DE102005047651B4

DE102005047651B4 - Stirnwandisolationsanordnung

Info

Publication number: DE102005047651B4
Application number: DE102005047651.1A
Authority: DE
Inventors: Dirk Schiller; Norbert Wienert; Dr. Birkle Ernst-Herbert; Martin Guszewski
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2005-10-05
Filing date: 2005-10-05
Publication date: 2019-06-19
Anticipated expiration: 2025-10-06
Also published as: DE102005047651A1

Abstract

Stirnwandisolationsanordnung (1) für ein Fahrzeug mit einer Stirnwand (3) zwischen einem Motorraum und einem Innenraum des Fahrzeuges und mit zumindest einem abzudichtenden Durchbruch (2) durch die Stirnwand (3), wobei der Stirnwand (3) eine an die Form der Stirnwand (3) angepasste Dämpfungsschicht (4) mit einer ersten Schaumstoffschicht (5) zugeordnet ist, und wobei an zumindest vorbestimmten Bereichen der Dämpfungsschicht (4) zusätzlich zumindest eine zweite Schaumstoffschicht (6) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass als zweite Schaumstoffschicht (6) zumindest ein Dichtkragen (7) vorgesehen ist, wobei der Dichtkragen (7) an einem Randbereich eines Durchbruches (2) zum Durchführen von Kältemittelleitungen (8) eines Klimagerätes (9) an der Dämpfungsschicht (4) angeordnet ist, und wobei der Dichtkragen (7) eine an die äußere Form des Klimagerätes (9) angepasste Oberfläche aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stirnwandisolationsanordnung für ein Fahrzeug, mit einer Stirnwand mit mehreren abzudichtenden Durchbrüchen zwischen einem Motorraum und einem Innenraum des Fahrzeuges, wobei eine an die Form der Stirnwand angepasste Dämpfungsschicht mit einer ersten Schaumstoffschicht vorgesehen ist.
Beispielsweise aus der Druckschrift DE 199 46 655 A1 ist eine Stirnwandisolation für ein Fahrzeug bekannt. Die Druckschrift beschreibt ein Verfahren zum Abdichten von Durchbrüchen in einer mit einer Stirnwandisolation ausgerüsteten Trennwand zwischen dem Innenraum eines Fahrzeuges und dem Motorraum. Der beispielhaft dargestellte Durchbruch in der Stirnwand und in der Stirnwandisolation ist mit einer Versorgungsleitung durchsetzt. Um eine Abdichtung des Durchbruchs zu erreichen, ist der innere Rand der Öffnung in der Stirnwandisolation mit einem Ring aus Blähschaum ausgerüstet. Nach der Expansion des aus Blähschaum bestehenden Ringes ist der Zwischenraum zwischen den Innenrändern der Öffnung und der Versorgungsleitung dicht verschlossen. Bei der bekannten Stirnwandisolation wird lediglich der Durchbruch isoliert. Jedoch trägt die gesamte Stirnwand wesentlich zur Schallübertragung bei. Diese Schallübertragung wird mit der bekannten Stirnwandisolation nicht entscheidend gedämmt.
Aus der Druckschrift DE 102 46 998 A1 ist eine weitere Stirnwandanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt. Die Stirnwand weist eine erste Wand sowie eine davon beabstandete zweite Wand auf. Zwischen den beiden Wänden wird eine Öffnung gebildet, welche einen Durchdringungskörper aufnimmt. Zwischen dem Durchdringungskörper und der Öffnung ist ein den Durchbringungskörper umschließender Schaum vorgesehen. Auf diese Weise wird die Öffnung abgedichtet. Auch bei dieser bekannten Stirnwandanordnung wird keine ausreichende Schallisolation über die gesamte Stirnwand realisiert.
Aus der DE 102 60 534 A1 ist eine akustische wirksame Maßnahme an einer einen Motorraum von einer Fahrgastzelle trennenden Stirnwand eines Kraftfahrzeugs derart bekannt, dass die Trennwand motorraumseitig mit einem schalldämmenden und/oder schallabsorbierenden Material belegt ist, so dass entweder eine oder zwei Lagen akustisch wirksamen Materials vorgesehen sind.
Die DE 691 00 002 T2 beschreibt eine einen Motorraum von einer Fahrgastkabine eines Fahrzeugs trennende Trenn- bzw. Stirnwand, welche zur Geräuschdämpfung in der Fahrgastkabine eine Auskleidung auf Basis eines Schamstoffes aufweist, die auf ihrer äußeren Oberfläche einen Mantel oder eine Folie trägt.
Die EP 0 474 593 A1 beschreibt eine Konstruktion einer abnehmbaren schalldämmenden Auflage, insbesondere für einen Bodenbereich eines Kraftfahrzeugs, welche gemäß einer Ausführungsform eine Trägerschicht und eine Deckschicht einstückig aus einem PUR-Schaum sowie eine Schutzschicht aus einer dünnen PVC-Folie aufweist.
Die EP 0 121 947 A2 beschreibt einen Schichtkörper mit flexiblen Teilbereichen zur Reduzierung von Körper- und Luftschall bei akustisch angeregten Flächen im Kraftfahrzeugbau. Im Wesentlichen ist ein Feder-Masse-System, bestehend aus einer Schwerschicht verbunden mit Kunststoffschaum vorgesehen, welches in Bereichen extremen Störschalls durch ein hartes Zusatzelement ergänzt ist. Das Zusatzelement ist federnd aufgehängt. Hierbei soll durch die Schaumstoffschicht die federnde Aufhängung des Zusatzelements als Dämpfung wirken.
Die DE 100 18 070 A1 offenbart eine sich zwischen einem Motorraum und einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs erstreckende Stirnwand, welche einen Mehrschicht-Schallabsorber trägt. Der Schallabsorber weist gemäß einer Ausführungsform ausgehend von besagter Stirnwand eine erste Kautschuk- bzw. Silikonmaterial-Lage, darauf aufbauend eine erste Absorptionsmaterial-Lage aus einem offenporigen oder geschlossenporigen Schaumstoff, darauf aufbauend eine zweite Kautschuk- bzw. Silikonmaterial-Lage und darauf aufbauend eine zweite Absorptionsmaterial-Lage aus einem offenporigen oder geschlossenporigen Schaumstoff auf. Motorraumseitig ist die zweite Absorptionsmaterial-Lage vliesbeschichtet. Die Kautschuk- bzw. Silikonmaterial-Lagen sind im Hinblick auf ein hohes Flächengewicht ausgewählt zur Wirkung als Schwerschicht in akustischem Verbund mit den Absorptionsmaterial- Lagen.
Die DE 601 00 586 T2 offenbart ein Schaumstoffmaterial zur beispielsweise Schalldämpfung, welches als Basisschaumstoffmaterial beispielsweise EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer-Copolymer) aufweist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stirnwandisolationsanordnung der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen mit der eine verbesserte Schall- und Schwingungsisolation zwischen dem Motorraum und dem Innenraum realisiert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen.
Ausgehend von einer Stirnwandisolationsanordnung für ein Fahrzeug mit einer Stirnwand zwischen einem Motorraum und einem Innenraum eines Fahrzeuges und mit zumindest einem abzudichtenden Durchbruch durch die Stirnwand, wobei der Stirnwand eine an die Form der Stirnwand angepasste Dämpfungsschicht mit einer ersten Schaumstoffschicht zugeordnet ist, und wobei an zumindest vorbestimmten Bereichen der Dämpfungsschicht zusätzlich zumindest eine zweite Schaumstoffschicht vorgesehen ist, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass als zweite Schaumstoffschicht zumindest ein Dichtkragen vorgesehen ist, wobei der Dichtkragen an einem Randbereich eines Durchbruches zum Durchführen von Kältemittelleitungen eines Klimagerätes an der Dämpfungsschicht angeordnet ist, und wobei der Dichtkragen eine an die äußere Form des Klimagerätes angepasste Oberfläche aufweist. Auf diese Weise kann eine optimale Dämpfung von Schwingungen und Geräuschen zwischen dem Motorraum und dem Innenraum ermöglicht werden, so dass der Fahrkomfort wesentlich erhöht werden kann. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Stirnwandisolationsanordnung ist besonders kostengünstig herstellbar und weist zudem ein geringes Eigengewicht auf, da eine sonst bei den bekannten Stirnwandisolationsanordnungen erforderliche Schnittschaumdichtung im Bereich jedes Durchbruches entfallen kann.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zweite Schaumstoffschicht an der dem Innenraum des Fahrzeuges zugewandten Seite der Dämpfungsschicht vorgesehen ist. Es sind jedoch andere Anordnungsmöglichkeiten denkbar.
Um den Durchbruch optimal zu isolieren, kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung zusätzlich eine Gummidichtung vorgesehen sein, die die Kältemittelleitungen umgibt. Dazu kann sich die Gummidichtung mit Ihrem äußeren Rand an den Dichtkragen anformen.
Eine weitere mögliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass als dritte Schaumstoffschicht zumindest ein Isolationskissen bzw. Dämpfungskissen, wie z. B. ein so genannter Akustikpad oder dergleichen vorgesehen ist. Die Dämpfungskissen bzw. die Akustikpads können vorzugsweise an empirisch ermittelten Positionen zur optimalen akustischen Absorption an der dem Klimagerät zugewandten Seite der Dämpfungsschicht angeordnet sein. Vorzugsweise können die Dämpfungskissen mittels Anschäumen an die Dämpfungsschicht oder dergleichen angeformt sein.
Mit besonderem Vorteil, kann jeder Dichtkragen und jedes Dämpfungskissen als dritte Schaumschicht in einem gemeinsamen Herstellungsschritt an die Dämpfungsschicht angeschäumt bzw. angespritzt werden. Dadurch werden die Herstellungskosten der erfindungsgemäßen Stirnwandisolationsanordnung weiter verringert.
Gemäß einer nächsten Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass als zweite und dritte Schaumstoffschicht jeweils ein Polyurethan-Schaum oder dergleichen verwendet wird. Es sind jedoch auch andere Werkstoffe für die Schaumstoffschichten einsetzbar.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Dämpfungsschicht eine z. B. thermisch verformbare Ethylen-Propylen-Terpolymer-Dämpfungsfolie vorgesehen sein. Diese auch als EPDM-Schwerschicht bezeichnete Dämpfungsschicht kann besonders die Schallemissionen aus dem Motorraum gegenüber dem Innenraum dämpfen. Es sind auch andere Werkstoffe zur Herstellung der Dämpfungsschicht einsetzbar.
Vorzugsweise kann die Dämpfungsschicht mit der zweiten Schaumstoffschicht zumindest teilweise motorraumseitig hinterschäumt werden, dadurch werden die akustischen Eigenschaften im Fahrzeug weiter verbessert.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische dreidimensionale Teilansicht einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stirnwandisolationsanordnung für ein Fahrzeug; und
2 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Stirnwandisolationsanordnung.

In 1 ist eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stirnwandisolationsanordnung 1 für ein Fahrzeug dargestellt. Die Stirnwandisolationsanordnung 1 weist eine mit mehreren abzudichtenden Durchbrüchen 2 vorgesehene Stirnwand 3 auf. Die Stirnwand umfasst eine Dämpfungsschicht 4, welche an die Form der Stirnwand 3 angepasst ist. Die Dämpfungsschicht 4 ist zusätzlich mit einer ersten Schaumstoffschicht 5 hinterschäumt. Erfindungsgemäß ist an zumindest vorbestimmten Bereichen der Dämpfungsschicht 4 zusätzlich zumindest eine zweite Schaumstoffschicht 6 vorgesehen.
Als Dämpfungsschicht 4 wird eine thermisch verformbare Dämpfungsfolie verwendet. Vorzugsweise kann eine Ethylen-Propylen-Terpolymer-Schwerschicht (EPDM-Schwerschicht) verwendet werden, die ganzflächig beispielsweise eine Masse von etwa 2 kg/m² aufweisen kann. Die Dämpfungsschicht 4 kann mit der ersten Schaumstoffschicht 5 hinterschäumt sein, wobei als Schaumstoffschicht 5 z. B. ein Polyurethan-Schaum vorgesehen ist.
Die zweite Schaumstoffschicht 6 ist, wie in 2 gezeigt, im Bereich eines Durchbruches 2 als Dichtkragen 7 ausgebildet. Der Dichtkragen 7 ist an dem Randbereich des Durchbruches 2 für die Kältemittelleitungen 8 eines Klimagerätes 9 an der Dämpfungsschicht angeschäumt bzw. angespritzt. Wie aus 2 zu erkennen ist, wird die Oberfläche des Dichtkragens 7 an die äußere Form des Klimagerätes 9 im Bereich des Durchbruches 2 angepasst. Zur zusätzlichen Abdichtung des Durchbruches 2 kann eine Gummidichtung 10 vorgesehen sein, die die Kältemittelleitungen 8 des Klimagerätes 9 umgibt. Die Gummidichtung 10 ist mit ihrem äußeren Rand an den Dichtkragen 7 angeformt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können als zweite Schaumstoffschicht 6 auch mehrere über die Fläche der Dämpfungsschicht 4 verteilt angeordnete Dämpfungskissen bzw. Akustikpads 11 vorgesehen sein. Die Akustikpads 11 sind vorzugsweise an die Dämpfungsschicht 4 angeschäumt bzw. angespritzt. Da auch die zweite Schaumstoffschicht 6, also der Dichtkragen 7 und die Dämpfungskissen bzw. Akustikpads 11 aus einem Polyurethan-Schaum hergestellt sind, können die Dichtkragen 7 und die Akustikpads 11 in einem gemeinsamen Herstellungsschritt an der Dämpfungsschicht 4 angespritzt werden. Dadurch kann die Fertigung der erfindungsgemäßen Stirnwandisolationsanordnung 1 vereinfacht und Herstellungskosten reduziert werden.
Bezugszeichenliste

1: Stirnwandisolationsanordnung
2: Durchbruch
3: Stirnwand
4: Dämpfungsschicht
5: erste Schaumstoffschicht
6: zweite Schaumstoffschicht
7: Dichtkragen
8: Kältemittelleitung
9: Klimagerät
10: Gummidichtung
11: Dämpfungskissen bzw. Akustikpad

Claims

Stirnwandisolationsanordnung (1) für ein Fahrzeug mit einer Stirnwand (3) zwischen einem Motorraum und einem Innenraum des Fahrzeuges und mit zumindest einem abzudichtenden Durchbruch (2) durch die Stirnwand (3), wobei der Stirnwand (3) eine an die Form der Stirnwand (3) angepasste Dämpfungsschicht (4) mit einer ersten Schaumstoffschicht (5) zugeordnet ist, und wobei an zumindest vorbestimmten Bereichen der Dämpfungsschicht (4) zusätzlich zumindest eine zweite Schaumstoffschicht (6) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass als zweite Schaumstoffschicht (6) zumindest ein Dichtkragen (7) vorgesehen ist, wobei der Dichtkragen (7) an einem Randbereich eines Durchbruches (2) zum Durchführen von Kältemittelleitungen (8) eines Klimagerätes (9) an der Dämpfungsschicht (4) angeordnet ist, und wobei der Dichtkragen (7) eine an die äußere Form des Klimagerätes (9) angepasste Oberfläche aufweist.
Stirnwandisolationsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schaumstoffschicht (6) an der dem Innenraum des Fahrzeuges zugewandten Seite der Dämpfungsschicht (4) vorgesehen ist.
Stirnwandisolationsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemittelleitungen (8) des Klimagerätes (9) zusätzlich von zumindest einer Gummidichtung (10) umgeben sind.
Stirnwandisolationsanordnung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Gummidichtung (10) mit ihrem äußeren Rand an den Dichtkragen (7) anformt.
Stirnwandisolationsanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als zweite Schaumstoffschicht (6) zumindest ein Dämpfungskissen (11) an der Dämpfungsschicht (4) vorgesehen ist.
Stirnwandisolationsanordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Dämpfungskissen (11) an besonders schall- und/oder schwingungsbelasteten Bereichen der Dämpfungsschicht (4) angeformt sind.
Stirnwandisolationsanordnung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Dichtkragen (7) und jedes Dämpfungskissen (11) als zweite Schaumstoffschicht (6) in einem gemeinsamen Herstellungsschritt an der Dämpfungsschicht (4) anspritzbar sind.
Stirnwandisolationsanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Schaumstoffschicht (5) und als zweite Schaumstoffschicht (6) ein Polyurethan-Schaum vorgesehen ist.
Stirnwandisolationsanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsschicht (4) eine thermisch verformbare Ethylen-Propylen-Terpolymer-Dämpfungsfolie ist.
Stirnwandisolationsanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsschicht (4) mit der ersten Schaumstoffschicht (5) zumindest teilweise motorraumseitig hinterschäumt ist.