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Die
Erfindung betrifft eine akustische Dämmeinrichtung, insbesondere
zur Verwendung in Kraftfahrzeugen.
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Die
Erfindung liegt auf dem Gebiet der Gestaltung von Ladebereichen
oder Laderäumen
von Fahrzeugen im Allgemeinen und insbesondere von Kofferräumen von
Personenkraftfahrzeugen (PKW). Die Optimierungsparameter für derartige
Laderäume sind
vielschichtig und teilweise konträr, wie nachfolgend kurz erläutert wird.
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Einerseits
wirkt sich die Gestaltung und Auskleidung eines Laderaums auf das
akustische Verhalten des Fahrzeugs aus. In diesem Zusammenhang ist
eine hinsichtlich des Dämpfungsverhaltens optimierte
Gestaltung wünschenswert.
Eine derart optimierte Gestaltung einer Dämmeinrichtung ist zum Beispiel
in dem Europäischen
Patent
EP 1 182 085 B1 beschrieben.
Dort ist eine Dämmeinrichtung
in Form einer Hutablage mit einer Oberschicht, einer Unterschicht
und einem dazwischen angeordneten, mit absorbierenden Bereichen
durchzogenen Hohlraum offenbart. Zur Verbesserung der Schall dämpfenden
Eigenschaften steht der Hohlraum über eigens dafür vorgesehene
Durchbrüche
mit dem Kofferraum und dem Innenraum des Fahrzeugs in luftaustauschender
Verbindung.
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Andererseits
besteht aufgrund der zunehmenden Ausstattung von Fahrzeugen mit
sicherheits- und/oder komforterhöhenden
Komponenten – wie
zum Beispiel Navigationseinrichtungen, CD-Wechslern, Einparkhilfen, Mobilfunktelefoneinrichtung,
etc. – zunehmend
zusätzlicher
Raum- und Unterbringungsbedarf, insbesondere für – nachfolgend auch als Funktionsbaugruppen
bezeichnete – Steuereinheiten
dieser Komponenten. Dabei sollen die Komponenten zu Wartungs- oder
Bedienzwecken leicht zugänglich
sein. Hierzu bieten sich insbesondere Bauräume innerhalb des Lade-, Stau-
und/oder Kofferraums an.
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In
diesem Zusammenhang ist in der Deutschen Patentanmeldung
DE 100 47 591 A1 ein
Laderaum mit einer Seitenwand für
ein Kraftfahrzeug beschrieben, der variabel strukturiert werden
kann, indem die Seitenwand ein karosserieseitig gehaltenes, formstabiles
Funktionsmodul aufweist, das mit einem Aufnahmeraum für eine Funktionsbaugruppe
versehen ist. Aspekte der akustischen Dämmung bleiben hier allerdings
völlig
unberücksichtigt.
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Vor
diesem Hintergrund liegt nun der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine akustische Dämmeinrichtung
anzugeben, die sowohl eine gute akustische Dämpfung in verschiedenen Betriebssituationen
eines Kraftfahrzeugs als auch eine optimierte raumsparende Anordnung
von Funktionsbaugruppen erlaubt.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch eine akustische Dämmeinrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Demgemäß ist eine
akustische Dämmeinrichtung,
insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugen, vorgesehen,
- – mit
einer Unterschicht, deren geometrische Gestalt an die Topographie
eines vorgegebenen Karosseriebodens eines Fahrzeugs angepasst ist und/oder
anpassbar ist, und
- – mit
einer Oberschicht, die eine größere Dichte und
Steifigkeit aufweist als die Unterschicht,
- – wobei
die Oberschicht mindestens eine integrale, angeformte oder eingeformte
Aufnahme für eine
Funktionsbaugruppe aufweist und
- – wobei
die Aufnahme in Bezug auf die lateralen Abmessungen der Funktionsbaugruppe
mindestens teilweise im Untermaß ausgebildet
ist, so dass die Funktionsbaugruppe in der Aufnahme im Festsitz
gehalten ist.
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Die
der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht unter
anderem darin, mit der Dämmeinrichtung
sowohl das akustische Verhalten des Fahrzeugs positiv zu beeinflussen,
als auch Aufnahmen für
Funktionsbaugruppen bereitzustellen, die darin einfach montierbar
sind und zugänglich
bleiben. Somit ist nur ein einziges Bauteil herzustellen, zu prüfen, vorrätig zu halten,
im Montageprozess zu handhaben und zu montieren. Dies wirkt sich
sowohl in den Investitionskosten für die Herstellungswerkzeuge
der erfindungsgemäßen Dämmeinrichtung
als auch auf die Logistikkosten positiv aus. Darüber hinaus können auch
die Montagezeiten sehr gering gehalten werden, was die Herstellungskosten
zusätzlich
verringert.
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Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Dämmeinrichtung besteht auch
darin, dass mit ihr sonst ungenutzte Bauräume im Bereich des Lade- oder
Kofferraum-Unterbaus nun genutzt werden können, ohne die absorbierenden,
akustischen Eigenschaften des Fahrzeugraumes negativ zu beeinflussen.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche
sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
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Eine
bevorzugte Realisierung der Erfindung sieht vor, dass die Dämmeinrichtung
mattenförmig ausgebildet
ist. Dies ermöglicht
eine insbesondere im Montageprozess besonders einfache und elegante Handhabung.
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Vorteilhafterweise
kann die Oberschicht von einem Ladeboden bedeckt sein, der mindestens
ein Fixierungselement zur Fixierung der Funktionsbaugruppe in vertikaler
Richtung aufweist. Damit sind also die Funktionsbaugruppen in den
Aufnahmen gehalten und in horizontaler Richtung fixiert und in vertikaler
Richtung – bedarfsweise
zugänglich
und lösbar – durch
den Ladeboden mittelbar fixiert.
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Der
Ladeboden ist in einer bevorzugten Ausgestaltung als separates,
an sich bekanntes Teil zum Beispiel plattenförmig, herausnehmbar und eben
gestaltet. In einer ebenfalls vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
weist die Oberschicht hierbei Auflagebereiche für den Ladeboden auf, die bevorzugt
in einer Ebene liegen.
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Herstellungstechnisch
bevorzugt enthält
die Unterschicht zumindest teilweise Polyurethanschaum (PUR), jedoch
wäre selbstverständlich auch ein
anderer Werkstoff denkbar, der eine gleiche oder zumindest ähnliche
schalabsorbierende Eigenschaft und mechanisch stabile Eigenschaft
wie PUR aufweist.
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Die
Oberschicht ist vorteilhafterweise in einem RIM-Verfahren (RIM =
Reaction Injection Moulding) und insbesondere in einem PUR-RIM-Verfahren
erzeugt. Kennzeichnend für
diese im PUR- RIM-Verfahren
gefertigte Oberschicht ist die größere Dichte und Steifigkeit
im Vergleich zur Unterschicht, die der Oberschicht eine extreme
Belastbarkeit durch besondere Schlagzähigkeit und hohe Reißfestigkeit
verleiht. Aus RIM-gefertigte Teile zeichnen sich durch ihre hohe
Langlebigkeit und Stoss- und
Schlagfestigkeit aus und schützen
so die sie umgebenden Karoseriekomponenten und Teile sehr effektiv
vor Beschädigungen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren
der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigt
dabei:
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1 einen
Ausschnitt eines Personenkraftwagens mit einer erfindungsgemäßen Dämmeinrichtung;
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2 einen
Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Dämmeinrichtung;
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3 eine
alternative Ausgestaltung einer Oberschicht einer erfindungsgemäßen Dämmeinrichtung.
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1 zeigt
einen Ausschnitt eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Dämmeinrichtung.
Der Ausschnitt zeigt dabei den mit Bezugszeichen 1 bezeichneten
Heckbereich eines Personenkraftwagens 1, wobei im mittleren
Bereich zeichnerisch Ausbrüche
dargestellt sind, die die Sicht auf die erfindungsgemäße Dämmeinrichtung
freigeben. Im Einzelnen sind Fahrzeugreifen 2, 3 und
die heckseitige Karosserie 4 erkennbar. Im mittleren Bereich 5 erkennt
man eine erste hoch verdichtete Polyurethanschicht (PUR-Schicht) 6,
die unmittelbar auf die Karosserie 4 aufgebracht ist. Derartige
hoch verdichtete Schichten werden im Hinblick auf ihr höheres Flächengewicht von
ca. 6 kg/m2 nachfolgend auch als Schwerschichten
bezeichnet.
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An
diese Schicht 6 und damit an die Karosserie 4 schmiegt
sich hohlraumfrei und (weitgehend) formgetreu eine gespritzte PUR-Schicht
geringer Verdichtung und mit offener Zellstruktur an, die auch als
Leichtschicht oder landläufig
als Schaumstoffschicht bezeichnet wird. Diese hat vorzugsweise eine Dichte
von 55 bis 60 kg/m3. Diese Schicht bildet
also eine Unterschicht 7, deren geometrische Gestalt an die
Topographie eines vorgegebenen Karosseriebodens des Fahrzeugs 1 angepasst
ist. Die Topographie wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel von einer Bodenwanne 8 und
einem Reservereifen 9 mitbestimmt. Die Unterschicht 7 wirkt
akustisch dämpfend
und schallabsorbierend.
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Auf
der Unterschicht 7 ist unmittelbar eine Oberschicht 12 aufgebracht.
Zum Aufbringen der Oberschicht 12 wird dabei das so genannten PUR-RIM-Verfahren
(RIM = Reaction Injection Moulding) verwendet. Damit wird ein harter
homogener Werkstoff erzeugt, der sich vorteilhafterweise auch in vergleichsweise
dünnen
Wandstärken
fertigen lässt. Die
Schichtdicke kann auch hier im Spritzverfahren variabel gestaltet
werden. Die im PUR-RIM-Verfahren gefertigte Oberschicht 12 weist
eine größere Dichte
und Steifigkeit im Vergleich zur Unterschicht 7 auf, was
der Oberschicht 12 aufgrund der Schlagzähigkeit und hohen Reißfestigkeit
insgesamt eine extreme Belastbarkeit verleiht. Die Oberschicht 12 wird wegen
ihrer vergleichsweise größeren Dichte
ebenfalls als Schwerschicht bezeichnet.
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Geeignete
Schichtmaterialien für
Oberschicht 12 sind allgemein bekannt und werden zum Beispiel
von der Firma Kober & Moll
GmbH, Zeppelinstraße 3 in
D-72285 Pfalzgrafenweiler (http://www.kober-moll.com/komo/pur rim.html)
angeboten und vertrieben.
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Die
Oberschicht 12 weist mehrere integral als Ausnehmungen
ausgeformte Aufnahmen 14, 15, 16 für Funktionsbaugruppen 18 auf.
Nur beispielhaft ist eine einzelne Funktionsbaugruppe 18 gezeigt,
die von der Aufnahme 14 aufgenommen und seitlich gehalten
ist. Die Aufnahme 14 ist in Bezug auf die lateralen Abmessungen
der Funktionsbaugruppe 18 in Länge und Breite im Untermaß ausgebildet,
so dass die Funktionsbaugruppe in der Aufnahme leicht eingepresst
und dadurch im Festsitz gehalten ist. Im Festsitz gehalten bedeutet
in diesem Zusammenhang, dass eine unerwünschte laterale und/oder vertikale
Bewegung zumindest erschwert, vorzugsweise verhindert wird. Oberschicht 12 und
Unterschicht 7 bilden zusammen eine mattenförmige Dämmeinrichtung,
die vergleichsweise leicht zu handhaben und zu montieren ist.
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Die
Oberschicht 12 ist von einem Ladeboden 20 bedeckt.
Der Ladeboden 20 weist Fixierungselemente 21, 22, 23 zur
Fixierung der Funktionsbaugruppen in vertikaler Richtung Z auf.
Die Fixierungselemente 21, 22, 23 können ebenfalls
aus einem elastischen Schaumstoffmaterial gebildet sein, so dass
Höhentoleranzen
ausgeglichen werden. Beispielhaft ist in der 1 dargestellt,
dass das Fixierungselement 21 die Funktionsbaugruppe 18 vertikal in
der Aufnahme 14 festlegt. Der Ladeboden 20 liegt mehr
oder weniger lose auf entsprechenden Auflagebereichen 24, 25 der
Oberschicht 12 auf, welche in einer Ebene liegen. Mit der
Entnahme des Ladebodens 20 ist ein direkter und einfacher
Zugriff auf die Funktionsbaugruppen 18, zum Beispiel zu
Bestückungszwecken
beispielweise eines CD-Wechslers oder
zu Wartungszwecken, möglich.
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2 zeigt
im Detail Aufnahmen 30, 31 innerhalb einer PUR-RIM Oberschicht (Schwerschicht) 32,
die auf einer vergleichsweise weichen Unterschicht 34 ausgebildet
ist. Die Aufnahme 31 weist nach innen ragende Fortsätze 35, 36 auf,
die eine besonders tolerante Gestaltung der Außenabmessungen einer (nicht
gezeigten) Funktionsbaugruppe in Längsrichtung X erlaubt.
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3 zeigt
eine alternative Ausgestaltung einer Oberschicht 40 einer
erfindungsgemäßen Dämmeinrichtung 41,
die in vorbeschriebener Weise unter höherer Verdichtung auf eine
weiche PUR-Unterschicht 42 aufgespritzt ist. Die Oberschicht 40 weist
als integrale Fortsätze
Erhebungen 44, 45, 46 auf, die einen
Aufnahmebereich für
eine Funktionsbaugruppe lateral begrenzen. In den von den Erhebungen
umgebenen Raum kann die Funktionsbaugruppe von oben besonders einfach
eingesetzt bzw. bedarfsweise aus diesem entnommen werden. Dabei sind
die Abstände
zwischen den als Klemmflächen wirkenden
Innenseiten 47, 48, 49 der Erhebungen mit
Bezug auf die Abmessungen der Funktionsbaugruppe so gewählt, dass
diese im Presssitz gehalten ist.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art
und Weise modifizierbar.
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So
ist die Erfindung nicht auf den vorstehend dargestellten, speziellen
Aufbau eines heckseitigen Karosserieraums beschränkt. Vielmehr kann eben diese
Dämmeinrichtung
auch auf beliebige Art und Weise modifiziert werden, ohne dass vom
grundlegenden Prinzip der Erfindung abgewichen wird.
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Insbesondere
seien die angegebenen Materialien beliebig austauschbar, sofern
sie eine vergleichbare oder ähnliche
Eigenschaft aufweisen, wenngleich aber die angegebenen Materialien
besonders vorteilhaft sind.
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Ferner
ist die Erfindung bei beliebigen Fahrzeugen verwendbar, wenngleich
sie für
Kraftfahrzeuge und dabei für
Personenkraftfahrzeuge besonders vorteilhaft ist. Wenngleich eine
Anwendung im Laderaum und/oder Kofferraum beschrieben wurde, versteht
es sich von selbst, dass auch ein Einsatz der Dämmeinrichtung im Bereich des
Fahrgastraums oder im Motorraum eines Fahrzeuges denkbar ist.
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- X
- Längsrichtung
- Z
- vertikale
Richtung
- 1
- Personenkraftwagen
- 2,
3
- Fahrzeugreifen
- 4
- Karosserie
- 5
- mittlerer
Bereich
- 6
- Polyurethanschicht
(PUR-Schicht)
- 7
- Unterschicht
- 8
- Bodenwanne
- 9
- Reservereifen
- 12
- Oberschicht
- 14
- 16
- Aufnahme
- 18
- Funktionsbaugruppe
- 20
- Ladeboden
- 21
- 23
- Fixierungselement
- 24,
25
- Auflagebereich
- 30,
31
- Aufnahme
- 32
- Oberschicht
- 34
- Unterschicht
- 35,
36
- Fortsätze
- 40
- Oberschicht
- 41
- Dämmeinrichtung
- 42
- Unterschicht
- 44
- 46
- Erhebung
- 47
- 49
- Innenseiten