DE102013104715A1 - Hinterschäumbares Akustikelement eines Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils - Google Patents

Hinterschäumbares Akustikelement eines Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils

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DE102013104715A1
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fiber
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foam
sound absorber
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DE201310104715
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Heike Schmelter
Philipp Hilbert
Erich Jeckle
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Johann Borgers GmbH
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Abstract

Bei einem leichten, akustisch wirksamen Akustikelement (2, 2') eines Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils (1, 1'), insbesondere einer leichten Stirnwandverkleidung, das eine Schallabsorbervliesschicht (4, 4') aufweist, die einen aus einem Fasergemisch an matrixbildenden Bindefasern und strukturbildenden Fasern bestehenden Faserverbund in Form eines aus mindestens einer gelegten Florlage (5–8; 11, 12) und/oder Faserlage gebildeten porösen Faservlieses (3, 3') umfasst, soll eine Lösung geschaffen werden, die es ermöglicht, in kostengünstig herstellbarer Weise in oder an einer Schallabsorbervliesschicht eines Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils eine bei einem Hinterschäumen der Schallabsorbervliesschicht mit einer Schaumstoffreaktionsmischung den Schaumstofffluss in die Schallabsorberschicht regulierende und/oder hemmende Wirkung bereitzustellen und ein schalldämpfendes und schallisolierendes Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteil herzustellen, das ein relativ geringes Gewicht aufweist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Schallabsorbervliesschicht (4, 4') und/oder das Faservlies (3, 3') zumindest einseitig in einem Bereich, insbesondere in einem an eine Oberflächenseite (9, 14) angrenzenden Randbereich, vorzugsweise in einem unmittelbar an die Oberflächenseite (9, 14) angrenzenden Grenzbereich, einen Luftströmungswiderstand von ≥ 500 Ns/m3 oder von ≥ 1.000 Ns/m3, insbesondere von ≥ 1.250 Ns/m3, vorzugsweise von ≥ 1.500 Ns/m3, insbesondere bevorzugt ≥ 5.000 Ns/m3, und ganz bevorzugt von ≥ 10.000 Ns/m3, aufweist.

Description

  • Die Erfindung richtet sich auf ein leichtes, akustisch wirksames Akustikelement eines Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils, insbesondere einer leichten Stirnwandverkleidung, das eine Schallabsorbervliesschicht aufweist, die einen aus einem Fasergemisch an matrixbildenden Bindefasern und strukturbildenden Fasern bestehenden Faserverbund in Form eines aus mindestens einer gelegten Florlage und/oder Faserlage gebildeten porösen Faservlieses umfasst.
  • Weiterhin richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines leichten, akustisch wirksamen Akustikelementes eines Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils, das eine Schallabsorbervliesschicht mit einem aus einem Fasergemisch an matrixbildenden Bindefasern und strukturbildenden Fasern bestehenden Faserverbund in Form eines aus mindestens einer, insbesondere gelegten, Florlage und/oder Faserlage gebildeten porösen Faservlieses umfasst.
  • Beim Bau von Kraftfahrzeugen, seien dies Pkw, Lkw oder Busse, finden vermehrt akustisch wirksame Bauteile, häufig und in der Regel in Form von Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteilen, Verwendung. Diese akustisch wirksamen Bauteile dienen der Lärmreduzierung und der Verbesserung der Fahrzeugakustik. Je nach Ausbildung und Anordnung an der Kraftfahrzeugkarosserie bewirken diese akustisch wirksamen Bauteile eine Lärmreduzierung des nach außen von dem Kraftfahrzeug abstrahlenden Lärms oder eine Verbesserung des Lärmpegels im Innenraum des Kraftfahrzeuges oder auch beides. Da der Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeuges und damit dessen CO2-Ausstoß vom Gewicht des jeweiligen Kraftfahrzeuges beeinflusst wird, gehen die Bestrebungen zudem weiterhin dahin, derartige akustisch wirksame Bauteile möglichst leicht auszubilden. An im Kraftfahrzeugbau einsetzbare akustisch wirksame Bauteile werden daher die Anforderungen gestellt, dass sie möglichst leicht sind, aber gleichzeitig effektiv zur Lärmreduzierung beitragen.
  • Solche akustisch wirksamen Bauteile können ein Faservlies, das aus einem Fasergemisch aus Naturfasern und/oder technisch/chemisch erzeugten Kunststofffasern/Chemiefasern besteht, umfassen. Das poröse Faservlies kann auf einer Seite mit einer Schwerschicht oder eine Schalldämmschicht versehen sein, die aus einer mit dem porösen Faservlies verbundenen Kunststofffolie besteht oder die durch thermisches Verdichten des Faservlieses oder durch Hinterschäumen des Faservlieses, wobei dann Schaumstoff bereichsweise in das Faservlies eindringt, gebildet ist. Insbesondere werden sogenannten Stirnwandverkleidungen oder Stirnwandisolationen durch Hinterschäumen eines Faservlieses hergestellt, wobei diese dann jeweils ein sogenanntes Feder-Masse-System ausbilden, bei welchem die Schaumstoffschicht die Feder und das Faservlies mit der daran oder darin ausgebildeten Schwerschicht oder Schalldämmschicht die Masse ausbildet. Derartige akustische Bauteile haben den besonderen Vorteil, dass sie sowohl schallabsorbierend als auch luftschalldämmend wirken.
  • Um das Gewicht, d. h. insbesondere die Masse derartiger akustischer Bauteile, insbesondere solcher, die durch Hinterschäumen mit einer porösen Schaumstoffschicht ausgestattet sind oder werden sollen, zu verringern, werden Lösungen favorisiert, bei denen Schwerschichten oder Schwerfolien, die Flächengewichte von > 2 kg/m2 aufweisen, nicht verwendet werden.
  • Aus der DE 10 2007 020 832 A1 ist ein leichtes, akustisch wirksames Bauteil oder Akustikelement eines Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils in Form einer Stirnwandverkleidung bekannt, welches durch Hinterschäumen eines porösen Faservlieses hergestellt wird. Das Hinterschäumen erfolgt in einem Schäumwerkzeug, dessen obere Werkzeughälfte kühler temperiert ist als die untere Werkzeughälfte, wobei beim Schäumvorgang das Faservlies an die kühlere obere Werkzeughälfte angelegt wird und in die dazu relativ wärmere, untere Werkzeughälfte die Schaumstoffreaktionsmischung eingespritzt wird. An der Grenzfläche zum Faservlies wird der Schäumvorgang aufgrund der dort geringeren Temperatur unterdrückt, so dass sich auf der Oberfläche der Schaumstoffschicht eine im Wesentlichen porenfreie Hautschicht ausbildet. Das Faservlies schwimmt bei diesem Herstellvorgang quasi auf dieser Hautschicht auf und bildet mit dieser eine stoffschlüssige Verbindung. Die Hautschicht bildet eine im Wesentlichen luftdichte, schallisolierende Dämmschicht aus und das Faservlies bildet eine Absorberschicht aus. Die verbleibende Schaumstoffschicht ist wiederum porös und wirkt schallabsorbierend. Um einen Schaumdurchschlag oder ein zu tiefes Eindringen der Reaktionsmischung und/oder des sich bildenden Schaumstoffes in die Faservliesschicht zu vermeiden, sind die Zuführkanäle für die Zuführung von Reaktionsmischung in die untere Werkzeughälfte oder Formhälfte derart ausgestaltet, dass die Reaktionsmischung parallel zu der der unteren Werkzeughälfte zugewandten Oberfläche des Faservlieses in die untere Werkzeughälfte eingebracht wird. Nachteilig hierbei ist das aufwendige Befestigen des Faservlieses oder Absorbervlieses an der Unterseite der oberen Werkzeughälfte, sowie die Ausbildung aufwendiger Schäumwerkzeuge mit speziellen Zuführkanälen, die das parallel ausgerichtete Einfließen der Reaktionsmischung ermöglichen, wobei zudem für die spezielle Temperierung der oberen Werkzeughälfte und der unteren Werkzeughälfte aufwendige Regelungs- und Qualitätssicherungsmaßnahmen notwendig sind. Dies erfordert speziell angefertigte Werkzeuge, wobei die Reinigung der Zuführkanäle problematisch bleibt. Das verwendete Faservlies weist über seinen Querschnitt betrachtet eine im Wesentlichen gleichmäßige Dichte und Dichtigkeit sowie einen im Wesentlichen gleichmäßigen Strömungswiderstand oder Luftströmungswiderstand auf.
  • Zur Vermeidung der vorstehenden Probleme und um ein durch Hinterschäumen eines Faservlieses hergestelltes akustisch wirksames Bauteil oder Akustikelement in üblichen, einfachen Werkzeugen herstellen zu können, schlägt die EP 2 251 231 A1 vor, auf ein poröses Faservlies aus Naturfasern, insbesondere Baumwollfasern, einseitig ein aus thermoplastischen Fasern bestehendes Spinnfaservlies oder Prozessvlies aufzukaschieren und diesen Materialverbund von der von dem Spinnfaservlies gebildeten Seite her zu hinterschäumen. Das Reaktionsgemisch des Schaums durchdringt dann das Spinnfaservlies oder Prozessvlies und teilweise das daran anschließende, eine Absorbervliesschicht ausbildende Faservlies. In diesem Bereich bildet sich durch Verbindung des durchdringenden Schaumstoffes mit dem jeweiligen Faservliesmaterial eine luftdichte, schallisolierende Schalldämmschicht aus. Hierbei soll die aufkaschierte Spinnfaser- oder Prozessvliesschicht Schaumdurchschläge durch die Absorbervliesschicht verhindern. Das in der EP 2 251 231 A1 beschriebene Verfahren benötigt zwar im Gegensatz zu dem in der DE 10 2007 020 832 A1 beschriebenen Verfahren einfachere und damit kostengünstiger herzustellende Werkzeuge, führt aber teilweise zur Ausbildung von sehr inhomogenen Schalldämmschichten, wobei auch Schaumdurchschläge nicht zufriedenstellend vermeidbar sind, so dass sich ungenügende akustische Dämmeigenschaften oder eine Reduzierung der Oberflächenabsorption des Gesamtbauteils ergeben.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die es ermöglicht, in kostengünstig herstellbarer Weise in oder an einer Schallabsorbervliesschicht eines Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils eine bei einem Hinterschäumen der Schallabsorbervliesschicht mit einer Schaumstoffreaktionsmischung den Schaumstofffluss in die Schallabsorbervliesschicht regulierende und/oder hemmende Wirkung bereitzustellen und ein schalldämpfendes und schallisolierendes Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteil herzustellen, das ein relativ geringes Gewicht aufweist.
  • Bei einem Akustikelement der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schallabsorbervliesschicht und/oder das Faservlies zumindest einseitig in einem Bereich, insbesondere in einem an eine Oberflächenseite angrenzenden Randbereich, vorzugsweise in einem unmittelbar an die Oberflächenseite angrenzenden Grenzbereich, einen Luftströmungswiderstand von ≥ 500 Ns/m3 oder von ≥ 1.000 Ns/m3, insbesondere von ≥ 1.250 Ns/m3, vorzugsweise von ≥ 1.500 Ns/m3, insbesondere bevorzugt ≥ 5.000 Ns/m3, und ganz bevorzugt von ≥ 10.000 Ns/m3, aufweist.
  • Ebenso wird die vorstehende Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art dadurch gelöst, dass eine aerodynamische oder mechanische Vliesbildung durchgeführt wird, bei welcher durch einen gezielten Schichtaufbau von mehreren Florlagen oder Faserlagen oder innerhalb mindestens einer Florlage oder Faserlage zumindest einseitig in einem Bereich, insbesondere in einem an eine Oberflächenseite angrenzenden Randbereich, vorzugsweise in einem unmittelbar an die Oberflächenseite angrenzenden Grenzbereich, der Schallabsorbervliesschicht und/oder des porösen Faservlieses ein Luftströmungswiderstand von ≥ 500 Ns/m3 oder ≥ 1.000 Ns/m3, insbesondere von ≥ 1.250 Ns/m3, vorzugsweise von ≥ 1.500 Ns/m3, insbesondere bevorzugt ≥ 5.000 Ns/m3, und ganz bevorzugt von ≥ 10.000 Ns/m3 ausgebildet wird.
  • Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe zeichnet sich die Erfindung in ihrem grundlegenden Aspekt dadurch aus, dass in dem die Absorberschicht, insbesondere die Schallabsorbervliesschicht, ausbildenden porösen Faservlies ein Bereich mit einem erfindungsgemäßen Luftströmungswiderstand und insbesondere ein Bereich mit einem Dichtigkeitsgradienten in Bezug auf den Luftströmungswiderstand und/oder die Rohdichte oder das Raumgewicht des, insbesondere gelegten, Faservlieses ausgebildet wird. Hierbei ist der Bereich der höchsten Dichtigkeit vorzugsweise an einer Oberflächenseite des relativ dünnen, als flächiges Gebilde ausgestalteten Faservlieses angeordnet, soweit es sich um ein Faservlies oder eine Schallabsorbervliesschicht mit einem einseitig, d. h. auf eine Oberflächenseite hin, ausgerichteten Dichtigkeitsgradienten handelt. Dieser Bereich, insbesondere Randbereich und vorzugsweise Grenzbereich, mit der höchsten Dichtigkeit weist eine solche Dichtigkeit auf, dass er und die Dichtigkeit für eine aufschäumende Reaktionsmischung und einen sich daraus bildenden Schaumstoff, insbesondere Weichschaumstoff, der bei einem Hinterschäumen dieser Oberflächenseite des Faservlieses bei der Herstellung von Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteilen üblicherweise Verwendung findet, eine schaumflussregulierende und/oder schaumflusshemmende Wirkung ausüben. Über ein solches bereits durch entsprechendes Legen von Florlagen oder Faserlagen erzielbares und für die Ausbildung einer schaumflussregulierenden und/oder schaumflusshemmenden Wirkung ausreichend dichtes Fasergemisch oder einen solchen Faserverbund hinausgehend, kann der Bereich der höchsten Dichtigkeit zusätzlich durch thermische Behandlung und/oder thermische Verformung, beispielsweise Thermofusion, noch weiter, vorzugsweise bis hin zu einer annähernd geschlossenen Sperr- oder Schalldämmschicht (nachfolgend als verdichtete Faserverbundschicht bezeichnet) verdichtet werden. Dies lässt sich beispielsweise in einem einseitig erwärmten Formwerkzeug realisieren.
  • Ein solches Faservlies und eine solche Schallabsorbervliesschicht lassen sich kostengünstig herstellen.
  • Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Akustikelementes und dem erfindungsgemäßen Verfahren zu seiner Herstellung lassen sich ein gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik kostengünstigeres Faservlies und damit eine kostengünstigere Schallabsorbervliesschicht auch dadurch ausbilden, dass die Menge und/oder Anzahl und/oder die gewichtsmäßige Verteilung der Fasern des jeweils verwendeten Fasergemisches nicht mehr gleichmäßig über den Querschnitt der Vliesschicht verteilt ausgebildet wird, sondern sich in Richtung des ansteigenden Luftströmungswiderstands und/oder der Rohrdichte längs des Dichtigkeitsgradienten zu einem immer dichter werdenden Bereich verändert bzw. verdichtet. Mit einer im Vergleich zum vorbekannten Stand der Technik gleichen Fasermenge kann auf diese Weise dennoch gezielt ein verdichteter und schaumflussregulierend und/oder schaumflusshemmend wirkender Bereich, insbesondere Randbereich, vorzugsweise Grenzbereich, zu einer Oberflächenseite hin ausgebildet werden. Insbesondere ist es möglich, in diesem Bereich der höheren oder höchsten Dichtigkeit und/oder Dichte gewünschtenfalls die zur Ausbildung einer nahezu geschlossenen Schicht notwendigen thermoplastischen Bindefasern in ausreichender Anzahl und Menge anzuordnen, die dann in den anderen Bereich des Faservlieses oder der Schallabsorbervliesschicht nicht oder nur noch in einer deutlich geringeren Anzahl oder Menge vorhanden sind. Insbesondere die im Stand der Technik aufgrund ihres hohen Preises Kostennachteile bei der Herstellung eines akustisch wirksamen Akustikelementes eines Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils mit sich bringenden Bindefasern können dann in diesem Bereich, Randbereich oder Grenzbereich konzentriert angeordnet und vorhanden sein. Solche thermoplastischen Bindefasern können beispielsweise Polyester-Bikomponentenfasern, Polypropylenfasern oder Polyethylenfasern sein.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Akustikelement und dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich ein ausreichend schallabsorbierendes und schalldämmendes Bauteil, insbesondere Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteil, bereit- und herstellen, welches ein geringes Gewicht aufweist, wenige und kostengünstige Materialien erfordert und mit einer nahezu homogenen Schalldämmschicht auszustatten ist, ohne dass dazu Hilfsstoffe wie Prozessvliese, Folien oder ähnliche verwendet werden müssen, welche eine schaumflussregulierende, schaumflusssteuernde und/oder schaumflusshemmende Wirkung ausüben. Diese Wirkung wird allein durch die Ausbildung eines Bereiches oder einer Schicht mit dem erfindungsgemäßen Luftströmungswiderstand und vorzugsweise Dichtigkeitsgradienten bereitgestellt. Die Ausbildung eines Dichtigkeitsgradienten erlaubt es, im Bereich höherer Dichtigkeit mehr Fasern, insbesondere auch einen relativ größeren Anteil an relativ teuren Fasern, insbesondere thermoplastischen Bindefasern, beispielsweise Polyester-Bikomponentenfasern, Polypropylenfasern oder Polyethylenfasern oder Mischungen daraus, anzuordnen. Dies ist kostengünstiger als die bisherige gleichmäßige Verteilung der einzelnen Fasertypen über den Querschnitt des porösen Vlieses oder der Schallabsorbervliesschicht und/oder die Verwendung eines zusätzlichen Prozessvlieses und ermöglicht es zudem, gewünschtenfalls eine nahezu luftdichte, geschlossene Sperrschicht, die nachstehend als verdichtete Faserverbundschicht bezeichnet wird, herzustellen und dabei bezüglich der Kosten für die insgesamt verwendete Fasermischung im üblichen Kostenrahmen zu bleiben oder diesen allenfalls geringfügig zu überschreiten. Zudem ist bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Faservlieses oder der Schallabsorbervliesschicht ein Hinterschäumen dieses akustisch wirksamen Akustikelementes auf üblichen und vielfach bereits bestehenden und genutzten Fertigungsanlagen, insbesondere Schaumwerkzeugen, möglich. Es bedarf lediglich vergleichsweise geringer Investitionen in konstruktiv verhältnismäßig einfach aufgebaute Werkzeuge.
  • In zweckmäßiger Ausgestaltung zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass das Akustikelement den Luftströmungswiderstand im nicht hinterschäumten Zustand des porösen Faservlieses und/oder der Schallabsorbervliesschicht aufweist.
  • Hierbei ist es dann weiterhin auch von Vorteil, wenn die Schallabsorbervliesschicht den Luftströmungswiderstand in einem Bereich des gelegten porösen Faservlieses aufweist, was die Erfindung ebenfalls vorsieht.
  • Ein Bereich besonders hoher Dichtigkeit lässt sich in Weiterbildung der Erfindung dadurch erreichen, dass die Schallabsorbervliesschicht und/oder das Faservlies den Luftströmungswiderstand in einem thermisch, insbesondere mittels thermischer Formgebung, oder mittels Pressens, zu einer Faserverbundschicht verdichteten Bereich des porösen Faservlieses aufweist.
  • Um das Faservlies und/oder die Schallabsorbervliesschicht besonders gut hinterschäumen zu können, zeichnet sich die Erfindung weiterhin dadurch aus, dass der den Luftströmungswiderstand aufweisende Bereich, insbesondere Randbereich, vorzugsweise Grenzbereich, eine schaum(stoff)flussregulierende und/oder schaum(stoff)flusshemmende, insbesondere einen Schaumdurchschlag verhindernde, Schicht in dem porösen Faservlies und/oder der Schallabsorbervliesschicht ausbildet.
  • Hierbei ist es dann zudem von besonderem Vorteil, wenn in diesem Bereich des erfindungsgemäßen Luftströmungswiderstandes und der höheren oder höchsten Dichtigkeit ein Großteil, zumindest aber ein erhöhter Anteil an matrixbildender Bindefaser angeordnet und ausgebildet ist. Die Erfindung sieht daher weiterhin vor, dass in dem den Luftströmungswiderstand aufweisenden Bereich, insbesondere Randbereich, vorzugsweise dem unmittelbar an die Oberflächenseite angrenzenden Grenzbereich, des, insbesondere gelegten, porösen Faservlieses und/oder der Schallabsorbervliesschicht ein erhöhter Anteil an matrixbildenden Bindefasern im Fasergemisch angeordnet ist.
  • Da das Faservlies und/oder die Schallabsorbervliesschicht des erfindungsgemäßen Akustikelementes in der Regel nicht aus lediglich einer Florlage oder Faserlage besteht, und auch nicht der gesamte Querschnittsbereich eines Faservlieses und/oder einer Schallabsorbervliesschicht einen erfindungsgemäßen Luftströmungswiderstand aufweisen muss, ist es von Vorteil, innerhalb eines Faservlieses und/oder innerhalb einer Faservliesschicht und/oder innerhalb der Schallabsorbervliesschicht einen Dichtigkeitsgradienten auszubilden. Die Erfindung zeichnet sich daher in Ausgestaltung weiterhin durch einen längs der mindestens einen Flor- und/oder Faserlage ausgebildeten Dichtigkeitsgradienten mit Zunahme des Luftströmungswiderstandes und/oder der Rohdichte oder des Raumgewichtes in Richtung auf die Oberflächenseite der Schallabsorbervliesschicht und/oder des Faservlieses zu und insbesondere bis zur Oberflächenseite der Schallabsorbervliesschicht und/oder des Faservlieses hin aus.
  • Hierbei ist es dann weiterhin zweckmäßig, wenn in dem Bereich, insbesondere Randbereich, vorzugsweise Grenzbereich, der Luftströmungswiderstand und/oder die Rohdichte oder das Raumgewicht innerhalb des Faservlieses und/oder der Schallabsorbervliesschicht progressiv oder linear innerhalb der mindestens einen Florlage oder von Florlage zu Florlage oder innerhalb der mindestens einen Faserlage oder von Faserlage zu Faserlage in Richtung auf die Oberflächenseite zu und insbesondere bis zur Oberflächenseite hin zunimmt, was die Erfindung ebenfalls vorsieht. Eine derartige progressive oder lineare Ausgestaltung des Dichtigkeitsgradienten hat den Vorteil, dass der Bereich mit der höchsten schaum(stoff)flussregulierenden und/oder schaum(stoff)flusshemmenden Wirkung an einer Oberflächenseite ausgebildet ist.
  • In vorteilhafter und zweckmäßiger Weiterbildung zeichnet sich die Erfindung zudem dadurch aus, dass das poröse Faservlies und/oder die Schallabsorbervliesschicht in Richtung auf die Oberflächenseite zu mindestens einen Bereich mit mindestens einer schaum(stoff)flussregulierenden und/oder schaum(stoff)flusshemmenden Florlage oder Faserlage aufweist, innerhalb welcher der Dichtigkeitsgradient ausgebildet ist oder welche einen höheren Luftströmungswiderstand und/oder eine höhere Rohdichte oder ein höheres Raumgewicht als in von dieser Oberflächenseite abgewandten Bereichen des porösen Faservlieses und/oder der Schallabsorbervliesschicht angeordnete Flor- oder Faserlagen besitzt.
  • Falls es beabsichtigt ist, die schaum(stoff)flusshemmende Wirkung einer allein in Bezug auf die Anordnung des Fasermaterials eine erhöhte Dichtigkeit oder Dichte aufweisenden Florlage oder mehrerer Florlagen im Faservlies weiter zu erhöhen, kann der gewünschte Bereich beispielsweise durch thermische Behandlung weiter verdichtet werden. Die Erfindung sieht daher weiterhin vor, dass die Schallabsorbervliesschicht und/oder das Faservlies zumindest einseitig in dem den Dichtigkeitsgradienten aufweisenden Bereich, insbesondere Randbereich, vorzugsweise Grenzbereich, thermisch, insbesondere mittels thermischer Formgebung oder Pressens, zu der schaum(stoff)flussregulierenden und/oder schaum(stoff)flusshemmenden, insbesondere einen Schaumstoffdurchschlag verhindernden, Faserverbundschicht verdichtet ist.
  • Der Bereich der höheren oder erhöhten oder insbesondere der höchsten Dichtigkeit eines Faservlieses bzw. einer Schallabsorbervliesschicht kann dann zudem weiterhin dazu dienen, an dieser Stelle in dem Faservlies oder der Schallabsorbervliesschicht eine Schalldämmschicht auszubilden, so dass das Akustikelement bzw. das damit oder daraus hergestellte Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteil nicht nur schallabsorbierend, sondern auch schallisolierend ausgebildet ist. In weiterer Ausgestaltung sieht die Erfindung daher vor, dass zumindest ein Teil des den Dichtigkeitsgradienten aufweisenden Bereiches, insbesondere Randbereiches, vorzugsweise Grenzbereiches, und/oder die mindestens ein schaum(stoff)flussregulierende und/oder schaum(stoff)flusshemmende Florlage oder Faserlage und/oder die verdichtete Faserverbundschicht Bestandteil einer schaumstoffdurchsetzten Schalldämmschicht ist und/oder die Schalldämmschicht ausbildet.
  • Die Schalldämmschicht kann somit einerseits bereits ausreichend durch die durch thermische Behandlung und/oder thermische Verformung ausgebildete und gegebenenfalls nahezu luftdichte Faserverbundschicht gebildet sein. Es ist aber auch möglich, die Schalldämmschicht durch ein Hinterschäumen des Faservlieses bzw. der Schallabsorbervliesschicht zu erreichen, wobei dann das verwendete Schaum(stoff)reaktionsgemisch sich entweder mit nur geringer in die Faserverbundschicht reichender Eindringtiefe und sich stoffschlüssig verbindend an die vorhandene Faserverbundschicht anlegt oder wobei das Schaum(stoff)reaktionsgemisch oder der sich bildende Schaum in das Faservlies oder die Schallabsorbervliesschicht eindringt und hier im Bereich der die höchste Dichtigkeit aufweisenden schaum(stoff)flusshemmenden und/oder schaum(stoff)flussregulierenden Florlage oder Faserlage die Schalldämmschicht ausbildet. Die Erfindung zeichnet sich daher in Ausgestaltung sowohl dadurch aus, dass die Schalldämmschicht durch beim Hinterschäumen des porösen Faservlieses und/oder der Schallabsorbervliesschicht mit einem Schaumstoff in das poröse Faservlies und/oder in die verdichtete Faserverbundschicht eindringenden Schaumstoff gebildet ist, als auch dadurch, dass die Schalldämmschicht zumindest teilweise durch sich beim Hinterschäumen des porösen Faservlieses und/oder der Schallabsorbervliesschicht verbindend an die verdichtete Faserverbundschicht anlegenden Schaumstoff gebildet sein kann.
  • Hierbei zeichnet sich die Erfindung zur Verstärkung und Unterstützung des gewünschten Effektes insbesondere auch dadurch aus, dass die sich durch das Hinterschäumen bildende oder von der verdichteten Faserverbundschicht gebildete Schalldämmschicht in einem Bereich des porösen Faservlieses und/oder der Schallabsorbervliesschicht angeordnet ist, der eine im Vergleich zu anderen Bereichen des gelegten Faservlieses höheren, insbesondere den höchsten, Luftströmungswiderstand aufweist.
  • Insbesondere lässt sich eine Schalldämmschicht dann in vorteilhafter Weise kostengünstig und technisch relativ einfach ausbilden, wenn die sich durch das Hinterschäumen bildende oder von der verdichteten Faserverbundschicht gebildete Schalldämmschicht in dem Bereich, insbesondere Randbereich, vorzugsweise Grenzbereich, des, insbesondere gelegten, porösen Faservlieses angeordnet ist, der den erhöhten Anteil an matrixbildenden Bindefasern im Fasergemisch aufweist, was die Erfindung ebenfalls vorsieht.
  • Zur Herstellung eines erfindungsgemäß ausgestalteten Faservlieses bietet es sich an, die üblichen, aus der Textiltechnik bekannten Techniken anzuwenden, d. h. die Fasern zu kardieren oder zu krempeln oder mit Hilfe von Siebtrommeln aerodynamisch zu Florlagen oder Faserlagen zusammenzustellen, wobei auch das Nadeln und damit ein Verfestigen, gegebenenfalls auch ein thermisches Verfestigen, ebenfalls im Rahmen der Florlagen- und/oder Faservliesbildung möglich ist.
  • Die Erfindung zeichnet sich daher in Weiterbildung auch dadurch aus, dass der Dichtigkeitsgradient durch ein gezieltes Ablegen und/oder Anordnen von gewichtsschweren oder gewichtsschwereren Fasern des Faserverbundaufbaus in einer in Richtung des ansteigenden Luftströmungswiderstandes der ansteigenden Rohdichte oder des ansteigenden Raumgewichtes des porösen Faservlieses und/oder der Schallabsorbervliesschicht einen ansteigenden Gewichtsanteil dieser Fasern an der Zusammensetzung des Faserverbundes und/oder Fasergemisches bewirkenden Weise hergestellt ist. Hierbei ist es dann weiterhin möglich, dass das gezielte Ablegen der gewichtsschwer(er)en Fasern durch einen gezielten Schichtaufbau von mehreren Florlagen oder Faserlagen und/oder innerhalb einer Florlage oder Faserlage im Rahmen einer aerodynamischen oder mechanischen Vliesbildung erfolgt, was die Erfindung ebenfalls vorsieht.
  • Der erfindungsgemäß gewünschte und vorgesehene Dichtigkeitsgradient lässt sich dadurch erreichen, dass längs des Dichtigkeitsgradienten unterschiedliche Gewichtsanteile an matrixbildender Bindefaser, d. h. insbesondere thermoplastischen Fasern, und strukturbildender Faser oder an Fasern unterschiedlicher Feinheit oder an Fasern unterschiedlicher Länge oder an Fasern mit unterschiedlichem Schmelzpunkt oder an Fasern aus unterschiedlichem Material angeordnet werden. Die Erfindung sieht daher weiterhin vor, dass der Dichtigkeitsgradient durch unterschiedliche Schichten innerhalb einer Florlage oder einer Faserlage oder durch aufeinandergelegte Flor- und/oder Faserlagen mit unterschiedlichen Gewichtsanteilen an Bindefasern und/oder strukturbildenden Fasern und/oder mit unterschiedlichen Gewichtsanteilen an Fasern unterschiedlicher Feinheit und/oder mit unterschiedlichen Gewichtsanteilen an Fasern unterschiedlicher Länge und/oder mit unterschiedlichen Gewichtsanteilen an Fasern mit unterschiedlichem Schmelzpunkt und/oder mit unterschiedlichen Gewichtsanteilen an aus unterschiedlichem Material bestehenden oder aufgebauten Fasern gebildet ist.
  • Ein die Schalldämmschicht und/oder die verdichtete Faserverbundschicht aufweisendes Akustikelement weist zweckmäßiger Weise einen Luftströmungswiderstand von > 5.000 Ns/m3 auf. Entsprechend sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung daher vor, dass das die Schalldämmschicht oder die verdichtete Faserverbundschicht aufweisende Akustikelement einen Luftströmungswiderstand von ≥ 700 Ns/m3 oder von ≥ 1.500 Ns/m3, vorzugsweise von ≥ 5.000 Ns/m3, insbesondere von ≥ 10.000 Ns/m3, aufweist.
  • Insbesondere ist das erfindungsgemäß ausgestattete Akustikelement geeignet, zur Ausbildung eines sogenannten Feder-Masse-Systems oder Feder-Masse-Absorber-Systems mit einer Schaumstoffschicht hinterschäumt zu werden, die dann eine weitere poröse Absorberschicht oder weiche/elastische Feder ausbildet, welche dann bei einem damit ausgestatteten Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteil an der Kraftfahrzeugkarosserie angebracht werden kann. Ein solches hinterschäumtes Akustikelement kann beispielsweise als Stirnwandverkleidung oder Stirnwandisolation ausgebildet und ausgeformt sein. Die Erfindung zeichnet sich daher weiterhin dadurch aus, dass das Akustikelement Bestandteil eines schallisolierenden leichten Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils, insbesondere einer leichten Stirnwandverkleidung, ist, das/die in der Schallabsorbervliesschicht die verdichtete Faserverbundschicht und/oder die durch Hinterschäumen der Oberflächenseite der Schallabsorbervliesschicht mit einer aufschäumenden Schaumstoffreaktionsmischung gebildete und zumindest im wesentlichen luftdichte Schalldämmschicht sowie eine sich daran anschließende, durch das Hinterschäumen gebildete und über die Schalldämmschicht stoffschlüssig mit der Schallabsorbervliesschicht verbundene poröse Schaumstoffschicht aufweist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich in zweckmäßiger Ausgestaltung zunächst dadurch aus, dass der Luftströmungswiderstand innerhalb der Schallabsorbervliesschicht und/oder des porösen Faservlieses dadurch gebildet wird, dass längs der mindestens einen Flor- und/oder Faserlage oder der mehreren Florlagen oder Faserlagen ein Dichtigkeitsgradient mit Zunahme des Luftströmungswiderstandes und/oder der Rohdichte oder des Raumgewichtes in Richtung auf die Oberflächenseite der Schallabsorbervliesschicht und/oder des porösen Faservlieses zu und insbesondere bis zur Oberflächenseite der Schallabsorbervliesschicht und/oder des porösen Faservlieses hin ausgebildet wird.
  • Hierbei ist es dann gemäß Weiterbildung der Erfindung besonders zweckmäßig, wenn in Richtung des Dichtigkeitsgradienten mit ansteigendem Luftströmungswiderstand und/oder ansteigender Rohdichte oder ansteigendem Raumgewicht ein bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Fasergemisches oder Faserverbundes zunehmender Gewichtsanteil an im Verhältnis zu anderen Fasern der Gesamtzusammensetzung des Fasergemisches oder Faserverbundes gewichtsschweren Fasern und/oder an Bindefasern und/oder an feinen Fasern und/oder an kurzen Fasern und/oder an Fasern mit niedrigem Schmelzpunkt ausgebildet, insbesondere gelegt, wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich in vorteilhafter Ausgestaltung weiterhin dadurch aus, dass Florlagen oder Faserlagen mit lageweise zunehmendem Gewichtsanteil an im Verhältnis zu anderen Fasern der Gesamtzusammensetzung des Fasergemisches oder Faserverbundes gewichtsschweren Fasern und/oder an Bindefasern und/oder an feinen Fasern und/oder an kurzen Fasern und/oder an Fasern mit niedrigem Schmelzpunkt ausgebildet, insbesondere gelegt, werden.
  • Hierbei kann in vorteilhafter Weise zudem vorgesehen sein, durch thermische und/oder formgebende Behandlung in der Schallabsorbervliesschicht oder dem Faservlies bereits eine annähernd oder im Wesentlichen luftdichte Schalldämmschicht auszubilden. Die Erfindung sieht daher weiterhin vor, dass ein einen im Verhältnis zu anderen Faservliesbereichen höheren Luftströmungswiderstand und/oder eine höhere Rohdichte oder ein höheres Raumgewicht aufweisender Bereich des porösen Faservlieses und/oder der Schallabsorbervliesschicht in einer Position oder Lage im Faservlies und/oder in der Schallabsorbervliesschicht ausgebildet wird, die durch eine nachfolgende thermische und/oder formgebende Behandlung und/oder ein nachfolgendes Hinterschäumen mit einem Kunststoffschaum als Schalldämmschicht ausgebildet wird.
  • Schließlich sieht die Erfindung auch vor, dass die das, insbesondere gelegte, poröse Faservlies aufweisende Schallabsorbervliesschicht auf mindestens einer dem Bereich mit dem höchsten Luftströmungswiderstand und/oder mit der höchsten Rohdichte oder dem höchsten Raumgewicht nächstliegenden Oberflächenseite hinterschäumt wird.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in
  • 1 in schematischer Querschnittsansicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Akustikelementes und in
  • 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Akustikelementes.
  • Die 1 und 2 zeigen in schematischer Querschnittsdarstellung jeweils ein insgesamt mit 1 oder 1' bezeichnetes Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteil, welches jeweils ein leichtes, akustisch wirksames Akustikelement 2, 2' umfasst, das jeweils zumindest während des Herstellprozesses zunächst in Form eines porösen, gelegten Faservlieses 3, 3' ausgebildet ist und jeweils eine Schallabsorbervliesschicht 4, 4' ausbildet.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach der 1 besteht das mit einem üblichen Verfahren der Textiltechnik gelegte poröse Faservlies 3 aus vier übereinander gelegten Florlagen 5, 6, 7 und 8. Die einzelnen Florlagen 5 bis 8 unterscheiden sich dadurch, dass sie jeweils einen unterschiedlichen Luftströmungswiderstand und/oder eine unterschiedliche Rohdichte oder ein unterschiedliches Raumgewicht aufweisen, wobei der Luftströmungswiderstand und/oder die Rohdichte oder das Raumgewicht in Richtung auf die Oberflächenseite 9 des porösen Faservlieses 3 und damit des Akustikelementes 2 zu größer wird, d. h. ansteigt. Damit ist in dem porösen Faservlies 3 und der Schallabsorbervliesschicht 4 ein durch den Pfeil symbolisierter Dichtigkeitsgradient 10 oder Dichtheitsgradient mit in Richtung auf die Oberflächenseite 9 zunehmender Dichtigkeit ausgebildet. Unter Dichtigkeitsgradient wird ganz allgemein die Veränderung der Dichtigkeit oder Dichtheit eines Stoffes, hier des porösen Faservlieses 3, in einem bestimmten Gebiet, hier in der Schallabsorbervliesschicht 4, verstanden.
  • Im Ausführungsbeispiel nach der 2 besteht das gelegte poröse Faservlies 3' aus zwei Florlagen 11, 12 unterschiedlicher Dichtigkeit oder Dichtheit, so dass im Faservlies 3' und damit in der Schallabsorbervliesschicht 4' ein in Richtung des Pfeiles 13 bis zur Oberflächenseite 14 mit einer ansteigender Dichtigkeit oder Dichtheit verlaufender Dichtigkeitsgradient 13 ausgebildet ist. Die Florlage 11 kann dabei natürlich auch durch mehrere, aufeinander gelegte Florlagen gleicher Dichtigkeit gebildet sein.
  • Die Ausbildung eines Dichtigkeitsgradienten 10, 13 in den Faservliesen 3, 3' und damit in den Schallabsorbervliesschichten 4, 4' bedeutet, dass innerhalb dieser porösen Faservliese 3, 3' und/oder Schallabsorbervliesschichten 4, 4' Bereiche oder Abschnitte ausgebildet sind, bei welchen sich die Dichtigkeit in dem porösen Faservlies 3, 3' und/oder der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' ändert. Hierbei erfolgt die Änderung beispielsweise progressiv innerhalb einer Florlage oder bei dem Wechsel von einer Florlage zur nächsten Florlage, wie dies beispielsweise bei der Ausführungsform nach der 2 beim Wechsel von der Florlage 11 zur Florlage 12 der Fall ist, oder aber es liegen mehrere aufeinander gelegte Florlagen 68 vor, die eine gleiche oder annähernd gleiche Dichtigkeit aufweisen und lediglich eine äußere Florlage, beispielsweise die Florlage 5, weist eine gegenüber den anderen Florlagen 68 unterschiedliche Dichtigkeit auf. Es ist aber durchaus auch möglich, die Dichtigkeit von der Florlage 8 bis zur Florlage 5 in Richtung des Dichtigkeitsgradienten 10 kontinuierlich ansteigen zu lassen. Wichtig ist lediglich, dass in der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' und/oder dem Faservlies 3, 3' zumindest einseitig ein Bereich, insbesondere eine Florlage, beispielsweise die Florlage 5 oder die Florlage 12, ausgebildet ist, die eine solche Dichtigkeit oder Dichtheit aufweist, dass dort ein Luftströmungswiderstand von ≥ 500 Ns/m3 oder von ≥ 1.000 Ns/m3, insbesondere von ≥ 1.250 Ns/m3, vorzugsweise von ≥ 1.500 Ns/m3 , insbesondere bevorzugt ≥ 5.000 Ns/m3, und ganz bevorzugt von ≥ 10.000 Ns/m3, ausgebildet ist. Bevorzugt befindet sich dieser Bereich insbesondere in einem an eine Oberflächenseite 9 oder 14 angrenzenden Randbereich, vorzugsweise in einem unmittelbar an die Oberflächenseite 9 oder 14 angrenzenden Grenzbereich. Ein solcher Bereich ist vorzugsweise, wie auch in den Ausführungsbeispielen nach den 1 und 2, als sich über die gesamte Fläche des in der Regel flächigen Akustikelementes 2, 2' und/oder Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils 1, 1' erstreckende Schicht oder Lage ausgebildet, wobei natürlich Durchbrechungen in Bereichen vorgesehen sein können, wo später Kabelstränge, Leitungen oder ähnliches hindurchgeführt werden sollen.
  • Insbesondere an der äußeren, der Oberflächenseite 9 oder 14 zugewandten Seite des Akustikelementes 2, 2' soll ein Bereich mit dem vorstehend erwähnten Luftströmungswiderstand ausgebildet sein, so dass dieser Bereich dann schaum(stoff)flussregulierend oder schaum(stoff)flusshemmend ausgebildet ist und bei einem Hinterschäumen des Akustikelementes 2, 2' ein Durchschlagen des dann jeweils verwendeten üblichen Schaumstoffsystems verhindert. Insofern ist oder wird in dem jeweiligen Bereich ein an das jeweils verwendete Schaumstoffsystem angepasster Luftströmungswiderstand ausgebildet, so dass die untere Grenze des Luftströmungswiderstandes auch bei 1.750 Ns/m3, 2.000 Ns/m3, 2.500 Ns/m3, 3.000 Ns/m3, 4.000 Ns/m3 oder anderen Grenzwerten liegen kann. Wichtig ist, dass als untere Grenze für den Luftströmungswiderstand ein Wert für den Luftströmungswiderstand eingestellt wird, der bei einer Hinterschäumung des Akustikelementes 2, 2' oder des Faservlieses 3, 3' zwar ein Eindringen, aber möglichst kein Durchschlagen des jeweils verwendeten Schaumstoffes oder Schaumstoffsystems ermöglicht oder bewirkt.
  • Die hierfür notwendige Dichtigkeit oder Dichtheit des Bereiches, insbesondere einer Florlage oder Faserlage, kann dadurch erreicht werden, dass hier eine ausreichende Anzahl an Bindefasern und/oder Fasern hoher Feinheit und/oder Fasern mit einem niedrigeren Schmelzpunkt angeordnet sind, so dass sich der Dichtigkeitsgradient 10, 13 dadurch auszeichnet, dass in Richtung der Pfeile 10, 13 eine Zunahme des Luftströmungswiderstandes und/oder der Rohdichte zumindest bereichsweise innerhalb eines Faservlieses 3, 3' und/oder einer Schallabsorbervliesschicht 4, 4' vorliegt.
  • Die vorstehend angegebenen Werte für den Luftströmungswiderstand sind Messwerte, die den spezifischen Strömungswiderstand nach DIN EN 29053, Verfahren B, beschreiben bzw. bei Anwendung des Verfahrens B nach dieser DIN-Norm erhalten werden.
  • Die Schallabsorbervliesschichten 4, 4' bestehen jeweils aus einem porösen Faservlies 3, 3', das aus einem Faserverbund in Form eines aus mehreren gelegten Florlagen 5 bis 8 oder 11, 12 gebildet ist, wobei jede Florlage und/oder Faserlage und/oder das poröse Faservlies 3, 3' aus einem Fasergemisch besteht/bestehen. In den in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen verlaufen die Dichtigkeitsgradienten 10, 13 derart, dass das poröse Faservlies 3, 3' und damit auch die Schallabsorbervliesschicht 4, 4' jeweils mindestens einen Bereich aufweist, in welchem ein Dichtigkeitsgradient 10, 13 des Luftströmungswiderstandes und/oder der Rohdichte oder des Raumgewichtes längs der gelegten Flor- und/oder Faserlagen 5 bis 8, 11 und 12 mit Zunahme des Luftströmungswiderstand und/oder der Rohdichte oder des Raumgewichtes in Richtung auf die jeweilige Oberflächenseite 9, 14 der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' zu und insbesondere bis zur jeweiligen Oberflächenseite der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' hin ausgebildet ist. Damit weist in beiden Ausführungsbeispielen gemäß 1 und 2 die Schallabsorbervliesschicht 4, 4' jeweils einseitig einen solchen Bereich auf. In nicht dargestellter Weise können die Akustikelemente 2, 2' aber auch zusätzlich noch einen in die entgegengesetzte Richtung verlaufenden Dichtigkeitsgradienten aufweisen. In diesem Fall würden sich beispielsweise an die Florlagen 8 oder 11 in von den Oberflächenseiten 9 und 14 fortweisender Richtung Dichtigkeitsgradienten anschließen. Im Akustikelement 2 nimmt/nehmen der Luftströmungswiderstand und/oder die Rohdichte oder das Raumgewicht progressiv oder linear von der Florlage 8 zur Florlage 7 zur Florlage 6 zur Florlage 5 zu, wohingegen der Dichtigkeitsgradient 13 im Akustikelement 2' dadurch ausgebildet ist, dass der Luftströmungswiderstand und/oder die Rohdichte oder das Raumgewicht sprunghaft von der Florlage 11 zur Florlage 12 zunimmt/zunehmen.
  • Bevorzugt befindet sich in der gemäß Darstellung in den 1 und 2 jeweils oberen Florlage 5, 12, die jeweils den höchsten Luftströmungswiderstand und/oder die höchste Rohdichte in dem porösen Faservlies 3, 3' aufweist, ein erhöhter Anteil an matrixbildenden, thermoplastischen Bindefasern im Fasergemisch.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach der 1 ist der in der obersten Florlage 5 gebildete Luftströmungswiderstand im porösen Faservlies 3 so ausgewählt und sind die dort befindlichen Fasern des Fasergemisches im Faserverbund derart dicht angeordnet, dass diese Florlage eine schaum(stoff)flussregulierende und/oder schaum(stoff)flusshemmende Wirkung aufweist und insofern als schaum(stoff)flussregulierende und/oder schaum(stoff)flusshemmende Florlage ausgebildet ist. Diese schaum(stoff)flussregulierende und/oder schaum(stoff)flusshemmende Florlage wird aber nur im Bereich dieser Florlage 5 und in dem dadurch gebildeten Bereich, der einen an die Oberflächenseite 9 angrenzenden Randbereich, insbesondere Grenzbereich, ausgebildet. Hierbei weist diese Florlage 5 oder dieser Bereich, insbesondere Randbereich, vorzugsweise Grenzbereich, einen höheren Luftströmungswiderstand und/oder eine höhere Rohdichte als die Florlagen 6 bis 8 auf, die in von der Oberflächenseite 9 abgewandten Bereichen oder einem abgewandten Bereich des porösen Faservlieses 3 angeordnet oder ausgebildet sind.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach der 2 ist die Florlage 12 hinsichtlich ihrer schaumflussregulierenden und/oder schaumflusshemmenden Wirkungsweise dadurch verbessert, dass sie durch eine thermische Behandlung, insbesondere mittels einer thermischen Formgebung oder eines thermischen Pressens zusätzlich in einem weiteren Verfahrensschritt zu einer Faserverbundschicht 18 verdichtet ist, die einen Schaumfluss oder Schaumstofffluss regulierend und/oder hemmend, insbesondere aber einen Schaumdurchschlag in die angrenzende Florlage 11 verhindernd, ausgebildet ist.
  • Weiterhin weist sowohl das Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteil 1 als auch das Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteil 1' jeweils eine aus einem porösen Schaumstoff, insbesondere Weichschaumstoff, gebildete poröse Schallabsorberschaumschicht 15, 15' auf. Die Schallabsorberschaumschichten 15, 15' sind jeweils durch Hinterschäumen des porösen Faservlieses 3, 3' stoffschlüssig mit diesem verbunden.
  • Bei der Herstellung des Akustikelements 2 dringt beim Schäumen Schaum-Reaktionsmischung oder gebildeter Schaum in die schaum(stoff)flussregulierende und/oder schaum(stoff)flusshemmende Florlage 5 ein und durchsetzt diese. Nach Ausreaktion des Schaumes in der Florlage 5 bildet diese dann eine nahezu luftdichte, schalldämmende und schallisolierende Schalldämmschicht 16 aus.
  • Auch das Akustikelement 2' weist eine schalldämmende und schallisolierende Schalldämmschicht 16' auf. Diese kann bereits durch die zur Faserverbundschicht 18 verdichtete Florlage 12 gebildet sein. Vorzugsweise, wie auch im Ausführungsbeispiel gemäß 2, dringt aber auch hier während des Hinterschäumens zur Ausbildung der Schalldämmschicht 16' zumindest bereichsweise noch Schaumstoff oder Schaum-Reaktionsmischung in die Faserverbundschicht 18 ein.
  • In den Akustikelementen 2, 2' oder den Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteilen 1, 1' sind die Schalldämmschichten 16, 16' jeweils in den oberen Bereichen oder oberen Florlagen 5, 12 des porösen Faservlieses 3, 3' angeordnet, die einen im Vergleich zu anderen Bereichen oder Florlagen 6 bis 8, 11 höheren Luftströmungswiderstand und/oder eine höhere Rohdichte oder ein höheres Raumgewicht, insbesondere jeweils den höchsten Luftströmungswiderstand und/oder die höchste Rohdichte oder das höchste Raumgewicht, aufweisen. Ebenso befindet sich in diesem Bereich dann ein erhöhter Anteil, insbesondere der höchste Anteil, an matrixbildender Bindefaser im Fasergemisch.
  • Sowohl die Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteile 1, 1' oder Akustikelemente 2, 2', die ein, insbesondere gelegtes, poröses Faservlies 3, 3' aufweisen, als auch solche, die eine Schalldämmschicht 16, 16' aufweisen, weisen einen Luftströmungswiderstand von ≥ 700 Ns/m3 oder von ≥ 1.500 Ns/m3 vorzugsweise von ≥ 5.000 Ns/m3, insbesondere von ≥ 10.000 Ns/m3, auf.
  • Hergestellt werden die Akustikelemente 2, 2' durch eine aerodynamische oder mechanische Vliesbildung des porösen Faservlieses 3, 3', bei welcher durch einen gezielten Schichtaufbau von mehreren Florlagen 5 bis 8 oder 11, 12 oder Faserlagen oder innerhalb einer Florlage oder Faserlage der jeweilige Dichtigkeitsgradient 10, 13 innerhalb des porösen Faservlieses 3, 3' dadurch gebildet wird, dass in Richtung der ansteigenden Dichtigkeit oder Dichtheit ein bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Fasergemisches oder Faserverbundes zunehmender Gewichtsanteil an im Verhältnis zu anderen Fasern der Gesamtzusammensetzung des Fasergemisches oder Faserverbundes gewichtsschweren Fasern und/oder an Bindefasern und/oder an feinen Fasern und/oder an kurzen Fasern und/oder an Fasern mit niedrigem Schmelzpunkt gelegt wird. Hierbei werden insbesondere mehrere Florlagen 5 bis 8 oder 11, 12 oder auch Faserlagen übereinander gelegt, wobei lageweise ein Dichtigkeitsanstieg von Florlage zur Florlage oder Faserlage zu Faserlage insbesondere dadurch erreicht wird, dass lageweise der Gewichtsanteil an im Verhältnis zu anderen Fasern der Gesamtzusammensetzung des Fasergemisches oder Faserverbundes gewichtsschweren Fasern und/oder an Bindefasern und/oder an feinen Fasern und/oder an kurzen Fasern und/oder an Fasern mit niedrigem Schmelzpunkt zunimmt.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Akustikelement 2, 2' lassen sich akustische Verbesserungen von schallabstrahlenden Oberflächen, wie z. B. schwingenden Blechen oder Kraftfahrzeugkarosserieteilen, durch Reduzierung der Schallübertragung und Erhöhung der Oberflächenabsorption insbesondere dann erreichen, wenn das jeweilige Akustikelement 2, 2' Bestandteil eines leichten, sowohl schallisolierenden als auch schallabsorbierenden Kraftfahrzeugkarosserieteils 1, 1' ist. Derartige Fahrzeugkarosserieverkleidungsbauteile 1, 1' finden insbesondere in Form so genannter Stirnwandverkleidungen oder Stirnwandisolationen im Kraftfahrzeugbau Verwendung. Ein solches Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteil 1, 1' besteht dann aus einer Schallabsorbervliesschicht 4, 4' in Form eines porösen Faservlieses 3, 3' mit einer darin oder daran angeordneten, nahezu luftdichten Schalldämmschicht 16, 16'. Erzeugen lässt sich die Schalldämmschicht 16' nach dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 der vorliegenden Erfindung durch eine Verdichtung eines Teiles der Schallabsorbervliesschicht 4' im Sinne einer Erhöhung der Dichtigkeit oder Dichtheit und das stoffschlüssige Verbinden derselben mit der porösen Schaumstoffschicht 17'. Sowohl die Kombination gemäß 1 als auch die gemäß 2 von Schallabsorbervliesschicht 4, 4' mit einer Schalldämmschicht 16, 16' und einer damit verbundenen Schallabsorberschaumschicht 15, 15' stellt ein akustisches Feder-Masse-System dar, wobei die Schalldämmschicht 16, 16' mit der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' die Masse und die poröse Schallabsorberschaumschicht 15, 15' die Feder ausbildet. Bei einem solchen System wird die Schallabsorberschaumschicht 15, 15' unmittelbar am Karosserieblech aufliegend angeordnet. Die zumindest im Wesentlichen im porösen Faservlies 3, 3' bzw. der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' ausgebildete Schalldämmschicht 16, 16' weist ebenso wie die in diesem Bereich ausgebildeten Florlagen 5, 12 einen relativ hohen Luftströmungswiderstand auf und ist ebenso weitgehend dicht gegenüber sich aus schaumbildenden Reaktionsmischungen bildenden Schäumen, insbesondere eines Weichschaumsystems, das vorzugsweise viskoelastische bis adhäsive Eigenschaften aufweist. Die Schalldämmschicht 16' kann vorzugsweise zwei nahezu getrennte oder separate und nicht gegenseitig vollständig durchdrungene, aber dennoch vollkommen stoffschlüssig miteinander verbundene Schichten des Absorbervlieses 3', nämlich die Faserverbundschicht 18 und/oder die Florlage 12 und einen Teil der Schaumstoffschicht 15' umfassen oder aus diesen bestehen. Eine Schalldämmschicht kann aber auch wie die Schalldämmschicht 16 aus einer der Florlagen, z. B. der Florlage 5, und von der Seite der porösen Schaumstoffschicht 17 eingedrungenem Schaumstoff bestehen. Eine jede der Schalldämmschichten 16, 16' zeichnet sich durch ein geringes Gewicht aus, wobei je nach gewünschter akustischer Leistungsfähigkeit eine gezielte Gewichtssteuerung erfolgen kann.
  • Die Schalldämmschichten 16, 16' sind gleichmäßig in der Fläche des Akustikelementes 2, 2' oder des Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils 1, 1' ausgebreitet und verteilt angeordnet. Hierbei besteht die Schalldämmschicht 16' aus zwei separaten Materialschichten, die vollkommen stoffschlüssig miteinander verbunden sind, ohne sich dabei wesentlich zu durchdringen, nämlich der Faserverbundschicht 18 und zumindest einem Teil der daran angrenzenden porösen Schaumstoffschicht 17' oder Schallabsorberschaumschicht 15'. Ein Schaumdurchschlag durch die Faserverbundschicht 18 in das poröse Faservlies 4' hinein ist damit unterbunden.
  • Überwiegender Hauptbestandteil der den Schalldämmschichten 16, 16' jeweils zugrundeliegenden Florlagen 5 oder 12, ist bezogen auf die dort jeweils vorhandene Fasermischung oder den dort jeweils vorhandenen Faserverbund, die oder eine Bindefaser. Zumindest ist in diesen Florlagen oder in diesem Bereich ein erhöhter Bindefaseranteil vorhanden.
  • Das gelegte poröse Faservlies 3, 3' kann vor dem Hinterschäumen thermisch behandelt oder aber auch thermisch formgebend zu einem dünnen, flächigen Gebilde zweidimensional oder zu einem dünnen, konturierten Gebilde dreidimensional verformt werden, wobei die Florlagen 5, 12 ihre schaumflussregulierende und/oder schaumflusshemmende Wirkung beibehalten oder durch Umformung oder Verdichtung zu einer verdichteten Faserverbundschicht 18 sogar verbessern.
  • Zur Ausbildung der Dichtigkeitsgradienten 10, 13 kann man sich bei der Anwendung eines aerodynamischen Vliesbildungsverfahrens das Flugverhalten unterschiedlicher Fasertypen zunutze machen, so dass man die unterschiedlichen Fasertypen gezielt und differenziert separieren und an unterschiedlichen, jeweils gewünschten Stellen oder Positionen des gelegten Vlieses oder einer Florlage anreichern und damit den Dichtigkeitsgradient im porösen Faservlies und/oder zumindest einer Florlage ausbilden kann.
  • Es ist aber auch möglich, ein poröses Faservlies 3, 3' durch eine mechanische Vliesbildung herzustellen. So kann insbesondere eine durch Anreicherung gewünschter Fasern erzeugte Dichtigkeitserhöhung, insbesondere in der jeweils äußeren Florlage 5, 12 eines Vlieses 3, 3' durch Krempeln, d. h. durch die mechanische Herstellung eines Krempelvlieses, erreicht werden. Hierbei werden dann zumindest zwei unterschiedliche Florlagen 5 und 68 oder 11 und 12, die jeweils mit unterschiedlichen Fasermischungen hergestellt werden, hergestellt. Die Florlagen können nacheinander gelegt und zu einem Faserverbund verbunden werden, aber auch mit Hilfe zweier Krempelsysteme gezielt im Vlies 3, 3' abgelegt werden. Die zur Ausbildung der Dichtigkeitsgradienten 10, 13 und damit der unterschiedlichen Florlagen 5 bis 8 sowie 11 und 12 verwendeten unterschiedlichen Fasermischungen können sich in ihren Mischungsverhältnissen zwischen Bindefaser und Strukturfaser und/oder bezüglich der Faserfeinheit und -länge und/oder bezüglich der Werkstoffart bzw. ihres unterschiedlichen Schmelzpunktes unterscheiden.
  • Vorzugsweise werden die Schalldämmschichten 16, 16' durch die zusätzliche Anlagerung des Schaumsystems, insbesondere Weichschaumsystems, und der dadurch gebildeten porösen Schaumstoffschicht 17, 17' oder Schallabsorberschaumschicht 15, 15' unter Ausbildung eines stoffschlüssigen, chemischen und/oder physikalischen-mechanischen Verbundes mit dem porösen Faservlies 3, 3' gebildet. Insbesondere erfolgt die Anlage der porösen oder weichen Schaumstoffschicht 17, 17' und/oder Schallabsorberstoffschaumschicht 15, 15' oder schalldämpfenden Schaum(stoff)schicht an eine bereits in Form einer Faserverbundschicht 18 bestehende (Teil-)Schalldämmschicht. Die Anlage und Verbindung des Schaumsystems erfolgt durch Koagulation und Aushärtung des Schaumsystems, wobei nur eine minimale Penetration der Faserverbundschicht 18 oder der obersten, an die Oberflächenseite 9 angrenzenden Florlage 5 erfolgt.
  • Es sind auch Ausführungsformen möglich, bei welchen sich die jeweilige Schalldämmschicht nicht im unmittelbaren Oberflächenbereich oder Randbereich des Faservlieses 3, 3' befindet. Bei diesen Ausführungsbeispielen ist der jeweilige Dichtigkeitsgradient 13, 10 dann so ausgebildet, dass sich von dem Übergangsbereich der jeweiligen Schalldämmschicht 16, 16' zum angrenzenden Bereich eines porösen Faservlieses 3, 3' auf die zu hinterschäumende Oberflächenseite 9, 14 und die sich beim Hinterschäumen dort ausbildende Schallabsorberschicht 15, 15' hin ein gleichbleibender oder abnehmender Dichtigkeitsgradient ausbildet, so dass von der Hinterschäumungsseite oder den Oberflächenseiten 9, 14 her beim Hinterschäumen Schaum-Reaktionsmischung oder aufgeschäumte Schaum-Reaktionsmischung durch das poröse Faservlies 3, 3 hindurch bis an die Position gelangen kann, wo die jeweilige Schalldämmschicht 16, 16' ausgebildet sein soll oder enden soll. Insofern ist eine Durchdringung des porösen Faservlieses 3, 3' oder der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' nur bis zu dem innenseitigen End- oder Grenzbereich einer jeweiligen Schalldämmschicht 16, 16' möglich. Eine solche Durchdringungshemmung oder Durchdringungsmöglichkeit lässt sich durch entsprechende Ausgestaltung der Faserlage und des Fasergemisches und/oder das Legen einer bestimmten Rohdichte des Faserverbundes oder Fasergemisches erreichen.
  • Die Durchdringungsgrenze im Bereich für die Ausbildung der Schalldämmschichten 16, 16' oder der Faserverbundschicht 18 in der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' oder dem porösen Faservlies 3, 3' lässt sich insbesondere dadurch erreichen, dass in dem Bereich der Ausbildung der Schalldämmschicht 16, 16' ein besonders hoher Anteil an insbesondere thermoplastischen Bindefasern vorhanden ist und die Bindefasern und strukturellen Fasern oder Strukturfasern in diesem Bereich einen besonders starken und dichten Verbund eingehen.
  • Die Schallabsorbervliesschicht 4, 4' kann auch aus einer oder aus mehreren gelegten Faserlagen aufgebaut sein. Außerdem kann die Schallabsorbervliesschicht 4, 4' eine so genannte zweidimensionale Raumform aufweisen, d. h. als ebenes, nicht profiliertes Flächengebilde ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, die Schallabsorbervliesschicht 4, 4' und insbesondere das Akustikelement 2, 2' in einer so genannten dreidimensionalen Raumform auszubilden, d. h. als flächiges Gebilde, das aber eine profilierte, Mulden oder Erhebungen aufweisende Oberfläche aufweist. Dies bezieht sich insbesondere auf die Ausbildung des Akustikelementes 2, 2' vor einer etwaigen Hinterschäumung.
  • Für die Herstellung eines hinterschäumten, d. h. eine poröse Schallabsorberschaumschicht 15, 15' und eine Schallabsorbervliesschicht 4, 4' aufweisenden Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils 1, 1' ist es häufig notwendig, dass die Schallabsorbervliesschicht 4, 4' sich nicht durchgängig über die gesamte Oberfläche des Bauteils erstreckt, sondern dass Durchbrechungen, beispielsweise um Kabel durchzuführen, vorhanden sind. Insofern muss das poröse Faservlies 3, 3' sich nicht durchgängig über die gesamte Fläche des Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils 1, 1' erstrecken. Es kann durchaus vorgesehen sein, dass das Akustikelement 2, 2' und damit insbesondere die Schallabsorberschicht 4, 4' oder das poröse Faservlies 3, 3' nur bereichsweise und sich nur über Teilbereiche des Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils 1, 1' erstreckend in diesem angeordnet und ausgebildet ist/sind.
  • Das poröse Faservlies 3, 3' und damit insbesondere auch die Schallabsorbervliesschicht 4, 4' bestehen aus Fasermischungen, die durch Verwendung entsprechender Materialien thermoplastische Eigenschaften aufweisen. Vorzugsweise werden im porösen Faservlies 3, 3' und damit in der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' Mischungen verwendet, die Anteile an Polyethylen und/oder Polypropylen und/oder Polyester im Bereich von 30 bis 90% Masseanteil, vorzugsweise mit Anteilen im Bereich von 50 bis 90% Masseanteil aufweisen. Der jeweils verbleibende restliche Masseanteil kann aus Fasern auf zellulosischer Basis und/oder auf natürlicher Basis und/oder aus Synthese-Fasern und/oder aus mineralischen Fasern bestehen. Die Fasern können dabei bezogen auf ihre Massenverteilung homogen verteilt oder in gezielten Schichten bewusst in bestimmten Verhältnissen unterschiedlich verteilt sein.
  • Hierbei ist es aber auch möglich, im Bereich der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' durch die Verwendung und Einmischung von weiteren Bindemitteln, beispielsweise auf Harzbasis wie Phenolformaldehydharz oder Melaminharz oder auf PU(Polyurethan)-Basis, insbesondere duroplastische Eigenschaft im Bereich der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' einzustellen.
  • Vorzugsweise werden im Bereich der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' und/oder des porösen Faservlieses 3, 3' Fasermischungen verwendet, deren Fasern eine Länge von 20 bis 100 mm und eine Faserfeinheit von 0,5 bis 30 dtex aufweisen. Anteilig können in diesen Fasermischungen Reststoffe und/oder Recyclate wie z. B. Pitzen oder Fäden enthalten sein. Zudem besteht die Materialmischung in diesem Bereich insbesondere aus Fasern mit rundem und/oder alternativem, vor allem aber die akustischen und mechanischen Eigenschaften verbesserndem Querschnitt. Die Materialzusammensetzung des porösen Faservlieses 3, 3' und damit der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' ist eine solche, dass ein Flächengewicht von 200 bis 2.000 g/m2, insbesondere 800 bis 1.500 g/m2, realisiert ist. Die Schichtdicke der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' und/oder des porösen Faservlieses 3, 3' beträgt 2 bis 20 mm, vorzugsweise 5 bis 15 mm. Die Schalldämmschicht 16, 16' weist dabei eine Schichtdicke von 0,1 bis 5 mm, insbesondere 0,5 bis 3 mm auf.
  • Bei dem hinterschäumten Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteil 1, 1' weist die die Feder darstellende jeweilige Schallabsorberschaumschicht 15, 15' oder poröse Schaumstoffschicht 17, 17' eine Schichtdicke von ≤ 100 mm, vorzugsweise 5 bis 40 mm, auf. Hierbei ist das zugrunde gelegte Reaktions-Schaumsystem, d. h. die Schaum-Reaktionsmischung, nach ihrer Art, Zusammensetzung und Anwendung eine solche, dass vorzugsweise ein Weichschaum erzeugt wird, der insbesondere ein viskoelastisches Verhalten zeigt, welches einen wesentlichen Beitrag zur Schalldämmung leistet. Das verwendete Schaumsystem bzw. die ausgebildete Schallabsorberschaumschicht 15, 15' weist ein Speichermodul von 20 bis 200 kPa, vorzugsweise von 20 bis 40 kPa, auf. Im Bereich der Feder, d. h. im Bereich der Schallabsorberschaumschicht 15, 15' weist das Schaumsystem einen Verlustfaktor von 0,1 bis 0,5, insbesondere von 0,2 bis 0,4, auf. Zudem ist es durch ein Raumgewicht von 30 kg/m3 bis 130 kg/m3, vorzugsweise von 50 bis 90 kg/m3, gekennzeichnet. Das Schaumsystem kann Polyole, wie Polyether oder Polyester, und Isocyanate, wie MDI (Diphenylmethan-4,4-Diisocyanat) oder TDI (Toluylen-Diisocyanat) oder prepolymerisiertes Isocyanat, umfassen. Die Hinterschäumung des aus dem porösen Faservlies 3, 3' und der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' bestehenden Akustikelementes 2, 2' zu dem Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteil 1, 1' kann sowohl in offenen als auch geschlossenen Schäumwerkzeugen durchgeführt werden.
  • Als Fasergut zur Herstellung der Fasermischungen und des Faserverbundes können sowohl Naturfasern als auch chemisch/technisch erzeugte Fasern (Chemiefasern) Verwendung finden. Insbesondere Baumwollfasern, vorzugsweise in Form von Reißbaumwolle aus recyceltem Material, findet als Naturfaser Verwendung. Hierbei handelt es sich bekanntlich um Fasern begrenzter Faserlänge, also Stapelfasern.
  • Als thermoplastische Chemiefasern oder thermoplastische Fasern oder Bindefasern können Polyamidfasern, Polyesterfasern wie Fasern aus Polyethylenterephthalat, Verwendung finden. Auch Bikomponentenfasern, die aus zwei Polymeren mit deutlich unterschiedlichen Schmelzpunkten bestehen, wie beispielsweise Polyesterbikomponentenfasern, können Verwendung finden. Ganz besonders finden auch polypropylenhaltige oder aus Polypropylen bestehende Fasern Verwendung. Auch diese können als thermoplastische Bindefasern eingesetzt werden und können bei einer thermischen Behandlung möglichst vollständig aufschmelzen.
  • Schaum(stoff)systeme umfassen insbesondere PUR-Schäume, die als Polyurethane durch Polyadditionsreaktion von Polyolen oder Polyamiden mit Polyisocyanaten entstehen. Die daraus hergestellten Schaumstoffe sind insbesondere weichelastisch ausgebildet, können aber auch viskoelastische Eigenschaften aufweisen. Zu den Polyisocyanaten gehören die so genannten aromatischen Diisocyanate (Toluylen-Diisocyanat TDI, Diphenylmethan-4,4-Diisocyanat MDI).
  • Das Schäumen erfolgt in üblich temperierten Schäumwerkzeugen, die beispielsweise auf 60°C temperiert sind und in welche die vorher gefertigte poröse Vliesschicht 3, 3' oder die vorher gefertigte Schallabsorbervliesschicht 4, 4', die gegebenenfalls bereits eine verdichtete Faserverbundschicht 18 aufweisen kann, eingelegt wird.
  • Die gelegten porösen Vliese 3, 3' können einerseits als Stapelfaservlies aus Fasern begrenzter Länge, aber auch als Filamentfaservlies mit Fasern praktisch unbegrenzter Länge oder einer Mischung aus beiden Fasertypen bestehen. Im Fall eines Filamentfaservlieses werden so genannte Spinnvliese, insbesondere aus Polyester oder Polypropylen, verwendet. Die jeweiligen Florlagen oder Faserlagen können mechanisch gebildet sein oder durch bekannte übliche aerodynamische Vliesbildung hergestellt sein. Bei der mechanischen Vliesherstellung kann eine mechanische, thermische und/oder chemische Verfestigung des porösen Faservlieses 3, 3' auf übliche Art und Weise, beispielsweise auch durch Vernadeln, erfolgen.
  • Die zur Herstellung des porösen Faservlieses 3, 3' oder der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' verwendeten Fasermischungen enthalten vorzugsweise Reißbaumwolle und Polyester-Bikomponentenfasern, aber gewünschtenfalls, insbesondere wenn eine verdichtete Faserverbundschicht 18 ausgebildet werden soll, auch Polypropylenfasern. Eine typische Zusammensetzung der Gesamtmischung ohne Berücksichtigung des Dichtigkeitsgrades und der individuellen Verteilung der einzelnen Fasern kann beispielsweise 30 Gew.-% Reißbaumwolle, 40 Gew.-%. Polypropylenfaser und 30 Gew.-% Polyester-Bikomponentenfaser umfassen. Ein aus einer solchen Mischung hergestelltes poröses Faservlies 3, 3' oder eine daraus hergestellte Schallabsorbervliesschicht 4, 4' kann dann durch leichtes Anschmelzen der Fasern in einem kontinuierlichen Prozess vor der Hinterschäumung vorverfestigt werden. Es ist aber auch möglich, durch ein einseitiges heißes Verpressen, beispielsweise in einem zweiteiligen Presswerkzeug, dessen eine Werkzeugseite, beispielsweise die obere Werkzeugseite, auf Temperaturen von ca. 200 bis 210°C erhitzt ist, während das gegenüberliegende untere Werkzeug untemperiert bleibt, eine verdichtete Faserverbundschicht 18 herzustellen. Hierdurch lässt sich ein poröses Faservlies 3, 3' oder die Schallabsorbervliesschicht 4, 4' einseitig mit der eine erhöhte Dichtigkeit aufweisenden verdichteten Faserverbundschicht 18 versehen.
  • Mit einer solchen Faserverbundschicht 18 ausgestattete Schallabsorbervliesschichten 4', aber auch solche, die lediglich einen Bereich erhöhter, durch einen erfindungsgemäßen Luftströmungswiderstand gekennzeichneter Dichtigkeit und/oder Dichte, insbesondere Rohdichte, aufweisen, können dann, wie es von aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Hinterschäumung von Schwerfolien bekannt ist, in einem geschlossenen oder auch geöffneten Werkzeug mit einem Anschlusspunkt hinterschäumt werden, so dass eine Verarbeitung in bestehenden Anlagen erfolgen kann.
  • Bei dem Kraftwerkzeugkarosserieverkleidungsbauteil 1, 1' kann es sich um ein beliebiges an einem Kraftfahrzeug oder im Kraftfahrzeuginnenraum benötigtes Bauteil handeln, welches nach dem Feder-Masse-Absorber-Prinzip luftschalldämpfend, luftschalldämmend und körperschalldämpfend wirken soll. Es kann sich hierbei um eine Stirnwandverkleidung, aber auch eine Bodengruppe, eine Radhausisolierung oder eine Getriebetunneldämpfung oder -verkleidung handeln. Insbesondere, wenn das Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteil 1, 1' eine Bodengruppe ausbilden soll, kann vorgesehen sein, dass die Schallabsorberschaumschicht 15, 15' nicht durchgängig gleichmäßig aufgebaut ist. Es ist hier auch möglich, dass die Schaumeigenschaften durch Variation der Mischungsverhältnisse der Komponenten eines Schaumsystems variiert und stellenweise sogar ein Hartschaum ausgebildet werden kann.
  • Der Dichtigkeitsgradient lässt sich wie vorstehend beschrieben u. a. dadurch herstellen, dass in Richtung des Dichtigkeitsanstiegs (Pfeilrichtung) des jeweiligen Dichtigkeitsgradienten 10, 13 auf die jeweilige Oberflächenseite 9, 14 zu in dem jeweiligen porösen Faservlies 3, 3' oder der jeweiligen Schallabsorbervliesschicht 4, 4' der Anteil an thermoplastischer Bindefaser oder thermoplastischen Bindefasern in der jeweiligen Fasermischung oder dem Faserverbund zunimmt. Dies kann auch einhergehen mit der Maßnahme, dass in Richtung des zunehmenden Luftströmungswiderstandes des Dichtigkeitsgradienten 10, 13 der Anteil an thermoplastischen Fasern, insbesondere matrixbildenden Bindefasern mit niedrigerer Schmelzviskosität und höherem Melt Flow Index (MFI) zunimmt. In der jeweiligen Schallabsorbervliesschicht 4, 4' oder dem jeweiligen porösen Faservlies 3, 3' steigt also beispielsweise von Florlage zu Florlage der Melt Flow Index (MFI) und sinkt die Schmelzviskosität der matrixbildenden (Binde)Fasern in Richtung auf die Oberflächenseiten 9, 14.
  • Auch können hydrophobe Fasern zur Schaum(stoff)flussregulierung Verwendung finden.
  • Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform kann auf den Oberflächenseiten 9 und/oder 14 oder auf der den Oberflächenseiten 9 und/oder 14 jeweils gegenüberliegenden Oberflächenseite des Faservlieses 3, 3' und/oder der Schallabsorbervliesschicht 4, 4' ein sichtseitiges Abdeckvlies vorgesehen sein.
  • Die eine Schalldämmschicht 16, 16' aufweisende Schallabsorbervliesschicht 4, 4' kann auch als Absorber-Masseschicht bezeichnet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007020832 A1 [0006, 0007]
    • EP 2251231 A1 [0007, 0007]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN EN 29053, Verfahren B [0047]

Claims (24)

  1. Leichtes, akustisch wirksames Akustikelement (2, 2') eines Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils (1, 1'), insbesondere einer leichten Stirnwandverkleidung, das eine Schallabsorbervliesschicht (4, 4') aufweist, die einen aus einem Fasergemisch an matrixbildenden Bindefasern und strukturbildenden Fasern bestehenden Faserverbund in Form eines aus mindestens einer, insbesondere gelegten, Florlage (58; 11, 12) und/oder Faserlage gebildeten porösen Faservlieses (3, 3') umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallabsorbervliesschicht (4, 4') und/oder das, insbesondere gelegte, Faservlies (3, 3') zumindest einseitig in einem Bereich, insbesondere in einem an eine Oberflächenseite (9, 14) angrenzenden Randbereich, vorzugsweise in einem unmittelbar an die Oberflächenseite (9, 14) angrenzenden Grenzbereich, einen Luftströmungswiderstand von ≥ 500 Ns/m3 oder von ≥ 1.000 Ns/m3, insbesondere von ≥ 1.250 Ns/m3, vorzugsweise von ≥ 1.500 Ns/m3, insbesondere bevorzugt ≥ 5.000 Ns/m3, und ganz bevorzugt von ≥ 10.000 Ns/m3, aufweist.
  2. Akustikelement (2, 2') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es den Luftströmungswiderstand im nicht hinterschäumten Zustand des porösen Faservlieses (3, 3') und/oder der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') aufweist.
  3. Akustikelement (2, 2') nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallabsorbervliesschicht (4, 4') den Luftströmungswiderstand in einem Bereich des gelegten porösen Faservlieses (3, 3') aufweist.
  4. Akustikelement (2, 2') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallabsorbervliesschicht (4, 4') und/oder das Faservlies (3, 3') den Luftströmungswiderstand in einem thermisch, insbesondere mittels thermischer Formgebung, oder mittels Pressens, zu einer Faserverbundschicht (18) verdichteten Bereich des porösen Faservlieses (3, 3') aufweist.
  5. Akustikelement (2, 2') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der den Luftströmungswiderstand aufweisende Bereich, insbesondere Randbereich, vorzugsweise Grenzbereich, eine schaum(stoff)flussregulierende und/oder schaum(stoff)flusshemmende, insbesondere einen unbeabsichtigten oder unkontrollierten Schaumdurchschlag verhindernde, Schicht in dem porösen Faservlies (3, 3') und/oder der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') ausbildet.
  6. Akustikelement (2, 2') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem den Luftströmungswiderstand aufweisenden Bereich, insbesondere Randbereich, vorzugsweise dem unmittelbar an die Oberflächenseite (9, 14) angrenzenden Grenzbereich, des, insbesondere gelegten, porösen Faservlieses (3, 3') und/oder der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') ein erhöhter Anteil an matrixbildenden Bindefasern im Fasergemisch angeordnet ist.
  7. Akustikelement (2, 2') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen längs der mindestens einen Flor- und/oder Faserlage (58; 11, 12) ausgebildeten Dichtigkeitsgradienten (10, 13) mit Zunahme des Luftströmungswiderstandes und/oder der Rohdichte oder des Raumgewichtes in Richtung auf die Oberflächenseite (10, 13) der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') und/oder des Faservlieses (3, 3') zu und insbesondere bis zur Oberflächenseite (9, 14) der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') und/oder des Faservlieses (3, 3') hin.
  8. Akustikelement (2, 2') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bereich, insbesondere Randbereich, vorzugsweise Grenzbereich, der Luftströmungswiderstand und/oder die Rohdichte oder das Raumgewicht innerhalb des Faservlieses (3, 3') und/oder der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') progressiv oder linear innerhalb der mindestens einen Florlage (58; 11, 12) oder von Florlage zu Florlage oder innerhalb der mindestens einen Faserlage oder von Faserlage zu Faserlage in Richtung auf die Oberflächenseite (9, 14) zu und insbesondere bis zur Oberflächenseite (9, 14) hin zunimmt.
  9. Akustikelement (2, 2') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Faservlies (3, 3') und/oder die Schallabsorbervliesschicht (4, 4') in Richtung auf die Oberflächenseite (9, 14) zu mindestens einen Bereich mit mindestens einer schaum(stoff)flussregulierenden und/oder schaum(stoff)flusshemmenden Florlage (5, 12) oder Faserlage aufweist, innerhalb welcher der Dichtigkeitsgradient (10, 13) ausgebildet ist oder welche einen höheren Luftströmungswiderstand und/oder eine höhere Rohdichte oder ein höheres Raumgewicht als in von dieser Oberflächenseite (9, 14) abgewandten Bereichen des porösen Faservlieses (3, 3') und/oder der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') angeordnete Flor- oder Faserlagen (68; 11) besitzt.
  10. Akustikelement (2, 2') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallabsorbervliesschicht (4, 4') und/oder das Faservlies (3, 3') zumindest einseitig in dem den Dichtigkeitsgradienten (10, 13) aufweisenden Bereich, insbesondere Randbereich, vorzugsweise Grenzbereich, thermisch, insbesondere mittels thermischer Formgebung oder Pressens, zu der schaum(stoff)flussregulierenden und/oder schaum(stoff)flusshemmenden, insbesondere einen Schaumstoffdurchschlag verhindernden, Faserverbundschicht (18) verdichtet ist.
  11. Akustikelement (2, 2') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des, vorzugsweise den Dichtigkeitsgradienten (10, 13) aufweisenden, Bereiches, insbesondere Randbereiches, vorzugsweise Grenzbereiches, und/oder die mindestens eine schaum(stoff)flussregulierende und/oder schaum(stoff)flusshemmende Florlage (5, 12) oder Faserlage und/oder die verdichtete Faserverbundschicht (18) Bestandteil einer schaumstoffdurchsetzten Schalldämmschicht (16, 16') ist und/oder die Schalldämmschicht (16, 16') ausbildet.
  12. Akustikelement (2, 2') nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämmschicht (16, 16') durch beim Hinterschäumen des porösen Faservlieses (3, 3') und/oder der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') mit einem Schaumstoff in das poröse Faservlies (3, 3') und/oder die Schallabsorbervliesschicht (4, 4') und/oder in die verdichtete Faserverbundschicht (18) eindringenden Schaumstoff und/oder zumindest teilweise durch sich beim Hinterschäumen des porösen Faservlieses (3, 3') und/oder der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') verbindend an die verdichtete Faserverbundschicht (18) anlegenden Schaumstoff gebildet ist.
  13. Akustikelement (2, 2') nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die sich durch das Hinterschäumen bildende oder von der verdichteten Faserverbundschicht (18) gebildete Schalldämmschicht (16, 16') in einem Bereich des porösen Faservlieses (3, 3') und/oder der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') angeordnet ist, der einen im Vergleich zu anderen Bereichen des Faservlieses (3, 3') höheren, insbesondere den höchsten, Luftströmungswiderstand aufweist und/oder dass die sich durch das Hinterschäumen bildende oder von der verdichteten Faserverbundschicht (18) gebildete Schalldämmschicht (16, 16') in dem Bereich, insbesondere Randbereich, vorzugsweise Grenzbereich, des, insbesondere gelegten Faservlieses (3, 3') und/oder der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') angeordnet ist, der den erhöhten Anteil an matrixbildenden Bindefasern im Fasergemisch aufweist.
  14. Akustikelement (2, 2') nach einem der Ansprüche 7–13, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtigkeitsgradient (10, 13) durch ein gezieltes Ablegen und/oder Anordnen von gewichtsschweren Fasern des Faserverbundaufbaus in einer in Richtung des ansteigenden Luftströmungswiderstandes und/oder der ansteigenden Rohdichte oder des ansteigenden Raumgewichtes des porösen Faservlieses (3, 3') und/oder der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') einen ansteigenden Gewichtsanteil dieser Fasern an der Zusammensetzung des Faserverbundes und/oder Fasergemisches bewirkenden Weise hergestellt ist.
  15. Akustikelement (2, 2') nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das gezielte Ablegen der gewichtsschweren Fasern durch einen gezielten Schichtaufbau von mehreren Florlagen (58; 11, 12) oder Faserlagen und/oder innerhalb einer Florlage oder Faserlage im Rahmen einer aerodynamischen oder mechanischen Vliesbildung erfolgt.
  16. Akustikelement (2, 2') nach einem der Ansprüche 7–15, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtigkeitsgradient (10, 13) durch unterschiedliche Schichten innerhalb einer Florlage oder einer Faserlage oder durch aufeinandergelegte Flor- und/oder Faserlagen (58; 11, 12) mit unterschiedlichen Gewichtsanteilen an Bindefasern und/oder strukturbildenden Fasern und/oder mit unterschiedlichen Gewichtsanteilen an Fasern unterschiedlicher Feinheit und/oder mit unterschiedlichen Gewichtsanteilen an Fasern unterschiedlicher Länge und/oder mit unterschiedlichen Gewichtsanteilen an Fasern mit unterschiedlichem Schmelzpunkt und/oder mit unterschiedlichen Gewichtsanteilen an aus unterschiedlichem Material bestehenden oder aufgebauten Fasern gebildet ist.
  17. Akustikelement (2, 2') nach einem der Ansprüche 4–16, dadurch gekennzeichnet, dass das die Schalldämmschicht (16, 16') oder die verdichtete Faserverbundschicht (18) aufweisende Akustikelement (2, 2') einen Luftströmungswiderstand von ≥ 700 Ns/m3 oder von ≥ 1.500 Ns/m3, vorzugsweise von ≥ 5.000 Ns/m3, insbesondere von ≥ 10.000 Ns/m3, aufweist.
  18. Akustikelement (2, 2') nach einem der Ansprüche 4–17, dadurch gekennzeichnet, dass das Akustikelement (2, 2') Bestandteil eines schallisolierenden leichten Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils (1, 1'), insbesondere einer leichten Stirnwandverkleidung, ist, das/die in der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') die verdichtete Faserverbundschicht (18) und/oder die durch Hinterschäumen der Oberflächenseite (9, 14) der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') mit einer aufschäumenden Schaumstoffreaktionsmischung gebildete und zumindest im wesentlichen luftdichte Schalldämmschicht (16, 16') sowie eine sich daran anschließende, durch das Hinterschäumen gebildete und über die Schalldämmschicht (16, 16') stoffschlüssig mit der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') verbundene poröse Schaumstoffschicht (17, 17') aufweist.
  19. Verfahren zur Herstellung eines leichten, akustisch wirksamen Akustikelementes (2, 2') eines Kraftfahrzeugkarosserieverkleidungsbauteils (1, 1') nach einem der Ansprüche 1–18, das eine Schallabsorbervliesschicht (4, 4') mit einem aus einem Fasergemisch an matrixbildenden Bindefasern und strukturbildenden Fasern bestehenden Faserverbund in Form eines aus mindestens einer, insbesondere gelegten, Florlage (58; 11, 12) und/oder Faserlage gebildeten porösen Faservlieses (3, 3') umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine aerodynamische oder mechanische Vliesbildung durchgeführt wird, bei welcher durch einen gezielten Schichtaufbau von mehreren Florlagen (58; 11, 12) oder Faserlagen oder innerhalb mindestens einer Florlage oder Faserlage zumindest einseitig in einem Bereich, insbesondere in einem an eine Oberflächenseite (9, 14) angrenzenden Randbereich, vorzugsweise in einem unmittelbar an die Oberflächenseite (9, 14) angrenzenden Grenzbereich, der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') und/oder des porösen, insbesondere gelegten, Faservlieses (3, 3') ein Luftströmungswiderstand von ≥ 500 Ns/m3 oder von ≥ 1.000 Ns/m3, insbesondere von ≥ 1.250 Ns/m3, vorzugsweise von ≥ 1.500 Ns/m3, insbesondere bevorzugt ≥ 5.000 Ns/m3, und ganz bevorzugt von ≥ 10.000 Ns/m3 ausgebildet wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftströmungswiderstand innerhalb der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') und/oder des porösen, insbesondere gelegten, Faservlieses (3, 3') dadurch gebildet wird, dass längs der mindestens einen Flor- und/oder Faserlage oder der mehreren Florlagen (58; 11, 12) oder Faserlagen ein Dichtigkeitsgradient (10, 13) mit Zunahme des Luftströmungswiderstandes und/oder der Rohdichte oder des Raumgewichtes in Richtung auf die Oberflächenseite (10, 13) der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') und/oder des porösen, insbesondere gelegten, Faservlieses (3, 3') zu und insbesondere bis zur Oberflächenseite (9, 14) der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') und/oder des porösen, insbesondere gelegten, Faservlieses (3, 3') hin ausgebildet wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung des Dichtigkeitsgradienten mit ansteigendem Luftströmungswiderstand und/oder ansteigender Rohdichte oder ansteigendem Raumgewicht ein bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Fasergemisches oder Faserverbundes zunehmender Gewichtsanteil an im Verhältnis zu anderen Fasern der Gesamtzusammensetzung des Fasergemisches oder Faserverbundes gewichtsschweren Fasern und/oder an Bindefasern und/oder an feinen Fasern und/oder an kurzen Fasern und/oder an Fasern mit niedrigem Schmelzpunkt ausgebildet, insbesondere gelegt, wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass Florlagen (58; 11, 12) oder Faserlagen mit lageweise zunehmendem Gewichtsanteil an im Verhältnis zu anderen Fasern der Gesamtzusammensetzung des Fasergemisches oder Faserverbundes gewichtsschweren Fasern und/oder an Bindefasern und/oder an feinen Fasern und/oder an kurzen Fasern und/oder an Fasern mit niedrigem Schmelzpunkt ausgebildet, insbesondere gelegt, werden.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein einen im Verhältnis zu anderen, insbesondere gelegten, Faservliesbereichen höheren Luftströmungswiderstand und/oder eine höhere Rohdichte oder ein höheres Raumgewicht aufweisender Bereich des porösen, insbesondere gelegten, Faservlieses (3, 3') und/oder der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') in einer Position oder Lage im Faservlies (3, 3') und/oder in der Schallabsorbervliesschicht (4, 4') ausgebildet wird, die durch eine nachfolgende thermische und/oder formgebende Behandlung und/oder ein nachfolgendes Hinterschäumen mit einem Kunststoffschaum als Schalldämmschicht (16, 16') ausgebildet wird.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19–23, dadurch gekennzeichnet, dass die das, insbesondere gelegte, poröse Faservlies (3, 3') aufweisende Schallabsorbervliesschicht (4, 4') auf mindestens einer dem Bereich mit dem höchsten Luftströmungswiderstand und/oder der höchsten Rohdichte oder dem höchsten Raumgewicht nächstliegenden Oberflächenseite (9, 14) hinterschäumt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3318401A1 (de) 2016-11-04 2018-05-09 Adler Pelzer Holding GmbH Hochabsorptives schallisolationskraftfahrzeugverkleidungselement sowie hochabsorptiv-schallisolationselement-herstellungsverfahren dazu

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999044817A1 (de) * 1998-03-03 1999-09-10 Rieter Automotive (International) Ag Schallabsorbierendes dünnschichtlaminat
DE10143167A1 (de) * 2001-09-04 2003-03-27 Hp Chem Pelzer Res & Dev Ltd Wärme- und schalldämmende Verkleidung für den Motorraum von Kraftfahrzeugen
DE202006001654U1 (de) * 2006-02-02 2006-03-30 Rieter Technologies Ag Schallabsorbierendes Isolationsteil mit Verfestigungsprägungen
DE60317658T2 (de) * 2002-04-22 2008-10-30 Lydall, Inc., Manchester Polstermaterial mit dichtegradient und verfahren zu dessen herstellung
DE102007020832A1 (de) 2007-05-02 2008-11-13 Bayer Materialscience Ag Leichte, schallisolierende Verkleidung für ein Karosserieteil eines Kraftfahrzeuges und Verfahren zu deren Herstellung
DE202009011255U1 (de) * 2009-08-18 2009-12-03 Johann Borgers Gmbh & Co. Kg Vliesstoffplatte, -formteil
EP2251231A1 (de) 2009-05-12 2010-11-17 Dr. Freist Automotive Bielefeld GmbH Leichte, schallisolierende Verkleidung für ein Karosserieteil oder für eine Komponente eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zu deren Herstellung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999044817A1 (de) * 1998-03-03 1999-09-10 Rieter Automotive (International) Ag Schallabsorbierendes dünnschichtlaminat
DE10143167A1 (de) * 2001-09-04 2003-03-27 Hp Chem Pelzer Res & Dev Ltd Wärme- und schalldämmende Verkleidung für den Motorraum von Kraftfahrzeugen
DE60317658T2 (de) * 2002-04-22 2008-10-30 Lydall, Inc., Manchester Polstermaterial mit dichtegradient und verfahren zu dessen herstellung
DE202006001654U1 (de) * 2006-02-02 2006-03-30 Rieter Technologies Ag Schallabsorbierendes Isolationsteil mit Verfestigungsprägungen
DE102007020832A1 (de) 2007-05-02 2008-11-13 Bayer Materialscience Ag Leichte, schallisolierende Verkleidung für ein Karosserieteil eines Kraftfahrzeuges und Verfahren zu deren Herstellung
EP2251231A1 (de) 2009-05-12 2010-11-17 Dr. Freist Automotive Bielefeld GmbH Leichte, schallisolierende Verkleidung für ein Karosserieteil oder für eine Komponente eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zu deren Herstellung
DE202009011255U1 (de) * 2009-08-18 2009-12-03 Johann Borgers Gmbh & Co. Kg Vliesstoffplatte, -formteil

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN EN 29053, Verfahren B

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3318401A1 (de) 2016-11-04 2018-05-09 Adler Pelzer Holding GmbH Hochabsorptives schallisolationskraftfahrzeugverkleidungselement sowie hochabsorptiv-schallisolationselement-herstellungsverfahren dazu
WO2018082743A1 (de) 2016-11-04 2018-05-11 Adler Pelzer Holding Gmbh Absorptives-schallisolationselement-herstellungsverfahren sowie absorptives schallisolationskraftfahrzeugverkleidungselement

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