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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schallschutzabdeckung mit einer Außenschale und einer Innendämpfung. Desweiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Schallschutzabdeckung.
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Schallschutzabdeckungen werden heutzutage im Automobilbau mannigfaltig eingesetzt und dienen beispielsweise dazu Motorengeräusche zu vermindern. Derartige Schallschutzabdeckungen bestehen in der Regel aus einer vergleichsweise harten Außenschale und einer vergleichsweise weichen Dämpfung. Gemäß dem Stand der Technik wurde die Außenschale dabei in einem Spritzgussverfahren, beispielsweise aus Polyamid 6, hergestellt und sodann ein Polyurethan-Schaum als Innendämpfung daran befestigt. Dieses Bauteil hat den Nachteil, dass es vergleichsweise schwer und sein Herstellungsverfahren vergleichsweise aufwendig ist.
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Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schallschutzabdeckung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen.
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Gelöst wird die Aufgabe mit einer Schallschutzabdeckung mit einer Außenschale und einer Innendämpfung, wobei die Außenschale und die Innendämpfung aus Polyurethan (PUR) gefertigt sind.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schallschutzabdeckung. Insbesondere handelt es sich dabei um eine Schallschutzabdeckung, die im Motorenraum vorgesehen wird. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich um eine Schallschutzabdeckung, die im Bereich des Zylinderkopfes vorgesehen ist und die vorzugsweise zusätzlich den Einspritzmechanismus, insbesondere bei Dieselmotoren mit abdeckt. Diese Schallschutzabdeckung besteht aus einer vergleichsweise harten Außenschale und einer Innendämpfung, die in dem Innenraum der Außenschale vorgesehen wird. Die Innendämpfung ist dabei beispielsweise dem Motor zugewandt. Erfindungsgemäß sind nun die Außenschale und die Innendämpfung aus Polyurethan oder Polyurea gefertigt.
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Die erfindungsgemäße Schallschutzabdeckung ist dadurch leichter als Schallschutzabdeckungen gemäß dem Stand der Technik. Im Übrigen ist die erfindungsgemäße Schallschutzabdeckung besser recyclier- oder entsorgbar, weil in ihr lediglich ein Kunststoff, nämlich Polyurethan (PUR), zur Anwendung kommt. Die erfindungsgemäße Schallschutzabdeckung ist einfach und kostengünstig herstellbar, weil sie in einem einzigen Werkzeug gefertigt werden kann, so dass nicht, wie beim Stand der Technik, die Außenschale in einem eigenen Werkzeug und die Innenschale in einem separaten Werkzeug gefertigt werden und in einem späteren separaten Arbeitsgang zusammengefügt werden müssen.
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Ausgangsstoffe für die PUR-Fertigung sind Isozyanate und Polyole, die durch intensive Vermischung auf speziellen Anlagen zu Polyurethan-Kunststoffen ausreagieren. Polyurethan hat ein breites Eigenschaftsspektrum, das sich durch Kombination der Einsatzstoffe in weiten Grenzen, von weich bis hart und/oder von geschäumt bis kompakt, einstellen lässt. Um Formteile zu erhalten werden die flüssigen Komponenten beispielsweise über einen Mischkopf in ein Formgebendes Werkzeug eingebracht und diese Polyol/Isozyanatmischung reagiert in dem Werkzeug zu Polyurethan aus und kann dann als Formteil entnommen werden.
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Vorzugsweise unterscheidet sich das PUR der Außenschale von dem PUR der Innendämmung. Für die Außenschale wird ein vergleichsweise hartes, kompaktes PUR eingesetzt, das gegebenenfalls mit Glas und/oder Mineralfasern oder sonstigen Füllstoffen versehen wird. Für die Innendämpfung wird vorzugsweise ein geschäumtes Material eingesetzt. Vorzugsweise sind die Außenschale und die Innendämpfung stoffschlüssig miteinander verbunden.
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Vorzugsweise beträgt die Temperaturbeständigkeit beider PUR-Materialen –40°C bis 120°C, wobei vorzugsweise eine kurzfristige Temperaturbeständigkeit der Innendämpfung auch bei 150°C gegeben ist.
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Weiterhin bevorzugt beträgt die Wärmelagerbeständigkeit der Innendämpfung mindestens 160 Stunden bei 140°C.
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Vorzugsweise beträgt die Dichte des PUR der Außenschale 900 kg/m3–1300 kg/m3. Weiterhin bevorzugt beträgt die Dichte des PUR der Innendämmung 80 kg/m3–100 kg/m3.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Außenschale aus einem Energieabsorbierenden PUR gefertigt. Diese bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat insbesondere beim Fußgängerschutz Vorteile, weil durch das Energieabsorbierende PUR die Unfallfolgen für einen Fußgänger, der mit dem entsprechenden Fahrzeug kollidiert, vermindert werden.
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Die erfindungsgemäße Schallschutzabdeckung kann in jedem beliebigen Bereich eines Kraftfahrzeuges vorgesehen werden. Vorzugsweise handelt es sich jedoch bei der Schallschutzabdeckung um eine Motorenabdeckung, insbesondere für einen Dieselmotor. Vorzugsweise werden zusätzlich Schall-emittierende Bauteile, wie beispielsweise eine Einspritzpumpe von der Schallschutzabdeckung abgedeckt.
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Vorzugsweise stellt die Innendämpfung das Negativ des Teil des Motors und/oder dessen Aggregate dar, mit der sie in Kontakt steht. Dadurch kann die erfindungsgemäße Schallschutzabdeckung zumindest teilweise formschlüssig mit dem Motor und/oder dessen Aggregaten zusammenwirken, was eine besonders intensive Schallminderung zur Folge hat.
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Weiterhin gelöst wird die Aufgabe mit einem Verfahren zur Herstellung einer Schallschutzabdeckung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die Außenschale in einem Unterwerkzeug hergestellt wird und dieses Unterwerkzeug dann in eine andere Position verlagert wird und sodann die Innendämpfung geschäumt wird.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst die Außenschale der erfindungsgemäßen Schallschutzabdeckung in einem Unterwerkzeug hergestellt. Danach wird dieses Unterwerkzeug in eine andere Position verlagert, insbesondere gedreht und/oder verschoben und danach die Innendämpfung geschäumt. Dieses erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass die Außenschale nicht aus einem Werkzeug entnommen und wilder in ein Werkzeug eingelegt werden muss, um die Innendämmung daran vorzusehen.
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Vorzugsweise wird bei der Herstellung einer Schallschutzabdeckung das Unterwerkzeug nacheinander mit zwei Oberwerkzeugen abgedeckt. Zunächst erfolgt eine Abdeckung des Unterwerkzeugs zur Herstellung der Außenschale. Danach wird diese Abdeckung entfernt und das Unterwerkzeug mit einem weiteren Oberwerkzeug zur Herstellung der Innendämpfung abgedeckt.
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Im Folgenden werden die Erfindungen anhand der 1–5 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Ausführungen gelten für beide Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen.
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1 zeigt eine erste Ansicht der erfindungsgemäßen Schallschutzabdeckung.
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2 zeigt eine zweite Ansicht der erfindungsgemäßen Schallschutzabdeckung.
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3 zeigt den Schnitt AA.
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4 zeigt den Schnitt BB.
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5 zeigt das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren.
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In den 1 und 2 ist die erfindungsgemäße Schallschutzabdeckung 4 dargestellt, die aus einer Außenschale 1 und einer Innendämmung 2 besteht. Sowohl die Außenschale 1 als auch die Innendämpfung 2 sind jeweils aus Polyurethan (PUR) gefertigt. Das Material der Außenschale weist eine Dichte zwischen 900 g/m3 und 1300 g/m3 auf. Die Dichte der Innendämpfung beträgt 80 kg/m3–100 kg/m3. Beide PUR-Materialien sind in einem Temperaturbereich zwischen –40°C und 120°C Temperaturbeständig. Die Außenschale wird vorzugsweise in einem RIM-Verfahren hergestellt. Die beiden Polyurethan-Materialien sind stoffschlüssig miteinander verbunden. Wie insbesondere 2 entnommen werden kann, werden in die Außenschale Aufnahmemittel 3 für Befestigungsmittel oder die Befestigungsmittel selbst mit in die Außenschale eingeformt, mit denen die erfindungsgemäße Schallschutzabdeckung an dem Fahrzeug, beispielsweise an dem Motor befestigt wird. Die in den 1 und 2 dargestellte Schallschutzabdeckung ist eine Schallschutzabdeckung für einen Motor, insbesondere einen Diesel-Motor und ist, besonders bevorzugt, für den Zylinderkopfbereich des Motors vorgesehen. Wie insbesondere den 2 und 3 entnommen werden kann, ist die Innenseite der Innendämpfung dreidimensional so geformt, dass ein möglichst weitgehender Formschluss zwischen der Innendämpfung und dem Motor bzw. dessen Aggregate, wie beispielsweise einer Einspritzpumpe, vorhanden ist. Dadurch wird Schall besonders effizient gedämpft.
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In 4 ist ein Schnitt durch ein Aufnahmemittel für ein Befestigungsmittel dargestellt. Wie durch den Pfeil dargestellt, wird ein Befestigungsmittel (nicht dargestellt) in den Schlitz des Aufnahmemittels 3 eingesteckt und kann sodann an dem Motor befestigt werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Befestigungsmittel einstückig mit der Außenschale vorgesehen wird und bei deren Herstellung gleichzeitig migeformt wird.
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5 zeigt das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren, das in einem Werkzeug erfolgt, das ein Unterwerkzeug 8 sowie zwei Oberwerkzeuge, nämlich ein Oberwerkzeug 6 zur Herstellung der Außenschale und ein Oberwerkzeug 7 zur Herstellung der Innendämpfung aufweist. Zunächst wird das Unterwerkezug 8 mit dem Oberwerkzeug 7 verschlossen (vgl. 5b). Sodann wird, wie durch den Pfeil in 5c dargestellt, der Hohlraum mit PUR ausgefüllt, so dass die Außenschale 1 entsteht. Anschließend wird, wie in 5 dargestellt, das Oberwerkzeug 6 von dem Unterwerkzeug 8 entfernt. Dabei können Niederhalter (vgl. 5d) dafür sorgen, dass die Außenschale 1 in dem Unterwerkzeug 8 verbleibt. Anschließend wird das Unterwerkzeug in eine neue Position, nämlich unterhalb des Oberwerkzeuges 7 verschoben (vgl. 5e) und vorzugsweise noch bei geöffneter Form das PUR-Material, aus dem die Innendämmung 2 hergestellt wird, auf die Außenschale 1 aufgetragen, was in 5f dargestellt ist. Anschließend wird, wie 5g entnommen werden kann, das Werkzeug geschlossen und die beiden Komponenten des PUR-Schaums können zu der gewünschten Innendämpfung ausreagieren. Sodann wird, wie in 5h dargestellt, das Oberwerkzeug wieder von dem Unterwerkezug entfernt und die fertig gestellte Schallschutzabdeckung 4 kann entnommen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass die fertiggestellte Schallschutzabdeckung lediglich ein einziges Mal angefasst werden muss. Weder die Außenschale noch die Innendämpfung müssten, wie bisher als getrennte Bauteile angefasst und miteinander verbunden werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Außenschale
- 2
- Innendämpfung
- 3
- Aufnahmemittel für Befestigungsmittel
- 4
- Schallschutzabdeckung
- 5
- Negativ von Ausformungen des Motors
- 6
- Oberwerkzeug Außenschale
- 7
- Oberwerkzeug Innendämpfung
- 8
- Unterwerkzeug
