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 Download PDF

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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

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 The invention relates to a sound insulation part, in particular for motor vehicles, with at least one sound-absorbing layer and at least a heavy-duty layer directly bonded to it, and method for its production.

Derartige Schallisolationsteile sind bekannt und werden beispielsweise als Stirnwandverkleidung im Fahrgastraum von Kraftfahrzeugen verwendet. Sie stellen ein akustisches Feder-Masse-System dar, wobei die schallabsorbierende Schicht als elastische Feder wirkt und die Schwerschicht die Masse bildet. Die schallabsorbierende Schicht besteht dabei üblicherweise aus einem Weichschaumstoff oder Vliesstoff, während die Schwerschicht häufig aus Füllstoff enthaltendem Elastomer hergestellt wird. Die Schwerschicht wird hierzu beispielsweise im Spritzguß- oder Spritzprägeverfahren hergestellt, ist im wesentlichen luftdicht und weist üblicherweise eine glatte Oberfläche auf. 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.such Sound insulation parts are known and are for example as End wall paneling used in the passenger compartment of motor vehicles. she represent an acoustic spring-mass system, wherein the sound-absorbing Layer acts as an elastic spring and the heavy layer the mass forms. The sound-absorbing layer usually consists of this made of a soft foam or nonwoven fabric, while the heavy layer is often off Filler containing Elastomer is produced. The heavy layer is for this example in injection molding or injection-compression molding made, is substantially airtight and usually has a smooth surface on. The connection of the heavy layer with the sound-absorbing Layer is carried out in particular as a cohesive connection by the heavy layer with a serving as a sound-absorbing layer Foamed foam backing material becomes.

Die Herstellung derartiger Schallisolationsteile ist mit relativ hohen Kosten verbunden. Die Investitionskosten für die Spritzguß- oder Spritzprägewerkzeuge zur Herstellung der Schwerschicht fallen dabei besonders ins Gewicht. 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. Wenn für jeden Motortyp eine möglichst gute Schallisolation (d. h. 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. Dies führt letztlich zu entsprechend hohen Herstellungskosten.The Production of such soundproofing parts is relatively high Costs connected. The investment costs for the injection molding or Injection-compression tools For the production of heavy layer fall particularly important. This is especially true if, for example, several variants a Stirnwandverkleidung to be produced, although for the same Body type, however for different engine types and thus for different sound intensity or Sound frequency distributions are determined. If possible for each engine type good sound insulation (ie sound absorption and sound insulation) for Passenger compartment is desired, it is usually required in the known end wall panels, to use different molds or molds with variable tool cavity. this leads to ultimately to correspondingly high production costs.

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.Of Another is also the relatively high weight of known sound insulation parts The above type is a problem. Because with increasing Vehicle weight usually takes the fuel consumption of the concerned Motor vehicle to.

Ferner ist die schallabsorbierende Wirkung von Schallisolationsteilen der vorstehend genannten Art mitunter nicht zufriedenstellend.Further is the sound-absorbing effect of sound insulation parts of the mentioned above sometimes unsatisfactory.

Aus der 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. 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. Der Entkoppler kann dabei insbesondere aus Schaumstoff oder akustisch wirksamem Vlies bestehen.From the DE 36 24 427 A1 is an adhesive, non-destructively removable insulation system with a heavy layer for sound insulation of partitions, in particular of floor panels in motor vehicles known in which to create a positive connection between the substrate (floor panel) and arranged thereon layers of the insulation system prefabricated from a highly undercrosslinked polyurethane or by Injection of a highly sub-crosslinked 2-component mixture prepared material layer or a special bitumen blend is introduced, which has a large adhesive effect and thus causes the frictional connection between the substrate and the insulation system. In order to preserve the bending softness desired even with the same acoustic effect even if a carpet is applied to the insulation system or its heavy layer, a decoupler of soft elastic predominantly open-pore material is arranged between the carpet and the heavy layer. The decoupler may consist in particular of foam or acoustically effective nonwoven.

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. Darüber hinaus soll das Gewicht eines solchen Schallisolationsteils bei verbesserter akustischer Wirksamkeit gegenüber dem Gewicht herkömmlicher Schallisolationsteile dieser Art verringert werden.Of the The present invention is therefore based on the object, a sound insulation part of the type mentioned above, the same or preferably even reduced manufacturing costs an improved acoustic, especially sound-absorbing effectiveness. Furthermore should the weight of such a sound insulation part with improved acoustic effectiveness the weight of conventional Sound insulation parts of this type are reduced.

Diese Aufgabe wird durch ein Schallisolationsteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is by a sound insulation part with the characteristics of Claim 1 solved.

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 Soundproofing part according to the invention characterized in that the heavy layer consists of a microporous spray skin, the at least one air permeable Part surface area and at least one airtight Part area having.

Das erfindungsgemäße Schallisolationsteil eignet sich besonders zur Innenverkleidung von Karosserieflächen.The Soundproofing part according to the invention is suitable especially for interior lining of body surfaces.

Durch Aufsprühen eines geeigneten Sprühmaterials, z.B. von Polyurethan, eines Thermoplasten und/oder Elastomeren, lässt sich eine Schwerschicht mit einer spezifischen örtlichen Schichtdickenverteilung realisieren. Die Schichtdicken der Sprühhaut betragen beispielsweise 0,3 bis 6 mm, und liegen insbesondere im Bereich von 0,4 und 5 mm.By spraying a suitable spray material, for example polyurethane, a thermoplastic and / or elastomers, a heavy layer with a specific local layer thickness distribution can be realized. The layer thicknesses of the spray skin are, for example, 0.3 to 6 mm, and are in particular in the range of 0.4 and 5 mm.

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. Es kann sich also insbesondere eine Schwerschicht mit einer spezifischen örtlichen Porositätsverteilung ergeben. Die Sprühhaut des erfindungsgemäßen Schallisolationsteils wird vorzugsweise mittels eines Roboters erzeugt. Das Sprühmaterial (Schwerschichtmaterial) kann dabei unmittelbar auf die schallabsorbierende Schicht aufgesprüht werden. 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. Das Hinterschäumen kann dabei ebenfalls bei geöffneter Kavität erfolgen. Vorzugsweise wird die Kavität jedoch nach Herstellung der Sprühhaut geschlossen und die Spühhaut im geschlossenen Werkzeug hinterschäumt. Das Hinterschäumen im geschlossenen Werkzeug ermöglicht schnellere Prozeßzeiten.there can on the heavy layer targeted one or more air-impermeable partial surface areas be generated, the sound-absorbing act as well as targeted one or more air-permeable sub-areas, which sound-absorbing effect. So it can be a particular Heavy layer with a specific local porosity distribution result. The spray skin the sound insulation part according to the invention is preferably generated by means of a robot. The spray material (Heavy layer material) can directly on the sound-absorbing Layer sprayed on become. According to one alternative embodiment However, it is also envisaged that the heavy layer material in a open cavity sprayed a mold will, and that afterwards to produce the sound-absorbing layer, the sprayed skin produced is backfoamed. The foam can while also open cavity respectively. Preferably, however, the cavity is after production of the spray skin closed and the spray in the foamed closed tool. The foam behind in the closed tool allows faster process times.

Die Sprühtechnik bietet sehr flexible akustische Gestaltungsmöglichkeiten der Schwerschicht hinsichtlich deren Schichtdickenverteilung sowie hinsichtlich der partiellen Ausbildung von luftdichten und luftdurchlässigen Flächenbereichen. Es können unter Verwendung von nur einem einzigen eine geeignete offene Kavität aufweisenden Formwerkzeug sehr unterschiedlich gestaltete Schwerschichten erzeugt werden. Die Werkzeugkosten für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Schallisolationsteils sind somit vergleichsweise gering.The spraying offers very flexible acoustic design possibilities of the heavy layer regarding their layer thickness distribution and in terms of partial Formation of airtight and air-permeable surface areas. It can under Use of only a single having a suitable open cavity Forming tool produced very differently designed heavy layers become. The tooling costs for the production of a sound insulation part according to the invention are thus comparatively low.

Herkömmliche, im Spritzguß- oder Spritzprägeverfahren hergestellte Schwerschichten sind im wesentlichen luftdicht. Ihre Oberfläche ist im wesentlichen glatt, sodass sie praktisch keine schallabsorbierende Wirkung besitzen. 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. 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. Die vorliegende Erfindung sieht insbesondere eine örtlich unterschiedliche Einstellung des Strömungswiderstandes der Schwerschicht bzw. des Schallisolationsteils in Abhängigkeit der spezifischen Zielvorgaben vor.conventional in injection molding or injection-compression molding Heavy layers produced are essentially airtight. Your surface is essentially smooth, so it is virtually no sound-absorbing Own effect. The heavy layer of the sound insulation part according to the invention On the other hand, it consists of a microporous spray skin that contains at least one air-permeable Partial area has and thereby for taken, at least in their air-permeable surface area, has a sound absorbing effect. It is, however, also in the context of the present invention, the air-impermeable partial surface area the spray skin by special design the spraying process so that he is on the one hand tight, but on the other hand also an open-pore, microporous surface structure having a non-negligible sound-absorbing Has effect. In particular, the present invention provides a locally different one Adjustment of the flow resistance the heavy layer or the sound insulation part depending specific targets.

Aufgrund der mikroporösen Struktur der Sprühhaut (Schwerschicht) ergibt sich für das erfindungsgemäße Schallisolationsteil ein reduziertes Flächengewicht. Die Anordnung der Schwerschicht kann dabei auch gezielt auf einen bestimmten Flächenbereich der schallabsorbierenden Schicht begrenzt sein. 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.by virtue of the microporous Structure of the spray skin (Heavy layer) results for the sound insulation part according to the invention a reduced basis weight. The arrangement of the heavy layer can also targeted to a certain surface area be limited to the sound-absorbing layer. Further, it lies in the context of the present invention, the sound-absorbing layer not over the entire surface, but only partially with island-like separated heavy-layer faces provided to minimize the weight of the sound insulation part.

Die schallabsorbierende Schicht ist vorzugsweise aus Polyurethanschaumstoff, Integralschaumstoff, Leichtschaumstoff, Pappe, Glasfasern, Mineralwolle und/oder einem Vlies gebildet.The sound-absorbing layer is preferably made of polyurethane foam, Integral foam, lightweight foam, cardboard, glass fibers, mineral wool and / or a fleece formed.

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/m4 aufweisen. Untersuchungen haben gezeigt, dass sich in diesem Bereich ein hoher Schallabsorptionsgrad erzielen lässt.An advantageous embodiment of the sound insulation part according to the invention provides that the one or more air-permeable surface portions of the heavy layer are formed so that they have a length-related flow resistance in the range of 4 to 35 kNs / m 4 . Research has shown that a high degree of sound absorption can be achieved in this area.

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. Untersuchungen haben gezeigt, dass sich der Schallabsorptionsgrad durch diese Ausgestaltung weiter verbessern lässt.A further advantageous embodiment of the sound insulation part according to the invention is that the spray skin multi-layered, wherein a first spray skin layer, which is directly connected to the sound-absorbing layer, a larger length-related flow resistance as a second spray skin layer, the directly on the first spray skin layer is applied. Investigations have shown that the sound absorption coefficient can be further improved by this embodiment.

Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further preferred and advantageous embodiments of the invention are in the dependent claims specified.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:following the invention will be described with reference to a several embodiments illustrative drawing explained in more detail. It demonstrate:

1 eine Draufsicht einer Stirnwandverkleidung für ein Kraftfahrzeug; 1 a plan view of a bulkhead trim for a motor vehicle;

2 eine schematische Draufsicht eines erfindungsgemäßen impedanzoptimierten Schallisolationsteils; 2 a schematic plan view of an impedance-optimized acoustic insulation part according to the invention;

3 eine Seitenansicht einer Anlage zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schallisolationsteils; 3 a side view of a system for producing a sound insulation part according to the invention;

4 eine Schnittansicht eines Abschnitts eines erfindungsgemäßen Schallisolationsteils; und 4 a sectional view of a portion of a sound insulation part according to the invention; and

5 eine Schnittansicht eines Abschnitts eines erfindungsgemäßen Schallisolationsteils in einer weiteren Variante. 5 a sectional view of a portion of a sound insulation part according to the invention in a further variant.

Die 1 zeigt ein Schallisolationsteil 1 in Form einer Stirnwandverkleidung für ein Kraftfahrzeug. Die Stirnwandverkleidung 1 weist eine schallabsorbierende Schicht auf, die mit einer Schwerschicht 2 versehen ist.The 1 shows a soundproofing part 1 in the form of a front wall paneling for a motor vehicle. The front wall cladding 1 has a sound-absorbing layer that has a heavy layer 2 is provided.

Die Stirnwandverkleidung weist mehrere Durchbrechungen 3.1, 3.2 auf, die der Anordnung bzw. Hindurchführung von Fahrzeugaggregaten wie z.B. Klimaanlagenteilen, elektrischen Leitungen, einer Pedalerie, usw. dienen. An der Stirnwandverkleidung sind mehrere Versteifungsrippen 4 sowie einstückig angeformte Halterungselemente 5 zur Befestigung von Leitungen oder dergleichen ausgebildet.The end wall paneling has several openings 3.1 . 3.2 on, the arrangement or passage of vehicle units such as air conditioning parts, electrical wiring, a pedals, etc. serve. At the end wall cladding are several stiffening ribs 4 and integrally molded mounting elements 5 designed for attachment of lines or the like.

Die Schwerschicht 2 ist unmittelbar stoffschlüssig mit der schallabsorbierenden Schicht verbunden. Erfindungsgemäß besteht die Schwerschicht aus einer mikroporösen Sprühhaut, die mindestens einen luftdurchlässigen Teilflächenbereich und mindestens einen luftundurchlässigen Teilflächenbereich aufweist. Die Sprühhaut weist dabei örtlich unterschiedliche Schichtdicken und/oder örtlich unterschiedliche Flächengewichte auf. Anders ausgedrückt, das erfindungsgemäße Schallisolationsteil 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.The heavy layer 2 is directly materially connected to the sound-absorbing layer. According to the invention, the heavy layer consists of a microporous spray skin which has at least one air-permeable partial surface area and at least one air-impermeable partial area area. The spray skin has locally different layer thicknesses and / or locally different basis weights. In other words, the sound insulation part according to the invention 1 has an impedance-optimized spray skin, which acts in one or more selected surface areas substantially sound-absorbing and in one or more other surface areas substantially sound-absorbing (sound-absorbing).

In 2 ist eine der 1 entsprechende Stirnwandverkleidung 1 schematisch dargestellt. Die Stirnwand verkleidung gemäß 2 ist ein Halbzeug und weist noch nicht die in 1 gezeigten Durchbrechungen (3.1, 3.2) auf, welche z.B. durch Ausstanzen in einem späteren Arbeitsschritt hergestellt werden können.In 2 is one of the 1 corresponding end wall cladding 1 shown schematically. The front wall cladding according to 2 is a semi-finished product and does not yet have the in 1 shown openings ( 3.1 . 3.2 ), which can be produced for example by punching in a later step.

Die Schwerschicht 2 (Sprühhaut) weist mehrere verschiedene Teilflächenbereiche 2.1, 2.2, 2.3 auf, die in 2 durch unterschiedliche Schraffuren markiert sind. Die verschiedenen Teilflächenbereiche 2.1, 2.2, 2.3 der Sprühhaut unterscheiden sich insbesondere bezüglich ihrer Schichtdicke. So können die diagonal ansteigend schraffierten Flächenbereiche 2.1 z.B. eine Schichtdicke im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm aufweisen, während ein Flächenbereich 2.2 der Sprühhaut, der hier zur Kennzeichnung diagonal absteigend schraffiert ist, z.B. eine Schichtdicke im Bereich von 3 bis 6 mm, insbesondere 3 bis 5 mm aufweist. Demgegenüber besitzt der netzartig schraffierte Flächenbereich 2.3 der Sprühhaut beispielsweise eine Schichtdicke im Bereich von 1 bis 2,5 mm. In dem nicht schraffierten Flächenbereich 2.4 beträgt die Schichtdicke der Sprühhaut 0 bis 1 mm; d.h. in diesem Flächenbereich (2.4) ist unter bestimmten Umständen keine Schwerschicht vorhanden.The heavy layer 2 (Spray skin) has several different partial surface areas 2.1 . 2.2 . 2.3 on that in 2 are marked by different hatching. The different subareas 2.1 . 2.2 . 2.3 the sprayed skin differ in particular with respect to their layer thickness. Thus, the diagonally rising hatched areas 2.1 For example, have a layer thickness in the range of 0.5 to 1.5 mm, while a surface area 2.2 the sprayed skin, which is hatched to indicate diagonal descending, for example, has a layer thickness in the range of 3 to 6 mm, in particular 3 to 5 mm. In contrast, the reticulated hatched area has 2.3 the sprayed skin, for example, a layer thickness in the range of 1 to 2.5 mm. In the non-hatched area 2.4 the layer thickness of the spray skin is 0 to 1 mm; ie in this area ( 2.4 ) under certain circumstances no heavy layer is present.

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 dependent the local Sound level and / or sound frequency distribution for the most frequent operating condition of the selected each motor vehicle.

Die Struktur und die Herstellung eines erfindungsgemäßen Schallisolationsteils 1 ist in den 3 bis 5 weiter veranschaulicht. Wie in 3 dargestellt, wird das Schwerschichtmaterial mittels eines Mehrachsenroboters 6 in eine offene Kavität eines Formwerkzeuges 9 einge sprüht. Die Bewegungsachsen des Roboters 6 sind insbesondere durch die Doppelpfeile A, B und C gekennzeichnet. Der Arm 7 des Roboters 6 ist mit mindestens einer Sprühdüse 8 versehen. Als Sprühmaterial (Schwerschichtmaterial) kommen vorzugsweise Polyurethan, Thermoplaste und/oder Elastomere zum Einsatz. Beim Sprühen wird das Sprühmaterial mit Druckluft von der Sprühdüse 8 in die Kavität des Formwerkzeuges 9 bzw. auf die schallabsorbierende Schicht transportiert. Der Auftrag der Sprühmaterials erfolgt ähnlich der Arbeitsweise eines Tintenstrahldruckers.The structure and manufacture of a sound insulation part according to the invention 1 is in the 3 to 5 further illustrated. As in 3 is shown, the heavy-layer material by means of a multi-axis robot 6 in an open cavity of a mold 9 sprayed on. The axes of movement of the robot 6 are characterized in particular by the double arrows A, B and C. The arm 7 of the robot 6 is with at least one spray nozzle 8th Mistake. As spraying material (heavy layer material) preferably polyurethane, thermoplastics and / or elastomers are used. When spraying, the spray material is supplied with compressed air from the spray nozzle 8th into the cavity of the mold 9 or transported to the sound-absorbing layer. The application of the spray material is similar to the operation of an ink jet printer.

Der Auftrag der Schwerschicht (Sprühhaut) 2 kann insbesondere auch durch elektrostatisches Sprühen erfolgen. Dabei kann es sich um ein rein elektrostatisches oder um ein nur elektrostatisch unterstütztes Sprühverfahren handeln. Beim Ersteren wird feinkörmiges Schwerschichtmaterial allein durch elektrostatische Kräfte zerstäubt und entlang der Feldlinien zur schallabsorbierenden Schicht transportiert. Im zweiten Fall erfolgt der Zerstäubung konventionell mit einer Druckluftsprühdüse 8 und einer anschließenden elektrischen Aufladung.The order of the heavy layer (spray skin) 2 in particular can be done by electrostatic spraying. This may be a purely electrostatic or electrostatically assisted spray process. In the former, fine-grain heavy layer material is atomized solely by electrostatic forces and transported along the field lines to the sound-absorbing layer. In the second case, the atomization is done conventionally with a compressed air spray nozzle 8th and a subsequent electrical charge.

Beim rein elektrostatischen Sprühverfahren wird mittels einer sogenannten Sprühglocke gearbeitet. Die Zerstäubung des Schwerschichtmaterials erfolgt an der rotierenden unter Hochspannung stehenden scharfkantigen Glockenkante.At the purely electrostatic spray method is by means of a so-called spray bell worked. The atomization of the heavy-layer material takes place at the rotating under high voltage standing sharp-edged bell edge.

In der Kavität des Werkzeuges 9 ist eine dreidimensional geformte, schallabsorbierende Schicht (in 3 nicht gezeigt) eingelegt, die als Formteil in einem vorgeschalteten Arbeitsschritt hergestellt wird. Die schallabsorbierende Schicht 10 (vgl. 4 und 5) besteht beispielsweise aus Polyurethanschaumstoff und kann in einem Schäumwerkzeug hergestellt werden. Es ist aber auch möglich, für die schallabsorbierende Schicht 10 einen offenporigen, thermoplastischen Schaumstoff zu verwenden, der durch Warm-Umformen dauerhaft in die gewünschte Form gebracht wird.In the cavity of the tool 9 is a three-dimensionally shaped, sound-absorbing layer (in 3 not shown), which is produced as a molded part in an upstream step. The sound-absorbing layer 10 (see. 4 and 5 ) consists for example of polyurethane foam and can in a foaming tool getting produced. But it is also possible for the sound-absorbing layer 10 to use an open-pore, thermoplastic foam, which is brought by hot-forming permanently in the desired shape.

Die dreidimensional geformte, schallabsorbierende Schicht 10 kann aber auch aus Vliesstoff, insbesondere einem Nadelvlies, Glasfasern, Mineralwolle und/oder Pappe gebildet sein.The three-dimensionally shaped, sound-absorbing layer 10 but may also be formed of nonwoven, in particular a needle felt, glass fibers, mineral wool and / or cardboard.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Schwerschichtmaterial bei Umgebungsdruck gezielt und dosiert unmittelbar – also ohne Zwischenfolie (Sperrschicht) oder dergleichen – auf die schallabsorbierende Schicht 10 aufgesprüht. Es wird so eine mikroporöse, impedanzoptimierte Sprühhaut 2 erzeugt, die durch mindestens einen luftdurchlässigen Teilflächenbereich und mindestens einen luftundurchlässigen Teilflächenbereich gekennzeichnet ist.According to a preferred embodiment, the heavy-layer material is targeted at ambient pressure and dosed directly - ie without intermediate film (barrier layer) or the like - on the sound-absorbing layer 10 sprayed. It becomes a microporous, impedance-optimized spray skin 2 produced, which is characterized by at least one air-permeable surface portion and at least one air-impermeable surface portion.

Alternativ kann das Schwerschichtmaterial aber auch bei Umgebungsdruck in eine leere Kavität eines Formwerkzeuges 9 eingesprüht werden. Die schallabsorbierende Schicht wird dann nachfolgend durch Hinterschäumen der Sprühhaut 2 hergestellt.Alternatively, the heavy-layer material but also at ambient pressure in an empty cavity of a mold 9 be sprayed. The sound absorbing layer is then subsequently by foam backing the spray skin 2 produced.

Bei dem in 4 dargestellten Schallisolationsteil 1' besteht die schallabsorbierende Schicht 10 aus Polyurethan- oder Leichtschaumstoff. Die unmittelbar damit verbundene Sprühhaut (Schwerschicht) 2 ist auf der dem Fahrgastraum zugewandten Seite des Schallisolationsteils 1' angeordnet. Das Sprühmaterial und die Sprühvorrichtung wurden so eingestellt, dass die Sprühhaut 2 im festen Zustand einen oder mehrere luftdurchlässige Teilflächenbereiche 2.5 besitzt, welche einen längenbezogenen Strömungswiderstand im Bereich von 4 bis 35 kNs/m4, vorzugsweise 8 bis 30 kNs/m4 aufweisen. Die mikroporösen, luftdurchlässigen Teilflächenbereiche 2.5 weisen in diesem Ausführungsbeispiel eine geringere Schichtdicke auf als dazu benachbarte luftundurchlässig ausgeführte Teilflächenbereiche 2.6.At the in 4 illustrated sound insulation part 1' is the sound absorbing layer 10 made of polyurethane or light foam. The directly associated spray skin (heavy layer) 2 is on the passenger compartment side facing the sound insulation part 1' arranged. The spray material and sprayer were adjusted so that the spray skin 2 in the solid state, one or more air-permeable partial surface areas 2.5 which have a length-related flow resistance in the range of 4 to 35 kNs / m 4 , preferably 8 to 30 kNs / m 4 . The microporous, air-permeable partial surface areas 2.5 have in this embodiment, a smaller layer thickness than adjacent thereto impermeable executed partial surface areas 2.6 ,

Es ist zu erkennen, dass auch die luftundurchlässig ausgeführten Teilflächenbereiche 2.6 der Sprühhaut 2 eine porige Oberflächenstruktur 2.51 aufweisen. Die porige Oberflächenstruktur 2.51 kann auch als „Sprenkelhaut" oder „Orangenhaut" bezeichnet werden.It can be seen that the air impermeable executed partial surface areas 2.6 the spray skin 2 a porous surface structure 2:51 exhibit. The porous surface structure 2:51 may also be referred to as "speckle skin" or "orange peel".

Im Randbereich einer Durchbrechung 3.1, 3.2 (vgl. 1) wird vorzugsweise keine Sprühhaut aufgetragen, so dass dort die schallabsorbierende Schicht freiliegt. Hierdurch kann die Schallabsorption an Durchbrechungen 3.1, 3.2, z.B. im Bereich der Pedalerie oder eines Klimaanlagenaggregats optimiert werden.In the edge area of an opening 3.1 . 3.2 (see. 1 ), preferably no spray skin is applied so that the sound-absorbing layer is exposed there. As a result, the sound absorption at openings 3.1 . 3.2 , be optimized in the field of pedals or an air conditioning unit.

Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die schallabsorbierende Schicht 10' aus einem Nadelvlies. Die wiederum unmittelbar mit der schallabsorbierenden Schicht 10' verbundene Sprühhaut (Schwerschicht) 2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel mehrschichtig ausgebildet. Die Sprühhaut 2 ist hinsichtlich ihrer Schichtdicke, Luftdurchlässigkeit bzw. Luftundurchlässigkeit und ihres Flächengewichtes örtlich verschieden ausgebildet.At the in 5 illustrated embodiment, the sound-absorbing layer 10 ' from a needle felt. Which in turn directly with the sound-absorbing layer 10 ' Connected spray skin (heavy layer) 2 is formed in this embodiment, multi-layered. The spray skin 2 is locally different in terms of their layer thickness, air permeability or impermeability and their basis weight.

In einem bestimmten Teilflächenbereich 2.5 des Schallisolationsteils 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/m4 aufweist. Neben dieser relativ dünnen Sprühhaut 2.5 ist eine luftundurchlässige Sprühhaut 2.6 aufgetragen, die etwa 5 bis 6 mm dick ist. In einem weiteren Teilflächenbereich des Schallisolationsteils 1'' ist eine erste mikroporöse Sprühhautschicht 2.7 und darauf folgend eine zweite mikroporöse Sprühhautschicht 2.8 aufgetragen. Die beiden Schichten 2.7, 2.8 haben unterschiedliche Porositäten. Die erste Sprühhautschicht 2.7, die unmittelbar mit der schallabsorbierenden Schicht 10' verbunden ist, hat einen größeren längenbezogenen Strömungswiderstand als die zweite Sprühhautschicht 2.8.In a certain partial area 2.5 of the sound insulation part 1'' a relatively thin air permeable spray skin is provided which has a thickness of about 1 to 1.5 mm and a length-related flow resistance in the range of 10 to 20 kNs / m 4 . In addition to this relatively thin spray skin 2.5 is an air-impermeable spray skin 2.6 applied, which is about 5 to 6 mm thick. In another partial area of the sound insulation part 1'' is a first microporous spray skin layer 2.7 followed by a second microporous spray skin layer 2.8 applied. The two layers 2.7 . 2.8 have different porosities. The first spray skin layer 2.7 directly with the sound-absorbing layer 10 ' is connected, has a greater length-related flow resistance than the second spray skin layer 2.8 ,

Die Erfindung ist in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind verschiedene Varianten möglich, die auch bei grundsätzlich abweichender Gestaltung von dem in den beiliegenden Ansprüchen angegebenen Erfindungsgedanken Gebrauch machen. So kann das erfindungesgemäße Schallisolationsteil (1, 1', 1'') beispielsweise auch Flächenbereiche ohne Sprühhaut aufweisen. Ferner kann das erfindungsgemäße Schallisolationsteil (1, 1', 1'') nicht nur als Stirnwandverkleidung, sondern insbesondere auch als Bodenbelag (Teppichunterbau) für den Fahrgastraum oder Kofferraumverkleidung ausgeführt werden.The invention is not limited in its execution to the embodiments described above. Rather, various variants are possible, which make use of the idea of the invention given in the appended claims, even with fundamentally different design. Thus, the inventive sound insulation part ( 1 . 1' . 1'' ), for example, have surface areas without spray skin. Furthermore, the sound insulation part according to the invention ( 1 . 1' . 1'' ) are designed not only as a front wall paneling, but in particular as a floor covering (carpet substructure) for the passenger compartment or trunk lining.

Claims (16)

Schallisolationsteil (1, 1', 1''), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens einer schallabsorbierenden Schicht (10, 10') und mindestens einer damit unmittelbar stoffschlüssig verbundenen Schwerschicht (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Schwerschicht (2) aus einer mikroporösen Sprühhaut besteht, die mindestens einen luftdurchlässigen Teilflächenbereich (2.5) und mindestens einen luftundurchlässigen Teilflächenbereich (2.6) aufweist.Sound insulation part ( 1 . 1' . 1'' ), in particular for motor vehicles, having at least one sound-absorbing layer ( 10 . 10 ' ) and at least one heavy-duty layer ( 2 ), characterized in that the heavy layer ( 2 ) consists of a microporous spray skin which has at least one air-permeable partial area ( 2.5 ) and at least one impermeable partial surface area ( 2.6 ) having. Schallisolationsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühhaut mehrere luftdurchlässige Teilflächenbereiche (2.5; 2.7, 2.8) und/oder mehrere luftundurchlässige Teilflächenbereiche (2.6) aufweist.Sound-insulating part according to claim 1, characterized in that the spray skin has a plurality of air-permeable partial area areas ( 2.5 ; 2.7 . 2.8 ) and / or a plurality of air-impermeable partial area areas ( 2.6 ) having. Schallisolationsteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühhaut (2) örtlich unterschiedliche Schichtdicken und/oder örtlich unterschiedliche Flächengewichte aufweist.Sound-insulating part according to claim 1 or 2, characterized in that the spray skin ( 2 ) has locally different layer thicknesses and / or locally different basis weights. Schallisolationsteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Schichtdicken der Sprühhaut (2) im Bereich von 0,3 und 6 mm, insbesondere im Bereich von 0,4 und 5 mm liegen.Sound insulation part according to claim 3, characterized in that the different layer thicknesses of the spray skin ( 2 ) in the range of 0.3 and 6 mm, in particular in the range of 0.4 and 5 mm. Schallisolationsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die luftdurchlässigen Teilflächenbereiche (2.5; 2.7, 2.8) der Schwerschicht (2) einen längenbezogenen Strömungswiderstand im Bereich von 4 bis 35 kNs/m4 aufweisen.Sound insulation part according to one of claims 1 to 4, characterized in that the one or more air-permeable partial surface areas ( 2.5 ; 2.7 . 2.8 ) of the heavy layer ( 2 ) have a length-related flow resistance in the range of 4 to 35 kNs / m 4 . Schallisolationsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der luftundurchlässige Teilflächenbereich (2.6) der Sprühhaut eine porige Oberflächenstruktur (2.51) aufweist.Sound-insulating part according to one of claims 1 to 5, characterized in that the air-impermeable partial surface area ( 2.6 ) the spray skin has a porous surface structure ( 2:51 ) having. Schallisolationsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühhaut mehrschichtig ausgebildet ist, wobei eine erste Sprühhautschicht (2.7), die unmittelbar mit der schallabsorbierenden Schicht (10') verbunden ist, einen größeren längenbezogenen Strömungswiderstand aufweist als eine zweite Sprühhautschicht (2.8), die unmittelbar auf die erste Sprühhautschicht (2.7) aufgetragen ist.Sound-insulating part according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sprayed skin is multi-layered, wherein a first spray skin layer ( 2.7 ) directly connected to the sound-absorbing layer ( 10 ' ) has a greater length-related flow resistance than a second spray skin layer ( 2.8 ) directly on the first spray skin layer ( 2.7 ) is applied. Schallisolationsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühhaut (2) aus Polyurethan, einem Thermoplasten oder einem Elastomer gebildet ist.Sound-insulating part according to one of claims 1 to 7, characterized in that the spray skin ( 2 ) is formed of polyurethane, a thermoplastic or an elastomer. Schallisolationsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die schallabsorbierende Schicht (10, 10') aus Polyurethanschaumstoff, Pappe, Glasfasern, Mineralwolle, einem Leichtschaumstoff und/oder Vlies gebildet ist.Sound-insulating part according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sound-absorbing layer ( 10 . 10 ' ) is made of polyurethane foam, cardboard, glass fibers, mineral wool, a lightweight foam and / or non-woven. Verfahren zur Herstellung eines Schallisolationsteils nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Schwerschichtmaterial unmittelbar auf eine schallabsorbierende Schicht (10, 10') in der Weise aufgesprüht wird, dass sich auf der schallabsorbierenden Schicht (10, 10') eine mikroporöse Sprühhaut (2) ergibt, die mindestens einen luftdurchlässigen Teilflächenbereich (2.5) und mindestens einen luftundurchlässigen Teilflächenbereich (2.6) aufweist.A method for producing a sound insulation part according to one of claims 1 to 9, characterized in that heavy-layer material directly on a sound-absorbing layer ( 10 . 10 ' ) is sprayed in such a way that on the sound-absorbing layer ( 10 . 10 ' ) a microporous spray skin ( 2 ), the at least one air-permeable partial surface area ( 2.5 ) and at least one impermeable partial surface area ( 2.6 ) having. Verfahren zur Herstellung eines Schallisolationsteils nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Schwerschichtmaterial in eine offene Kavität eines Formwerkzeuges (9) in der Weise eingesprüht wird, dass sich in der Kavität eine mikroporöse Sprühhaut (2) ergibt, die mindestens einen luftdurchlässigen Teilflächenbereich (2.5) und mindestens einen luftundurchlässigen Teilflächenbereich (2.6) aufweist, und dass zur Erzeugung der schallabsorbierenden Schicht (10) die erzeugte Sprühhaut (2) hinterschäumt wird.Method for producing a sound insulation part according to one of claims 1 to 9, characterized in that heavy layer material in an open cavity of a molding tool ( 9 ) is sprayed in such a way that in the cavity a microporous spray skin ( 2 ), the at least one air-permeable partial surface area ( 2.5 ) and at least one impermeable partial surface area ( 2.6 ) and that for producing the sound-absorbing layer ( 10 ) the sprayed skin ( 2 ) is backfoamed. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Hinterschäumen bei geschlossener Kavität des Formwerkzeuges (9) durchgeführt wird.A method according to claim 11, characterized in that the back-foaming with closed cavity of the molding tool ( 9 ) is carried out. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwerschichtmaterial mittels eines Mehrachsenroboters (6) in die offene Kavität des Formwerkzeuges (9) eingesprüht wird.Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that the heavy-layer material by means of a multi-axis robot ( 6 ) in the open cavity of the mold ( 9 ) is sprayed. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwerschichtmaterial in der Weise auf die schallabsorbierende Schicht (10') aufgesprüht oder in die offene Kavität des Formwerkzeuges (9) eingesprüht wird, das sich eine Sprühhaut (2) mit örtlich unterschiedlicher Schichtdicke und/oder unterschiedlichem Flächengewicht ergibt.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 ' ) sprayed or in the open cavity of the mold ( 9 ), which is a sprayed skin ( 2 ) with locally different layer thickness and / or different weight per unit area. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühhaut (2) mehrschichtig ausgebildet wird, wobei Schwerschichtmaterial unmittelbar auf eine schallabsorbierende Schicht in der Weise aufgesprüht wird, dass sich eine erste Sprühhautschicht (2.7) ergibt, die eine luftdurchlässige Teilfläche mit einem in einem bestimmten Bereich liegenden längenbezogenen Strömungswiderstand aufweist, und wobei auf diese erste Sprühhautschicht (2.7) Schwerschichtmaterial in der Weise auf gesprüht. wird, dass sich eine zweite Sprühhautschicht (2.8) ergibt, die einen geringeren längenbezogenen Strömungswiderstand aufweist als die erste Sprühhautschicht (2.7).Method according to one of claims 10 to 14, characterized in that the spray skin ( 2 ) is formed in a multi-layered manner, wherein heavy-layer material is sprayed directly onto a sound-absorbing layer in such a way that a first spray-skin layer ( 2.7 ), which has an air-permeable partial area with a length-related flow resistance lying in a certain area, and to which first spray skin layer ( 2.7 ) Heavy layer material sprayed in the way on. is that a second spray skin layer ( 2.8 ), which has a smaller length-related flow resistance than the first spray skin layer ( 2.7 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühhaut (2) durch elektrostatisches Sprühen erzeugt wird.Method according to one of claims 10 to 15, characterized in that the spray skin ( 2 ) is generated by electrostatic spraying.
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