DE102021107663B4

DE102021107663B4 - Verfahren zur Schalldämmung eines Hohlraums mit Schalldämmungskörper

Info

Publication number: DE102021107663B4
Application number: DE102021107663.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Esser; Thomas Franz Josef Bauer
Original assignee: Dbw Advanced Fiber Tech GmbH; Dbw Advanced Fiber Technologies GmbH
Current assignee: Dbw Advanced Fiber Tech GmbH; Dbw Advanced Fiber Technologies GmbH
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2041-03-27
Also published as: DE102021107663A1

Abstract

Verfahren zur Schalldämmung eines Hohlraums (6) eines zu dämmenden Gegenstands (5) mit einem oder mehreren Schalldämmungskörpern (1) zum Einsetzen in einen Hohlraum (6) des Gegenstands (5), wobei der Schalldämmungskörper (1) eine luftdichte Hülle (2) hat und einer oder mehrere elastisch verformbare Faserkörper (3) aus einem Faservlies innerhalb der Hülle (2) angeordnet sind, wobei im Herstellungszustand und/oder im Auslieferungszustand die Hülle des Schalldämmungskörpers (1) nicht evakuiert ist, mit folgenden Schritten:a) Evakuieren des von der Hülle (2) eines Schalldämmungskörpers (1) umgebenen Raums, indem ein Werkzeug (4) durch die Hülle (2) hindurchgestochen wird,b) Einsetzen des Schalldämmungskörpers (1) im evakuierten Zustand in den Hohlraum,c) Wiederbefüllen des von der Hülle (2) des Schalldämmungskörpers (1) umgebenen Raums mit einem Gas,d) sofern ein weiterer Schalldämmungskörper (1) in den Hohlraum (6) eingesetzt werden soll, Wiederholen der Schritte a) bis c) mit dem weiteren Schalldämmungskörper (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schalldämmung eines Hohlraums eines Gegenstands mit einem oder mehreren Schalldämmungskörpern geeignet zum Einsetzen in einen Hohlraum eines zu dämmenden Gegenstands.
Es ist beispielsweise in der Kraftfahrzeugtechnik bekannt, zum Schalldämmen von Fahrzeugteilen vorgeformte Schalldämmungskörper in jeweilige Hohlräume einzusetzen. Dementsprechend muss ein passgenauer Schalldämmungskörper für jeden einzelnen Hohlraum konstruiert und hergestellt werden, was aufwendig ist. Aus der DE 10 2013 101 151 A1 geht der Vorschlag hervor, einen Füllkörper derart zu gestalten, dass in einer Kunststoffhülle Schaumstofffüllmaterial in Form von Schaumstoffflocken eingebracht ist.
Aus der GB 2171180 A sind faserige Verpackungsmaterialien, deren Herstellung und deren Verwendung bekannt. Die DE 3940707 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Wärme- und/oder Schalldämmung sowie Verfahren zur Herstellung derartiger Vorrichtungen. Aus der FR 3096629 A1 sind Körper bekannt, die in Kavitäten von Fahrzeugen eingebracht werden. Die DE 10 2009 006 380 A1 beschreibt Luftschallabsorptionsformteile und Verfahren zur Herstellung dieser.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren zur Schalldämmung eines Hohlraums mit verbesserten Schalldämmungskörpern anzugeben.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 und den abhängigen Ansprüchen 2 bis 12 mit Schalldämmungskörpern der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass einer oder mehrere elastisch verformbare Faserkörper aus einem Faservlies innerhalb der Hülle angeordnet sind. Beispielsweise kann eine Vielzahl solcher Faserkörper innerhalb der Hülle angeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass der Schalldämmungskörper durch das Material der Faserkörper sehr robust und widerstandsfähig ist, insbesondere sehr temperaturfest und zudem resistent gegen eine Vielzahl von Chemikalien, insbesondere solche Chemikalien, die im Kraftfahrzeugbau eingesetzt werden. Zudem kann der Faserkörper entsprechend unempfindlich gegen Umgebungsbedingungen, insbesondere gegenüber Feuchtigkeit, gestaltet werden.
Das Faservlies kann z.B. aus Glasfasern und/oder Mineralfasern bestehen, oder aus einer Mischung unterschiedlicher Fasern. Die Faserkörper können aus dem Faservlies zum Beispiel ausgeschnitten oder ausgestanzt sein. Die Faserkörper können zum Beispiel eine im Wesentlichen quaderförmige oder würfelförmige Gestaltung haben.
Die Faserkörper können z.B. als nach einer Kompression selbstexpandierende Faserkörper ausgebildet sein. Dementsprechend verhält sich der Schalldämmungskörper derart, dass, wenn die Hülle beispielsweise durch äußere Kräfte zusammengedrückt wird, die Faserkörper ebenfalls komprimiert werden. Wird die Kompression aufgehoben, expandieren die Faserkörper wieder, zumindest zu einem gewissen Prozentsatz, in die ursprüngliche Form. Beispielsweise können die Faserkörper zu wenigstens 80 % wie wenigstens 90 %f, wie 95 %, z-B. wenigstens 97 %, wieder auf die ursprüngliche Form expandieren. Durch solche Faserkörper kann insbesondere eine bessere und schnellere Selbstexpansionswirkung nach einer Kompression erreicht werden als bei Schaumstoffkörpern.
Die Fasern des Faservlies können mit einem Bindemittel miteinander verbunden sein. Auf diese Weise werden relativ formstabile Faserkörper bereitgestellt. Zudem kann das Bindemittel zusätzliche vorteilhafte Eigenschaften an dem Faserkörper bereitstellen, z.B. hydrophobe Eigenschaften. Der Faserkörper ist dann feuchtigkeitsunempfindlicher.
Das Bindemittel kann z.B. einen Anteil von 5 bis 12 Volumenprozent am Faservlies haben, oder z.B. 6 bis 10 %. Das Faservlies kann z.B. ein Raumgewicht von 10 bis 40 kg/m³ haben. Vorteilhaft ist insbesondere ein Raumgewicht im Bereich von 15 bis 30 kg/m³. Die Hülle des Schalldämmungskörpers kann aus einem Kunststoff bestehen, z.B. aus Polyethylen und/oder Polypropylen. Die Hülle kann als Beutel ausgeführt sein. Die Hülle kann auch durch zwei Lagen von Kunststofffolie bereitgestellt werden, die in den Randbereichen miteinander verschweißt sind.
Der Schalldämmungskörper kann als Standardteil hergestellt werden, d.h. ohne besondere formmäßige Anpassung an die Formgebung des auszufüllenden Hohlraums. Je nach Größe des Hohlraums kann dann eine entsprechende Anzahl von Schalldämmungskörpern darin eingesetzt werden, bis die gewünschte Schalldämmung erreicht ist. Der Schalldämmungskörper eignet sich insbesondere auch zum Einsetzen in einen Hohlraum durch eine Öffnung, die kleiner ist als die Querschnittsfläche des Hohlraums, d.h. ein Hohlraum mit Hinterschnitt. Der Schalldämmungskörper eignet sich auch zum Einsetzen in komplexere 3D-Strukturen. Dies wird durch die elastische Verformbarkeit der Faserkörper und dementsprechend eine Verformbarkeit des gesamten Schalldämmungskörpers ermöglicht.
Im Herstellungszustand bzw. im Auslieferungszustand ist die Hülle des Schalldämmungskörpers nicht evakuiert. Der Druck in der Hülle liegt im Bereich des normalen Atmosphärendrucks, z.B. im Bereich von 950 bis 1060 hPa.
Die eingangs genannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Schalldämmung eines Hohlraums eines Gegenstands mit einem oder mehreren Schalldämmungskörpern der zuvor erläuterten Art, mit folgenden Schritten:

a) Evakuieren des von der Hülle eines Schalldämmungskörpers umgebenen Raums, indem ein Werkzeug durch diese Hülle hindurchgestochen wird;
b) Einsetzen des Schalldämmungskörpers im evakuierten Zustand in den Hohlraum,
c) Wiederbefüllen des von der Hülle des Schalldämmungskörpers umgebenen Raums mit einem Gas, z.B. mit Luft,
d) sofern ein weiterer Schalldämmungskörper in den Hohlraum eingesetzt werden soll, Wiederholen der Schritte a) bis c) mit dem weiteren Schalldämmungskörper.

Hierdurch können die zuvor erläuterten Vorteile realisiert werden. Ein beliebiger Hohlraum, egal mit welcher Formgebung, kann durch eine relativ kleine Öffnung auf diese Weise mit einer Vielzahl von Schalldämmungskörpern verfüllt werden. Durch das Evakuieren der Hülle werden der gesamte Schalldämmungskörper sowie die darin enthaltenen Faserkörper komprimiert, sodass das Einsetzen in den Hohlraum auch durch eine relativ kleine Öffnung möglich ist.
Im Schritt b) bzw. d) kann der Schalldämmungskörper an einer vorbestimmten Position im Hohlraum angeordnet werden. Der Schalldämmungskörper kann insbesondere formschlüssig im Hohlraum angeordnet werden.
Im Schritt c) kann dann einfach das Vakuum aufgehoben werden, indem beispielsweise ein Evakuierungswerkzeug vom Schalldämmungskörper entfernt wird und die Luft aus der Umgebung in die Hülle einströmt. Es kann auch zusätzlich ein Druckgas, z.B. Druckluft, in den von der Hülle des Schalldämmungskörpers umgebenen Raum geleitet werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann z.B. der Innenraum eines Teils der Karosserie oder des Rahmens eines Kraftfahrzeugs auf einfache und zuverlässige Weise akustisch gedämmt werden.
Außerdem wird ein Gegenstand, z.B. einen Teil der Karosserie oder des Rahmens eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Hohlraum, in dem einer oder mehrere Schalldämmungskörper der zuvor erläuterten Art angeordnet sind, beschrieben. Auch hierdurch können die zuvor erläuterten Vorteile realisiert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen

1 einen erfindungsgemäß verwendbaren Schalldämmungskörper in Seitenansicht,
2 die Schritte eines Verfahrens zur Schalldämmung eines Hohlraums.

Die 1 zeigt einen Schalldämmungskörper 1, der eine luftdichte Hülle 2 hat. Innerhalb der Hülle 2 sind elastisch verformbare Faserkörper 3 angeordnet, die aus einem Faservlies bestehen. Die 1 zeigt den Schalldämmungskörper im nichtkomprimierten Zustand, d.h. im Herstellungs- und Auslieferungszustand.
Das Verfahren gemäß 2 beginnt mit der Bereitstellung eines Schalldämmungskörpers 1 (Schritt i)). Im darauffolgenden Schritt ii) erfolgt ein Evakuieren des von der Hülle des Schalldämmungskörpers 1 umgebenen Raums, indem ein Werkzeug 4, z.B. eine Lanze, durch die Hülle 2 hindurchgestochen wird. Über das Werkzeug 4 wird die in der Hülle 2 vorhandene Luft zumindest teilweise abgesaugt. Dementsprechend komprimiert sich der Schalldämmungskörper 1 aufgrund des höheren Umgebungsdrucks, wie im Schritt iii) dargestellt ist. In diesem komprimierten Zustand wird nun mittels des Werkzeugs 4 der Schalldämmungskörper 1 durch eine Öffnung in einen Hohlraum 6 eines Gegenstands 5 eingesetzt. Es wird dann das Werkzeug 4 entfernt. Hierdurch expandiert der Schalldämmungskörper 1 wieder, wie im Schritt v) dargestellt, da die Luft aus der Umgebung durch die durchstochene Hülle 2 in das Innere der Hülle 2 eindringen kann. Bei Bedarf können diese Schritte wiederholt werden, bis eine ausreichende Anzahl von Schalldämmungskörpern 1 in dem Hohlraum 6 angeordnet ist.

Claims

Verfahren zur Schalldämmung eines Hohlraums (6) eines zu dämmenden Gegenstands (5) mit einem oder mehreren Schalldämmungskörpern (1) zum Einsetzen in einen Hohlraum (6) des Gegenstands (5), wobei der Schalldämmungskörper (1) eine luftdichte Hülle (2) hat und einer oder mehrere elastisch verformbare Faserkörper (3) aus einem Faservlies innerhalb der Hülle (2) angeordnet sind, wobei im Herstellungszustand und/oder im Auslieferungszustand die Hülle des Schalldämmungskörpers (1) nicht evakuiert ist, mit folgenden Schritten: a) Evakuieren des von der Hülle (2) eines Schalldämmungskörpers (1) umgebenen Raums, indem ein Werkzeug (4) durch die Hülle (2) hindurchgestochen wird, b) Einsetzen des Schalldämmungskörpers (1) im evakuierten Zustand in den Hohlraum, c) Wiederbefüllen des von der Hülle (2) des Schalldämmungskörpers (1) umgebenen Raums mit einem Gas, d) sofern ein weiterer Schalldämmungskörper (1) in den Hohlraum (6) eingesetzt werden soll, Wiederholen der Schritte a) bis c) mit dem weiteren Schalldämmungskörper (1).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) Druckgas in den von der Hülle (2) des Schalldämmungskörpers (1) umgebenen Raum geleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (6) der Innenraum eines Teils der Karosserie oder des Rahmens eines Kraftfahrzeugs ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserkörper (3) als nach einer Kompression selbstexpandierende Faserkörper ausgebildet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern des Faservlies mit einem Bindemittel miteinander verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel hydrophobe Eigenschaften hat.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel einen Anteil von 5 bis 12 Volumenprozent am Faservlies hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (2) aus Kunststoff besteht, insbesondere aus Polyethylen und/oder Polypropylen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Faservlies ein Raumgewicht von 10 bis 40 kg/Kubikmeter hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserkörper (3) eine im Wesentlichen quaderförmige oder würfelförmige Gestaltung haben.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämmungskörper (1) eine im Wesentlichen quaderförmige oder würfelförmige Gestaltung hat
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Faservlies Glasfasern und/oder Mineralfasern aufweist.