DE102005056840B3 - Sound insulating part esp. for motor vehicles, includes dense-layer consisting of micro-porous sprayed skin layer - Google Patents

Sound insulating part esp. for motor vehicles, includes dense-layer consisting of micro-porous sprayed skin layer

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DE102005056840B3
DE102005056840B3 DE200510056840 DE102005056840A DE102005056840B3 DE 102005056840 B3 DE102005056840 B3 DE 102005056840B3 DE 200510056840 DE200510056840 DE 200510056840 DE 102005056840 A DE102005056840 A DE 102005056840A DE 102005056840 B3 DE102005056840 B3 DE 102005056840B3
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insulating
dense
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Michael Dipl.-Ing. Hansen
Paul Dr. rer.nat. Schönzart
Dirk Dipl.-Ing. Soltau
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Abstract

A sound insulating part, especially for motor vehicle, has at least one sound-absorbing layer (10) and at least one dense layer (2) directly joined to the sound-absorbing layer (10).The dense layer (2) consists of a micro-porous sprayed skin layer which has at least one air-pervious part-surface zone (2,5) and at least one air-non-pervious part-surface zone (2.6). An independent claim is given for a method for fabricating a sound-insulating part.

Description

  • [0001]
    Die Erfindung betrifft ein Schallisolationsteil, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens einer schallabsorbierenden Schicht und mindestens einer damit unmittelbar stoffschlüssig verbundenen Schwerschicht, und Verfahren zu dessen Herstellung. The invention relates to a sound insulation part, in particular for motor vehicles, with at least one sound-absorbing layer and at least an immediately so cohesively connected heavy layer, and process for its preparation.
  • [0002]
    Derartige Schallisolationsteile sind bekannt und werden beispielsweise als Stirnwandverkleidung im Fahrgastraum von Kraftfahrzeugen verwendet. Such sound-proofing parts are known and are used for example as end wall panel in the passenger compartment of motor vehicles. Sie stellen ein akustisches Feder-Masse-System dar, wobei die schallabsorbierende Schicht als elastische Feder wirkt und die Schwerschicht die Masse bildet. They represent an acoustic spring-mass system, wherein the sound-absorbing layer acts as an elastic spring and the heavy layer constitutes the ground. Die schallabsorbierende Schicht besteht dabei üblicherweise aus einem Weichschaumstoff oder Vliesstoff, während die Schwerschicht häufig aus Füllstoff enthaltendem Elastomer hergestellt wird. The sound-absorbing layer usually consists of a soft foam or nonwoven fabric, while the heavy layer is often made of filler-containing elastomer. Die Schwerschicht wird hierzu beispielsweise im Spritzguß- oder Spritzprägeverfahren hergestellt, ist im wesentlichen luftdicht und weist üblicherweise eine glatte Oberfläche auf. The main layer is made in this example, injection molding or injection compression molding method, is substantially airtight and usually has a smooth surface. Die Verbindung der Schwerschicht mit der schallabsorbierenden Schicht wird insbesondere als stoffschlüssige Verbindung ausgeführt, indem die Schwerschicht mit einem als schallabsorbierende Schicht dienenden Schaumstoffmaterial hinterschäumt wird. The compound of the heavy layer with the sound-absorbing layer is in particular designed as a material bond by the heavy layer is back-foamed with a sound-absorbing layer serving as a foam material.
  • [0003]
    Die Herstellung derartiger Schallisolationsteile ist mit relativ hohen Kosten verbunden. The production of such sound insulation parts is associated with relatively high costs. Die Investitionskosten für die Spritzguß- oder Spritzprägewerkzeuge zur Herstellung der Schwerschicht fallen dabei besonders ins Gewicht. The investment costs for the injection molding or injection compression molding tools for the production of heavy layer covered thereby particularly significant. Dies gilt insbesondere dann, wenn zum Beispiel mehrere Varianten einer Stirnwandverkleidung hergestellt werden sollen, die zwar für den gleichen Karosserietyp, jedoch für verschiedene Motortypen und damit für verschiedene Schallintensitäts- bzw. Schallfrequenzverteilungen bestimmt sind. This is especially true if multiple variants of an end wall panel to be produced, for example, although they are destined for the same body type, but for different engine types and for different sound intensity and sound frequency distributions. Wenn für jeden Motortyp eine möglichst gute Schallisolation (dh Schallabsorption und Schalldämmung) zum Fahrgastraum hin gewünscht wird, ist es bei den bekannten Stirnwandverkleidungen in der Regel erforderlich, verschiedene Formwerkzeuge oder Formwerkzeuge mit variabler Werkzeugkavität zu verwenden. If the best possible sound insulation (ie, sound absorption and sound insulation) it is desired toward the passenger compartment for each engine type, it is necessary in the known end wall panels usually to use different molding tools or dies with a variable mold cavity. Dies führt letztlich zu entsprechend hohen Herstellungskosten. This ultimately leads to correspondingly high manufacturing costs.
  • [0004]
    Des weiteren stellt auch das relativ hohe Gewicht bekannter Schallisolationsteile der vorstehend genannten Art ein Problem dar. Denn mit zunehmendem Fahrzeuggewicht nimmt in der Regel der Kraftstoffverbrauch des betreffenden Kraftfahrzeuges zu. Furthermore, also the relatively high weight known sound insulation parts of the aforementioned type a problem. Because with increasing vehicle weight will, in general, the fuel consumption of the relevant motor vehicle to.
  • [0005]
    Ferner ist die schallabsorbierende Wirkung von Schallisolationsteilen der vorstehend genannten Art mitunter nicht zufriedenstellend. Furthermore, the sound-absorbing effect of sound insulation parts of the aforementioned type is sometimes not satisfactory.
  • [0006]
    Aus der From the DE 36 24 427 A1 DE 36 24 427 A1 ist ein adhäsives, zerstörungsfrei entfernbares Isolationssystem mit einer Schwerschicht zur Schallisolation von Trennwänden, insbesondere von Bodenblechen in Kraftfahrzeugen bekannt, bei dem zur Schaffung einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Untergrund (Bodenblech) und darauf angeordneten Schichten des Isolationssystems eine aus einem stark untervernetzten Polyurethan vorgefertigte oder durch Aufspritzen einer stark untervernetzten 2-Komponenten-Mischung hergestellte Materialschicht oder eine spezielle Bitumenabmischung eingebracht ist, die eine große Adhäsivwirkung besitzt und somit die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Untergrund und dem Isolationssystem bewirkt. is an adhesive, non-destructively removable insulation system with a heavy layer for sound insulation of partition walls, in particular floor panels in motor vehicles, in which the establishment of a positive connection between the base (floor panel) and subsequent layers of the insulation system, a prefabricated from a highly under-linked polyurethane or by spraying a strongly cross-linked 2-component blend material layer made, or a special Bitumenabmischung is introduced, which has a large adhesive effect and thus causing the frictional connection between the substrate and the insulation system. Um die bei unveränderter akustischer Wirkung erwünschte Biegeweichheit auch dann zu bewahren, wenn auf das Isolationssystem bzw. dessen Schwerschicht ein Teppich aufgebracht wird, ist ein Entkoppler aus weichelastischem überwiegend offenporigen Material zwischen dem Teppich und der Schwerschicht angeordnet. In order then to preserve the desired acoustic effect at unchanged flexural softness when a carpet is applied to the insulation system or its heavy layer, a decoupler of soft elastic predominantly open-pored material between the carpet and the heavy layer is arranged. Der Entkoppler kann dabei insbesondere aus Schaumstoff oder akustisch wirksamem Vlies bestehen. The decoupler may consist in particular of foam or non-woven acoustically effective.
  • [0007]
    Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schallisolationsteil der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei gleichen oder vorzugsweise sogar verringerten Herstellungskosten eine verbesserte akustische, insbesondere schallabsorbierende Wirksamkeit bietet. The present invention therefore has for its object to provide a sound insulation part of the aforementioned type, which provides an improved acoustic, in particular sound-absorbing effectiveness at the same or even preferably reduced manufacturing cost. Darüber hinaus soll das Gewicht eines solchen Schallisolationsteils bei verbesserter akustischer Wirksamkeit gegenüber dem Gewicht herkömmlicher Schallisolationsteile dieser Art verringert werden. Moreover, the weight of such a sound insulation part is to be reduced, with improved acoustical effectiveness compared to the weight of conventional sound insulating elements of this kind.
  • [0008]
    Diese Aufgabe wird durch ein Schallisolationsteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a sound insulation part having the features of claim 1.
  • [0009]
    Das erfindungsgemäße Schallisolationsteil ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schwerschicht aus einer mikroporösen Sprühhaut besteht, die mindestens einen luftdurchlässigen Teilflächenbereich und mindestens einen luftundurchlässigen Teilflächenbereich aufweist. The sound insulation part according to the invention is characterized in that the heavy layer consists of a microporous sprayed skin, comprising at least one air-permeable part surface area and at least one air-impermeable partial surface area.
  • [0010]
    Das erfindungsgemäße Schallisolationsteil eignet sich besonders zur Innenverkleidung von Karosserieflächen. The sound insulation part according to the invention is particularly suitable for interior trim of body surfaces.
  • [0011]
    Durch Aufsprühen eines geeigneten Sprühmaterials, zB von Polyurethan, eines Thermoplasten und/oder Elastomeren, lässt sich eine Schwerschicht mit einer spezifischen örtlichen Schichtdickenverteilung realisieren. By spraying a spray material suitable, for example, of polyurethane, of a thermoplastics and / or elastomers, can be realized a heavy layer with a specific local layer thickness distribution. Die Schichtdicken der Sprühhaut betragen beispielsweise 0,3 bis 6 mm, und liegen insbesondere im Bereich von 0,4 und 5 mm. The layer thicknesses of the spray skin for example be 0.3 to 6 mm, and are in particular in the range of 0.4 and 5 mm.
  • [0012]
    Dabei können an der Schwerschicht gezielt ein oder mehrere luftundurchlässige Teilflächenbereiche erzeugt werden, die schalldämmend wirken, sowie gezielt ein oder mehrere luftdurchlässige Teilflächenbereiche, die schallabsorbierend wirken. In this case, on the heavy layer can one or more air-tight partial surface regions are produced specifically acting acoustic, and specifically one or more air-permeable partial surface areas, which have a sound-absorbing. Es kann sich also insbesondere eine Schwerschicht mit einer spezifischen örtlichen Porositätsverteilung ergeben. It can arise in particular a heavy layer with a specific local porosity is so. Die Sprühhaut des erfindungsgemäßen Schallisolationsteils wird vorzugsweise mittels eines Roboters erzeugt. The spray skin of the sound insulation part according to the invention is preferably produced by means of a robot. Das Sprühmaterial (Schwerschichtmaterial) kann dabei unmittelbar auf die schallabsorbierende Schicht aufgesprüht werden. The spraying material (heavy layer material) can then be sprayed directly onto the sound absorbing layer. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist jedoch auch vorgesehen, dass das Schwerschichtmaterial in eine offene Kavität eines Formwerkzeuges eingesprüht wird, und dass anschließend zur Erzeugung der schallabsorbierenden Schicht die erzeugte Sprühhaut hinterschäumt wird. According to an alternative embodiment is, however, provided that the heavy layer material is sprayed into an open cavity of a molding tool, and that subsequently the sprayed skin is back-foamed generated for producing the sound-absorbing layer. Das Hinterschäumen kann dabei ebenfalls bei geöffneter Kavität erfolgen. The foam backing can be carried out also with an open cavity. Vorzugsweise wird die Kavität jedoch nach Herstellung der Sprühhaut geschlossen und die Spühhaut im geschlossenen Werkzeug hinterschäumt. Preferably, the cavity is closed, however, after production of the spray skin and a foam backing in the closed mold, the Spühhaut. Das Hinterschäumen im geschlossenen Werkzeug ermöglicht schnellere Prozeßzeiten. The foam backing in the closed mold enables faster processing times.
  • [0013]
    Die Sprühtechnik bietet sehr flexible akustische Gestaltungsmöglichkeiten der Schwerschicht hinsichtlich deren Schichtdickenverteilung sowie hinsichtlich der partiellen Ausbildung von luftdichten und luftdurchlässigen Flächenbereichen. The spray offers very flexible acoustic design possibilities of the heavy layer with respect to their layer thickness distribution as well as with regard to the partial formation of air-tight and air-permeable surface areas. Es können unter Verwendung von nur einem einzigen eine geeignete offene Kavität aufweisenden Formwerkzeug sehr unterschiedlich gestaltete Schwerschichten erzeugt werden. It can be generated using only a single a suitable open cavity having die very differently designed heavy layers. Die Werkzeugkosten für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Schallisolationsteils sind somit vergleichsweise gering. The tool costs for the production of a sound insulation part according to the invention are therefore comparatively low.
  • [0014]
    Herkömmliche, im Spritzguß- oder Spritzprägeverfahren hergestellte Schwerschichten sind im wesentlichen luftdicht. Conventional produced in the injection molding or injection compression molding method heavy layers are substantially airtight. Ihre Oberfläche ist im wesentlichen glatt, sodass sie praktisch keine schallabsorbierende Wirkung besitzen. Its surface is substantially smooth so that they do not have a sound-absorbing effect practical. Die Schwerschicht des erfindungsgemäßen Schallisolationsteils besteht dagegen aus einer mikroporösen Sprühhaut, die mindestens einen luftdurchlässigen Teilflächenbereich aufweist und dadurch für sich genommen, zumindest in ihrem luftdurchlässigen Teilflächenbereich, eine schallabsorbierende Wirkung besitzt. In contrast, the heavy layer of the acoustic insulation part according to the invention consists of a microporous sprayed skin, comprising at least one air-permeable part surface area and characterized in itself, at least in its air permeable portion area, possesses a sound-absorbing effect. Es liegt allerdings auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung, den luftundurchlässigen Teilflächenbereich der Sprühhaut durch spezielle Ausführung des Sprühprozesses so zu gestalten, dass er einerseits dicht ist, andererseits aber auch eine offenporige, mikroporöse Oberflächenstruktur aufweist, die eine nicht zu vernachlässigende schallabsorbierende Wirkung besitzt. However, it is also within the scope of the present invention to make the air-impermeable partial surface area of ​​the spray skin by special design of the spraying process so that it is both tight, but on the other hand, also has an open-pored, microporous surface structure that has a non-negligible sound-absorbing effect. Die vorliegende Erfindung sieht insbesondere eine örtlich unterschiedliche Einstellung des Strömungswiderstandes der Schwerschicht bzw. des Schallisolationsteils in Abhängigkeit der spezifischen Zielvorgaben vor. The present invention provides in particular a locally different adjustment of the flow resistance of the heavy layer and the sound insulation part in dependence of the specific targets.
  • [0015]
    Aufgrund der mikroporösen Struktur der Sprühhaut (Schwerschicht) ergibt sich für das erfindungsgemäße Schallisolationsteil ein reduziertes Flächengewicht. Due to the microporous structure of the spray skin (heavy layer), a reduced weight per unit area is obtained for the sound insulation part according to the invention. Die Anordnung der Schwerschicht kann dabei auch gezielt auf einen bestimmten Flächenbereich der schallabsorbierenden Schicht begrenzt sein. The arrangement of the heavy layer can be also specifically limited to a certain area of ​​the sound-absorbing layer. Ferner liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die schallabsorbierende Schicht nicht ganzflächig, sondern nur partiell mit inselartig voneinander getrennten Schwerschichtteilflächen zu versehen, um das Gewicht des Schallisolationsteiles zu minimieren. Further, it is within the scope of the present invention, the sound-absorbing layer is not over the entire surface, but only partially be provided with island-like separated heavy layer faces to minimize the weight of the sound insulation part.
  • [0016]
    Die schallabsorbierende Schicht ist vorzugsweise aus Polyurethanschaumstoff, Integralschaumstoff, Leichtschaumstoff, Pappe, Glasfasern, Mineralwolle und/oder einem Vlies gebildet. The sound-absorbing layer is preferably formed of polyurethane foam, integral skin foam, lightweight foam, cardboard, glass fibers, mineral wool and / or glass tissue.
  • [0017]
    Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schallisolationsteils sieht vor, dass der oder die luftdurchlässigen Teilflächenbereiche der Schwerschicht so ausgebildet sind, dass sie einen längenbezogenen Strömungswiderstand im Bereich von 4 bis 35 kNs/m 4 aufweisen. An advantageous embodiment of the sound insulation part according to the invention provides that the or each air-permeable part of surface regions of the heavy layer are formed so as to have a longitudinal flow resistance in the range from 4 to 35 kNs / m. 4 Untersuchungen haben gezeigt, dass sich in diesem Bereich ein hoher Schallabsorptionsgrad erzielen lässt. Studies have shown that can be achieved in this area a high degree of sound absorption.
  • [0018]
    Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schallisolationsteils besteht darin, dass die Sprühhaut mehrschichtig ausgebildet ist, wobei eine erste Sprühhautschicht, die unmittelbar mit der schallabsorbierenden Schicht verbunden ist, einen größeren längenbezogenen Strömungswiderstand aufweist als eine zweite Sprühhautschicht, die unmittelbar auf die erste Sprühhautschicht aufgetragen ist. A further advantageous embodiment of the sound insulation part according to the invention is that the spray skin is formed multi-layered, wherein a first Sprühhautschicht which is directly connected to the sound-absorbing layer has a larger longitudinal flow resistance as a second Sprühhautschicht which is applied directly to the first Sprühhautschicht. Untersuchungen haben gezeigt, dass sich der Schallabsorptionsgrad durch diese Ausgestaltung weiter verbessern lässt. Studies have shown that can be further improved by this design of the sound absorption coefficient.
  • [0019]
    Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Further preferred and advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
  • [0020]
    Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Subsequently, embodying the invention with reference to a drawing of several embodiments is explained in detail. Es zeigen: Show it:
  • [0021]
    1 1 eine Draufsicht einer Stirnwandverkleidung für ein Kraftfahrzeug; a plan view of an end wall panel for a motor vehicle;
  • [0022]
    2 2 eine schematische Draufsicht eines erfindungsgemäßen impedanzoptimierten Schallisolationsteils; a schematic plan view of an impedance optimized sound insulation part according to the invention;
  • [0023]
    3 3 eine Seitenansicht einer Anlage zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schallisolationsteils; a side view of a system for producing a sound insulation part according to the invention;
  • [0024]
    4 4 eine Schnittansicht eines Abschnitts eines erfindungsgemäßen Schallisolationsteils; a sectional view of a portion of a sound insulation part according to the invention; und and
  • [0025]
    5 5 eine Schnittansicht eines Abschnitts eines erfindungsgemäßen Schallisolationsteils in einer weiteren Variante. a sectional view of a portion of a sound insulation part according to the invention in a further variant.
  • [0026]
    Die The 1 1 zeigt ein Schallisolationsteil shows a sound insulation part 1 1 in Form einer Stirnwandverkleidung für ein Kraftfahrzeug. in the form of an end wall panel for a motor vehicle. Die Stirnwandverkleidung The front wall lining 1 1 weist eine schallabsorbierende Schicht auf, die mit einer Schwerschicht has a sound-absorbing layer provided with a heavy layer 2 2 versehen ist. is provided.
  • [0027]
    Die Stirnwandverkleidung weist mehrere Durchbrechungen The end wall panel has a plurality of openings 3.1 3.1 , . 3.2 3.2 auf, die der Anordnung bzw. Hindurchführung von Fahrzeugaggregaten wie zB Klimaanlagenteilen, elektrischen Leitungen, einer Pedalerie, usw. dienen. which serve the arrangement or passing vehicle assemblies, such as air-conditioning parts, electric wires, a pedal, and so on. An der Stirnwandverkleidung sind mehrere Versteifungsrippen are on the front wall paneling plurality of stiffening ribs 4 4 sowie einstückig angeformte Halterungselemente and integrally formed support members 5 5 zur Befestigung von Leitungen oder dergleichen ausgebildet. for the attachment of pipes or the like are formed.
  • [0028]
    Die Schwerschicht The heavy layer 2 2 ist unmittelbar stoffschlüssig mit der schallabsorbierenden Schicht verbunden. is directly integrally connected to the sound-absorbing layer. Erfindungsgemäß besteht die Schwerschicht aus einer mikroporösen Sprühhaut, die mindestens einen luftdurchlässigen Teilflächenbereich und mindestens einen luftundurchlässigen Teilflächenbereich aufweist. According to the invention, the heavy layer of a microporous sprayed skin, comprising at least one air-permeable part surface area and at least one air-impermeable partial surface area. Die Sprühhaut weist dabei örtlich unterschiedliche Schichtdicken und/oder örtlich unterschiedliche Flächengewichte auf. The spray skin case has locally different layer thicknesses and / or locally varying basis weights. Anders ausgedrückt, das erfindungsgemäße Schallisolationsteil In other words, sound insulation part according to the invention 1 1 besitzt eine impedanzoptimierte Sprühhaut, die in einem oder mehreren ausgewählten Flächenbereichen im wesentlichen schalldämmend und in einem oder mehreren anderen Flächenbereichen im wesentlichen schalldämpfend (schallabsorbierend) wirkt. has an impedance optimized spray skin, which acts in one or more selected surface regions substantially soundproofing and one or more other surface portions substantially sound-deadening (sound-absorbing).
  • [0029]
    In In 2 2 ist eine der is one of the 1 1 entsprechende Stirnwandverkleidung corresponding end wall paneling 1 1 schematisch dargestellt. shown schematically. Die Stirnwand verkleidung gemäß The front wall cladding according 2 2 ist ein Halbzeug und weist noch nicht die in is a semi-finished and not yet in, the 1 1 gezeigten Durchbrechungen ( Openings shown ( 3.1 3.1 , . 3.2 3.2 ) auf, welche zB durch Ausstanzen in einem späteren Arbeitsschritt hergestellt werden können. ), Which for example can be produced by punching in a later step.
  • [0030]
    Die Schwerschicht The heavy layer 2 2 (Sprühhaut) weist mehrere verschiedene Teilflächenbereiche (Spray skin) has a plurality of different sub-surface regions 2.1 2.1 , . 2.2 2.2 , . 2.3 2.3 auf, die in , which in 2 2 durch unterschiedliche Schraffuren markiert sind. are marked by different hatchings. Die verschiedenen Teilflächenbereiche The various sub-surface areas 2.1 2.1 , . 2.2 2.2 , . 2.3 2.3 der Sprühhaut unterscheiden sich insbesondere bezüglich ihrer Schichtdicke. the spray skin differ in particular with respect to their layer thickness. So können die diagonal ansteigend schraffierten Flächenbereiche Thus, the diagonal rising hatched surface areas 2.1 2.1 zB eine Schichtdicke im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm aufweisen, während ein Flächenbereich for example, have a layer thickness in the range of 0.5 to 1.5 mm, while a surface region 2.2 2.2 der Sprühhaut, der hier zur Kennzeichnung diagonal absteigend schraffiert ist, zB eine Schichtdicke im Bereich von 3 bis 6 mm, insbesondere 3 bis 5 mm aufweist. , For example, having the spray skin, which is hatched here to identify diagonal descending a layer thickness in the range of 3 to 6 mm, in particular 3 to 5 mm. Demgegenüber besitzt der netzartig schraffierte Flächenbereich In contrast, has the net-like shaded area 2.3 2.3 der Sprühhaut beispielsweise eine Schichtdicke im Bereich von 1 bis 2,5 mm. the spray skin as a layer thickness in the range of 1 to 2.5 mm. In dem nicht schraffierten Flächenbereich In the non-shaded area 2.4 2.4 beträgt die Schichtdicke der Sprühhaut 0 bis 1 mm; the layer thickness of the sprayed skin from 0 to 1 mm; dh in diesem Flächenbereich ( ie (in this area 2.4 2.4 ) ist unter bestimmten Umständen keine Schwerschicht vorhanden. ) Is present in certain circumstances no heavy layer.
  • [0031]
    Die Schichtdickenverteilung ist fahrzeugspezifisch und in Abhängigkeit der örtlichen Schallpegel- und/oder Schallfrequenzverteilung für den häufigsten Betriebszustand des jeweiligen Kraftfahrzeuges gewählt. The layer thickness distribution is vehicle-specific and selected as a function of the local sound level and / or sound frequency distribution for the most common operating state of the respective motor vehicle.
  • [0032]
    Die Struktur und die Herstellung eines erfindungsgemäßen Schallisolationsteils The structure and producing a sound insulation part invention 1 1 ist in den is in the 3 3 bis to 5 5 weiter veranschaulicht. further illustrated. Wie in As in 3 3 dargestellt, wird das Schwerschichtmaterial mittels eines Mehrachsenroboters illustrated, the heavy layer material by means of a multi-axis robot is 6 6 in eine offene Kavität eines Formwerkzeuges in an open cavity of a molding tool 9 9 einge sprüht. sprayed. Die Bewegungsachsen des Roboters The movement axes of the robot 6 6 sind insbesondere durch die Doppelpfeile A, B und C gekennzeichnet. are particularly characterized by the double arrows A, B and C. Der Arm The arm 7 7 des Roboters the robot 6 6 ist mit mindestens einer Sprühdüse having at least one spray nozzle 8 8th versehen. Provided. Als Sprühmaterial (Schwerschichtmaterial) kommen vorzugsweise Polyurethan, Thermoplaste und/oder Elastomere zum Einsatz. As a spray material (heavy layer material) are preferably polyurethane, thermoplastics and / or elastomers are used. Beim Sprühen wird das Sprühmaterial mit Druckluft von der Sprühdüse During spraying, the spray material with compressed air from the spray nozzle is 8 8th in die Kavität des Formwerkzeuges into the cavity of the mold 9 9 bzw. auf die schallabsorbierende Schicht transportiert. or transported to the sound-absorbing layer. Der Auftrag der Sprühmaterials erfolgt ähnlich der Arbeitsweise eines Tintenstrahldruckers. The mission of the spray material is similar to the operation of an inkjet printer.
  • [0033]
    Der Auftrag der Schwerschicht (Sprühhaut) The order of the heavy layer (spray skin) 2 2 kann insbesondere auch durch elektrostatisches Sprühen erfolgen. which may take such also by electrostatic spraying. Dabei kann es sich um ein rein elektrostatisches oder um ein nur elektrostatisch unterstütztes Sprühverfahren handeln. It may be a purely electrostatic or only electrostatically supported spraying. Beim Ersteren wird feinkörmiges Schwerschichtmaterial allein durch elektrostatische Kräfte zerstäubt und entlang der Feldlinien zur schallabsorbierenden Schicht transportiert. In the former feinkörmiges heavy layer material is sputtered only by electrostatic forces and transported along the field lines to the sound-absorbing layer. Im zweiten Fall erfolgt der Zerstäubung konventionell mit einer Druckluftsprühdüse In the second case the nebulization occurs with a conventional Druckluftsprühdüse 8 8th und einer anschließenden elektrischen Aufladung. and a subsequent electric charging.
  • [0034]
    Beim rein elektrostatischen Sprühverfahren wird mittels einer sogenannten Sprühglocke gearbeitet. When purely electrostatic spray process is carried out by means of a so-called spray bell. Die Zerstäubung des Schwerschichtmaterials erfolgt an der rotierenden unter Hochspannung stehenden scharfkantigen Glockenkante. The atomization of the heavy layer material is carried to the rotating under high voltage bell sharp edge.
  • [0035]
    In der Kavität des Werkzeuges In the cavity of the tool 9 9 ist eine dreidimensional geformte, schallabsorbierende Schicht (in is a three-dimensionally shaped, sound-absorbing layer (in 3 3 nicht gezeigt) eingelegt, die als Formteil in einem vorgeschalteten Arbeitsschritt hergestellt wird. not shown) is inserted, which is produced as a molded part in an upstream step. Die schallabsorbierende Schicht The sound-absorbing layer 10 10 (vgl. (see. 4 4 und and 5 5 ) besteht beispielsweise aus Polyurethanschaumstoff und kann in einem Schäumwerkzeug hergestellt werden. ) Consists for example of polyurethane foam and can be prepared in a foaming tool. Es ist aber auch möglich, für die schallabsorbierende Schicht but it is also possible for the sound-absorbing layer 10 10 einen offenporigen, thermoplastischen Schaumstoff zu verwenden, der durch Warm-Umformen dauerhaft in die gewünschte Form gebracht wird. to use an open-cell, thermoplastic foam that is brought by hot-forming permanently in the desired shape.
  • [0036]
    Die dreidimensional geformte, schallabsorbierende Schicht The three-dimensionally shaped, sound-absorbing layer 10 10 kann aber auch aus Vliesstoff, insbesondere einem Nadelvlies, Glasfasern, Mineralwolle und/oder Pappe gebildet sein. but can also be formed from non-woven fabric, particularly a needle web, glass fibers, mineral wool and / or cardboard.
  • [0037]
    Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Schwerschichtmaterial bei Umgebungsdruck gezielt und dosiert unmittelbar – also ohne Zwischenfolie (Sperrschicht) oder dergleichen – auf die schallabsorbierende Schicht According to a preferred embodiment, the heavy layer material is targeted at ambient pressure and metered directly - without intermediate foil (barrier layer) or the like - to the sound-absorbing layer 10 10 aufgesprüht. sprayed. Es wird so eine mikroporöse, impedanzoptimierte Sprühhaut It is as a microporous sprayed skin impedance optimized 2 2 erzeugt, die durch mindestens einen luftdurchlässigen Teilflächenbereich und mindestens einen luftundurchlässigen Teilflächenbereich gekennzeichnet ist. generated which is characterized by at least one air-permeable part surface area and at least one air-impermeable partial surface area.
  • [0038]
    Alternativ kann das Schwerschichtmaterial aber auch bei Umgebungsdruck in eine leere Kavität eines Formwerkzeuges Alternatively, however, the heavy layer material may also be at ambient pressure in an empty cavity of a molding tool 9 9 eingesprüht werden. are sprayed. Die schallabsorbierende Schicht wird dann nachfolgend durch Hinterschäumen der Sprühhaut The sound-absorbing layer is then subsequently by back-foaming of the spray skin 2 2 hergestellt. manufactured.
  • [0039]
    Bei dem in In the in 4 4 dargestellten Schallisolationsteil Sound insulation part shown 1' 1' besteht die schallabsorbierende Schicht there is a sound-absorbing layer 10 10 aus Polyurethan- oder Leichtschaumstoff. of polyurethane foam or light. Die unmittelbar damit verbundene Sprühhaut (Schwerschicht) The spray skin directly associated (heavy layer) 2 2 ist auf der dem Fahrgastraum zugewandten Seite des Schallisolationsteils is on the side facing the passenger compartment side of the sound insulation part 1' 1' angeordnet. arranged. Das Sprühmaterial und die Sprühvorrichtung wurden so eingestellt, dass die Sprühhaut The spraying material and the spraying were adjusted so that the sprayed skin 2 2 im festen Zustand einen oder mehrere luftdurchlässige Teilflächenbereiche one or more solid-state air-permeable partial surface areas 2.5 2.5 besitzt, welche einen längenbezogenen Strömungswiderstand im Bereich von 4 bis 35 kNs/m 4 , vorzugsweise 8 bis 30 kNs/m 4 aufweisen. has having a longitudinal flow resistance in the range from 4 to 35 kNs / m 4, preferably 8 to 30 kNs / m. 4 Die mikroporösen, luftdurchlässigen Teilflächenbereiche The microporous, air-permeable patch zones 2.5 2.5 weisen in diesem Ausführungsbeispiel eine geringere Schichtdicke auf als dazu benachbarte luftundurchlässig ausgeführte Teilflächenbereiche have a smaller layer thickness in this embodiment, as to adjacent partial surface areas impermeable to air executed 2.6 2.6 . ,
  • [0040]
    Es ist zu erkennen, dass auch die luftundurchlässig ausgeführten Teilflächenbereiche It can be seen that even the partial surface areas impermeable executed 2.6 2.6 der Sprühhaut the spray skin 2 2 eine porige Oberflächenstruktur a porous surface structure 2.51 2:51 aufweisen. respectively. Die porige Oberflächenstruktur The porous surface structure 2.51 2:51 kann auch als „Sprenkelhaut" oder „Orangenhaut" bezeichnet werden. can be referred to as "Sprenkelhaut" or "orange peel".
  • [0041]
    Im Randbereich einer Durchbrechung In the edge region of an opening 3.1 3.1 , . 3.2 3.2 (vgl. (see. 1 1 ) wird vorzugsweise keine Sprühhaut aufgetragen, so dass dort die schallabsorbierende Schicht freiliegt. ) Is preferably applied not sprayed skin, so that there is exposed the sound-absorbing layer. Hierdurch kann die Schallabsorption an Durchbrechungen This allows the sound absorption of perforations 3.1 3.1 , . 3.2 3.2 , zB im Bereich der Pedalerie oder eines Klimaanlagenaggregats optimiert werden. Be optimized in the pedals or an air conditioning unit, for example.
  • [0042]
    Bei dem in In the in 5 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die schallabsorbierende Schicht Embodiment shown, there is a sound-absorbing layer 10' 10 ' aus einem Nadelvlies. from a needlefelt. Die wiederum unmittelbar mit der schallabsorbierenden Schicht The sound-absorbing turn directly with the layer 10' 10 ' verbundene Sprühhaut (Schwerschicht) associated spray skin (heavy layer) 2 2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel mehrschichtig ausgebildet. is a multilayer construction in this embodiment. Die Sprühhaut the spray-on skin 2 2 ist hinsichtlich ihrer Schichtdicke, Luftdurchlässigkeit bzw. Luftundurchlässigkeit und ihres Flächengewichtes örtlich verschieden ausgebildet. is formed locally different with respect to their layer thickness, air permeability and air impermeability and its surface weight.
  • [0043]
    In einem bestimmten Teilflächenbereich In a certain part area 2.5 2.5 des Schallisolationsteils the sound insulation part 1'' 1'' ist eine relativ dünne, luftdurch lässige Sprühhaut vorgesehen, die eine Dicke von etwa 1 bis 1,5 mm und einen längenbezogenen Strömungswiderstand im Bereich von 10 bis 20 kNs/m 4 aufweist. is provided a relatively thin, air-permeable spray skin having a thickness of about 1 to 1.5 mm and a length-related flow resistance in the range 10-20 kNs / m. 4 Neben dieser relativ dünnen Sprühhaut In addition to this relatively thin spray-on skin 2.5 2.5 ist eine luftundurchlässige Sprühhaut is an air-impermeable spray skin 2.6 2.6 aufgetragen, die etwa 5 bis 6 mm dick ist. applied, which is approximately 5 to 6 mm thick. In einem weiteren Teilflächenbereich des Schallisolationsteils In a further partial surface region of the sound insulation part 1'' 1'' ist eine erste mikroporöse Sprühhautschicht is a first microporous Sprühhautschicht 2.7 2.7 und darauf folgend eine zweite mikroporöse Sprühhautschicht and subsequently a second microporous Sprühhautschicht 2.8 2.8 aufgetragen. applied. Die beiden Schichten The two layers 2.7 2.7 , . 2.8 2.8 haben unterschiedliche Porositäten. have different porosities. Die erste Sprühhautschicht The first Sprühhautschicht 2.7 2.7 , die unmittelbar mit der schallabsorbierenden Schicht That connects directly to the sound-absorbing layer 10' 10 ' verbunden ist, hat einen größeren längenbezogenen Strömungswiderstand als die zweite Sprühhautschicht is connected, has a greater length than the second flow resistance Sprühhautschicht 2.8 2.8 . ,
  • [0044]
    Die Erfindung ist in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. The invention is not limited in its implementation to the embodiments described above. Vielmehr sind verschiedene Varianten möglich, die auch bei grundsätzlich abweichender Gestaltung von dem in den beiliegenden Ansprüchen angegebenen Erfindungsgedanken Gebrauch machen. Rather, different variants are possible that make even in fundamentally differing design of the date indicated in the appended claims inventive idea. So kann das erfindungesgemäße Schallisolationsteil ( Thus the invention be integrated sound insulation part is ( 1 1 , . 1' 1' , . 1'' 1'' ) beispielsweise auch Flächenbereiche ohne Sprühhaut aufweisen. ), For example, also have surface areas without spray skin. Ferner kann das erfindungsgemäße Schallisolationsteil ( Further, sound insulation part according to the invention can ( 1 1 , . 1' 1' , . 1'' 1'' ) nicht nur als Stirnwandverkleidung, sondern insbesondere auch als Bodenbelag (Teppichunterbau) für den Fahrgastraum oder Kofferraumverkleidung ausgeführt werden. ) Are carried out not only as an end wall covering, but in particular as floor covering (carpet base) for the passenger compartment or trunk trim.

Claims (16)

  1. Schallisolationsteil ( Sound insulation part ( 1 1 , . 1' 1' , . 1'' 1'' ), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens einer schallabsorbierenden Schicht ( ), In particular for motor vehicles (with at least one sound-absorbing layer 10 10 , . 10' 10 ' ) und mindestens einer damit unmittelbar stoffschlüssig verbundenen Schwerschicht ( ) And at least one heavy layer thus directly materially connected ( 2 2 ), dadurch gekennzeichnet , dass die Schwerschicht ( ), Characterized in that the heavy layer ( 2 2 ) aus einer mikroporösen Sprühhaut besteht, die mindestens einen luftdurchlässigen Teilflächenbereich ( ) Consists of a microporous sprayed skin, the (at least one air-permeable part area 2.5 2.5 ) und mindestens einen luftundurchlässigen Teilflächenbereich ( ) And at least one air-impermeable partial surface area ( 2.6 2.6 ) aufweist. ) having.
  2. Schallisolationsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühhaut mehrere luftdurchlässige Teilflächenbereiche ( Sound insulation part according to claim 1, characterized in that the spray-on skin (multiple air-permeable partial surface areas 2.5 2.5 ; ; 2.7 2.7 , . 2.8 2.8 ) und/oder mehrere luftundurchlässige Teilflächenbereiche ( () And / or multiple air-impermeable partial surface areas 2.6 2.6 ) aufweist. ) having.
  3. Schallisolationsteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühhaut ( Sound insulation part according to claim 1 or 2, characterized in that the spray-on skin ( 2 2 ) örtlich unterschiedliche Schichtdicken und/oder örtlich unterschiedliche Flächengewichte aufweist. has) locally different layer thicknesses and / or different local basis weights.
  4. Schallisolationsteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Schichtdicken der Sprühhaut ( Sound insulation part according to claim 3, characterized in that the different layer thicknesses of the sprayed skin ( 2 2 ) im Bereich von 0,3 und 6 mm, insbesondere im Bereich von 0,4 und 5 mm liegen. ) Are in the range of 0.3 and 6 mm, in particular in the range of 0.4 and 5 mm.
  5. Schallisolationsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die luftdurchlässigen Teilflächenbereiche ( Sound insulation part according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the or each air-permeable partial surface areas ( 2.5 2.5 ; ; 2.7 2.7 , . 2.8 2.8 ) der Schwerschicht ( () Of the heavy layer 2 2 ) einen längenbezogenen Strömungswiderstand im Bereich von 4 bis 35 kNs/m 4 aufweisen. ) Have a length-related flow resistance in the range from 4 to 35 kNs / m. 4
  6. Schallisolationsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der luftundurchlässige Teilflächenbereich ( Sound insulation part according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the air-impermeable partial surface area ( 2.6 2.6 ) der Sprühhaut eine porige Oberflächenstruktur ( ) Of the spray skin a porous surface structure ( 2.51 2:51 ) aufweist. ) having.
  7. Schallisolationsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühhaut mehrschichtig ausgebildet ist, wobei eine erste Sprühhautschicht ( Sound insulation part according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the spray skin is formed multi-layered, wherein a first Sprühhautschicht ( 2.7 2.7 ), die unmittelbar mit der schallabsorbierenden Schicht ( ) Immediately (with the sound-absorbing layer 10' 10 ' ) verbunden ist, einen größeren längenbezogenen Strömungswiderstand aufweist als eine zweite Sprühhautschicht ( ) Is connected, has a larger longitudinal flow resistance as a second Sprühhautschicht ( 2.8 2.8 ), die unmittelbar auf die erste Sprühhautschicht ( ) Immediately (on the first Sprühhautschicht 2.7 2.7 ) aufgetragen ist. ) Is plotted.
  8. Schallisolationsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühhaut ( Sound insulation part according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the spray-on skin ( 2 2 ) aus Polyurethan, einem Thermoplasten oder einem Elastomer gebildet ist. ) Of polyurethane, a thermoplastic or an elastomer is formed.
  9. Schallisolationsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die schallabsorbierende Schicht ( Sound insulation part according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the sound-absorbing layer ( 10 10 , . 10' 10 ' ) aus Polyurethanschaumstoff, Pappe, Glasfasern, Mineralwolle, einem Leichtschaumstoff und/oder Vlies gebildet ist. ) Is formed from polyurethane foam, cardboard, glass fibers, mineral wool, a light foam material and / or fleece.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Schallisolationsteils nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Schwerschichtmaterial unmittelbar auf eine schallabsorbierende Schicht ( A process for producing a sound insulation part according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the heavy layer material immediately (on a sound-absorbing layer 10 10 , . 10' 10 ' ) in der Weise aufgesprüht wird, dass sich auf der schallabsorbierenden Schicht ( ) Is sprayed in such a way that (at the sound-absorbing layer 10 10 , . 10' 10 ' ) eine mikroporöse Sprühhaut ( ) A microporous spray skin ( 2 2 ) ergibt, die mindestens einen luftdurchlässigen Teilflächenbereich ( ), Results in the (at least one air-permeable part area 2.5 2.5 ) und mindestens einen luftundurchlässigen Teilflächenbereich ( ) And at least one air-impermeable partial surface area ( 2.6 2.6 ) aufweist. ) having.
  11. Verfahren zur Herstellung eines Schallisolationsteils nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Schwerschichtmaterial in eine offene Kavität eines Formwerkzeuges ( A process for producing a sound insulation part according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the heavy layer material (in an open cavity of a molding tool 9 9 ) in der Weise eingesprüht wird, dass sich in der Kavität eine mikroporöse Sprühhaut ( ) Is sprayed in such a way that (in the cavity a microporous spray skin 2 2 ) ergibt, die mindestens einen luftdurchlässigen Teilflächenbereich ( ), Results in the (at least one air-permeable part area 2.5 2.5 ) und mindestens einen luftundurchlässigen Teilflächenbereich ( ) And at least one air-impermeable partial surface area ( 2.6 2.6 ) aufweist, und dass zur Erzeugung der schallabsorbierenden Schicht ( ), And in that (for the generation of sound-absorbing layer 10 10 ) die erzeugte Sprühhaut ( ) The spray skin produced ( 2 2 ) hinterschäumt wird. ) Is back-foamed.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Hinterschäumen bei geschlossener Kavität des Formwerkzeuges ( A method according to claim 11, characterized in that the back-foaming (in the closed cavity of the mold 9 9 ) durchgeführt wird. ) is carried out.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwerschichtmaterial mittels eines Mehrachsenroboters ( Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that the heavy layer material (by means of a multi-axis robot 6 6 ) in die offene Kavität des Formwerkzeuges ( ) (In the open cavity of the molding tool 9 9 ) eingesprüht wird. ) Is sprayed.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwerschichtmaterial in der Weise auf die schallabsorbierende Schicht ( Method according to one of claims 10 to 13, characterized in that the heavy layer material in such a way (on the sound-absorbing layer 10' 10 ' ) aufgesprüht oder in die offene Kavität des Formwerkzeuges ( ) Or sprayed (in the open cavity of the molding tool 9 9 ) eingesprüht wird, das sich eine Sprühhaut ( ) Is sprayed, which is (a spray skin 2 2 ) mit örtlich unterschiedlicher Schichtdicke und/oder unterschiedlichem Flächengewicht ergibt. ) Results with locally differing layer thickness and / or different weight per unit area.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühhaut ( Method according to one of claims 10 to 14, characterized in that the spray-on skin ( 2 2 ) mehrschichtig ausgebildet wird, wobei Schwerschichtmaterial unmittelbar auf eine schallabsorbierende Schicht in der Weise aufgesprüht wird, dass sich eine erste Sprühhautschicht ( ) Is formed multi-layered, wherein the heavy layer material is sprayed directly on a sound-absorbing layer in such a manner that a first Sprühhautschicht ( 2.7 2.7 ) ergibt, die eine luftdurchlässige Teilfläche mit einem in einem bestimmten Bereich liegenden längenbezogenen Strömungswiderstand aufweist, und wobei auf diese erste Sprühhautschicht ( ) Results, which has an air permeable part having a surface lying in a certain range longitudinal flow resistance, and wherein (in this first Sprühhautschicht 2.7 2.7 ) Schwerschichtmaterial in der Weise auf gesprüht. ) Heavy layer material in such a way sprayed on. wird, dass sich eine zweite Sprühhautschicht ( is that a second Sprühhautschicht ( 2.8 2.8 ) ergibt, die einen geringeren längenbezogenen Strömungswiderstand aufweist als die erste Sprühhautschicht ( ) Yields, which has a lower longitudinal flow resistance than the first Sprühhautschicht ( 2.7 2.7 ). ).
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühhaut ( Method according to one of claims 10 to 15, characterized in that the spray-on skin ( 2 2 ) durch elektrostatisches Sprühen erzeugt wird. ) Is produced by electrostatic spraying.
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