DE102015104697A1

DE102015104697A1 - Akustisch wirksames Absorberelement sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102015104697A1
Application number: DE102015104697.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Kaiser; Ralf Dudek; Andreas Michel; Friederike Heuer
Original assignee: Carcoustics Techconsult GmbH
Current assignee: Carcoustics Techconsult GmbH
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2016-09-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein strukturiertes Absorberelement (1) zur Luftschall dämpfenden Anordnung an einem Flächenbereich (E). Hierzu umfasst das Absorberelement (1) einen plattenförmigen Schaumstoffkörper (2) mit einer zumindest bereichsweise auf diesem angeordneten Kunststofffolie (8). Eine erste Deckfläche (3) des Schaumstoffkörpers (2) besitzt eine ebene Oberfläche, während eine der ersten Deckfläche (3) abgewandte zweite Deckfläche (4) des Schaumstoffkörpers (2) eine strukturierte Oberfläche aufweist. Erfindungsgemäß ist die Kunststofffolie (8) auf jener Seite des Schaumstoffkörpers (2) angeordnet, welche die zweite Deckfläche (4) mit der strukturierten Oberfläche aufweist. Dabei ist die Kunststofffolie (8) dazu vorgesehen, in Einbaulage dem Flächenbereich (E) zugewandt zu sein. Weiterhin ist die Erfindung auf eine Absorberanordnung mit wenigstens einem Absorberelement (1) sowie auf eine Verwendung des Absorberelements (1) und ein Verfahren zu dessen Herstellung gerichtet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Absorberelement zur Luftschall dämpfenden Anordnung an einem Flächenbereich gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Absorberanordnung mit wenigstens einem solchen Absorberelement gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 11 sowie die Verwendung des Absorberelements an einem Flächenbereich eines Gerätes oder Fahrzeugs nach den Merkmalen von Patentanspruch 14 nebst einem Verfahren zur Herstellung eines Absorberelements mit den Merkmalen von Patentanspruch 15.
In vielen technischen Bereichen wie beispielsweise in der Fahrzeugtechnik, der Haustechnik sowie bei Haushaltsgeräten gewinnt neben der Erhöhung der Energieeffizienz auch die Reduzierung von Schallemissionen zunehmend an Bedeutung. Im Sinne des Schallschutzes finden sich mögliche Ansatzpunkte zum einen bei der Entstehung von Geräuschen und zum anderen bei deren anschließenden Dämpfung oder Dämmung. Hinsichtlich der Wege zur Ausbreitung von Schall wird in Luft- oder Flüssigkeitsschall sowie in Körperschall unterschieden. Während sich die Schallwellen des Luftschalls in Luft bzw. die des Flüssigkeitsschalls in Flüssigkeiten und somit in Fluiden ausbreiten, breitet sich Körperschall in demgegenüber festen Medien bzw. an deren Oberfläche aus.
Dämpfung und Dämmung meinen hierbei insofern nicht dasselbe, als dass Dämmung (Isolation) eine Verminderung der Schallintensität durch dessen diffuse Reflektion meint, während bei der Dämpfung (Absorption) die Schallenergie in eine andere Energieform umgewandelt wird; insbesondere in Wärme. Mit anderen Worten findet bei der Dämmung keine Wandlung der Schallenergie in Wärme statt, sondern vielmehr ein Zurückprallen des Schalls gegenüber seiner Quelle in verschiedene Richtungen. So dient Schalldämmung beispielsweise in Gebäuden der Reduzierung der Schallübertragung zwischen einzelnen Räumen, während Schalldämpfung die Behinderung der von einer Geräuschquelle ausgehenden Schallausbreitung innerhalb der Luft (bzw. allgemein innerhalb eines Fluids) meint.
Die vorliegende Erfindung ist hierbei primär auf die Dämpfung von Schall und somit auf dessen weitestgehende Absorption gerichtet.
In diesem Zusammenhang ist bekannt, Schall reflektierende Flächenbereiche sowie Flächenbereiche von in mechanische Schwingungen versetzbaren Körpern mit schalldämpfenden Materialien auszukleiden. Bei diesen handelt es sich zumeist um weiche Materialien, welche dem Schall die Grundlage für dessen weitere Ausbreitung durch diese hindurch quasi entziehen. Dabei wird das Material zumindest an seiner dem Schall zugewandten Oberfläche zum Schwingen angeregt, wobei das Schwingen aufgrund der Beschaffenheit des Materials nicht weitergeleitet werden kann. Besagtes Schwingen von Teilen des Materials führt aufgrund der dabei entstehenden inneren Reibung letztlich zur Umwandlung der Schallenergie in Wärmeenergie, wodurch der Schall entsprechend absorbiert wird.
Zur Schalldämpfung eignen sich grundsätzlich solche Materialien, welche eine poröse oder faserige Struktur mit entsprechend hohem Absorptionsgrad besitzen. Dabei haben sich vor allem Schaumstoffe durchgesetzt, welche aufgrund ihrer Porosität eine große innere Oberfläche besitzen. Besonders bevorzugt werden hierfür plattenförmige Schaumstoffkörper verwendet, deren eine Deckfläche eine strukturierte Oberfläche besitzt, während die andere glatt ausgestaltet ist. Die Struktur wird zumeist durch noppen- oder pyramidenförmige Erhebungen gebildet, welche gegenüber dem restlichen Schaumstoffkörper entsprechend vorspringen. Aufgrund der strukturierten Ausgestaltung wird eine sehr große Oberfläche erzeugt, welche eine zumindest teilweise Absorption der auf sie auftreffenden Schallwellen ermöglicht. Aus diesem Grund ist die strukturierte Oberfläche der Schallquelle bzw. der Richtung des Schalls zugewandt.
Weiterhin bekannt ist die Verwendung derartig strukturierter Schaumstoffkörper mit spiegelverkehrter Anordnung. Dies meint, dass der Schaumkörper nicht mit seiner ebenen Deckfläche, sondern mit seiner strukturierten Oberfläche an einem Oberflächenbereich befestigt ist. Um eine ausreichende Schalldämpfung zu erhalten, ist ferner eine Membran auf der glatten und zum Schall hin ausgerichteten Deckfläche aufgebracht. Das Wirkprinzip ist dabei dies eines Membranresonators (Membranabsorber, Plattenschwinger), wobei die Membran als Masse dient, während der Schaumstoffkörper jene die Membran lagernde Feder bereitstellt. Auf diese Weise kann die Membran durch auf sie auftreffenden Schall in mechanische Schwingungen versetzt werden, um diese zumindest teilweise zu absorbieren.
Hierzu offenbart die US 8,230,969 B2 eine Akustikplatte, welche einen Grundkörper aus einem offenzelligen, komprimierbaren Schaum umfasst. Dessen voneinander abgewandten Deckflächen sind dergestalt, dass eine der Deckflächen eine ebene Oberfläche aufweist, während die andere eine strukturierte Oberfläche besitzt. Die Deckfläche mit der strukturierten Oberfläche bildet dabei die Rückseite des Grundkörpers, mit welcher die Akustikplatte an einem Flächenbereich festlegbar ist. Demgegenüber weist die in Einbaulage dem Oberflächenbereich abgewandte Vorderseite des Grundkörpers eine luftundurchlässige Außenhaut auf, welche mittels Wärme und/oder Druck auf der ebenen Oberfläche des Grundkörpers ausgebildet ist. Dabei weist die Außenhaut eine dem restlichen Grundkörper gegenüber größere Dichte auf. Hierdurch dient die Außenhaut der Dämpfung des auf sie auftreffenden Schalls, wobei sich die Dämpfung auf eine oder mehrere vorbestimmte Frequenzen bezieht. Alternativ kann die aus dem Grundkörper selbst heraus erzeugte Außenhaut auch durch eine nachträglich auf die Vorderseite des Grundkörpers aufgebrachte luftundurchlässige Schicht im Sinne einer einzelnen Folienlage gebildet sein.
Im Hinblick auf eine praxisgerechte Verwendung solcher Akustikplatten erfordern insbesondere deren strukturierte Rückseiten einen erhöhten Aufwand zu dessen Anbringung an einem Oberflächenbereich. Ursächlich hierfür ist die Vielzahl an Erhebungen der strukturierten Oberfläche, welche insofern nur eine bereichsweise Verbindung zu dem jeweiligen Oberflächenbereich ermöglichen.
Eine weitere Ausgestaltung innerhalb der US 8,230,969 B2 sieht die Verwendung von zwei derartigen Akustikplatten zu einer Anordnung vor, welche mit ihren strukturierten Rückseiten zueinander ausgerichtet sind. Dabei ist zwischen den beiden Akustikplatten eine tragende Scheidewand angeordnet, mit welcher beide Akustikplatten über deren strukturierte Rückseiten verbunden sind. Hierzu kann die Scheidewand beispielsweise durch Pappe, Kunststoff, Aluminium, Stahl oder einem Verbundstoff aus diesen gebildet sein.
Auch wenn die jeweils nach außen weisenden Seiten der Anordnung hierbei deren Montage an einem Oberflächenbereich erleichternde ebene Oberflächen besitzen, ist der hierdurch notwendige Aufbau insgesamt aufwendig und teuer. Auch beansprucht der Aufbau einen recht großen Bauraum.
Angesicht der derzeit bekannten Ausgestaltungen derartiger akustisch wirksamer Absorberelemente oder Anordnungen bieten diese daher durchaus noch Raum für Verbesserungen.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Absorberelement dahingehend weiterzuentwickeln, dass dieses bei guter akustischer Wirksamkeit eine leichte Montage an einem zu bedämpfenden Flächenbereich ermöglicht. Weiterhin sollen eine mögliche Verwendung für ein solches Absorberelement sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Absorberelements aufgezeigt werden, mit welchem sich dieses kostengünstig herstellen lässt.
Die Lösung des ersten gegenständlichen Teils dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem strukturierten Absorberelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie in einer Absorberanordnung mit den Merkmalen von Anspruch 11. Eine mögliche Verwendung ist Inhalt von Anspruch 14, während der verfahrensmäßige Teil dieser Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 15 gelöst wird. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorgestellten Lösungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Hiernach wird nachfolgend ein Absorberelement vorgestellt, welches zur Anordnung an einem Flächenbereich dient. Bei diesem Flächenbereich kann es sich beispielsweise um eine Innenfläche eines Gerätes oder eines Fahrzeugs handeln. Beim dem Flächenbereich kann es sich insbesondere um einen solchen handeln, welcher auf ihn auftreffenden Luftschall reflektieren und/oder aufgrund von Luftschall in Schwingung geraten kann. In seiner Anordnung ist das Absorberelement dazu vorgesehen, etwaigen auftreffenden Luftschall zu dämpfen oder gar vollständig zu absorbieren.
Hierzu umfasst das erfindungsgemäße Absorberelement einen plattenförmigen Körper, welcher bevorzugt aus einem geschäumten Kunststoff, insbesondere aus einem Schaumstoff gebildet sein kann. Bei dem Schaumstoff kann es sich um einen geschlossenzelligen oder einen offenzelligen Schaumstoff handeln. Denkbar ist auch eine Mischung aus dem Vorgenannten, so dass der Schaumstoff sowohl geschlossene als auch offene Zellen aufweisen kann. Selbstverständlich kann der Schaumstoffkörper auch dergestalt sein, dass dieser an wenigstens einer seiner Oberflächen eine geschlossene Außenhaut besitzt. Auf diese Weise besitzt die Außenhaut luftundurchlässige Eigenschaften.
Bei jenem dem Schaumstoffkörper zugrundeliegenden Material kann es sich beispielsweise um einen Thermoplast aus Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polystyrol (PS), Polyethylenterephthalat (PET) oder um ein Biopolymer handeln. Auch kann es sich bei dem verwendeten Material für den Schaumstoffkörper um ein Duroplast handeln, beispielsweise um Polyurethan (PUR) oder ein Phenoplast (PF). Der Vorteil eines Duroplasts gegenüber einem thermoplastischen Material liegt in dessen relativ hohen Wärmeformbeständigkeit, was insbesondere für Schritte in der Weiterverarbeitung unter Einfluss von Wärme relevant sein kann.
Weiterhin ist auf dem Schaumstoffkörper zumindest bereichsweise eine Kunststofffolie angeordnet. Die Kunststofffolie kann besonders bevorzugt aus einem luftundurchlässigen Material gebildet sein. Bei dem verwendeten Material für die Kunststofffolie kann es sich grundsätzlich um einen Thermoplast oder um ein Duroplast handeln. Denkbare Kunststoffarten für einen Thermopalst sind beispielsweise Polyester wie Polycarbonat (PC) oder Polyethylenterephthalat (PET) oder ein Polyolefin wie etwa Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE). Weitere denkbare thermoplastische Materialien für die Kunststofffolie sind beispielsweise Polystyrol (PS) oder Polyvinylchlorid (PVC).
Der Schaumstoffkörper weist zwei voneinander abgewandte Deckflächen auf, von denen eine erste der Deckflächen eine im Wesentlichen ebene also glatte Oberfläche besitzt. Demgegenüber ist die andere und somit zweite Deckfläche strukturiert ausgestaltet, was eine gegeneinander verspringende Gestaltung einzelner Oberflächenbereiche meint. So kann der Schaumstoffkörper in Bezug auf die in Rede stehende strukturierte zweite Deckfläche als Profilschaumstoff wie beispielsweise als sogenannter Noppen- oder Pyramidenschaumstoff ausgestaltet sein.
Unabhängig von der genauen Ausgestaltung der strukturierten Oberfläche ist jene die strukturierte Oberfläche aufweisende zweite Deckfläche des Schaumstoffkörpers dazu vorgesehen, in Einbaulage des Absorberelements einem zu bedämpfenden Oberflächenbereich zugewandt zu sein. Mit anderen Worten ist das Absorberelement dazu ausgebildet, um über seine strukturierte Oberfläche an einem Flächenbereich festgelegt zu werden.
Erfindungsgemäß ist die Kunststofffolie dabei nicht auf der die ebene Oberfläche aufweisenden ersten Deckfläche des Schaumstoffkörpers angeordnet, sondern liegt vielmehr auf der gegenüberliegenden Seite. Hiernach ist die Kunststofffolie auf der die strukturierte Oberfläche besitzenden Seite des Schaumstoffkörpers angeordnet.
Der sich hieraus ergebende Vorteil liegt zunächst in einer wesentlich erleichterten Montage des Absorberelements an einem Flächenbereich. Gemäß den vorherigen Ausführungen erfolgt diese nunmehr derart, dass das Absorberelement in einer Ausrichtung an einem Flächenbereich angebracht wird, in der jene die strukturierte Oberfläche verdeckende Kunststofffolie dem Flächenbereich zugewandt ist. Folglich kann das Absorberelement nun über die Kunststofffolie an einem Flächenbereich angebracht werden, woraus sich eine ungestörte und mitunter deutlich größere Kontaktfläche zwischen Absorberelement und dem zu bedämpfenden Flächenbereich ergibt. Auf diese Weise kann das Absorberelement beispielsweise stoffschlüssig auf einfache Weise mit dem Flächenbereich verbunden werden. Dies, obwohl hierbei die strukturierte Oberfläche des Schaumstoffkörpers tatsächlich dem Oberflächenbereich zugewandt ist.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass es für die akustische Wirksamkeit im Allgemeinen und im Speziellen den Frequenzbereich, in dem eine besonders hohe Absorption auftritt, im Wesentlichen die durch den Schaumstoffkörper bereitgestellte Federkonstante des Absorberelements ausschlaggebend ist, auf welcher die dämpfende Wirkung des Absorberelements basiert. Die Federkonstante ihrerseits wird wesentlich von den Eigenschaften der Erhebungen auf der strukturierten Oberfläche bestimmt. Durch geeignete Ausbildung der Erhebungen ist es möglich, die Federkonstante des Dämpfungselements gezielt so einzustellen, dass sich eine besonders hohe akustische Wirksamkeit in einem vom Anwender gewünschten Frequenzbereich ergibt. So ist insbesondere eine Abstimmung dahingehend möglich, dass sich eine besonders hohe Absorption im tief- bis mittelfrequenten Bereich ergibt, z.B. im Bereich zwischen 600 und 900 Hz. Durch geeignete Anpassung des Schaumstoffkörpers, insbesondere dessen Erhebungen, kann eine erhöhte akustische Absorption aber auch in noch tieferen oder auch in höheren Frequenzbereichen erzielt werden.
Durch Aufbringung einer Folienlage auf die strukturierte Oberfläche des Absorberelements können dessen beide Deckflächen quasi eben ausgestaltet sein, woraus sich eine deutlich erleichterte Weiterverarbeitung / Verwendung hinsichtlich der Anordnung an zu bedämpfenden Flächenbereichen ergibt. Zudem erfordert der grundsätzliche Aufbau des erfindungsgemäßen Absorberelements lediglich die Verbindung eines wie zuvor beschrieben strukturierten Schaumstoffkörpers mit einer Kunststofffolie, wobei die Kunststofffolie entgegen bekannter Ausführungen nicht auf der ebenen erste Deckfläche, sondern auf der gegenüberliegenden, strukturierten Oberfläche des Schaumstoffkörpers angebracht ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung des grundsätzlichen Erfindungsgedankens kann die strukturierte Oberfläche des Schaumstoffkörpers einzelne Erhebungen besitzen. In Bezug auf die bereits zuvor erwähnte mögliche Ausgestaltung des Schaumstoffkörpers können diese Erhebungen beispielsweise in Form von kegel-, kegelabschnitts-, zylinder- oder pyramidenförmigen Körpern vorliegen, welche dann der zweiten Deckfläche gegenüber dem restlichen Schaumstoffkörper entsprechend vorspringen. Wesentlich hierbei ist der Verlauf der auf die strukturierte Oberfläche aufgebrachten Kunststofffolie. In vorteilhafter Weise können die vorspringenden Körper des Schaumstoffkörpers in einer gemeinsamen Ebene enden. Mit anderen Worten können deren freien Enden, Kuppen oder Spitzen bis zu einer gemeinsamen, beispielsweise parallel zur zweiten Deckfläche verlaufenden Ebene reichen. Es ist vorgesehen, dass die Kunststofffolie derart auf den einzelnen Erhebungen der strukturierten Oberfläche des Schaumstoffkörpers angeordnet ist, dass diese sich in einer im Wesentlichen geraden Ebene erstreckt.
Im Wesentlichen meint hierbei, dass die einzelnen vorspringenden Körper der strukturierten Oberfläche selbstverständlich auch in unterschiedlichen Höhenlagen über der zweiten Deckfläche enden können. Wesentlich hierbei ist vielmehr, dass die Kunststofffolie so mit den einzelne Kuppen bzw. Spitzen der vorspringenden Körper verbunden ist, dass die Kunststofffolie über die zwischen den vorspringenden Körpern vorhandenen Vertiefungen spannt. Hierdurch kann sich durchaus ein bereichsweise geschwungener Verlauf der Ebene der Kunststofffolie ergeben, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Mitunter können die einzelnen vorspringenden Körper gezielt in ihren Höhen so eingestellt sein, dass sich ein gewünschter Verlauf der Kunststofffolie gegenüber der zweiten Deckfläche einstellt.
Hinsichtlich des Verhältnisses von Höhe der auf der strukturierten Oberfläche vorspringenden Körper zur Dicke des an sich geraden Schaumstoffkörpers unterhalb der vorspringenden Körper ist vorgesehen, dass dieses 1:1 betragen kann. Weiterhin denkbar ist auch ein beispielhaftes Verhältnis von 2:1, so dass die Höhe der vorspringenden Körper doppelt so groß ist wie die Dicke des restlichen Schaumstoffkörpers abzüglich der vorspringenden Körper. Selbstverständlich kann das Verhältnis beispielsweise auch 3:1 betragen. Die Wahl des jeweiligen Verhältnisses obliegt dem Fachmann, welcher hierzu beispielsweise den zu dämpfenden Frequenzbereich heranziehen wird, so dass das hier in Rede stehende Verhältnis grundsätzlich als für den jeweiligen Anwendungsfall variabel festzulegende Größe zu verstehen ist.
In der Regel ist die gesamte strukturierte Oberfläche mit vorspringenden Körpern bedeckt, die vorzugsweise regelmäßig angeordnet sind und besonders vorzugsweise eine identische Geometrie und identische Abmessungen aufweisen.
Die Erfindung sieht vor, dass eine weitere Kunststofffolie vorhanden sein kann, welche dann auf jener der strukturierten Oberfläche der zweiten Deckfläche abgewandten ersten Deckfläche angeordnet ist. Auf diese Weise sind die Deckflächen des Schaumstoffkörpers nach außen hin zumindest bereichsweise mit besagten Kunststofffolien versehen. Insbesondere die auf der ersten (ebenen) Deckfläche des Schaumstoffkörpers gelegene Kunststofffolie kann dabei als Membran fungieren, um die dämpfenden Eigenschaften des strukturierten Absorberelements zu verbessern. Durch die beidseitige Anordnung von Kunststofffolien ist das Absorberelement insgesamt leichter zu handhaben, zumal ihm hierdurch eine höhere Festigkeit verliehen wird. Grundsätzlich können die beiden Kunststofffolien im Wesentlichen identisch ausgestaltet und/oder aufgebaut sein, was selbstverständlich auch für die hierfür verwendeten Materialien gilt.
In Bezug auf die Verbindung zwischen Kunststofffolie und strukturierter Oberfläche, insbesondere den freien Enden, Kuppen oder Spitzen deren vorspringenden Körper, kann diese bevorzugt stoffschlüssig ausgestaltet sein. So kann bei Verwendung eines thermoplastischen Materials beispielsweise für die Kunststofffolie und/oder den Schaumstoffkörper gezielt dessen Temperaturfestigkeit genutzt werden, um wenigstens eines der beiden Teile (Kunststofffolie, Schaumstoffkörper) unter Einfluss von Wärme gezielt zu erweichen, so dass dieses adhäsive Eigenschaften in Bezug auf das jeweils andere Teil ausübt. Mit anderen Worten kann so ohne die Heranziehung eines zusätzlichen Stoffes die Eigenschaft der verwendeten Materialien genutzt werden, um durch den bloßen Eintrag von Wärme in Kombination mit einem die kompressible Form des Schaumstoffkörpers nur leicht deformierenden Anpressdrucks diesen mit der Kunststofffolie bereichsweise zu verbinden.
Alternativ oder in Ergänzung hierzu ist vorgesehen, dass die Kunststofffolie in vorteilhafter Weise eine Klebeschicht besitzen kann, durch welche die Kunststofffolie dann mit der strukturierten Oberfläche des Schaumstoffkörpers verbunden ist. Hiernach ist besagte Klebeschicht der strukturierten Oberfläche und somit der zweiten Deckfläche zugewandt, wobei sie zumindest bereichsweise mit den auf der zweiten Deckfläche vorspringenden freien Enden, Kuppen oder Spitzen durch die Klebeschicht stoffschlüssig verbunden ist. Hierzu kann die Klebeschicht zumindest bereichsweise auf der zugehörigen Seite der Kunststofffolie angeordnet sein. Bei der Klebeschicht kann es sich um eine solche handeln, welche bereits bei Raumtemperatur adhäsive Eigenschaften besitzt.
Nach einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens kann es sich bei der Klebeschicht alternativ auch um eine aufschmelzbare Schicht handeln, welche erst unter Einfluss von Wärme deren adhäsiven Eigenschaften entwickelt. Bevorzugt kann die Kunststofffolie hierzu als Duplofolie ausgebildet sein. Unter einer Duplofolie ist eine zweischichtige bzw. -lagige Folie zu verstehen, die eine erste tragende Schicht in Form einer Tragschicht und eine zweite Schicht in Form der Klebeschicht umfasst. Trag- und Klebeschicht sind dabei mechanisch fest miteinander verbunden, beispielsweise mittels Koextrusion. In diesem Zusammenhang kann die Klebeschicht in besonders bevorzugter Weise aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildet sein, welche durch gezielte Hitzeeinwirkung entsprechende aufschmelzbar ist.
Durch den zuvor geschilderten Aufbau der Kunststofffolie als Duplofolie ist deren Handhabung als überaus einfach anzusehen, da die adhäsiven Eigenschaften ihrer aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildeten Klebeschicht durch einen Wärmeeintrag und somit erst zu einem gewünschten Zeitpunkt vorherrschen. Hierdurch können Schaumstoffkörper und Kunststofffolie unter Verzicht auf die ansonsten durchgehend bestehende Klebewirkung der Klebeschicht berücksichtigende Mittel und Maßnahmen miteinander kombiniert werden, bevor die zumindest bereichsweise Anheftung der Kunststofffolie an dem Schaumstoffkörper erfolgt. In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, dass die aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildete Klebeschicht einen gegenüber der Tragschicht niedrigeren Schmelzpunkt besitzt. Auf diese Weise bleibt die Tragschicht auch unter der zum Aufschmelzen der Klebeschicht erforderlichen Temperatur formstabil.
Um das erfindungsgemäße Absorberelement auf möglichst praktikable und mit nur wenig Aufwand einhergehende Weise an dem zu bedämpfenden Flächenbereich anordnen zu können, kann dieses bevorzugt für eine stoffschlüssige Verbindung vorbereitet sein. Mit anderen Worten kann das Absorberelement bereits so ausgestaltet und präpariert sein, dass dieses an seinem bestimmungsgemäßen Ort ohne das Erfordernis weiterer Mittel und/oder Maßnahmen direkt festlegbar ist.
So sieht die Erfindung die mögliche Anordnung einer Transferkleberlage vor, durch welche das Absorberelement mit dem jeweiligen Flächenbereich verbindbar ist. Hierzu kann die Transferkleberlage unmittelbar an dem Absorberelement selbst angeordnet sein, so dass dessen einfach realisierbare Befestigung ermöglicht ist. In vorteilhafter Weise ist dann die dem Schaumstoffkörper abgewandte Außenseite jener Kunststofffolie mit der Transferkleberlage kaschiert, welche auf der die strukturierte Oberfläche aufweisenden Seite des Schaumstoffkörpers gelegen ist; insbesondere an der zweiten Deckfläche.
Dabei kann die Transferkleberlage die Außenseite der in Rede stehenden Kunststofffolie entweder vollständig oder nur bereichsweise bedecken. So ist neben einer vollflächigen Erstreckung besagter Transferkleberlage über die Außenseite der Kunststofffolie beispielsweise auch deren streifige oder punktuelle Anordnung denkbar. Die Ausgestaltung in der Anordnung der Transferkleberlage kann sich beispielsweise an dem erforderlichen Verbund orientieren, wobei mit zunehmender Fläche der in Einbaulage zwischen der zugehörigen Kunststofffolie und dem Flächenbereich eingegliederten Transferkleberlage insbesondere die Belastbarkeit der Verbindung erhöht wird. Auch kann dabei die mechanische Belastbarkeit der mit der Transferkleberlage ausgestatteten Kunststofffolie entsprechend Berücksichtigung finden, da die bei Belastung in ihr auftretenden Spannungen mit zunehmender Flächengröße der Transferkleberlage reduzierbar sind.
Hinsichtlich des verwendeten Klebers für die Transferkleberlage kann es sich um einen bereits bei Raumtemperatur adhäsive Eigenschaften aufweisenden Kleber handeln, welcher keiner nachträglichen Aktivierung bedarf. Die Transferkleberlage ist dann bevorzugt nach außen hin mit einer Trennlage aus einem geeigneten Material abgedeckt, so dass ein Anhaften erst nach dem Entfernen der Trennlage ermöglicht ist. Hierdurch wird beispielsweise die Verarbeitbarkeit während der Herstellung des Absorberelements aber auch dessen Lagerung sowie sein Transport und die Handhabung insgesamt erleichtert oder gar erst ermöglicht. Als geeignete Trennlage kann ein imprägniertes oder beschichtetes Trägerpapier dienen, beispielsweise ein Öl-, Silikon- oder Wachspapier.
Alternativ oder in Ergänzung hierzu kann der Kleber der Transferkleberlage so ausgebildet sein, dass deren adhäsive Eigenschaft erst thermisch aktiviert werden müssen. Weiterhin ist auch eine Ausgestaltung des Klebers der Transferkleberlage denkbar, welche eine Aktivierung mittels mechanischen Drucks erfordert. Die zuletzt genannten Möglichkeiten können ohne die Notwendigkeit einer Trennlage auskommen, da die adhäsive Eigenschaft dabei erst bei Bedarf gezielt aktivierbar ist.
Im Rahmen der Erfindung wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der umlaufende Rand des Absorberelements zumindest abschnittsweise als Befestigungskante mit erhöhter mechanischer Stabilität ausgebildet ist. Eine solche Befestigungskante kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass der Schaumstoffkörper hinsichtlich seiner sich zwischen den Deckflächen erstreckenden Tiefe im Bereich des Randes komprimiert ist. Besagte Komprimierung ist dabei so zu verstehen, dass der Schaumstoffkörper in jenem Bereich derart zusammengedrückt ist, dass dessen Deckflächen einander angenähert sind. In diesem Zusammenhang wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Schaumstoffkörper an beiden seiner Deckflächen eine Kunststofffolie aufweist, welche unter Ausbildung der Befestigungskante einander angenähert sind.
In besonders bevorzugter Weise kann der Schaumstoffkörper dabei derart stark im Bereich der Befestigungskante komprimiert sein, dass die Klebeschichten der beidseitig vorhandenen Kunststofffolien diesen hinsichtlich ihrer adhäsiven Eigenschaften insofern durchdringen, als dass eine Verbindung zwischen diesen ausgebildet ist. Mit anderen Worten können die sich gegenüberliegenden Kunststofffolien durch zusammendrücken des Schaumstoffkörpers derart nah einander angenähert sein, dass der aufgeschmolzene thermoplastische Kunststoff den Schaumstoffkörper von seinen beiden Deckflächen aus durchdringt. Nach dem Abkühlen des thermoplastischen Kunststoffs bleibt so die Form der Befestigungskante erhalten, deren Festigkeit zudem durch den erhärteten thermoplastischen Kunststoff erhöht ist.
Gegenüber dem an sich weichen Schaumstoffkörper bietet die so ausgebildete Befestigungskante mechanisch belastbare Bereiche.
Gemäß einer Weiterentwicklung und in Ergänzung oder alternativ zu den zuvor aufgezeigten Möglichkeiten zur Befestigung des Absorberelements kann nun auch eine dergestalt ausgebildete Befestigungskante des Absorberelements genutzt werden, um dieses an einem Flächenbereich festzulegen.
In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, dass die Befestigungskante wenigstens eine durch diese hindurch angeordnete Öffnung aufweisen kann. So kann die Öffnung beispielsweise als Durchgangsloch ausgestaltet sein. Selbstverständlich sind auch diverse andere Querschnittsformen für besagte Öffnung denkbar, beispielsweise vier-, recht- oder mehreckige. Unabhängig von der eigentlichen Form der Öffnung ist diese dann dazu ausgebildet, um ein Befestigungsmittel aufnehmen zu können. Ein geeignetes Befestigungsmittel kann beispielsweise bereits an dem zu bedämpfenden Flächenbereich vorhanden sein oder zunächst angeordnet werden, um das Absorberelement daran zu befestigen. Auch kann das Befestigungsmittel erst vor Ort durch die Öffnung hindurch in oder an dem zu bedämpfenden Flächenbereich festgelegt werden, beispielsweise in Form eines Bolzens oder einer Schraube.
Alternativ oder ergänzend kann zumindest eine Öffnung für ein Befestigungsmittel in der Fläche des Absorberelements ausgebildet sein.
Besonders bevorzugt kann ein geeignetes Befestigungsmittel stiftförmig ausgebildet sein und an seinem dem zu bedämpfenden Oberflächenbereich gegenüberliegenden freien Ende eine Verdickung besitzen. Diese bildet dann eine Hinterschneidung, welche hinter einen Teil des die Öffnung begrenzenden Randes des Absorberelements greift, um dieses zu halten.
Als geeignete alternative Befestigungsmittel haben sich Druckknöpfe erwiesen, deren zwei ineinandergreifende Komponenten einerseits am Absorberelement, z.B. in eine in diesem ausgebildeten Öffnung, und andererseits an der zu bedämpfenden Fläche angeordnet sind.
Das nunmehr vorgestellte Absorberelement zeichnet sich durch dessen einfache Herstellung sowie überaus leichte Montage an einem Flächenbereich aus. Insbesondere die gegenüber dem Stand der Technik quasi um 180° gedrehte Montage des Absorberelements über seine strukturierte Oberfläche ermöglicht es, die demgegenüber ebene bzw. glatte erste Deckfläche als Sichtfläche zu verwenden. Aufgrund der mit der Kunststofffolie überspannten strukturierten Oberfläche der zweiten Deckfläche ist gleichzeitig auch deren äußere Form als eben bzw. glatt ausgestaltet, wodurch sich die Montage des Absorberelements trotz Ausrichtung seiner strukturierten Oberfläche zum zu bedämpfenden Oberflächenbereich hin überaus leicht gestaltet.
Weiterhin ist durch die mögliche Anordnung der am Rand gelegenen Befestigungskante(n) eine Verfestigung des Absorberelements gegeben, welche sowohl dessen Handhabung als auch Befestigung erleichtert. Insbesondere die Eignung der Befestigungskante zur Anbringung des Absorberelements ist dabei hervorzuheben. Durch die Wahl und Ausrichtung hinsichtlich des Aufbaus des Schaumstoffkörpers weist das Absorberelement auch gegenüber mittel- und/oder tieffrequenten Schallanteilen eine hohe Wirksamkeit aus, was insbesondere bei bekannten Membranresonatoren nicht gegeben ist.
Weiterhin ist die Erfindung auf eine Absorberanordnung gerichtet, welche neben einem wie zuvor aufgezeigten erfindungsgemäßen Absorberelement wenigstens ein geeignetes Befestigungsmittel umfasst, um das Absorberelement mit einem zu bedämpfenden Flächenbereich zu verbinden. Das Befestigungsmittel ist hierzu derart ausgestaltet, dass es mit dem Rand des Absorberelements korrespondiert. Hierzu kann das Befestigungsmittel beispielsweise als Winkelprofil ausgebildet sein, welches zu einer Befestigung an der zu bedämpfenden Fläche vorgesehen und bevorzugt auch dazu eingerichtet ist. Besonders bevorzugt kann der Rand dabei zumindest abschnittsweise die zuvor aufgezeigte, durch Verpressen erzeugte Befestigungskante aufweisen, welche dann mit dem Befestigungsmittel korrespondiert. Jedoch auch ein nicht verpresster Randbereich des Absorberelements ist grundsätzlich dazu geeignet, mit einem geeigneten Befestigungsmittel wie z.B. einem oder mehreren Winkelprofilen zusammenzuwirken, in die das Absorberelement randseitig eingeschoben wird, so dass es dort mechanisch an der zu bedämpfenden Fläche gehalten wird. Hierauf wird im Folgenden noch genauer eingegangen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Absorberanordnung kann das Befestigungsmittel als Schienenelement ausgebildet sein oder ein solches umfassen. Die Grundidee der Erfindung besteht dabei in der Anordnung des Schienenelements an dem zu bedämpfenden Flächenbereich, um das Absorberelement zu halten. In vorteilhafter Weise kann das Schienenelement hierzu wenigstens eine Hinterschneidung aufweisen, hinter welche der Rand des Absorberelements in Einbaulage greift. Besonders bevorzugt kann das Absorberelement dabei die zuvor aufgezeigte Befestigungskante besitzen, welche dann in geeigneter Weise im haltenden Eingriff mit dem Schienenelement steht.
Das als Schienenelement ausgestaltete oder ein solches aufweisendes Befestigungsmittel kann hierzu beispielsweise einen L- oder Z-förmigen oder einen U- bzw. C-förmigen Querschnitt besitzen, wobei der Rand oder die Befestigungskante des Absorberelements zumindest bereichsweise, wenigstens teilweise hinter einem Schenkel (L- oder Z-Form) oder zwischen zwei Schenkeln (U- bzw. C-Form) des Schienenelements anordenbar ist.
Alternativ oder in Ergänzung hierzu kann das Befestigungsmittel auch als Clipelement ausgestaltet sein oder ein solches umfassen. Unter einem Clipelement wird ein solches Befestigungsmittel verstanden, welches eine rastende Verbindung erlaubt; vorliegend mit dem Absorberelement. Hierzu ist das Clipelement dazu vorgesehen, um mit dem zu bedämpfenden Flächenbereich verbunden zu werden, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung. In vorteilhafter Weise weist das Absorberelement in dieser Kombination die mit wenigstens einer Öffnung versehene Befestigungskante auf, so dass das Clipelement mit der Öffnung in einen rastenden Eingriff gelangen kann.
Die Vorteile sowie mögliche Weiterentwicklungen der erfindungsgemäßen Absorberanordnung wurden auch bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Absorberelement näher erläutert, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen an dieser Stelle auf die vorherigen Ausführungen hierzu verwiesen wird. Die in diesem Zusammenhang aufgezeigten Merkmale eines erfindungsgemäßen Dämpfungselements sowie bevorzugter Weiterbildungen desselben gelten für das erfindungsgemäße Absorberelement entsprechend und werden in deren möglichen Kombination mit diesem ausdrücklich mit beansprucht.
Nach der Erfindung ist eine vielfältige Verwendung des erfindungsgemäßen Absorberelements und/oder der Absorberanordnung vorgesehen. Grundsätzlich ist dieses dazu ausgebildet, um an einem Flächenbereich eines Gerätes oder Fahrzeuges angeordnet zu werden. In seiner Anordnung dient es der Dämpfung des Luftschalls, so dass die Intensität der von dem Gerät oder Fahrzeug ausgehenden Geräusche weitestgehend reduziert ist. Denkbare Anwendungsbereiche hierfür wären beispielsweise im Zusammenhang mit einem Lastkraftwagen, Bus, Personenwagen oder einer Landmaschine. Weiterhin wäre die Anwendung in oder an einem Haushaltsgerät, beispielsweise in oder an einer Waschmaschine, einem Wäschetrockner, einer Spülmaschine, einer Dunstabzugshaube oder einem Staubsauger denkbar. Auch im Bereich der Haustechnik ist ein erfindungsgemäßes Absorberelement vorteilhaft einsetzbar, z.B. zur Verringerung der Schallemission einer Wärmepumpe, eines Kompressors oder auch des Brenners eines Heizkessels. Diese Aufzählung ist als nicht abschließend anzusehen, sondern dient lediglich der beispielhaften Konkretisierung möglicher Anwendungsbereiche.
Auch ist es Inhalt der Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Absorberelements gerichtet, dessen Maßnahmen einen einfachen und somit kostengünstigen Aufbau für ein solches Absorberelement ermöglichen. Besonders bevorzugt kann es sich bei dem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Absorberelement um jenes erfindungsgemäße Absorberelement handeln, welches zuvor näher vorgestellt wurde.
Zur Herstellung eines Absorberelements werden folgende Schritte vorgeschlagen:

– Bereitstellung eines plattenförmigen Schaumstoffkörpers, welcher eine erste Deckfläche mit einer ebenen Oberfläche und eine der ersten Deckfläche abgewandte zweite Deckfläche mit einer strukturierten Oberfläche besitzt,
– Bereitstellen einer Kunststofffolie, welche eine äußere Klebeschicht aufweist,
– Aufbringen der Kunststofffolie auf die strukturierte Oberfläche der zweiten Deckfläche des Schaumstoffkörpers derart, dass deren Klebeschicht zumindest bereichsweise mit der strukturierten Oberfläche verbunden wird.

Erfindungsgemäß wird die Kunststofffolie dabei durch einen Rollenkörper auf die strukturierte Oberfläche der zweiten Deckfläche aufgewalzt.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie mögliche Weiterentwicklungen in Bezug auf die Merkmale des herzustellenden Absorberelements wurden unter anderem bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Absorberelement näher erläutert, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen an dieser Stelle auf die vorherigen Ausführungen hierzu verwiesen wird. Die in diesem Zusammenhang aufgezeigten Merkmale und Maßnahme gelten für das erfindungsgemäße Verfahren entsprechend und werden in deren möglichen Kombination mit diesem ausdrücklich mit beansprucht.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die verwendete Kunststofffolie dabei als Duplofolie ausgebildet sein. Hierzu kann diese zwei mechanisch miteinander verbundene Schichten besitzen, welche sich aus der Klebeschicht und einer Tragschicht zusammensetzen. In besonders vorteilhafter Weise ist die Klebeschicht dabei aus thermoplastischem Kunststoff gebildet, welcher einen gegenüber der Tragschicht niedrigeren Schmelzpunkt aufweist. Hierdurch besteht die Möglichkeit der thermischen Aktivierung der Klebeschicht, wozu der Rollenkörper entsprechend beheizbar ausgeführt ist.
Hierdurch kann die Kunststofffolie bei einer Temperatur des Rollenkörpers von größer 100° C bis 200° C aufgewalzt werden. Selbstverständlich kann die verwendete Temperatur auch über 200° C liegen, wobei das nach oben offene Intervall dann durch die Temperaturbeständigkeit der Tragschicht begrenzt ist. Hiernach kann sich der mögliche Temperaturbereich sowohl vergrößern aber auch verkleinern, wobei die Obergrenze durch das Material der Tragschicht individuell bestimmt ist.
Um eine einfache Befestigung des Absorberelements an seinem bestimmungsgemäßen Flächenbereich zu ermöglichen, kann dieses mit einer geeigneten Transferkleberlage kaschiert werden. In bevorzugter Weise kann hierzu die Kunststofffolie auf ihrer dem Schaumstoffkörper abgewandten Außenseite mit der Transferkleberlage kaschiert werden. Es versteht sich von selbst, dass hierbei jene Kunststofffolie gemeint ist, welche auf der die strukturierte Oberfläche aufweisenden Seite bzw. Deckfläche des Schaumstoffkörpers gelegen ist. Grundsätzlich kann besagte Transferkleberlage entweder bereits vor oder erst nach ihrem Aufwalzen der Kunststofffolie auf diese aufkaschiert werden.
Um ein unerwünschtes Anhaften beispielsweise an dem zum Aufkaschieren genutzten Werkzeug zu verhindern, ist die Transferkleberlage mit einer geeigneten Trennlage abgedeckt. Diese kann in vorteilhafter Weise bereits mit der Transferkleberlage verbunden sein und so zusammen mit dieser aufkaschiert werden. Auf diese Weise ist es auch möglich, die Kombination aus Kunststofffolie und Transferkleberlage sowie Trennlage in einem einzelnen Arbeitsgang auf die entsprechende Seite des Schaumstoffkörpers aufzubringen.
Nach der Erfindung kann die Transferkleberlage selbstverständlich auch erst dann auf die Außenseite der Kunststofffolie aufgebracht werden, nachdem die Kunststofffolie bereits auf dem Schaumstoffkörper angeordnet ist. Dabei ist vorgesehen, dass Transferkleberlage und Trennlage gemeinsam mittels Aufwalzen aufgebracht werden, indem ein Rollenkörper auf der die Transferkleberlage abdeckenden Trennlage abgerollt wird.
Grundsätzlich kann das Aufwalzen mittels eines Rollenkörpers auch genutzt werden, um alternativ die bereits aus Kunststofffolie und Transferkleberlage sowie Trennlage bestehende Einheit auf die zugehörige Seite des Schaumstoffkörpers aufzubringen.
Nach einer vorteilhaften Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es sich bei der Transferkleberlage auch um eine solche handeln, welche thermisch aktivierbar ist. In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, dass das Aufwalzen der Transferkleberlage auf die Kunststofffolie bei einer Temperatur des Rollenkörpers von größer 80° C bis 100° C durchgeführt werden kann.
Alternativ kann ein erfindungsgemäßes Absorberelement vorteilhaft mittels eines Thermoformprozesses hergestellt werden. Hierzu wird ein Materialverbund zumindest bestehend aus Schaumstoffkörper sowie einer auf dessen strukturierter Oberfläche angeordneten Kunststofffolie in die Kavität eines beheizten Thermoformwerkzeugs eingebracht, die nachfolgend geschlossen wird, so dass sich Folie und Schaumstoffkörper wie vorstehend beschrieben zu einer mechanischen Einheit verbinden. Insbesondere ist eine Herstellung mittels Thermoformen vorteilhaft, wenn der Schaumstoffkörper beidseitig mit einer Kunststofffolie versehen wird, und insbesondere dann, wenn die randseitigen Bereich des Absorberelements verpresst werden sollen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger in den Zeichnungen schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes strukturiertes Absorberelement,
2 einen Schnitt durch eine das Absorberelement aus 1 umfassende erfindungsgemäße Absorberanordnung sowie
3 die erfindungsgemäße Absorberanordnung aus 2 in einer alternativen Ausgestaltung in derselben Darstellungsweise.
Aus 1 geht der schematische Aufbau eines erfindungsgemäßen strukturierten Absorberelements 1 hervor. Vorliegend ist das Absorberelement 1 hierzu in einem Schnitt gezeigt, so dass dessen geschichteter Aufbau verdeutlicht ist. Der hier gezeigte und sich aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich auf einen Abschnitt des Absorberelements 1 beschränkende Schnitt kann als Längs- oder Querschnitt ausgeführt sein.
Das Absorberelement 1 umfasst im Wesentlichen einen Schaumstoffkörper 2, welcher in nicht näher gezeigter Weise plattenförmig ausgebildet ist. Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen des Schaumstoffkörpers 2 denkbar, sofern der jeweilige Einbauort eine abweichende Formgebung hiervon erfordert. Aufgrund seiner plattenförmigen Ausgestaltung besitzt der Schaumstoffkörper 2 zwei sich gegenüberliegende und somit voneinander weg weisende Deckflächen 3, 4. Die mit Bezug auf die Darstellung von 1 wird die nach unten weisende als erste Deckfläche 3 bezeichnet, während die demgegenüber nach oben weisende als zweite Deckfläche 4 benannt ist.
Wie zu erkennen, weist die (untere) erste Deckfläche 3 eine ebene bzw. glatte Oberfläche auf. Die (obere) zweite Deckfläche 4 hingegen besitzt eine strukturierte Oberfläche mit einzelnen Erhebungen 5. Die hier gezeigten Erhebungen 5 können als noppen- oder pyramidenförmig bezeichnet werden, so dass es sich bei dem Schaumstoffkörper 2 um einen aus Profilschaumstoff handelt. Aufgrund der ineinander übergehenden Formen der nebeneinander angeordneten, vorspringenden Erhebungen 5 ergibt sich vorliegend ein im Schnitt alternierender, insbesondere sinusförmiger Oberflächenverlauf.
Eine sich zwischen den beiden Deckflächen 3, 4 erstreckende Tiefe a des Schaumstoffkörpers 2 setzt sich vorliegend aus einer Dicke b und einer Höhe c der Erhebungen 5 zusammen. Dabei reicht die Dicke b von der (unteren) ersten Deckfläche 3 bis hinauf zu einer Ebene d, bis zu welcher ein zwischen jeweils zwei Erhebungen 5 gelegener Grund 6 der strukturierten Oberfläche herab reicht. Dementsprechend erstreckt sich die Höhe c der Erhebungen 5 von der Ebene d und somit von dem Grund 6 der strukturierten Oberfläche hinauf bis zu einem freien Ende 7 der Erhebungen 5. Die freien Enden 7 der Erhebungen 5 können aufgrund der vorliegenden Ausgestaltung auch als Kuppen oder Spitzen bezeichnet werden.
Das hier beispielhaft gezeigte Verhältnis von Höhe c der Erhebungen 5 zur restlichen Dicke b des Schaumstoffkörpers 2 beträgt 1:1.
Ersichtlich ist auf der Seite bzw. der (oberen) zweiten Deckfläche 4 des Schaumstoffkörpers 2 eine Folie angeordnet, bei welcher es sich um eine Kunststofffolie 8 handelt. Dabei ist besagte Kunststofffolie 8 derart auf den freien Enden 7 der einzelnen Erhebungen 5 gelegen, dass die Kunststofffolie 8 sich in einer im Wesentlichen geraden Ebene erstreckt. Vorliegend ist die Ausdehnung der Kunststofffolie 8 auf der zweiten Deckfläche 4 als parallel zum Verlauf der (unteren) ersten Deckfläche 3 und/oder der Ebene d zu bezeichnen.
Bei der hier in Rede stehenden Kunststofffolie 8 handelt es sich um eine Duplofolie, welche einen entsprechend zweischichtigen bzw.- lagigen Aufbau aufweist. Hierbei setzt sich die Kunststofffolie 8 aus insgesamt zwei mechanisch fest miteinander verbundenen Schichten bzw. Lagen zusammen, von denen eine erste als Tragschicht 8a und eine zweite als Klebeschicht 8b ausgebildet ist. Die Klebeschicht 8b in vorliegend aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildet, welcher durch gezielte Hitzeeinwirkung entsprechende aufschmelzbar ist. Hierzu weist die Klebeschicht 8b einen gegenüber der Tragschicht 8a niedrigeren Schmelzpunkt auf. Auf diese Weise ist die Kunststofffolie 8 durch ihre Klebeschicht 8b zumindest bereichsweise mit der zweiten Deckfläche 4; insbesondere mit den freien Enden 7 der einzelnen Erhebungen 5 des Schaumstoffkörpers 2 fest verbunden.
Mit Blick auf die gegenüberliegende (untere) erste Deckfläche 3 wird deutlich, dass auf dieser ebenfalls eine Kunststofffolie 8 angeordnet ist. Vorliegend weist auch die auf der glatten Seite des Schaumstoffkörpers 2 angeordnete Kunststofffolie 8 denselben Aufbau aus Tragschicht 8a und Klebeschicht 8b auf, wie bereits im Zusammenhang mit der auf der strukturierten Oberfläche angeordneten Kunststofffolie 8 ausgeführt. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird an dieser Stelle auf die vorherigen Ausführungen hierzu verwiesen.
Zurückkommend auf die Kunststofffolie 8 der zweiten Deckfläche 4 weist das Absorberelement 1 der 1 zusätzlich eine Möglichkeit auf, um auf einfache Weise mit einem anderen Körper verbunden zu werden. Hierzu ist auf einer dem Schaumstoffkörper 2 abgewandten Außenseite 9 der Kunststofffolie 8 zusätzlich eine Transferkleberlage 10 gelegen, mit welcher die Kunststofffolie 8 kaschiert ist. Über die Transferkleberlage 10 ist es möglich, das Absorberelement 1 der 1 beispielsweise an einem zu bedämpfenden Flächenbereich E anzuordnen, welcher vorliegend nur mit seinem Bezugszeichen angedeutet ist. Erfindungsgemäß ist die an der zweiten Deckfläche 4 und somit der strukturierten Oberfläche des Schaumstoffkörpers 2 gelegene Kunststofffolie 8 dazu vorgesehen, in Einbaulage dem Flächenbereich E zugewandt zu sein.
Da die adhäsiven Eigenschaften der Transferkleberlage 10 erst zum Einbau des Absorberelements 1 aus 1 benötigt werden, ist die Transferkleberlage 10 vorliegend mit einer Trennlage 11 abgedeckt. Bei der Trennlage 11 kann es sich beispielsweise um ein Öl-, Silikon- oder Wachspapier handeln. Alternativ hierzu kann die Transferkleberlage 10 auch in nicht näher gezeigter Weise mittels mechanischen Drucks oder thermisch hinsichtlich seiner adhäsiven Eigenschaft aktivierbar sein, so dass keine Notwendigkeit zur Anordnung der somit fakultativen Trennlage 11 vorliegt.
2 zeigt eine erste Variante einer erfindungsgemäßen Absorberanordnung 12, welche wenigstens ein erfindungsgemäßes Absorberelement 1 umfasst. Bei dem hier gezeigten Absorberelement 1 handelt es sich um jenes aus 1, wobei vorliegend ein alternatives Befestigungskonzept vorgestellt wird. Hierdurch kann die Anordnung der in 1 enthaltenen Transferkleberlage 10 und somit auch der Trennlage 11 entfallen, wir in 2 ersichtlich.
Wie zu erkennen, ist in 2 auch ein Teil eines umlaufenden Randes 13 des Absorberelements 1 dargestellt, welcher für das hier gezeigte alternative Befestigungskonzept eine spezielle Formgebung aufweist. An dieser Stelle ist zu betonen, dass die Ausgestaltung des Randes 13 nicht der Ausgestaltung in 1 entsprechen muss. Mit anderen Worten kann der in 1 nicht gezeigte Rand 13 gerade ausgestaltet sein, so dass die in 1 strichpunktiert angedeuteten Abschnittsgrenzen auch als Ende des Absorberelements 1 aufgefasst werden können.
Ersichtlich ist insbesondere der Schaumstoffkörper 2 im Bereich des Randes 13 deutlich komprimiert. Durch dessen Komprimierung sind die an den beiden Deckflächen 3, 4 gelegenen Kunststofffolien 8 unter Ausbildung einer Befestigungskante 14 des Absorberelements 1 entsprechend nah einander angenähert. Dabei wurde der am Rand 13 gelegene Bereich des Schaumstoffkörpers 2 in nicht näher gezeigter Weise derart stark durch den Kleber der aufgeschmolzenen Klebeschichten 8b der beiden Kunststofffolien 8 durchdrungen, dass diese quasi miteinander verbunden sind. Aufgrund des aufgeschmolzenen und nunmehr wieder ausgehärteten Klebers der Klebeschichten 8b weist die Befestigungskante 14 eine entsprechende Festigkeit auf, so dass deren Flexibilität gegenüber dem restlichen Absorberelement 1 und insbesondere dessen Schaumstoffkörper 2 deutlich verringert ist.
Um das so ausgestaltete Absorberelement 1 zur Dämpfung von Luftschall an dem Flächenbereich E anzuordnen, umfasst die Absorberanordnung 12 ein mit dem Rand 13 des Absorberelements 1 korrespondierendes Befestigungsmittel 15. Erkennbar ist das Befestigungsmittel 15 vorliegend als Schienenelement ausgestaltet, welches einen Z-förmigen Querschnitt besitzt. Damit besitzt das Befestigungsmittel 15 einen Steg 15a, welcher endseitig rechtwinklig zu diesem angeordnete und in unterschiedlichen Richtungen voneinander weg weisende Schenkel 15b, 15c aufweist. Das Befestigungsmittel 15 steht dabei über einen ersten Schenkel 15b mit dem Flächenbereich E in Kontakt, während der gegenüberliegende zweite Schenkel 15c die Befestigungskante 14 zumindest teilweise umgreift. Um das Absorberelement 1 an dem Flächenbereich E zu halten, ist das Befestigungsmittel 15 zudem über ein weiteres Befestigungsmittel 16 mit dem zu bedämpfenden Flächenbereich E verbunden, welches hierzu durch den ersten Schenkel 15b angeordnet ist.
3 zeigt eine zweite Variante der erfindungsgemäßen Absorberanordnung 12, welche eine Alternative zu der in 2 vorgestellten ersten Variante darstellt. Ersichtlich weist dabei das Absorberelement 1 denselben Aufbau wie in 2 auf; insbesondere den Verzicht auf die Anordnung der Transferkleberlage 10 mitsamt der Trennlage 11.
Zusätzlich besitzt die Befestigungskante 13 des Absorberelements 1 vorliegend eine durch die Befestigungskante 13 hindurch angeordnete Öffnung 17, welche der Aufnahme des Befestigungsmittels 15 dient. Erkennbar ist das Befestigungsmittel 15 hierbei nicht als Schienenelement, sondern als Clipelement ausgeführt. Um das Absorberelement 1 an dem Flächenbereich E zu halten, ist das als Clipelement ausgestaltete Befestigungsmittel 15 durch die Öffnung 17 der Befestigungskante 13 hindurch geführt und an dem Flächenbereich E festgelegt. Dabei weist das Befestigungsmittel 15 eine Rastfunktion auf, welche vorliegend durch zwei abgespreizte Flügel 15d, 15e schematisch angedeutet ist.
Auch wenn das in beiden Varianten der 2 und 3 gezeigte Befestigungsmittel 15 in dem Flächenbereich E verankert dargestellt ist, kann dieses selbstverständlich auch ein Bestandteil des Flächenbereichs E selbst sein. Insofern ist die hier gewählte Darstellung nicht als Beschränkung des Erfindungsgedankens zu verstehen, sondern stellt lediglich eine mögliche Ausführungsform dar. Denkbar hierfür wären beispielsweise materialeinheitlich einstückig ausgebildete Formen des Befestigungsmittels 15 zusammen mit dem Flächenbereich E, um das Absorberelement 1 an dem Flächenbereich E zu halten. Zur beispielhaften Verdeutlichung sei ein Gehäuses eines Gerätes genannt, welches entsprechend materialeinheitlich einstückig mit diesem verbundene Befestigungsmittel 15 aufweist.
Bezugszeichenliste

1: Absorberelement
2: Schaumstoffkörper von 1
3: erste Deckfläche von 1
4: zweite Deckfläche von 1
5: Erhebung von 1 an 4
6: Grund von 1 an 4 zwischen 5
7: freies Ende von 5
8: Kunststofffolie auf 4 (und 3)
8a: Tragschicht von 8
8b: Klebeschicht von 8
9: Außenseite von 8
10: Transferkleberlage auf 8
11: Trennlage auf 10
12: Absorberanordnung
13: Rand von 1
14: Befestigungskante von 1 an 13
15: Befestigungsmittel
15a: Steg von 15
15b: Schenkel von 15
15c: Schenkel von 15
15d: Flügel von 15
15e: Flügel von 15
16: Befestigungsmittel
17: Öffnung in 14
a: Tiefe von 1 (b + c)
b: Dicke von 1
c: Höhe von 5
d: Ebene
E: Flächenbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 8230969 B2 [0008, 0010]

Claims

Strukturiertes Absorberelement zur Luftschall dämpfenden Anordnung an einem Flächenbereich (E), umfassend einen plattenförmigen Schaumstoffkörper (2) mit einer zumindest bereichsweise auf diesem angeordneten Kunststofffolie (8), wobei eine erste Deckfläche (3) des Schaumstoffkörpers (2) eine ebene Oberfläche besitzt und eine der ersten Deckfläche (3) abgewandte zweite Deckfläche (4) des Schaumstoffkörpers (2) eine strukturierte Oberfläche aufweist, gekennzeichnet durch eine Anordnung der Kunststofffolie (8) auf jener Seite des Schaumstoffkörpers (2), welche die zweite Deckfläche (4) mit der strukturierten Oberfläche aufweist, wobei die Kunststofffolie (8) dazu vorgesehen ist, in Einbaulage dem Flächenbereich (E) zugewandt zu sein.
Absorberelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierte Oberfläche einzelne Erhebungen (5) besitzt, welche an der zweiten Deckfläche (4) des Schaumstoffkörpers (2) vorspringen, wobei die Kunststofffolie (8) derart auf den Erhebungen (5) angeordnet ist, dass die Kunststofffolie (8) sich in einer Ebene erstreckt.
Absorberelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der ersten ebenen Deckfläche (3) des Schaumstoffkörpers (2) eine weitere Kunststofffolie (8) angeordnet ist.
Absorberelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie (8) eine zumindest bereichsweise auf dieser angeordnete, dem Schaumstoffkörper (2) zugewandte Klebeschicht (8b) besitzt, durch welche die Kunststofffolie (8) mit der strukturierten Oberfläche der zweiten Deckfläche (4) verbunden ist.
Absorberelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeschicht (8b) aus thermoplastischem Kunststoff gebildet ist, welcher mit einer Tragschicht (8a) der Kunststofffolie (8) zu einer zweischichtigen Duplofolie verbunden ist, wobei der thermoplastische Kunststoff der Klebeschicht (8b) einen gegenüber der Tragschicht (8a) niedrigeren Schmelzpunkt besitzt.
Absorberelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Transferkleberlage (10), mit welcher die Kunststofffolie (8) auf ihrer dem Schaumstoffkörper (2) abgewandten Außenseite (9) zumindest bereichsweise kaschiert ist.
Absorberelement nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Ausbildung der Transferkleberlage (10) derart, dass deren adhäsive Eigenschaft mittels mechanischem Druck oder thermisch aktiviert ist.
Absorberelement nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Trennlage (11), mit welcher die Transferkleberlage (10) abgedeckt ist.
Absorberelement nach einem der Ansprüche 3 bis 8, gekennzeichnet durch einen umlaufenden Rand (13), wobei der Schaumstoffkörper (2) im Bereich des Randes (13) zumindest abschnittsweise durch Annäherung der an den Deckflächen (3, 4) gelegenen Kunststofffolien (8) unter Ausbildung einer Befestigungskante (14) komprimiert ist.
Absorberelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungskante (14) wenigstens eine durch diese hindurch angeordnete Öffnung (17) aufweist, wobei die Öffnung (17) zur Aufnahme eines Befestigungsmittels (15) vorgesehen ist.
Absorberanordnung zur Dämpfung von Luftschall, umfassend wenigstens ein strukturiertes Absorberelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 sowie ein mit einem Rand (13) des Absorberelements (1) korrespondierendes Befestigungsmittel (15), welches dazu vorgesehen und ausgebildet ist, das Absorberelement (1) mit einem zu bedämpfenden Flächenbereich (E) zu verbinden.
Absorberanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (15) ein Schienenelement ist, wobei das Schienenelement eine an dem Rand (13) des Absorberelements (1) angeordnete Befestigungskante (14) zumindest abschnittsweise wenigstens teilweise umgreift, um das Absorberelement (1) an dem Flächenbereich (E) zu halten.
Absorberanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (15) ein Clipelement ist, wobei das Clipelement in einer Öffnung (17) einer an dem Rand (13) des Absorberelements (1) angeordnete Befestigungskante (14) rastend anordenbar ist, um das Absorberelement (1) an dem Flächenbereich (E) zu halten.
Verwendung eines Absorberelements (1) oder einer Absorberanordnung (12) mit wenigstens einem Absorberelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Luftschall dämpfenden Anordnung an einem Flächenbereich (E) eines Gerätes oder Fahrzeugs, insbesondere aus der nachfolgenden Gruppe: – Lastkraftwagen – Bus – Personenwagen – Landmaschine – Waschmaschine – Wäschetrockner – Dunstabzugshaube – Geschirrspülmaschine – Staubsauger – Heizkessel incl. dessen Abgasstrang – Wärmepumpe – Kompressor.
Verfahren zur Herstellung eines Absorberelements (1), insbesondere nach einem dem Ansprüche 1 bis 10, mit folgenden Schritten: – Bereitstellen eines plattenförmigen Schaumstoffkörpers (2), welcher eine erste Deckfläche (3) mit einer ebenen Oberfläche und eine der ersten Deckfläche (3) abgewandte zweite Deckfläche (4) mit einer strukturierten Oberfläche besitzt, – Bereitstellen einer Kunststofffolie (8), welche eine äußere Klebeschicht (8b) aufweist, – Aufbringen der Kunststofffolie (8) auf die strukturierte Oberfläche der zweiten Deckfläche (4) des Schaumstoffkörpers (2) derart, dass deren Klebeschicht (8b) zumindest bereichsweise mit der strukturierten Oberfläche verbunden wird, wobei die Kunststofffolie (8) durch einen Rollenkörper auf die strukturierte Oberfläche der zweiten Deckfläche (4) aufgewalzt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeschicht (8b) aus thermoplastischem Kunststoff gebildet ist, welcher mit einer einen gegenüber dem thermoplastischen Kunststoff der Klebeschicht (8b) niedrigeren Schmelzpunkt aufweisenden Tragschicht (8a) der Kunststofffolie (8) zu einer zweischichtigen Duplofolie verbunden ist, wobei die Kunststofffolie (8) bei einer Temperatur des Rollenkörpers von größer (>) 100° C bis 200° C aufgewalzt wird.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie (8) auf ihrer dem Schaumstoffkörper (2) abgewandten Außenseite (9) vor oder nach ihrem Aufwalzen mit einer Transferkleberlage (10) kaschiert wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie (8) auf ihrer dem Schaumstoffkörper (2) abgewandten Außenseite (9) vor oder nach ihrem Aufwalzen mit einer durch eine Trennlage (11) abgedeckten Transferkleberlage (10) kaschiert wird.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferkleberlage (10) auf die Außenseite (9) der bereits auf den Schaumstoffkörper (2) angeordneten Kunststofffolie (8) aufgewalzt wird, indem ein Rollenkörper auf der Transferkleberlage (10) oder auf der die Transferkleberlage (10) abdeckenden Trennlage (11) abgerollt wird.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferkleberlage (10) bei einer Temperatur des Rollenkörpers von größer (>) 80° C bis 100° C auf die Kunststofffolie (8) aufgewalzt wird, wobei die Transferkleberlage (10) thermisch aktiviert wird.