DE102007024356A1 - Sandwich-Platte und deren Verwendung - Google Patents

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    • G10K11/168—Plural layers of different materials, e.g. sandwiches

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sandwich-Platte mit einer Kernschicht (K), die beidseitig mit jeweils einer Deckschicht (D) belegt ist, wobei wenigstens eine erste der Deckschichten (D) von einer Verbundschicht gebildet wird, die eine schalldämmende Zwischenschicht (V) aufweist, die zwischen zwei Metallschichten (M) eingebettet ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Sandwich-Platte, mit einer Kernschicht, die beidseitig mit jeweils einer Deckschicht belegt ist.
  • Solche Sandwich-Platten finden beispielsweise im Schienenfahrzeugbau zur Ausbildung von Tragstrukturen ihren Einsatz. Hervorzuheben sind im Schienenfahrzeugbau die Ausbildung von Seitenwänden oder Stirnwänden von Wagenkästen mit Hilfe solcher Sandwich-Platten.
  • Gerade im Schienenfahrzeugbau ist es wünschenswert, beispielsweise zur Unterdrückung von Motorenlärm bei Lokomotiven, schalldämpfende Maßnahmen zu treffen, so dass die damit einhergehenden Geräusche wirksam gedämpft werden können. Zur Schalldämpfung konventioneller Sandwich-Platten sind Zusatzdämmstoffe erforderlich, die das Gewicht und das Bauvolumen der Platten erhöhen. Sandwich-Platten heutiger Bauart bestehen in der Regel aus dem Kern, der beidseitig mit einem jeweiligen Deckblech verklebt ist. Der Kern kann in unterschiedlicher Weise ausgeführt sein, beispielsweise als Schaum, als Wabenstruktur, in Holz oder in diversen anderen Materialkombinationen.
  • Das Kernmaterial hat insbesondere den nachfolgenden Anforderungen zu genügen: hinreichend hohe Druckfestigkeit, niedriges spezifisches Gewicht (wichtig für Leichtbaustrukturen) sowie ggf. gute Brandschutzeigenschaften.
  • Die bekannten Sandwich-Platten ergeben somit sehr leichte Strukturen, welche sich durch eine hohe Biegesteifigkeit und ein gutes Beulverhalten auszeichnen. Dies hat in der Vergangenheit dazu geführt, dass Strukturelemente aus Sandwich-Platten häufig in der Luft- und Raumfahrtindustrie und in zunehmendem Maße auch in der Automobil- und Schienenfahrzeugindustrie eingesetzt wurden.
  • Dabei haben jedoch insbesondere metallische Sandwich-Strukturen, bei denen der Kern aus Aluminium Waben und die Deckhäute aus Aluminiumblechen bestehen, aber auch nichtmetallische Sandwich-Strukturen prinzipbedingt nur eine geringe Schalldämpfung. Dies bedeutet, dass Körperschall als auch Luftschall über die Sandwich-Platten im Wesentlichen ungehindert übertragen wird.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sandwich-Platte derart weiterzuentwickeln, dass sich verbesserte Eigenschaften hinsichtlich einer Schalldämmung ergeben.
  • Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Sandwich-Platte dadurch gelöst, dass wenigstens eine erste der Deckschichten von einer Verbundschicht gebildet wird, die eine schalldämmende Zwischenschicht aufweist, die zwischen zwei Metallschichten eingebettet ist.
  • Aufgrund der Ausbildung einer der Deckschichten als Verbundschicht wird es ermöglicht, innerhalb dieser Deckschicht Schalldämmende Maßnahmen zu treffen. Diese bestehen darin, eine Schicht der Verbundschicht als Schalldämmende Zwischenschicht vorzusehen.
  • Die schalldämmende Zwischenschicht kann aus einem viskoelastischen Kunststoffmaterial hergestellt sein.
  • Zur Erhöhung der schalldämmenden Wirkung der Sandwich-Platte kann vorgesehen sein, dass auch die zweite Deckschicht als Verbundschicht vorliegt, d. h. in ihrem Aufbau demjenigen der ersten Deckschicht entsprechen kann.
  • Die Kernschicht der Sandwich-Platte kann aus einem Material bestehen, wie es bereits jetzt im Stand der Technik eingesetzt wird. Die Kernschicht kann in Form einer Wabenstruktur ausgebildet sein, welche in der Regel aus Aluminium oder anderen Leichtmetallen hergestellt ist. Nichtmetallische Wabenstrukturen, sowie Kernschichten aus einer Schaumstoffstruktur sind auch möglich.
  • Die Metallschichten der Verbundschicht können aus Stahl oder Aluminium oder anderen Metallen sowie nichtmetallischen Werstoffen bestehen.
  • Eine geeignete Verwendung der vorstehend beschriebenen Sandwich-Platte ergibt aus den Unteransprüchen 6 und 7, wonach die Sandwich-Platte insbesondere zur Ausbildung einer Tragstruktur bei einem Schienenfahrzeug verwendet wird.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische, vollständig auseinandergezogene Ansicht einer Sandwich-Platte,
  • 2 eine perspektivische, auseinandergezogene Ansicht der Sandwich-Platte von 1 und
  • 3 eine perspektivische Ansicht der Sandwich-Platte von 1.
  • In 1 ist die Schichtstruktur einer Sandwich-Platte erkennbar. Eine Kernschicht K, die von einer Aluminium-Wabenstruktur gebildet sein kann, ist beidseitig mit einer jeweiligen Verbundschicht belegt, die als Deckschichten D im Sinne einer herkömmlichen Sandwich-Platte zu bezeichnen sind.
  • Jede Deckschicht D ist dreischichtig aufgebaut. Zwischen zwei Metallschichten aus beispielsweise Aluminium oder Stahlblechen M ist eine viskoelastische Schicht V aus schalldämmendem Kunststoffmaterial eingebettet.
  • 2 zeugt die Sandwich-Platte von 1, wobei die Deckschichten D bereits zu einem Verbundsystem zusammengesetzt sind.
  • 3 zeigt das Sandwich-Platten-Endprodukt, bei dem die Deckschichten D mit dem Kern K verklebt sind.
  • Die vorgestellte Sandwich-Platte ist insbesondere zur Ausbildung von Tragstrukturen bei Schienenfahrzeugen geeignet. Solche Tragstrukturen können bei Schienenfahrzeugen Dachtragstrukturen, beplankte Seitenwandstrukturen, Zwischenwände, Außenklappen, Außentüren, Zwischentüren, Zwischenböden und Einhausungen für in dem Schienenfahrzeug untergebrachte Maschinenaggregate umfassen.
  • Allgemein kann die Sandwich-Platte an solchen Orten eingesetzt werden, bei denen eine erhöhte schalldämmende Wirkung erwünscht ist, wie beispielsweise in der Nähe von geräuschentwickelnden Vorrichtungen.
  • Alternativ zu der in den Figuren dargestellten Sandwich-Platte ist es bei etwas verminderter Schalldämmungswirkung möglich, eine der Deckschichten nicht als Verbundschicht sondern als einzelne metallische Schicht auszuführen. Auch bei einer solchen Ausführungsform ergibt sich eine gewünschte schalldämmende Wirkung der Sandwich-Platte.

Claims (7)

  1. Sandwich-Platte, mit einer Kernschicht (K), die beidseitig mit jeweils einer Deckschicht (D) belegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine erste der Deckschichten (D) von einer Verbundschicht gebildet wird, die eine schalldämmende Zwischenschicht (V) aufweist, die zwischen zwei Metallschichten (M) eingebettet ist.
  2. Sandwich-Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schalldämmende Zwischenschicht (V) aus einem viskoelastischen Kunststoffmaterial hergestellt ist.
  3. Sandwich-Platte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Deckschicht (D) in ihrem Aufbau demjenigen der ersten Deckschicht (D) entspricht.
  4. Sandwich-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht (K) aus einem Material besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die eine Wabenstruktur und eine Schaumstoffstruktur umfasst.
  5. Sandwich-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschichten (M) der Verbundschicht aus Stahl oder Aluminium bestehen.
  6. Verwendung einer Sandwich-Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, zur Ausbildung einer Tragstruktur bei einem Schienenfahrzeug.
  7. Verwendung nach Anspruch 6, wobei die Tragstruktur aus der Gruppe ausgewählt ist, die Dachtragstrukturen, beplankte Seitenwandstrukturen, Zwischenwände, Außenklappen, Außentüren, Zwischentüren, Zwischenböden und Einhausungen für in dem Schienenfahrzeug untergebrachte Maschinenaggregate umfasst.
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