DE102014203053A1 - Modul eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs - Google Patents

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Robert Hoffmann
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Modul eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs, umfassend eine formsteife Wand (1) aus einem akustisch reflektierenden Material, eine erste Schicht (2), die in Richtung des Fahrgastraums vor der Wand (1) angeordnet ist, und eine zweite Schicht (3), die in Richtung des Fahrgastraums vor der ersten Schicht (2) angeordnet ist, wobei die zweite Schicht (2) als akustische Absorberschicht ausgebildet ist, und wobei die erste Schicht (2) aus einem formsteifen und offenporigen Schaum ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Modul eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • WO 2004/089592 A2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Dachhimmeln von Kraftfahrzeugen. Dabei besteht eine formsteife, untere Schicht aus einem Gemisch von Polypropylen mit Glasfasern. Eine weitere, obere Schicht ist auf die untere Schicht aufgeklebt.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Modul eines Fahrgastraumes eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, anzugeben, dass eine gute akustische Schallabsorption aufweist.
  • Diese Aufgabe wird für ein eingangs genanntes Modul erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch das Ausbilden der ersten Schicht aus einem formsteifen und offenporigen Schaum kann erreicht werden, dass der Schall die zweite Schicht ungehindert durchdringt. Eine Absorption der Schallenergie findet dabei im Wesentlichen durch Reibung in der zweiten Schicht statt. Die zweite Schicht ist aufgrund der ersten Schicht in einem gewissen Abstand von der formsteifen Wand positioniert. Durch diesen Abstand ist die zweite Schicht an einem Ort von relativ großer Schallschnelleamplitude der Schallwellen angeordnet, wodurch die Absorption der Schallenergie besonders effektiv ist.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schichten des Moduls bewirkt insbesondere eine verbesserte Dämpfung für innerhalb des Fahrgastraums befindliche Schallwellen. Unter einem Modul eines Fahrgastraumes wird dabei jedes flächig ausgedehnte Objekt eines Fahrgastraums verstanden, an dem Schallwellen reflektiert werden, zum Beispiel Verkleidungsteile der Türen oder des Armaturenbretts, Bodenbelag oder Dachhimmel.
  • Im Sinne der Erfindung können auch weitere Schichten an dem Aufbau des Moduls beteiligt sein, sofern das grundsätzliche Konzept zur Schalldämmung nicht geändert wird.
  • Unter einer formsteifen Wand aus akustisch reflektierendem Material wird im Sinne der Erfindung jedes dichte, harte Material verstanden, an dem Schallwellen zumindest wesentlich stärker reflektiert werden als an den beiden Schichten. Insbesondere kann es sich dabei um eine Außenhaut des Fahrzeugs handeln. Besonders bevorzugt kann die Außenhaut dabei aus einem Karbonfaserwerkstoff, insbesondere aus einem karbonfaserverstärkten Kunststoff (CFK) bestehen. Alternativ kann es sich aber auch um herkömmliches Karosserieblech aus Stahl oder Aluminium handeln. Weiterhin alternativ handelt es sich um mit Fasern, insbesondere Glasfasern, verstärkte Kunststoffe.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die zweite Schicht eine Dicke zwischen 0,2 mm und 5 mm auf. Bevorzugt beträgt die Dicke zwischen 1 mm und 4,5 mm und besonders bevorzugt zwischen 1,5 mm und 4 mm.
  • Im Interesse einer effektiven Absorption von Schallenergie hat die zweite Schicht bevorzugt einen Strömungswiderstand zwischen 200 Pa·s/m und 2000 Pa·s/m. Weiter bevorzugt beträgt der Strömungswiderstand zwischen 400 und 1600 Pa·s/m und besonders bevorzugt zwischen 600 und 1400 Pa·s/m. Unter dem Strömungswiderstand wird dabei ein statisch gemessener Luftwiderstand des Materials, normiert auf die Materialdicke, verstanden.
  • Im Interesse einer Optimierung der Schalldämmung und des Gesamtgewichts des Moduls ist es vorgesehen, dass die zweite Schicht ein Flächengewicht zwischen 30 g/m2 und 900 g/m2 aufweist. Bevorzugt beträgt das Flächengewicht zwischen 100 g/m2 und 600 g/m2 und besonders bevorzugt zwischen 150 g/m2 und 500 g/m2.
  • Ein allgemein bevorzugtes Material für die akustisch absorbierende zweite Schicht ist ausgewählt aus der Gruppe:
    • – Baumwolltextilgewebe, bevorzugt Molton;
    • – Filz;
    • – Mikrofaserstoff aus Polyester und/oder Polyurethan, insbesondere Alcantara;
    • – Light Weight Reinforced Thermoplast (LWRT);
    • – Metallgewebe;
    • – synthetisches Gewebe, insbesondere Ballonseide; und
    • – perforiertes Naturleder.
  • Je nach Materialwahl kann auf der Seite des Fahrgastraums eine weitere Schicht folgen, die eine fahrgastraumseitige Außenfläche des Moduls bildet. Die Außenfläche kann aber auch bereits mit der zweiten Schicht gegeben sein, insbesondere bei der Verwendung von Alcantara oder perforiertem Naturleder. Die Perforation des Naturleders oder auch anderer Materialien dient dabei der Einstellung eines gewünschten Strömungswiderstands der zweiten Schicht zur Optimierung der Absorption von Schallenergie durch Reibung.
  • Light Weight Reinforced Thermoplast (LWRT) ist als Material für die Verwendung im Automobilbau bekannt. Es handelt sich um ein vliesbasiertes, akustisch wirksames Material auf Basis von Polypropylen und Glasfaser mit einem meist mehrlagigen, symmetrischen Aufbau.
  • Ein Beispiel für ein geeignetes Metallgewebe ist das Produkt „Betamesh“ des Unternehmens Spörl OHG aus Sigmaringendorf, Deutschland.
  • Um zur effektiven Absorption von Schallenergie einen ausreichenden Abstand zwischen formsteifer Wand und zweiter Schicht sicherzustellen ist es bevorzugt vorgesehen, dass die erste Schicht eine Dicke von mehr als 5 mm aufweist. Weiter besonders bevorzugt beträgt die Dicke der ersten Schicht wenigstens 10 mm und besonders bevorzugt wenigstens 15 mm.
  • Um die Eigenschaften der Schalldämpfung zu optimieren ist es vorgesehen, dass ein Verhältnis von Strömungswiderständen der zweiten Schicht zu der ersten Schicht wenigstens drei, bevorzugt wenigstens fünf, beträgt.
  • Zur weiteren Optimierung der Eigenschaften der formsteifen ersten Schicht ist es bevorzugt vorgesehen, dass die erste Schicht eine Druckfestigkeit von mehr als 100 kPa bei 25% Kompression aufweist. Besonders bevorzugt beträgt die Druckfestigkeit mehr als 200 kPa bei 25% Kompression. Allgemein vorteilhaft beträgt die Druckfestigkeit zwischen 100 kPa und 500 kPa bei 25% Kompression. Solche Druckfestigkeiten des offenporigen Schaums der ersten Schicht erlauben neben den gewünschten akustischen Eigenschaften zudem eine gute und dauerhafte Formgebung des Moduls.
  • Zur Optimierung der akustischen Eigenschaften und des Leichtbaus hat die erste Schicht eine mittlere Porendichte von weniger als 40 ppi (pores per inch), besonders bevorzugt weniger als 30 ppi.
  • Zur Optimierung einer mechanischen Festigkeit hat die erste Schicht bevorzugt eine Porendichte von nicht weniger als 10 ppi.
  • Bei allgemein bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung umfasst die erste Schicht ein Material ausgewählt aus der Gruppe
    • – Polyurethan-Schaum, der bevorzugt aber nicht notwendig eine Beschichtung mit einem versteifend wirkenden Material aufweist; und
    • – Metallschaum, bevorzugt aber nicht notwendig auf Basis von Aluminium.
  • Ein beispielhaft bevorzugter Polyurethanschaum wird als Produkt unter der Bezeichnung „LUPO“ von dem Unternehmen m.pore GmbH aus Lindenberg, Deutschland, vertrieben.
  • Bei der Beschichtung von offenporigem Polyurethanschaum zur Verbesserung der Steifigkeit können zum Beispiel Kunstharze oder Lacke zum Einsatz kommen.
  • Zur Erlangung einer effektiven Absorption von Schallenergie ist die zweite Schicht allgemein vorteilhaft ortsfest gegenüber der ersten Schicht positioniert. Besonders bevorzugt erfolgt die Verbindung mittels Verklebung. Durch die ortsfeste Positionierung in Verbindung mit der Formsteifigkeit der ersten Schicht kann die zweite Schicht nicht unter den Druckschwankungen des Schalls räumlich ausweichen, was eine optimale Reibung durch den Schalldruck innerhalb der zweiten Schicht bewirkt.
  • Zur weiteren Verbesserung der akustischen Dämpfung kann es vorgesehen sein, dass die erste Schicht in Richtung des Fahrgastraums vor einer weiteren akustischen Absorberschicht angeordnet ist.
  • Allgemein vorteilhaft ist der offenporige Schaum der ersten Schicht irreversibel deformierbar. Bei einer möglichen Ausführungsform ist der offenporige Schaum zumindest abschnittsweise als Aufprallschutz ausgebildet. Eine solche zu der Schalldämpfung ergänzende Funktion der Schichten kann je nach Anforderungen alternativ oder ergänzend zu weiteren Aufprallschutzmaßnahmen vorgesehen sein.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ferner eine dritte Schicht aus einem zugfesten Material vorgesehen, wobei ein Elastizitätsmodul der dritten Schicht wenigstens 50 kN/mm2 beträgt. Besonders bevorzugt beträgt das Elastizitätsmodul wenigstens 100 kN/mm2 und besonders bevorzugt wenigstens 150 kN/mm2.
  • Unter dem Elastizitätsmodul wird dabei das Elastizitätsmodul für eine Zugbelastung in der Ebene der Schicht verstanden. Insofern das Elastizitätsmodul innerhalb der Ebene nicht isotrop ist, so wird unter dem Elastizitätsmodul das jeweils kleinste Elastizitätsmodul verstanden.
  • Durch eine solche dritte Schicht wird eine hohe Festigkeit in der Erstreckungsrichtung des Pakets von Schichten bereitgestellt. Insbesondere kann hierdurch ein Aufprallschutz des Moduls weiter verbessert werden. Dabei kann durch die hohe Zugfestigkeit der dritten Schicht eine große Kraft bei aufprallbedingter Ein- und/oder Ausbeulung des Moduls aufgenommen werden.
  • Die dritte Schicht kann je nach Anforderungen vor der ersten Schicht, hinter der zweiten Schicht oder auch zwischen der ersten und der zweiten Schicht angeordnet sein. Grundsätzlich können mehrere Schichten mit den Eigenschaften der dritten Schicht vorgesehen sein. Besonders bevorzugt ist die dritte Schicht auf einer Seite der ersten Schicht aufgebracht.
  • In bevorzugter Weiterbildung hat die dritte Schicht einen Strömungswiderstand von weniger als 200 Pa·s/m, insbesondere weniger als 150 Pa·s/m. Die dritte Schicht ist bevorzugt keine akustisch absorbierende Schicht im vorliegenden Sinn, sondern stellt einen nur geringen bzw. vernachlässigbaren Strömungswiderstand für die Luft dar.
  • Weiterhin vorteilhaft umfasst die dritte Schicht ein multiaxiales, bevorzugt triaxiales, Gewebe. Solche Gewebe weisen eine hohe Durchlässigkeit bei zugleich hoher Festigkeit auf.
  • Ein Gewebematerial der dritten Schicht umfasst bevorzugt Bündel aus zugfesten Fasern, besonders bevorzugt Karbonfasern. Bei anderen Ausführungsformen kann es sich auch um Polyester- oder Polyamidfasern handeln. Die Fasern sind allgemein bevorzugt mittels eines Harzes gebunden.
  • Eine Dicke der dritten Schicht beträgt vorteilhaft weniger als 1,2 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,1 mm und 1 mm. Das Flächengewicht der dritten Schicht beträgt bevorzugt zwischen 50 g/m2 und 500 g/m2.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Modul als Dachteil des Fahrgastraums ausgebildet ist. Dachteile stellen eine große Fläche für akustische Reflexionen im Fahrgastraum dar und sind daher besonders gut für eine Schalldämpfung geeignet.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Nachfolgend werden mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
  • 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 1 bis 4 zeigen jeweils einen Schnitt durch ein Modul eines Fahrgastraums eines Personen-Kraftfahrzeugs.
  • 1 zeigt einen Schnitt durch ein Dachmodul. Eine Außenhaut 1 des Fahrzeugdachs stellt eine formsteife Wand im Sinne der Erfindung dar und besteht aus einem Carbon-Faser-Kunststoff (CFK). Die Außenhaut 1 besteht aus massivem Material und würde für sich genommen Schallwellen überwiegend reflektieren.
  • Auf der Seite des Fahrgastraums ist auf der Außenhaut 1 eine erste Schicht 2 von offenporigem, formsteifen Polyurethanschaum aufgebracht. Die erste Schicht 2 hat eine Dicke von 22 mm. Der Schaum ist mittels einer Beschichtung des Polyurethans zusätzlich versteift und hat eine Druckfestigkeit von 200 kPa bei 25% Kompression. Eine mittlere Porendichte des PU-Schaums 2 beträgt 20 ppi (Poren pro Zoll).
  • Die erste Schicht 2 ist damit einerseits akustisch nahezu vollständig durchlässig und ist andererseits formsteif.
  • Auf der ersten Schicht 2 ist eine zweite Schicht 3 durch Verklebung aufgebracht. Die zweite Schicht 3 ist als akustische Absorberschicht ausgebildet. Sie besteht aus einem akustisch stark absorbierenden Material, vorliegend Alcantara oder auch Baumwollgewebe (Molton). Die Dicke der zweiten Schicht 3 beträgt vorliegend 2,5 mm. Die zweite Schicht 3 hat einen Strömungswiderstand von 1000 Pa·s/m.
  • Durch die ortsfeste Aufbringung der zweiten Schicht 3 auf der ersten Schicht 2 in Verbindung mit der formsteifen Ausbildung der ersten Schicht 2 liegt die als akustischer Absorber wirksame zweite Schicht 2 in einem Bereich hoher Geschwindigkeit der Luftteilchen. Dagegen ist eine Geschwindigkeit der Luftteilchen unmittelbar an der festen Wand 1 praktisch nicht vorhanden. Auf diese Weise kann die zweite Schicht 3 ihre schallabsorbierenden bzw. Schallenergie vernichtenden Eigenschaften wirken lassen.
  • In dem zweiten Beispiel nach 2 handelt es sich um eine Abwandlung des Dachmoduls aus 1. Bei diesem Beispiel besteht die zweite Schicht 3 im Sinne der Erfindung aus einer Kombination von zwei verschiedenen Teilschichten 3a, 3b, die jeweils für sich akustisch absorbierende Eigenschaften haben.
  • Die erste, dem Fahrgastraum zugewandte Teilschicht 3a besteht aus perforiertem Naturleder und hat eine Dicke von 0,8 mm. Die Perforation kann durch Stanzen oder Ähnliches erzeugt werden. Durch geeignete Dimensionierung der Perforation kann ein gewünschter Strömungswiderstand eingestellt werden.
  • Die zweite, flächig mit dem Leder verklebte Teilschicht 3b besteht aus einem Abstandsgewirk, oder einem Baumwollgewebe oder einer Schaumstoffschicht. Die Teilschicht 3b hat eine Dicke von 2,3 mm, so dass die Gesamtdicke der zweiten Schicht 3 3,1 mm beträgt.
  • Zwischen der aus Teilschichten kombinierten zweiten Schicht 3 und der ersten Schicht 2 befindet sich noch eine Zwischenschicht 4. Die Zwischenschicht 4 ist eine dritte Schicht im Sinne der Erfindung.
  • Die Zwischenschicht 4 besteht aus einem formsteifen, luftdurchlässigen Trägermaterial von etwas weniger als 1 mm Dicke. Das Trägermaterial ist vorliegend ein Triaxialgewebe („Triaxial Woven Fabric“, TWF). Dabei handelt es sich um ein im 60°-Winkel gewebtes Material aus Bündeln von Karbonfasern, die mit einem Harz gebunden sind (CFK-Gewebe). Solche Produkte werden zum Beispiel von der Sakase Adtech Co. Ltd., Sakai, Japan, angeboten. Der longitudinale Elastizitätsmodul des Gewebes in Richtung seiner Erstreckungsebene beträgt vorliegend etwa 150 kN/mm2
  • Bei der in 2 dargestellten Variante ist zwischen der ersten Schicht 2 und der formsteifen Wand 1 ein Luftspalt 5 von 3,7 mm Breite vorgesehen. Dieser Luftspalt ist optional.
  • Der Luftspalt 5 wird zum Beispiel so verstanden, dass das Bündel aus Schichten 2, 3, 4 als Dach-Modul nur umfänglich an bestimmten Punkten befestigt wird, so dass überwiegend oder vollständig ein Luftspalt 5 verbleibt. Alternativ oder ergänzend hierzu kann das Bündel von Schichten auch wie in 1 unmittelbar auf der Wand 1 aufliegen und/oder damit verklebt sein.
  • 3 bis 4 zeigen verschiedene Varianten einer Kombination von Verkleidungen für Teile im Innenraum des Fahrzeugs, zum Beispiel Innenverkleidungen von Türen etc. Die akustisch reflektierende Wand 1 ist dabei jeweils nicht gezeigt und wird durch eine weiter außen liegende Außenhaut des Fahrzeugs (Blech oder CFK) gebildet.
  • Bei jedem der Beispiele besteht die erste Schicht 2 aus offenporigem, formsteifen PU-Schaum wie in den vorhergehenden Beispielen.
  • Im Beispiel nach 3 ist die akustisch absorbierende zweite Schicht 3 aus Alcantara oder perforiertem Leder ausgebildet und flächig auf die erste Schicht 2 geklebt. Die erste Schicht 2 ist zudem auf eine Schicht 6 aus einem LWRT-PP-Trägermaterial (Light Weight Reinforced Thermoplast auf Polypropylen-Basis) aufgebracht und mit dieser verklebt. Die zusätzliche Schicht 6 hat ebenfalls die Eigenschaft einer akustischen Absorberschicht, so dass hier auf beiden Seiten der ersten Schicht 2 eine Vernichtung von Schallenergie stattfindet.
  • Im Beispiel nach 4 liegt im Wesentlichen derselbe Aufbau wie in 2 vor. Das Bündel von Schichten wird dabei als freitragende Verkleidung im Innenraum verwendet. Je nach mechanischen Anforderungen können dabei die Eigenschaften der dritten Schicht bzw. Zwischenschicht 4 gewählt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    formsteife Wand, insbesondere Außenhaut des Fahrzeugdachs;
    2
    erste Schicht, offenporiger formsteifer PU-Schaum;
    3
    zweite Schicht, akustische Absorberschicht;
    3a
    erste Teilschicht der zweiten Schicht;
    3b
    zweite Teilschicht der zweiten Schicht;
    4
    dritte Schicht, insbesondere Zwischenschicht, insbesondere Triaxialgewebe;
    5
    Luftspalt;
    6
    akustische Absorberschicht aus LWRT-PP-Material;
    7
    akustische Absorberschicht aus Polyestervlies.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2004/089592 A2 [0002]

Claims (18)

  1. Modul eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs, umfassend eine formsteife Wand (1) aus einem akustisch reflektierenden Material, eine erste Schicht (2), die in Richtung des Fahrgastraums vor der Wand (1) angeordnet ist, und eine zweite Schicht (3), die in Richtung des Fahrgastraums vor der ersten Schicht (2) angeordnet ist, wobei die zweite Schicht (2) als akustische Absorberschicht ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (2) aus einem formsteifen und offenporigen Schaum ausgebildet ist.
  2. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (3) eine Dicke zwischen 0,2 mm und 5 mm aufweist.
  3. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (3) einen Strömungswiderstand zwischen 200 Pa·s/m und 2000 Pa·s/m aufweist.
  4. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (3) ein Flächengewicht zwischen 30 g/m2 und 900 g/m2 aufweist.
  5. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (3) ein Material umfasst ausgewählt aus der Gruppe: – Baumwolltextilgewebe, insbesondere Molton; – Mikrofaserstoff aus Polyester und/oder Polyurethan, insbesondere Alcantara; – Light Weight Reinforced Thermoplast (LWRT); – Metallgewebe; – synthetisches Gewebe, insbesondere Ballonseide; und – perforiertes Naturleder.
  6. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (2) eine Dicke von mehr als 5 mm aufweist.
  7. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis von Strömungswiderständen der zweiten Schicht (3) zu der ersten Schicht (2) wenigstens drei, insbesondere wenigstens fünf, beträgt.
  8. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (2) eine Druckfestigkeit von mehr als 100 kPa bei 25% Kompression aufweist.
  9. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (2) eine mittlere Porendichte von weniger als 40 ppi aufweist.
  10. Modul nach einem er vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (2) eine mittlere Porendichte von nicht weniger als 10 ppi aufweist.
  11. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (2) ein Material umfasst ausgewählt aus der Gruppe – Polyurethan-Schaum, der insbesondere eine Beschichtung mit einem versteifend wirkenden Material aufweist; und – Metallschaum, insbesondere auf Basis von Aluminium.
  12. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (3) ortsfest gegenüber der ersten Schicht positioniert ist, insbesondere mittels Verklebung.
  13. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (2) in Richtung des Fahrgastraums vor einer weiteren akustischen Absorberschicht (6, 7) angeordnet ist.
  14. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der offenporige Schaum der ersten Schicht (2) irreversibel deformierbar ist und zumindest abschnittsweise als Aufprallschutz ausgebildet ist.
  15. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Schicht (4) aus einem zugfesten Material vorgesehen ist, wobei ein Elastizitätsmodul der dritten Schicht (4) wenigstens 50 kN/mm2 beträgt.
  16. Modul nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schicht (4) einen Strömungswiderstand von weniger als 200 Pa·s/m, insbesondere weniger als 150 Pa·s/m, aufweist.
  17. Modul nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schicht (4) ein multiaxiales, insbesondere triaxiales, Gewebe umfasst.
  18. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul als Dachteil des Fahrgastraums ausgebildet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015218974A1 (de) 2015-09-30 2017-03-30 Röchling Automotive SE & Co. KG Fahrzeugbodenanordnung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998018657A1 (de) * 1996-10-29 1998-05-07 Rieter Automotive (International ) Ag Ultraleichter multifunktionaler, schallisolierender bausatz
DE10152759A1 (de) * 2001-10-29 2003-05-22 Johnson Controls Gmbh Verkleidungselement für den Innenraum eines Fahrzeugs und Verfahren zu seiner Herstellung
DE10347084A1 (de) * 2002-10-11 2004-04-22 Lear Corporation, Southfield Abstimmbare, den Schall absorbierende, und die Luft filternde Dämpfungseinrichtung
WO2004089592A2 (en) 2003-04-03 2004-10-21 Azdel, Inc. Twin-sheet thermoforming process
DE102007020832A1 (de) * 2007-05-02 2008-11-13 Bayer Materialscience Ag Leichte, schallisolierende Verkleidung für ein Karosserieteil eines Kraftfahrzeuges und Verfahren zu deren Herstellung
DE102008017357A1 (de) * 2008-04-04 2009-10-15 Airbus Deutschland Gmbh Akustisch optimiertes Kabinenwandelement
DE102011077739A1 (de) * 2010-06-18 2011-12-22 Intier Automotive Eybl Gmbh (Ebergassing) & Co. Ohg Innenauskleidung für ein Fahrzeugdach

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998018657A1 (de) * 1996-10-29 1998-05-07 Rieter Automotive (International ) Ag Ultraleichter multifunktionaler, schallisolierender bausatz
DE10152759A1 (de) * 2001-10-29 2003-05-22 Johnson Controls Gmbh Verkleidungselement für den Innenraum eines Fahrzeugs und Verfahren zu seiner Herstellung
DE10347084A1 (de) * 2002-10-11 2004-04-22 Lear Corporation, Southfield Abstimmbare, den Schall absorbierende, und die Luft filternde Dämpfungseinrichtung
WO2004089592A2 (en) 2003-04-03 2004-10-21 Azdel, Inc. Twin-sheet thermoforming process
DE102007020832A1 (de) * 2007-05-02 2008-11-13 Bayer Materialscience Ag Leichte, schallisolierende Verkleidung für ein Karosserieteil eines Kraftfahrzeuges und Verfahren zu deren Herstellung
DE102008017357A1 (de) * 2008-04-04 2009-10-15 Airbus Deutschland Gmbh Akustisch optimiertes Kabinenwandelement
DE102011077739A1 (de) * 2010-06-18 2011-12-22 Intier Automotive Eybl Gmbh (Ebergassing) & Co. Ohg Innenauskleidung für ein Fahrzeugdach

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015218974A1 (de) 2015-09-30 2017-03-30 Röchling Automotive SE & Co. KG Fahrzeugbodenanordnung
US10196012B2 (en) 2015-09-30 2019-02-05 Röchling Automotive SE & Co. KG Vehicle floor arrangement

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