich¬ net, daß der Strömungswiderstand von 20 bis 120 Rayl durch Heiß-Verdichten einer dickeren Schaumstoffplatte erzielt ist, wobei die Verdichtung z. B . nur zonenweise erfolgt.
    4. Schaumstoffplatte gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand von 20 bis 120 Rayl durch Ver¬ hauten der Platte auf einer ihrer Breitseiten erzielt ist.
    5. Gemäß Anspruch 1 verwendete Schaumstoffplatte, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Vielfachen der Plattendicke ent¬ sprechende Abstandsstellung zur schallreflektierten Wand dadurch erzielt ist, daß die Randzone der Platte einen in diesem Abstand von der übrigen Erstreckungszone der Platte angeordneten Auflagerand besitzt.
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