DE10126306B4 - Schalldämpfungssystem mit geringem Gewicht - Google Patents
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Abstract
Schalldämpfungssystem,
gekennzeichnet durch
eine wasserundurchlässige Schicht (12),
eine Unterlage (14), die an die undurchlässige Schicht (12) angrenzt und eine erste faserartige Lage (16) und eine zweite faserartige Lage (18) umfasst, wovon die erste (16) eine Dichte besitzt, die geringer als die Dichte der zweiten (18) ist, wobei die Unterlage (14) einen bestimmten Luftströmungswiderstand zwischen etwa 2 und etwa 5 mBar(cm/s)–1 besitzt, und
eine halbdurchlässige Schicht (20), die zwischen der ersten und der zweiten faserartigen Lage (16, 18) angeordnet ist.
gekennzeichnet durch
eine wasserundurchlässige Schicht (12),
eine Unterlage (14), die an die undurchlässige Schicht (12) angrenzt und eine erste faserartige Lage (16) und eine zweite faserartige Lage (18) umfasst, wovon die erste (16) eine Dichte besitzt, die geringer als die Dichte der zweiten (18) ist, wobei die Unterlage (14) einen bestimmten Luftströmungswiderstand zwischen etwa 2 und etwa 5 mBar(cm/s)–1 besitzt, und
eine halbdurchlässige Schicht (20), die zwischen der ersten und der zweiten faserartigen Lage (16, 18) angeordnet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft das Gebiet der Schalldämpfungssysteme und insbesondere ein Schalldämpfungssystem, das ein geringes Gewicht besitzt.
- Die Verwendung eines durchlässigen Verkleidungsgewebes oder -films auf einem Schallabsorber zur Verbesserung seines niederfrequenten Ansprechvermögens ist aus der Literatur und aus zahlreichen kommerziellen Anwendungen, insbesondere im Gebiet der Bautechnik, bekannt. Kürzlich ist dieses Konzept auf Schalldämpfungsprodukte in Kraftfahrzeugen angewendet worden. Diese Anordnungen zeigen zwar im Vergleich zu einem Doppelwandsystem einen verbesserten Schalldurchlaßverlust im Bereich mittlerer Frequenzen, sie zeigen jedoch typischerweise bei höheren Frequenzen einen niedrigeren Schalldurchlaßverlust. Außerdem kann eine poröse Oberfläche einige praktische Probleme verursachen. Wenn ein Schallabsorber mit einer wasserdurchlässigen Verkleidung auf dem Boden eines Kraftfahrzeugs angebracht wird, kann Wasser eindringen, was die Entstehung von Schimmel und Gerüchen in der Unterlage sowie in einigen Fällen ein Rosten des Bodenblechs hervorrufen kann.
- Aus der
DE 38 09 980 A1 ist ein Aufbau für eine Schallisolation bekannt. Dieser Aufbau besteht aus einer zellenlosen oder zellenarmen, verfestigten Schicht, sowie aus einer sich daran anschließenden elastischen Weichschaumschicht. - Die
DE 34 30 775 A1 beschreibt ein Teppichteil zur Schallisolation in Kraftfahrzeugen. Dieses Teppichteil besteht aus einem Teppich, einer darunter angeordneten Schwerschicht und einer wiederum darunter angeordneten Kombination einer Schaumstoff- und Vliesschicht. - Ferner ist aus der
US 5, 536, 556 eine weitere Schichtanordnung zur Schallisolation bekannt. Mit dieser Anordnung soll neben der Schallisolation auch eine Wärmeisolation ermöglicht werden. - Keine dieser Druckschriften gibt jedoch Hinweise dazu, wie die Entstehung von Schimmel und Gerüchen in der Schallisolation verhindert werden kann, wenn diese im Boden eines Fahrzeuges angeordnet ist.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Schalldämpfungssystem zu schaffen, das in einem weiten Frequenzbereich einen ausreichend hohen Schalldurchlassverlust aufweist und dennoch die Nachteile herkömmlicher Schalldämpfungssysteme nicht besitzt.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Schalldämpfungssystem nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird ein Teppich mit Geräuschdämpfungseigenschaften zur Verwendung in Kraftfahrzeugen geschaffen. Ein solcher Teppich ist in Anspruch 9 definiert.
- Gemäß einem weiteren Merkmal wird eine verbesserte Schallbarriere geschaffen, in die kein Wasser eindringen kann.
- Erfindungsgemäß wird ein Schalldämpfungssystem geschaffen, das eine wasserundurchlässige Schicht und eine Unterlage umfasst. Die Unterlage grenzt an die undurchlässige Schicht an und enthält eine erste faserartige Lage und eine zweite faserartige Lage. Die erste faserartige Lage besitzt eine Dichte, die niedriger als die Dichte der zweiten faserartigen Lage ist. Die Unterlage besitzt einen Luftströmungswiderstand zwischen etwa 2 und etwa 5 mBar(cm/s)–1.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die auf die Zeichnung Bezug nimmt, worin
-
1 eine Querschnittsansicht eines akustischen Systems der Erfindung zeigt. -
1 zeigt ein System10 zur Geräuschdämpfung in Kraftfahrzeugen. Das System10 umfasst eine wasserundurchlässige Schicht12 mit verhältnismäßig geringem Gewicht und eine Unterlage14 . - Die Unterlage
14 grenzt an die undurchlässige Schicht12 an und umfaßt eine erste oder lockere faserartige Lage16 und eine zweite oder komprimierte faserartige Lage18 . In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten beide Schichten16 und18 recycelte Vliesfasern, die entflust und gekämmt worden sind, um eine ungerichtete Matrix oder einen ungerichteten Faserflor zu erzeugen. Die beiden Lagen16 und18 besitzen vorzugsweise eine Oberflächendichte zwischen etwa 500 g/m2 und etwa 1400 g/m2. - Zwischen den Lagen
16 und18 ist vorzugsweise eine halbdurchlässige Schicht20 , die einen schmelzbaren Kunststoffilm oder ein Zellulosefilter-Scrim mit wärmehärtbarem Klebstoff umfaßt, angeordnet, um einen zusätzlichen Luftströmungswiderstand zu schaffen und um die Haftung der Schichten aneinander zu unterstützen. Wenn ein Scrim verwendet wird, besitzt der Werkstoff vorzugsweise eine Oberflächendichte im Bereich von etwa 44 g/m2. Angrenzend an die undurchlässige Schicht12 kann ferner eine Zierschicht22 wie etwa ein Teppich oder ein Verkleidungsgewebe vorgesehen sein. - Um das Schalldämpfungssystem
10 herzustellen, werden zunächst vorzugsweise die Lagen16 und18 mit angenähert gleichen Dicken in einem Ofen wärmegehärtet. Dann wird eine der Lagen16 oder18 an die halbdurchlässige Schicht20 geklebt, ferner wird diese Kombination an die andere Schicht18 oder16 geklebt. Das sich ergebende Laminat wird während etwa 30 bis 40 Sekunden auf etwa 200 bis etwa 230 °C erwärmt und dann in eine gekühlte Form eingesetzt. Wenn die Form geschlossen wird, werden die Schichten16 und18 unterschiedlich komprimiert. Die Verkleidung22 , die zunächst mit der undurchlässigen Schicht12 aus einem Polyethylen mit 200 bis 500 g/m2 bis zu einer Dicke von weniger als 1 mm und vorzugsweise etwa 0,1 mm beschichtet wird, wird anschließend an die Unterlage14 angeklebt, indem die undurchlässige Schicht12 bis in die Nähe ihres Schmelzpunkts erwärmt wird, woraufhin sie in eine Kühlform umgeladen wird, in der die Unterlage14 angeordnet worden ist. - Im Endprodukt besitzt die Unterlage
14 vorzugsweise eine Gesamtdicke von 10 bis 25 mm, wobei die zweite oder komprimierte Schicht18 etwa 3 mm dieser Dicke ausmacht. Die sich ergebende Dichte ist höher als diejenige der ersten oder lockeren Lage16 . In dieser Konfiguration besitzt die Unterlage14 einen bestimmten Luftströmungswiderstand zwischen etwa 2 und etwa 5 mBar(cm/s)–1 und vorzugsweise zwischen etwa 2,5 und 4,5 mBar(cm/s)–1. Das System10 kann auf ein Blech24 des Kraftfahrzeugs so aufgebracht werden, daß die lockere Lage16 an das Metall angrenzt und die komprimierte Lage18 an die undurchlässige Schicht12 angrenzt. - Die Erfindung stellt gegenüber dem Stand der Technik eine Verbesserung dar. Sie modifiziert die Konstruktion, um eine bessere Leistung in einem weiten Frequenzbereich zu schaffen, und beseitigt die typischen physikalischen Mängel. Der Schalldurchlaßverlust dieses Systems ist gegenüber einem typischen schweren Barrierensystem im Bereich mittlerer Frequenzen von etwa 200 bis 1000 Hz deutlich verbessert und auch im Bereich hoher Frequenzen mit einem schweren Barrierensystem im wesentlichen äquivalent. Diese Ergebnisse waren anhand der Erfahrung mit früheren Systemen mit geringem Gewicht nicht zu erwarten. Alle anderen Systeme mit geringem Gewicht zeigen eine deutliche Abnahme des Durchlaßverlusts bei höheren Frequenzen. Ferner ist das System
10 vorzugsweise vollständig aus thermoplastischen Werkstoffen gebildet, so daß es vollständig recycelt werden kann. - Die Erfindung ist besonders auf Böden von Kraftfahrzeugen anwendbar, sie hat jedoch auch andere Geräuschdämpfungsanwendungen sowohl in Fahrzeugen als auch in Gebäuden. In einigen dieser Anwendungen, etwa bei Armaturenbrett-Isolatoren für Kraftfahrzeuge, ist ein Teppich nicht notwendig. Der Entwurf der undurchlässigen Schicht erlaubt eine Anpassung der Schalldämpfungseigenschaften der Konstruktion an den Durchlassverlust und/oder die Schallabsorption in bestimmten Frequenzbereichen.
Claims (16)
- Schalldämpfungssystem, gekennzeichnet durch eine wasserundurchlässige Schicht (
12 ), eine Unterlage (14 ), die an die undurchlässige Schicht (12 ) angrenzt und eine erste faserartige Lage (16 ) und eine zweite faserartige Lage (18 ) umfasst, wovon die erste (16 ) eine Dichte besitzt, die geringer als die Dichte der zweiten (18 ) ist, wobei die Unterlage (14 ) einen bestimmten Luftströmungswiderstand zwischen etwa 2 und etwa 5 mBar(cm/s)–1 besitzt, und eine halbdurchlässige Schicht (20 ), die zwischen der ersten und der zweiten faserartigen Lage (16 ,18 ) angeordnet ist. - Schalldämpfungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die halbdurchlässige Schicht (
20 ) einen Film umfasst. - Schalldämpfungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste faserartige Lage (
16 ) eine Oberflächendichte zwischen etwa 500 g/m2 und etwa 1400 g/m2 besitzt. - Schalldämpfungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite faserartige Lage (
18 ) eine Oberflächendichte zwischen etwa 500 g/m2 und etwa 1400 g/m2 besitzt. - Schalldämpfungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite faserartige Lage (
18 ) an die undurchlässige Schicht (12 ) angrenzt. - Schalldämpfungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite faserartige Lage (
18 ) ein Verbundwerkstoff ist. - Schalldämpfungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Unterlage (
14 ) zwischen der undurchlässigen Schicht (12 ) und einer Ge räuschquelle befindet. - Schalldämpfungsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zierschicht (
22 ), die an die undurchlässige Schicht (12 ) angrenzt. - Teppich mit Geräuschdämpfungseigenschaften zur Verwendung in Kraftfahrzeugen, gekennzeichnet durch eine wasserundurchlässige Schicht (
12 ) und eine Unterlage (14 ), die an die undurchlässige Schicht (12 ) angrenzt und eine erste faserartige Lage (16 ) sowie eine zweite faserartige Lage (18 ) umfasst, wovon die erste (16 ) eine Dichte besitzt, die geringer als die Dichte der zweiten (18 ) ist, wobei die Unterlage (14 ) einen bestimmten Luftströmungswiderstand zwischen etwa 2 und etwa 5 mBar(cm/s)–1 besitzt. - Teppich nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine halbdurchlässige Schicht (
20 ), die zwischen der ersten und der zweiten faserartigen Lage (16 ,18 ) angeordnet ist. - Teppich nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die halbdurchlässige Schicht (
20 ) einen Film umfasst. - Teppich nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten faserartigen Lagen (
16 ,18 ) jeweils eine Oberflächendichte zwischen etwa 500 g/m2 und etwa 1400 g/m2 besitzen. - Teppich nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite faserartige Lage (
18 ) an die undurchlässige Schicht (12 ) angrenzt. - Teppich nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite faserartige Lage (
18 ) ein Verbundwerkstoff ist. - Teppich nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Unterlage (
14 ) zwischen der undurchlässigen Schicht (12 ) und einer Geräuschquelle befindet. - Teppich nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Lage (
16 ) zwischen der zweiten Lage (18 ) und einer Geräuschquelle befindet.
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