CZ190699A3 - Absorbér na absorbování akustických zvukových vln a způsob jeho výroby - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se vztahuje k absorbéru na akustických zvukových vln typu uvedeného v nároku 1 a také ke způsobu jeho výroby.

absorbováni předvýznaku

Dosavadní stav techniky

Absorbéry tohoto typu jsou již známé, např. z DE 36 15 360 C2, WO 96/08812, DE-OS 27 24 172, DE 33 13 001 Al. U těch jsou voštinové komory v základní konstrukční jednotce vyrobené postupem tlakového lití nebo RIM, která sestává z nosného tělesa a rozpěrek, zakryté krycí vrstvou ve směru ke zdroji zvuku. Tato krycí vrstva vykazuje vzduchové komory na způsob nopů, takže při vibrování vzduchových polštářů a jejich nárazech na okraj rozpěrky nastává třecí tlumení, nebo je hladce napnutá přes porézní základní jednotku zejména z pěny umělé hmoty a je s ní alespoň lokálně svařená.

Základ vynálezu tvoří úkol, absorbér tohoto typu výrobně technicky zjednodušit a funkčně zlepšit. Navíc se má co možná zlepšit likvidovatelnost, zejména cestou znovuvyužití částí materiálu.

Podstata vynálezu

Vynález ohledně absorbéru je vyznačený v nároku 1 a ohledně způsobu výroby v nároku 8. V podružných nárocích jsou nárokována další zlepšení.

Absorbér se vyrábí ze dvou vždy jednodílných jednotek. Rozpěrky vytvářejí s nosným tělesem předtvarovanou základní konstrukční jednotku, která sestává zejména z hluboko taženého nebo tlakově litého termoplastu, jako je polypropylén (PP) , lisovaného termoplastu nebo duroplastu,

• · • · ··

- 2 tlakově litého termoplastu nebo duroplastu, lisovaných připadne vstřikovaných umělých hmot, a sice zejména s vlákennými výztužemi. Tyto materiály mohou být vyrobené jak z čerstvého zboží tak i z recyklovaného zboží.

Pro výrobu základní konstrukční jednotky jsou použitelné zejména následující tvářecí postupy:

1. Nízkotlaká technologie (LPT), při které se plastická hmota lisuje do příslušné formy nízkým tlakem asi mezi 10 a 100 bar. Přitom je možné také použití dlouhých skelných vláken (LFG) o délce vlákna přibližně 12 mm. Při technice topného kanálu se mísí zejména PP (polypropylen) s 20 % taleku.

2. Reakční vstřikování (R1M), při kterém se s výhodou používá jako umělá hmota PU (polyuretan) . V případě vlákenných výztuží (R-RIM) se dává přednost skelným vláknům, aby se napomohlo tepelné stabilitě. Vstřikuje se při nízkém tlaku až asi 15 bar.

3. Přetlačování pryskyřice (RTM) , při kterém se s výhodou rovněž za nízkého tlaku až asi 20 bar lisuje do uzavřené formy umělá hmota, zejména epoxidové, fenolové nebo vinylové pryskyřice vyztužené případně skelnými vlákny.

4. Vstřikové lití (SG), přikterém se pro vnášení polymerní umělé hmoty do licí formy využívá vysoký tlak asi mezi 350 a 700 bar. Přitom jsou rovněž využitelné výztuže.

5. Termoplastický způsob zesílený skelnou podložkou (GMT nebo AZDEL), při kterém se slisuje například PP s podložkou ze skelných vláken při tlacích asi mezi 150 až 200 bar.

U podlisované umělé hmoty se umělá hmota slisuje technologií LPT nebo GMT s textilní strukturou nebo fólií mezi lisovacími formami, zatímco u podstřikované umělé hmoty se umělá hmota nastřikuje do stříkací formy na textilní strukturu nebo fólii.

Tenká krycí jednotka je naproti tomu zejména tenká krycí vrstva přilisovaná zejména z přímé roviny přímo na základní

- 3 ·· fl* * · *

I · * * ··· ·** »· ·· konstrukční jednotku a přitom vytvarovaná, ale alespoň po oblastech schopná kmitání. Tyto oblasti schopné kmitání by se měly vždy nacházet mezi těmi místy krycí jednotky, která jsou v podstatě pevně spojená s volnými čelními konci rozpěrek, zejména svařovanými spoji umělé hmoty. Takovéto svařované spoje se mohou vytvořit ohřátím termoplastické umělé hmoty například prostřednictvím sáláním tepla, ale také HF nebo ultrazvukovým svařováním. Krycí vrstva uzavírá jednotlivé rezonanční komory jak navenek, tak i mezi sebou.

Krycí jednotka sestává například z tenké vrstvy z termoplastů, jako například z polypropylénu. Může ale také sestávat z rouna. Výhodně je vytvořená jako sendvič, jako laminát, různých jednotlivých šichet. Tloušťka vrstvy by se měla nacházet v rozsahu mezi 0,5 a 8 mm.

Pro mnohé případy použití může být účelné vyrobit krycí jednotku z dvojité vrstvy, která sestává jednak z tenké kovové vrstvy, zejména z hliníku o tloušťce vrstvy mezi 5 a 200 pm, a jednak z termoplastické umělé hmoty, jako například polypropylénu a/nebo rouna, které je připevněné na straně hliníkové vrstvy přivrácené základní konstrukční jednotce. Tato termoplastická vrstva pak tvoří spojovací vrstvu s okrajem nosného tělesa na jedné straně a s čelními konci rozpěrek na straně druhé.

Výroba obou konstrukčních jednotek probíhá s výhodou následujícím způsobem:

Nejprve se napne rovinný přístřih nebo rovinný pás jednovrstvé nebo vícevrstvé krycí vrstvy v přímé rovině nad předtvarovanou základní konstrukční jednotkou. Následně se na krycí vrstvu přitlačí ve směru k základní konstrukční jednotce lisovník. Čelní plocha lisovníku vykazuje typ protiplochy k té ploše, kterou má zaujmout krycí jednotka v konečném stavu na základní konstrukční jednotce. Lisovník tedy slouží jako tvářecí nástroj, protože přetváří krycí vrstvu a přitlačuje ji na volné čelní konce rozpěrek a okraj • a a · a a aa *· • a a · a a a a a a · « a a a ·»·· · a « a aa · a a a aa ··· ··· • v * a a a a « • •aa aa aa aaa aa aa

- 4 základní konstrukční jednotky. Tímto přetvořením dostane krycí vrstva tvar respektive vzhled, v němž tvoří krycí jednotku pro absorbér. Současně je upevněná na základní konstrukční jednotce, takže se pružně nevrací do svého rovinného výchozího stavu.

Tenká krycí vrstva se při tomto procesu tváření posadí na tu stranu základní konstrukční jednotky, která vykazuje volné čelní okraje rozpěrek, mezi nimiž se nacházejí meziprostory.

Upevňování krycí jednotky, to znamená spojování vzájemně přiléhajících částí, totiž okraje nosného tělesa a volných celník okrajů požadovaných rozpěrek s krycí jednotkou, se provádí v případě použití termoplastických materiálů nebo termolepidel zejména s použitím tlaku a tepla. Krycí jednotka může být také opatřená samolepící přilnavou vrstvou na té straně, která je přivrácená k základní konstrukční jednotce, totiž k jejímu okraji a k volným čelním okrajům rozpěrek.

Znaky tváření krycí vrstvy a jejího tuhého spojení s prefabrikovanou základní konstrukční jednotkou by měly následovat v jednom a témže nástroji časově bezprostředně za sebou, což především zkracuje dobu výroby a napomáhá zmenšit ztrátu tepelné energie.

Tuhé spojení má také tu přednost, že se zabraňuje vlastnosti, která je eventuálně v jedné z krycích vrstev, to jest přetvářet se během času více nebo méně rychle zpět z předem vytvarované konfigurace opět do původní rovinné konfigurace. Potud plynou i větší možnosti použití různých materiálů. Přitom je obecně podstatné, že krycí jednotka může v každém případě v oblastech mezi čelními konci případně čelními okraji rozpěrek volně kmitat a zvukové vlny se přenášejí do meziprostorů, aby se energie zvuku mohla uvnitř komorovitých meziprostorů mezi základní konstrukční jednotkou na jedné straně a krycí jednotkou na straně druhé

- 5 fc· · · · · fc·*· ··· · · fc · • fcfc fc · · · · · · · fc • B · · · « «· ··· fcfcfc • «•fcfcfc fcfc ···· fcfc ·· ··· ·· fcfc tlumit případně izolovat.

Místo nebo navíc k této schopnosti kmitání může být krycí jednotka opatřena také dírami, které umožňují průchod zvukových vln.

Přehled obrázků na výkresech

Jeden výhodný příklad provedení vynálezu je dále blíže popsán za pomoci výkresů. Na těch představují:

obrázky 1 až 3 - stupně způsobu výroby absorběru podle vynálezu ve schematickém znázornění, obrázek 4 - dílčí výřez absorběru podle vynálezu a obrázky 5 až 8 - stupně postupu u jedné varianty.

Příklady provedení vynálezu

Podle obrázku 1 je základní konstrukční jednotka 10 nasazená na stacionární ploše 12. Konstrukční jednotka 10 sestává z nosného tělesa 1, z něhož odstávají po straně odvrácené od stacionární plochy 12 rozpěrky 2 v různé délce. Tyto rozpěrky 2 a nosné těleso 1^ sestávají ze stejného materiálu, u tohoto příkladu z polypropylénu, a jsou předtvarované lisováním vstřikem. Nad okrajem 4 základní konstrukční jednotky 10 je silně napnutá v přímé rovině krycí vrstva 5 z polypropylénu. Nad ní se nachází lisovník 8 s čelní plochou 9, která je v podstatě vytvořená tak, že odpovídá tvaru, který má zaujmout krycí vrstva 5^ po jejím přetvoření a spojení se základní konstrukční jednotkou 10.

Lisovník 8 se nyní tlačí z polohy ukázané na obrázku 1 ve směru šipky dolů ve směru ke stacionární ploše 12 do polohy ukázané na obrázku 2, přitom přetváří krycí vrstvu 5 tím způsobem, že ta těsně přiléhá na vnější kontury čelní plochy 9 a tím se také dostává do styku s okrajem 4 nosného tělesa 1 a také s volnými konci 3 rozpěrek 2. Použití tlaku a tepla zajistí to, že na těchto kontaktních místech vzniknou pevná a tuhá spojení mezi krycí jednotkou 11, to

99 · ♦»·♦ 99 99 9··· 9 9 9 · 9 · · • 99 > 9«·· 9 99 · 99 999 9 *9 999 999 • 9999 9 · 9 9999 9· 99 999 99 99

- 6 znamená nyní vytvarovanou krycí vrstvou 5, a základní konstrukční jednotkou 10.

V dalším stupni postupu podle obrázku 3 se lisovník 8 opět ve směru šipky zvedne od nyní uceleného absorbéru, u kterého vznikají mezi základní konstrukční jednotkou 10, to znamená v nosném tělese 1, a rozpěrkami 2 ve formě stojin na straně jedné a krycí jednotkou 11 meziprostory 7 na způsob komor.

Vynálezem se dá výroba podstatně ulehčit, protože se odstraní předtvarování krycí jednotky. Doporučuje se současné přetváření a svařování případně jiné spojování krycí vrstvy 5 se základní konstrukční jednotkou 10. Pro to může krycí vrstva 5 vykazovat přilnavou vrstvu na té straně, na které mají vzniknout spojovací místa 6.

Krycí vrstva 5 může být také vytvořená jako vícevrstvá. Tak může vnější vrstva sestávat z hliníkové fólie a strana přivrácená k základní konstrukční jednotce z vrstvy termoplastické umělé hmoty, která se při ohřátí taví a na místech natavení se spojuje s volnými čelními konci 3 případně s okrajem 4 základní konstrukční jednotky 10, pokud tam najde použití rovněž termoplastický materiál.

Použití hliníku dovoluje také induktivní metody ohřevu, takže lisovník 8 samotný není bezpodmínečně třeba ohřívat na teplotu měknutí, ačkoliv se to v mnoha případech ukázalo jako výhodné.

Podle obrázku 4 sestává krycí jednotka 11 z polypropylénové vrstvy tlusté 1 mm, která je spojená se základní konstrukční jednotkou 10 prostřednictvím svarových spojů plastu podél volných čelních konců 3 rozpěrek 2, to znamená na tuhých spojovacích místech 6. Krycí jednotka 11 však může v oblastech mezi tuhými spojovacími místy 6, jak je udáno šipkami, kmitat. Tyto oblasti krycí jednotky 11 schopné kmitání jsou tedy jednak definované tlouštkou a materiálem krycí vrstvy 5 a jednak rozestupem tuhých • to to* ·· »··· ·· ·· • · to · to · to ···· • toto to ···· to *· · • to ··· · ·· to·· ··· •••toto ·· ···· ·· ·· ··· ·· ··

- 7 spojovacích míst: 6. Dopadající zvuk ve vzduchu se krycí vrstvou 5 při jejím kmitání přenáší na plynový prostor v komorových meziprostorech 7 popřípadě ve zmírněné formě. Vždy podle dimenzování meziprostorů 7 a také materiálů jejich sten se mohou selektivně tlumit určité rozsahy frekvencí. Na spodní straně je základní konstrukční jednotka 10 potažená ochrannou vrstvou la.

Na obrázcích 5 až 8 je schematicky ukázaná ve střihových obrázcích jiná varianta postupu výroby absorbéru podle vynálezu. Nejprve se ohřeje prefabrikovaná základní konstrukční jednotka 10 usazená na stacionární plochu 12 na straně odvrácené od stacionární plochy 12, to znamená na odvrácených plochách uzavřeného obvodového okraje 4 a také na volných čelních koncích 3 rozpěrek 2 za pomoci ohřívacího nástroje 18. Vyhřátí se provádí do té míry, aby se plochy volných konců 3 a okraje 4 základní konstrukční jednotky 10 přivrácené k ohřívacímu nástroji 18 natavily.

Potom se ohřívací nástroj 18, který podle obrázku 5 provádí na příslušných plochách plastifikaci materiálu umělé hmoty základní konstrukční jednotky 10 prostřednictvím sálavého tepla nebo také přímým stykem, nadzvedne a místo něho se v odstupu od základní konstrukční jednotky 10 napne způsobem naznačeným na obrázku 6 krycí vrstva 5, která může také sestávat z několika dílčích vrstev.

Následně na to se přítlačný lisovník 8 podle obrázku 7 nasadí shora na krycí vrstvu 5 tak, že ta se přetvoří podle konfigurace příslušné čelní plochy lisovníku 8 a v přetvořeném stavu znázorněném schematicky na obrázku 7 se přitlačí na natavené části okraje 4 a volných čelnícj konců 3 základní konstrukční jednotky 10. Přitlačení probíhá tak dlouho, až se plastifikovaný materiál opět tak dalece zpevní, že je vytvořené mechanicky pevné spojení na spojovacích místech 6 mezi předem natavenými povrchovými plochami okraje 4 a volných čelních konců 3 rozpěrek 2 na

Μ *· • ♦ * » • ·· • · · *

« · * ··«

straně jedné a příslušných protiploch tenké krycí vrstvy 5 na straně druhé. Nyní se může lisovník 8 sejmout, takže vznikne konečný absorbér s komorovými meziprostory 7 mezi základní konstrukční jednotkou 10 a vytvarovanou krycí jednotkou 11 ukázaný v průřezu na obrázku 8. Všechny komory 7 jsou tak do určité míry kolem dokola úplně uzavřené, zatímco ty části krycí jednotky 11, které se nacházejí mezi spojovacími místy 6 mezi základní konstrukční jednotkou 10 a krycí jednotkou 11 zůstávají schopné kmitání.

U této alternativy způsobu výroby se doporučuje použití termoplastické umělé hmoty rovněž pro krycí vrstvu 5. Přitom se zejména doporučuje použití polypropylénu. Pro mnohé případy použití se s výhodou použije vrstva pěnové hmoty z polypropylénu, která vykazuje tloušťku vrstvy asi od 0,5 do 10 mm. Tato tenká vrstva pěnové hmoty působí do určité míry jako membrána v těch oblastech, které pokrývají komorové meziprostory 7. Při přitlačení vytvarované tenké krycí vrstvy 5 z PP pěny, například podle obrázku 7, se natavují příslušná kontaktní místa do té míry, až jsou dostatečně plastifikované, aby po ochlazení vzniklo mechanicky pevné spojení se základní konstrukční jednotkou 10.

Podle jednoho dalšího provedení vynálezu vykazuje krycí vrstva 5 na straně přivrácené základní konstrukční jednotce 10 vrstvu rouna, pokud nesestává z rounového materiálu dokonce celá krycí vrstva 5. Přitom se pro rounový materiál použijí s výhodou PP vlákna, takže zde rovněž nastávají procesy tavení případně natavování. Ukázalo se však, že při použití rounových materiálů vytvořených z vlákenného materiálu je při použití způsobu podle obrázků 5 až 8 mechanicky dostatečně pevné spojení se základní konstrukční jednotkou 10 i bez jejich roztavení popřípadě natavení, protože se odstávající kousky vláken uloží do plastifikované umělé hmoty tak daleko, že se po jejím ochlazení a zpevnění v oblastech spojovacích míst 6 vytvoří dostatek kotevních ·· ·· Φ· *·*· ·· ·· • · φ « φ φ · φ · • φφ · · φ · · · · · · • · φφφ · · φφφ φφ· φφφφφ · φ φ • φφφ ·· φφ φφφ φφ φφ ^míst· Vlákna se při dostatečně pevném přitlačení krycí vrstvy 5 na základní konstrukční jednotku 10 případně její okraj 5 a volné čelní konce 3 jejích rozpěrek 2 do určité míry zaseknou.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY (UPRAVENÉ)

   1. Absorbér na absorbováni akustických zvukových vln s nosným tělesem (1) , z něhož odstávají rozpěrky (2) , a s krycí vrstvou (5) spojenou s nosným tělesem (1) , která pokrývá komorové meziprostory (7) mezi nosným tělesem (1) a rozpěrkami (2) , u kterého vytvářejí rozpěrky (2) s nosným tělesem (1) jednodílnou předtvarovanou základní konstrukční jednotku (10) a vytvarovaná, tenká krycí vrstva (5), schopná alespoň po oblastech kmitání a umístěná na základní konstrukční jednotku (10), krycí jednotku (11), která je v podstatě natuho spojená jak s okrajem (4) základní konstrukční jednotky (10) , tak i s volnými čelními konci (3) rozpěrek (2) , vyznačující se tím, že základní konstrukční jednotka (10) sestává z hlubokotaženého, přetlačovaného nebo vstřikovaného termoplastického nebo termosetického materiálu.
2. 2. Absorbér podle nároku 1, vyznačující se tím, že základní konstrukční jednotka (10) sestává z umělé hmoty vyztužené vlákny.
3. 3. Absorbér podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ící se t í m, že krycí jednotka (11) je tvářená a ve vytvarované formě zpevněná konstrukční jednotka.
4. 4. Absorbér podle některého z předcházej ících nároků, vyznačující se tím, že tuhá spojení (6) mezi krycí jednotkou (1) a volnými čelními konci (3) rozpěrek (2) jsou svarové spoje umělé hmoty.

   ·· «999 * ·

   9 ·«· ·· ·· r · 9 · » · · 9 • 9 · · · 9 «•99 ·

   -^z45. Absorbér podle některého z předcházejících nároků, vyznačuj ící vykazuje nejméně dvě přivrácená k základní se t í m, že krycí jednotka (11) vrstvy, z nichž spojovací vrstva konstrukční jednotce (10) vykazuje termoplastickou umělou hmotu.
5. 6. Absorbér podle nároku 5, vyznačující se tím, že jako termoplastická umělá hmota pro spojovací vrstvu tenké krycí jednotky (11) je použitý polypropylén.
6. 7. Absorbér podle nároku 5 nebo 6, vyznačuj ící se t í m, že krycí jednotka (11) vykazuje tenkou hliníkovou vrstvu.
7. 8. Způsob výroby absorbéru na absorbování akustických zvukových vln s nosným tělesem (1) , z něhož odstávají rozpěrky (2) , a s krycí vrstvou (5) spojenou s nosným tělesem (1) , která pokrývá komorové meziprostory (7) mezi nosným tělesem (1) a rozpěrkami (2) , u kterého tvoří rozpěrky (2) s nosným tělesem (1) jednodílnou předtvarovanou základní konstrukční jednotku (10) a krycí vrstva (5) tvářenou tenkou krycí jednotku (11) umístěnou na základní konstrukční jednotku (10) a alespoň lokálně schopnou kmitání, při kterém se krycí vrstva tváří a spojuje se základní konstrukční jednotkou (10) , vyznačující se t í m, že se předtvaruje základní konstrukční jednotka (10) a poté se prostřednictvím lisovníku (8) vytvarovaného na své čelní ploše (
8. 9) podle kontur konečné krycí jednotky vytvaruje zejména z přímé roviny přímo na volné čelní konce (3) rozpěrek (2) a na okraj (4) předtvarované základní konstrukční jednotky (10) za použití tlaku a/nebo tepla a tam se s ní spojí.

   • · « ·

   • A «ΑΑΑ »·ΑΑ »» • * Α • AAA*

   A Α » • Α * ·« Α** «· Α* • * Α * • Α · · » · Α 9 · Α

   A Α

   99 99 '/λ

   - λ⁶ 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že se krycí jednotka (11) lísovníkem (8) jak tváří, tak i vyhřívá alespoň do změknutí umělé hmoty na spojovacích místech se základní konstrukční jednotkou (10).
9. 10. Způsob podle nároku 8 nebo 9, vyznačuj ící se tím, že se volné čelní konce (3) rozpěrek (2) a okraj (4) předtvarované základní konstrukční jednotky (10) nataví a že následně se krycí jednotka (11) prostřednictvím tvarovaného lisovníku (8, přitvaruje na plastifikované čelní konce (3) a ochlazením se zpevní a mechanicky se s nimi spojí.
10. 11. Způsob podle některého z nároků 8 až 10, vyznačující se tím, že se ohřátí umělé hmoty tvořící spojovací místa provádí indukčním ohřevem hliníkové vrstvy patřící ke krycí vrstvě (11) .