DE1191597B

DE1191597B - Device for body-borne sound insulation and process for their production

Info

Publication number: DE1191597B
Application number: DET22103A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Norbert Jehle
Original assignee: Henkel Teroson GmbH
Current assignee: Henkel Teroson GmbH
Priority date: 1962-05-11
Filing date: 1962-05-11
Publication date: 1965-04-22

Description

Einrichtung zur Körperschalldämpfung und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Körperschalldämpfung, insbesondere von Metallteilen von z. B. Fahrzeugen, Schiffen, Apparaten, Maschinen od. dgl., mit einer schalldämpfenden, im Abstand von dem zu dämpfenden Objekt angeordneten Schicht, die durch Verbindungsstücke mit dem Objekt gekoppelt ist.Device for structure-borne noise damping and process for their production The invention relates to a device for damping structure-borne noise, in particular of metal parts of z. B. vehicles, ships, apparatus, machines or the like, with a sound-absorbing, arranged at a distance from the object to be damped Layer that is coupled to the object by connectors.

Körperschallschwingungen werden durch sogenannte Antidröhnmittel oder Antidröhnbeläge gedämpft. Die Dämpfungswirkung derartiger Beläge hängt von dem E-Modul und von dem Verlustfaktor der Dämpfungsmassen ab.Structure-borne sound vibrations are caused by so-called anti-drumming agents or Anti-roar coverings dampened. The damping effect of such coverings depends on the modulus of elasticity and on the loss factor of the damping masses.

Es ist bekannt, für die Herstellung von Belägen zur Körperschalldämpfung spritz- und spachtelfähige Dämpfung massen, z. B. Kunstharzernulsionen oder ZIS Kautschuk enthaltende Massen zu verwenden. Ferner ist die Verwendung von mit einer Selbstklebeschicht versehenen Dämpfungspappen und von aufschmelzbaren oder aufklebbaren Folien auf Bitumenbasis für die Herstellung solcher Beläge bekannt. Diese Dämpfungsbeläge bilden auf dem zu behandelnden Objekt eine fest anhaftende homogene Schicht.It is known for the production of coverings for structure-borne noise damping sprayable and trowelable damping compounds, z. B. synthetic resin emulsions or ZIS To use rubber containing masses. Furthermore, the use of with a Self-adhesive damping cardboard and of meltable or stickable Bitumen-based foils known for the production of such coverings. These damping pads form a firmly adhering homogeneous layer on the object to be treated.

Ferner sind Mehrschichtenmaterialien bekannt, die z. B. aus einer oder mehreren Schichten eines spezifisch schweren Kunststoffs bestehen, die zwischen zwei oder mehr Schichten aus weichem Kunststoff, wie Kunstschaumstoff, oder aus Filz eingebettet sind und auf das zu dämpfende Objekt aufgeklebt werden.Furthermore, multilayer materials are known which, for. B. from a or several layers of a specific heavy plastic exist between two or more layers of soft plastic, such as synthetic foam, or made of Felt are embedded and glued to the object to be damped.

Es sind schließlich auch Verbundsysterne aus zwei Blechen mit dazwischenliegender Dämpfungsschicht, sogenannte Sandwichplatten bekannt. Bei einer Ausführung einer Einrichtung zur Dämpfung der Biegebewegungen von Flächen, die grundsätzlich nach diesem Prinzip (Sandwichprinzip) aufgebaut ist, sind zwischen der zu dämpfenden Fläche (erstes Blech) und der Dämpfungsschicht Abstandshalter vorgesehen, deren Schubsteifigkeit größer ist als die Schubsteifigkeit der Dämpfungsschicht und deren Dehnungssteifigkeit kleiner sowohl als die der zu dämpfenden Fläche als auch die der mit der Dämpfungsschicht verbundenen Halteschicht (zweites Blech) ist. Bei besonderen Ausbildungen von Verbundsystemen nach dem Sandwichprinzip ist es bekannt, zwischen zwei steifen Platten starre Abstandsstücke aus Metall oder Gips einzusetzen, die Zwischenstücke aus elastischem, auf Sicherung beanspruchbarem Material, wie Gummi, aufweisen oder in ein solches elastisches Material eingebettet sind. Bei einer besonderen Ausbildung befinden sich zwischen den beiden steifen Platten elastische Ab- standsstücke. Auch diese Ausführungen von Dämpfungseinrichtun,gen entsprechen nicht allen Anforderungen und sind vergleichsweise kompliziert.Finally, composite systems made of two metal sheets with an intermediate damping layer, so-called sandwich panels, are also known. In an embodiment of a device for damping the bending movements of surfaces, which is basically constructed according to this principle (sandwich principle), spacers are provided between the surface to be damped (first sheet metal) and the damping layer, the shear stiffness of which is greater than the shear stiffness of the damping layer and its Stiffness to elongation is smaller than that of the surface to be damped as well as that of the holding layer connected to the damping layer (second sheet). In the case of special designs of composite systems based on the sandwich principle, it is known to use rigid spacers made of metal or plaster of paris between two rigid plates that have spacers made of elastic, securing material, such as rubber, or are embedded in such an elastic material. In a particular embodiment, located between the two rigid plates elastic waste standing pieces. These designs of damping devices do not meet all requirements and are comparatively complicated.

Es ist ferner eine Einrichtung zur Dämpfung der Biegebewegungen einer Fläche mit einer durch starr an ihr befestigte Abstandshalter mit ihr verbundenen Schicht aus einem von dem der Fläche abweichenden Werkstoff bekannt, bei welcher die genannte Dämpfungsschicht dehnbar und zusammendrückbar ist und einen größeren mechanischen Verlustfaktor als die Fläche sowie einen durch eine komplexe Funktion darstellbaren Elastizitätsmodul aufweist. Der E-Modul der als Abstandshalter wi -kenden Schicht muß dabei in Richtung senkrecht zur Fläche größer als der E-Modul der Dämpfungsschicht sein. Die Abstandshalter können aus Wabenmaterial bestehen und insbesondere aus einem starren schaumartigen Werkstoff hergestellt sein.It is also a device for damping the bending movements of a Area with a rigidly attached to it by spacers connected to it Layer of a material that differs from the surface is known, in which said cushioning layer is stretchable and compressible and a larger one mechanical loss factor than the area as well as one by a complex function has representable modulus of elasticity. The modulus of elasticity used as a spacer wi -kenden layer must be larger than the modulus of elasticity in the direction perpendicular to the surface be the damping layer. The spacers can consist of honeycomb material and in particular be made of a rigid foam-like material.

Bei allen bekannten homogenen Belägen steht die Dämpfungswirkung mit der Menge des mit dem zu behandelnden Objekt verbundenen Materials in engem Zusammenhang, d. h., bei Erhöhung der Menge des aufgebrachten Dämpfungsmaterials erhöht sich auch wesentlich die Dämpfungswirkung. Die Erhöhung der Menge des aufgebrachten Dämpfungsmaterials bedingt jedoch auch eine wesentliche Erhöhung der Kosten und vor allem des Gewichts des behandelten Objekts. Bei den bisher bekanntgewordenen Verbundsystemen liegen ähnliche Verhältnisse vor, auch sie führen zu einer nicht unbeträchtlichen Gewichtserhöhun'-.In the case of all known homogeneous coverings, the damping effect is closely related to the amount of material connected to the object to be treated . that is, if the amount of damping material applied is increased, the damping effect also increases significantly. However, the increase in the amount of damping material applied also causes a substantial increase in the costs and, above all, the weight of the object being treated. Similar relationships exist in the previously known composite systems, and they too lead to a not inconsiderable increase in weight.

Es sind selbsttragende, schallabsorbierende Platten mit offener mikroporöser Struktur bekannt, die mittels Abstandshalter im Abstand von einer Wand aus z. B. Mauerwerk angeordnet und vorzugsweise aus nicht entflammbarem Material, wie Glasfasern, hergestellt sind, Es ist ferner bekannt, die Wand von U-Booten gegen Ortung mit Unterwasserschall durch eine Verkleidung zu schützen, die aus einer unmittelbar auf der Schiffswand aufgeklebten gelochten Gummifolie und einer auf dieser aufgeklebten Deckfolie aus Gummi bestand.There are self-supporting, sound-absorbing panels with an open microporous structure known, which by means of spacers at a distance from a wall of z. B. masonry and preferably made of non-flammable material, such as glass fibers, it is also known to protect the wall of submarines against detection with underwater noise by a cladding made of a perforated rubber sheet glued directly to the ship's wall and a consisted of rubber on this glued cover sheet.

Die bekannten Einrichtungen dienten der Schallabsorption bzw. Verhinderung der Reflexion. Sie sind jedoch nicht zur Herbeiführung einer wirksamen Körperschalldämpfungs- oder Entdröhnungswirkung geeignet.The known devices were used for sound absorption or prevention of reflection. However, they are not intended to bring about an effective structure-borne noise damping or anti-drumming effect.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung zur Körperschalldämpfung unter Anwendung einer schalldämpfenden, im Abstand von dem zu dämpfenden Objekt angeordneten Schicht, die durch Verbindungsstücke mit dem Objekt gekoppelt ist, bei welcher eine hohe Dämpfungswirkung bei gleichzeitiger wesentlicher Herabsetzung der Menge und des Gewichtes des für die Dämpfung angewendeten Materials erzielt wird.The object of the invention is to create a device for damping structure-borne noise using a sound absorbing device at a distance from the object to be damped arranged layer, which is coupled to the object by connecting pieces, in which a high damping effect with a simultaneous substantial reduction the amount and weight of the material used for cushioning will.

Gemäß der Erfindung besteht die Schicht aus einem körperschalldämpfenden Material mit einer hohen Dämpfungskonstante und ist mit dem Objekt durch im Abstand voneinander angeordnete Verbindungsstücke (Brücken) aus einem Material, das nicht weicher als das körperschalldämpfende Material ist, gekoppelt.According to the invention, the layer consists of a structure-borne sound-absorbing layer Material with a high damping constant and is at a distance from the object mutually arranged connecting pieces (bridges) made of a material that does not is softer than the structure-borne sound-absorbing material, coupled.

Die Verbindungsbrücken können aus demselben Material wie die körperschalldämpfende Schicht bestehen.The connecting bridges can be made of the same material as the structure-borne sound absorbing Layer.

Die Erfindung gründet sich auf die Erkenntnis, daß man bei Anwendung einer derartigen Anord-nung mit einer dünnen, longitudinaler und transversaler Schwingungen fähiger Schicht eines körperschalldämpfenden Materials und im Abstand voneinander angeordneten Verbindungsstücke, welche die dünne Schicht mit der Oberfläche des zu dämpfenden Objekts verbinden und gegen diese abstützen, eine ausgezeichnete Körperschalldämpfung bei gleichzeitiger wesentlicher Ersparnis an Material und Herabsetzung des Gewichts des Dämpfungsmaterials erzielen kann.The invention is based on the recognition that when applying such an arrange- capable layer voltage with a thin, longitudinal and transverse vibrations of a structure-borne sound damping material and spaced apart connectors, which the thin layer with the surface of the connecting object to be damped, and support against these, can achieve excellent structure-borne noise damping while at the same time saving significant amounts of material and reducing the weight of the damping material.

Es ist ferner gefunden worden, daß man durch geeignete Wahl des Abstands der Verbindungsstücke (Brücken) voneinander in Beziehung zu der Stärke der Schicht aus körperschalldämpfendem Material weitgehend die Frequenzbereiche maximaler Dämpfung beeinflussen kann.It has also been found that by suitable choice of the distance of the connecting pieces (bridges) from one another in relation to the thickness of the layer Made of structure-borne sound-absorbing material, largely the frequency ranges of maximum attenuation can affect.

Von Bedeutung bei der erfindungsgemäß vorgesehenen Körperschalldämpfung können auch die Höhen und die wirksamen Querschnittsflächen der Verbindungsbrücken sein. Bei der Anordnung gemäß der Erfindung erscheint es wesentlich, daß die dünne Schicht des körperschalldämpfenden Materials sich in erheblichem Umfang bewegen kann, d. h. daß sie weitgehend Schwingungen (transversal und bzw. oder longitudinal) ausführen kann.The heights and the effective cross-sectional areas of the connecting bridges can also be of importance in the structure-borne noise damping provided according to the invention. In the arrangement according to the invention it appears essential that the thin layer of the structure-borne sound-absorbing material can move to a considerable extent, i. E. H. that it can perform vibrations (transversely and / or longitudinally) to a large extent.

Die Verbindungsbrücken können bei einer Ausführungsform der Erfindung zylindrische oder säulenförmige Gestalt haben. Gegebenenfalls können die Verbindungsbrücken auch die Form von im Abstand voneinander angeordneten hohlen zylindrischen oder prismatischen Körpern haben, deren Boden gegebenenfalls geschlossen ist und deren obere Ränder mit der dünnen körperschalldämpfenden Schicht verbunden sind.The connecting bridges can in one embodiment of the invention have a cylindrical or columnar shape. If necessary, the connecting bridges also the shape of spaced apart hollow cylindrical or have prismatic bodies whose bottom is possibly closed and whose upper edges are connected to the thin structure-borne sound-absorbing layer.

Die Verbindungsbrücken können regelmäßig oder statistisch unregelmäßig angeordnet sein.The connecting bridges can be regular or statistically irregular be arranged.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die dünne körperschalldämpfende Schicht von einer, von den Brücken durchgesetzten Trägerschicht aus weichem Material, dessen E-Modul kleiner als derjenige der dünnen körperschalldämpfenden Schicht ist, getragen sein, so daß im wesentlichen ein freies Schwingen der körperschalldämpfenden Schicht auch in transversaler Richtung möglich ist.According to a particular embodiment of the invention, the thin Structure-borne sound-absorbing layer from a carrier layer penetrated by the bridges Made of soft material, the modulus of elasticity of which is smaller than that of the thin structure-borne sound-absorbing material Layer is to be worn, so that essentially a free oscillation of the structure-borne sound-absorbing Layer is also possible in the transverse direction.

Die Trägerschicht kann aus weichem, leicht biegsamem Material, wie Schaumstoff, z. B. einem Schaumkunststoff, wie Polystyrolschaumstoff oder Polyurethanschaumstoff bzw. Schaumstoff aus Polyestern und Diisocyanaten oder weichen Faserstoffmatten, insbesondere solchen, die aus Mineralfasern oder pflanzlichen Fasern hergestellt sind, bestehen.The carrier layer can be made of soft, easily pliable material, such as Foam, e.g. B. a foam plastic, such as polystyrene foam or polyurethane foam or foam made from polyesters and diisocyanates or soft fiber mats, especially those made from mineral fibers or vegetable fibers are exist.

Entsprechend der Anzahl der Verbindungsbrücken je Flächeneinheit, der Dicke und dem E-Modul der körperschalldämpfenden Schicht kann in einem Frequenzbereich bestimmter Breite eine sehr hohe Dämpfung erzielt werden, die ein Vielfaches der Dämpfung einer unmittelbar auf das zu behandelnde Objekt aufgebrachten homogenen Schicht vergleichbarer oder sogar größerer Dicke ausmacht.Depending on the number of connecting bridges per unit area, the thickness and the modulus of elasticity of the structure-borne sound-absorbing layer, a very high level of damping can be achieved in a frequency range of a certain width, which is a multiple of the damping of a homogeneous layer that is comparable or even larger than that of a homogeneous layer applied directly to the object to be treated Thickness matters.

Die Erfindung kann beispielsweise folgendermaßen ausgeführt werden: Platten geeigneter Dicke aus einem weichen Material, wie Schaumkunststoff (z. B. Polystyrolschaumstoff oder Schaumstoff aus Polyestern und Diisocyanaten) oder Matten aus Filz oder Fasern (Pflanzenfasern, künstlichen Fasern oder Mineralfasern) od. dgl., die im Abstand voneinander angeordnete Unterbrechungen oder Ausnehmungen besitzen, werden auf das zu dämpfende Objekt gelegt und gegebenenfalls mit einer Klebemasse oder einer dünnen Lage der Dämpfungsmasse auf der Oberseite des Objekts befestigt. Darauf wird die eigentliche Entdröhungsschicht, d. h. die dünne Schicht aus körperschalldämpfendem Material, durch Spritzen, Spachteln oder Walzenauftrag auf die so gebildete Trägerschicht aufgebracht, wobei Sorge dafür getragen wird, daß zwischen der dünnen körperschalldämpfenden Schicht und der Oberfläche des Objekts die erfindungsgemäß vorgesehenen Brücken durch die Ausnehmungen in der Trägerschicht hindurch gebildet werden.The invention can for example be carried out as follows: panels of suitable thickness made of a soft material, such as foam plastic (e.g. polystyrene foam or foam made from polyesters and diisocyanates) or mats made of felt or fibers (plant fibers, artificial fibers or mineral fibers) or the like, which have interruptions or recesses arranged at a distance from one another are placed on the object to be damped and optionally attached to the top of the object with an adhesive or a thin layer of the damping compound. The actual anti-drumming layer, i.e. H. the thin layer of structure-borne sound-absorbing material, applied by spraying, spatula or roller application to the carrier layer formed in this way, care being taken that the bridges provided according to the invention are formed through the recesses in the carrier layer between the thin structure-borne noise absorbing layer and the surface of the object .

Gewünschtenfalls kann der Arbeitsvorgang mehrmals ausgeführt werden, so daß man eine zwei- bzw. dreilagige Dämpfungsanordnung erhält. In diesem Fall wird nach Herstellung der ersten körperschalldämpfenden Schicht eine neue Platte oder Matte aus weichem Material aufgelegt, die wiederum Ausnehmungen für die Herstellung der Brücken aufweist. Es ist zweckmäßig, bei der zweiten Lage und den folgenden Lagen ein anderes Muster für die Ausnehmungen für die Brücken zu wählen, so daß z. B. die Brücken der zweiten Lage bzw. der folgenden Lagen versetzt zu den Brücken der ersten Lage bzw. darunterliegenden Lagen angeordnet sind. Die Brücken der ersten, dem Blech benachbarten Lage können zweckmäßig enger angeordnet sein (zur Dämpfung der hohen Frequenzanteile) als die Brücken der zweiten oder folgenden Lagen. Die zweite oder die folgenden Lagen dienen dann vornehmlich der Dämpfung der tiefen Frequenzen.If desired, the work process can be carried out several times, so that a two- or three-layer damping arrangement is obtained. In this case After the first structure-borne sound-absorbing layer has been produced, a new panel is created or mat made of soft material, which in turn has recesses for the production which has bridges. It is useful for the second position and the following Lay another pattern to choose for the recesses for the bridges, so that z. B. the bridges of the second layer or the following layers offset to the bridges the first layer or underlying layers are arranged. The bridges of the first The layer adjacent to the sheet metal can expediently be arranged closer together (for damping the high frequency components) as the bridges of the second or following layers. the The second or the following layers are then primarily used to dampen the deep ones Frequencies.

Die Platten oder Matten aus weichem Material für dieTrägerschicht können auf der Unterseite mit einer Schicht einer Selbstklebemasse versehen sein, die mit einem klebstoffabweisenden Schutzblatt abgedeckt sein kann. Das Auftragen der körperschalldämpfenden Schicht erfolgt dann wie vorstehend beschrieben, jedoch nicht auf dem zu dämpfenden Objekt. Man erhält auf diese Weise ein Handelsprodukt, das an Ort und Stelle leicht auf das zu dämpfende Objekt (nach Ablösen des Schutzblattes) aufgeklebt werden kann.The sheets or mats of soft material for the carrier layer can be provided with a layer of self-adhesive on the underside, which can be covered with an adhesive-repellent protective sheet. The application the structure-borne sound-absorbing layer is then carried out as described above, however not on the object to be damped. Man gets that way one Commercial product that is easily applied to the object to be dampened on the spot (after detachment of the protective sheet) can be stuck on.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung können die Brücken aus hohlen zylindrischen oder prismatischen Körpern bestehen, deren obere Ränder mit der dünnen körperschalldämpfenden Schicht verbunden sind, während ihr Boden offen oder geschlossen sein kann. Zur Herstellung von Anordnungen oder Vorrichtungen zur Körperschalldämpfung mit derartigen hohlen Brücken kann beispielsweise eine Platte oder Matte aus weichem Material, die im gewünschten Abstand vorgesehene Ausnehmungen für die Brücken aufweist, mit einer flüssigen körperschalldämpfenden Masse bespritzt werden, wobei ein Teil der flüssigen Masse an den Wänden der Ausnehmungen in der Platte oder Matte herabläuft und dort die hohlen Brückenteile bildet.According to a particular embodiment of the invention, the bridges consist of hollow cylindrical or prismatic bodies, the upper edges of which are connected to the thin structure-borne sound-absorbing layer, while their bottom can be open or closed. For the production of arrangements or devices for damping structure-borne noise with such hollow bridges, for example, a Plate or mat made of soft material, the recesses provided at the desired distance for the bridges, sprayed with a liquid structure-borne sound-absorbing mass be, with part of the liquid mass on the walls of the recesses in the Plate or mat runs down and forms the hollow bridge parts there.

Der Frequenzbereich der maximalen Dämpfung hängt unter anderem von dem Abstand der zwischen der dünnen körperschalldämpfenden Schicht und dem zu dämpfenden Objekt befindlichen Brückenteile voneinander und entsprechend von dem Ab- stand der Ausnehmungen in der Trägerschicht - falls eine solche zur Anwendung gelangt - ab. Gute Ergebnisse sind mit Abständen der Brücken voneinander von 3 bis 10 cm erzielt worden. In besonderen Fällen können jedoch noch größere Ab- stände gewählt werden. Der Durchmesser der Brükken kann 3 bis 10 mm betragen, wenn sie zylindrische oder prismatische Form aufweisen, gegebenenfalls können jedoch auch größere Durchmesser bei größerem Abstand der Brücken, z. B. bis 20 mm zugelassen werden. Die Dicke der dünnen körperschalldämpfenden Schicht kann in dem Bereich von etwa 0,1 bis 1 mm in Abhängigkeit von der Dicke des zu dämpfenden Objekts liegen. Es kommen jedoch auch größere Dicken in Betracht. Gute Ergebnisse werden erhalten, wenn z. B. bei der Dämpfung von Blechen körperschalldämpfende Schichten mit einer Stärke von 5 bis 30 1/o der Blechdicke Anwendung finden.The frequency range of the maximum attenuation depends inter alia on the distance of the structure-borne sound damping between the thin layer and the bridge parts located object to be damped from each other and corresponding to the spacing of the recesses in the carrier layer - if such passes to the application - from. Good results have been achieved with distances between the bridges of 3 to 10 cm. In special cases, however, even greater deviations can be selected stands. The diameter of the bridges can be 3 to 10 mm if they have a cylindrical or prismatic shape. B. are allowed up to 20 mm. The thickness of the thin structure-borne noise damping layer can be in the range from about 0.1 to 1 mm, depending on the thickness of the object to be damped. However, greater thicknesses are also possible. Good results are obtained when e.g. B. in the attenuation of sheet metal structure-borne sound-absorbing layers with a thickness of 5 to 30 1 / o of the sheet thickness are used.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird für das Brückenmaterial dasselbe Material wie für die körperschalldämpfende Schicht gewählt.In an advantageous embodiment of the invention, for the Bridge material the same material as chosen for the structure-borne sound-absorbing layer.

Gegebenenfalls kann die Trägerschicht, insbesondere bei großem Abstand der Brücken, zur Dämpfung der hohen Frequenzen herangezogen werden. Eine geeignete Trägerschicht dieser Art ist z.B. weiche Wellpappe, die auch noch ein transversales Schwingen der körperschalldämpfenden Schicht zuläßt.If necessary, the carrier layer, in particular when there is a large distance the bridges can be used to attenuate the high frequencies. A suitable one Carrier layer of this type is e.g. soft corrugated cardboard, which is also a transversal one Swinging the structure-borne sound-absorbing layer allows.

Die im Abstand von dem zu dämpfenden Objekt angeordnete dünne Dämpfungsschicht wirkt auch als Luftschallabsorber. Bei bestimmten Frequenzen, die durch die Masse-Feder-Resonanz verursacht sind, tritt ein Absorptionsmaximum auf.The thin damping layer arranged at a distance from the object to be damped also acts as an airborne sound absorber. At certain frequencies caused by the mass-spring resonance are caused, an absorption maximum occurs.

Durch Verwendung genügend dicker, poröser, luftschallabsorbierender Werkstoffe als Trägerschicht und durch Perforierung der Dämpfungsschicht kann ferner eine Luftschallabsorption erzielt werden. Durch Wahl des Abstandes und des Durchmessers der Löcher in der Dämpfungsschicht kann ein abgestimmter Helmholtz-Resonator hergestellt werden. Bei einem Lochanteil über 25 1/o findet eine Absorption auch im Bereich der hohen Frequenzen statt. Für die körperschalldämpfende Schicht und gegebenenfalls die Brücken können beispielsweise folgende Materialien Anwendung finden: Dämpfungsmasse A, aufgebaut auf der Basis von Kautschuk-Naturharz.By using sufficiently thick, porous, airborne sound-absorbing materials as the carrier layer and by perforating the damping layer, airborne sound absorption can also be achieved. A matched Helmholtz resonator can be produced by choosing the distance and the diameter of the holes in the damping layer. If the proportion of holes is more than 25 1 / o, absorption also takes place in the high frequency range. The following materials, for example, can be used for the structure-borne sound-absorbing layer and, if appropriate, the bridges: Damping compound A, built up on the basis of natural rubber resin.

Dämpfungsmasse B, bestehend aus einer Kautschuk-Naturharz-Kunstharz-Kombination. Dämpfungsmasse C, aufgebaut auf der Basis zweier Kunstharzdispersionen (Polyacrylsäureester-Polypropionat).Damping compound B, consisting of a rubber-natural resin-synthetic resin combination. Damping compound C, based on two synthetic resin dispersions (polyacrylic acid ester-polypropionate).

Dämpfungsmasse D, bestehend aus einem weichgestellten Epoxydharz.Damping compound D, consisting of a softened epoxy resin.

Die Verbindung der Brücken und gegebenenfalls der Trägerschicht mit der Oberfläche des zu dämpfenden Objekts kann mittels heißaushärtender oder kaltaushärtender Metallkleber (Mehrkomponentenklebstoffe) erfolgen.The connection of the bridges and optionally the carrier layer with the surface of the object to be damped can be hardened or hardened by means of cold hardening Metal adhesives (multi-component adhesives) are made.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

F i g. 1 stellt eine Ausführung gemäß der Erfindung dar, bei welcher sich auf dem zu dämpfenden Objekt eine Vielzahl von zylindrischen Brückenteilen befindet, die einstückig mit der dünnen körperschalldämpfenden Schicht verbunden sind; F i g. 2 ist ein Querschnitt durch die Ausführungsform gemäß F i g. 1; F i g. 3 zeigt eine Ausführungsforin der Erfindung, bei welcher zwischen dem zu dämpfenden Objekt und der dünnen körperschalldämpfenden Schicht nicht nur zylindrische Brücken, sondern auch eine Trägerschicht aus weichem Material vorgesehen ist; F i g. 4 ist ein Querschnitt durch die Ausführungsform gemäß F i g. 3; F i g. 5 ist eine graphische Darstellung, welche Meßergebnisse mit der Ausführungsform gemäß den F i g. 3 und 4 sowie mit einer entsprechenden Homogenschicht wiedergibt; F i g. 6 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit einer zweilagigen Anordnung, bei welcher zwei körperschalldämpfende Schichten und zwei Trägerschichten aus weichem Material vorgesehen sind; F i g. 7 ist ein Querschnitt durch die Ausführungsform gemäß F i g. 6; F i g. 8 ist eine graphische Darstellung, welche Meßergebnisse mit der Ausführungsforin gemäß den F i g. 6 und 7 sowie mit einer entsprechenden Homogenschicht wiedergibt; F i g. 9 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher sich auf dem zu dämpfenden Material eine Trägerschicht befindet, die von hohlen Brücken durchsetzt ist, wobei zusätzliche Öffnungen zur Wärmeableitung vorgesehen sind.F i g. 1 shows an embodiment according to the invention, in which there is a plurality of cylindrical bridge parts on the object to be damped, which are integrally connected to the thin structure-borne sound dampening layer; F i g. 2 is a cross section through the embodiment according to FIG. 1; F i g. 3 shows an embodiment of the invention in which not only cylindrical bridges, but also a carrier layer made of soft material, are provided between the object to be damped and the thin structure-borne noise damping layer; F i g. 4 is a cross section through the embodiment according to FIG. 3; F i g. Fig. 5 is a graph showing measurement results with the embodiment of Figs . 3 and 4 and with a corresponding homogeneous layer; F i g. 6 shows an embodiment of the invention with a two-layer arrangement in which two structure-borne sound-absorbing layers and two carrier layers made of soft material are provided; F i g. 7 is a cross section through the embodiment according to FIG. 6; F i g. 8 is a graph showing measurement results with the embodiment of FIGS . 6 and 7 and with a corresponding homogeneous layer; F i g. 9 shows an embodiment of the invention in which the material to be damped has a carrier layer penetrated by hollow bridges, additional openings being provided for heat dissipation.

F i g. 10 ist ein Schnitt nach der Linie A-B von Fig. 9. F i g. 10 is a section along the line AB of FIG .

Bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 1 und 2 ist das zu dämpfende Objekt, z. B. ein Metallblech, mit 1 bezeichnet. Auf dem Metallblech ist erfindungsgemäß eine Vielzahl von säulenförmigen Brückenteilen 2 mittels eines Metallklebers oder der Dämpfungsmasse befestigt. Die Brückenteile 2 sind mit einer dünnen Schicht 3 aus körperschalldämpfendem Material, z. B. der Dämpfungsmasse A, verbunden. Die Brückenteile 2 können aus demselben Werkstoff wie die dünne Schicht 3 bestehen oder aus einem anderen Werkstoff, der nicht weicher als der Werkstoff der Schicht 3 ist. Bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 3 und 4 besteht das zu dämpfende Objekt aus einem Stahlblech l', auf dem sich eine Trägerschicht 4 aus Schaumstoff befindet, der in im wesentlichen gleichförmigen Abständen von Brückenteilen 2' durchsetzt ist. Mit den Brückenteilen 2' ist eine dünne Schicht 3' aus körperschalldämpfendem Material einstückig ausgebildet.In the embodiment according to FIGS. 1 and 2 is the object to be damped, e.g. B. a sheet metal, denoted by 1. According to the invention, a plurality of columnar bridge parts 2 are fastened to the metal sheet by means of a metal adhesive or the damping compound. The bridge parts 2 are covered with a thin layer 3 of structure-borne sound-absorbing material, for. B. the damping mass A connected. The bridge parts 2 can consist of the same material as the thin layer 3 or of a different material that is not softer than the material of the layer 3 . In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the object to be damped consists of a steel sheet 1 'on which there is a carrier layer 4 made of foam, through which bridge parts 2' are penetrated at substantially uniform intervals. A thin layer 3 ' of structure-borne sound-absorbing material is formed in one piece with the bridge parts 2'.

Die dargestellte Ausführungsform zeigt ausgezeichnete Dämpfungsergebnisse bei vergleichsweise geringem Gewicht, wie aus dem nachstehenden ersichtlich ist: Körperschalldämpfender Belag auf 1 mm Stahlblech Dämpfungsmasse K Trägerschicht aus Polystyrolschaumstoff (Styropor).The embodiment shown shows excellent damping results with comparatively low weight, as can be seen from the following: Structure-borne sound- damping covering on 1 mm sheet steel Damping compound K Support layer made of polystyrene foam (Styrofoam).

Versuchsbeschreibung Blechstab: 600.30. 1 mm. Belag: Trägerschicht. 1 mm Polystyrolschaumstoff mit StanzJöchern. Lochabstand 30 mm.Experiment description sheet metal rod: 600.30. 1 mm. Covering: carrier layer. 1 mm polystyrene foam with punched holes. Hole spacing 30 mm.

Lochdurchmesser 6 mm. Dämpfungsschicht beschichtet mit Dämpfungsmasse A. Dicke etwa 0,3 mm. Hole diameter 6 mm. Damping layer coated with damping compound A. Thickness about 0.3 mm.

Belaggewicht/Blechgewicht: 5,4 % (Dämpfungsschicht, Trägerschicht und Brücken). Meßergebnis Verlustfaktor (a) Apordnung gemäß F i g. 3 und 4: deomb Mittlerer Wert (30 bis 3000 Hz) . . 0,012 Höchstwert (400 Hz) ............ 0,028 (b) Vergleich: Homogenschicht aus Dämpfungs- masse A ....................... 0,001 Belaggewicht/Blechgewicht ....... 5,4% In F i g. 5 sind die Meßergebnisse in Form einer graphischen Darstellung wiedergegeben, wobei (a) den Verlustfaktor do.b für die Anordnung gemäß F i g. 3 und 4 und (b) für eine entsprechende Homogenschicht zum Vergleich bei verschiedenen Frequenzen zeigt.Covering weight / sheet weight: 5.4 % (damping layer, carrier layer and bridges). Measurement result loss factor (a) Arrangement according to FIG . 3 and 4: deomb Medium value (30 to 3000 Hz) . . 0.012 Maximum value (400 Hz) ............ 0.028 (b) Comparison: Homogeneous layer of damping mass A ....................... 0.001 Cover weight / sheet weight ....... 5.4% In Fig. 5 the measurement results are shown in the form of a graph, with (a) the loss factor do.b for the arrangement according to FIG . 3 and 4 and (b) for a corresponding homogeneous layer for comparison at different frequencies.

Bei den Ausführungsformen gemäß den F i g. 6 und 7 ist auf dem zu dämpfenden Objekt, einem 12-mm-Stahlblech 11, eine Trägerschicht 14 angeordnet, die von säulenförmigen Brückenteilen 12 durchsetzt ist, die mit einer dünnen Schicht 13 aus körperschalldämpfendem Material fest verbunden sind. Auf der Schicht 13 befindet sich eine weitere Trägerschicht 14', die von Brückenteilen 12' durchsetzt ist, welche einstückig mit einer oberen dünnen Schicht 13' aus körperschalldämpfendem Material verbunden ist.In the embodiments according to FIGS. 6 and 7 , a support layer 14 is arranged on the object to be damped, a 12 mm steel sheet 11, which is penetrated by columnar bridge parts 12 which are firmly connected to a thin layer 13 of structure-borne noise damping material. On the layer 13 there is a further carrier layer 14 ', which is penetrated by bridge parts 12', which is connected in one piece to an upper thin layer 13 ' made of structure-borne sound-absorbing material.

Wie aus F i g. 7 ersichtlich, sind die Brückenteile 12 in der unteren Lage in geringerem Abstand angeordnet als die Brückenteile 12' in der oberen Lage. Es wird hierdurch in der unteren Lage eine Dämpfung vornehmlich für den höheren Frequenzbereich erzielt, während mit der oberen Lage eine Dämpfung der tieferen Frequenzen erfolgt, wie dies aus den nachstehenden Versuchsergebnissen in Verbindung mit der graphischen Darstellung gemäß F i g. 8 ersichtlich ist, in welcher Kurven für den Verlustfaktor dI.b bei verschiedenen Frequenzen [(a) bei zweilagiger Anordnung und (b) bei einlagiger Anordnung gemäß F i g. 6 und 7; (c) für eine Homogenschicht entsprechend einem Verhältnis von Belaggewicht/Blechgewicht von 2,5% und (d) für eine Homogenschicht entsprechend einem Verhältnis von Belaggewicht/Blechgewicht von 1,5%] wiedergegeben sind.As shown in FIG. 7 , the bridge parts 12 are arranged in the lower position at a smaller distance than the bridge parts 12 'in the upper position. In this way, damping is achieved primarily for the higher frequency range in the lower layer, while damping of the lower frequencies is achieved in the upper layer, as can be seen from the test results below in connection with the graph according to FIG. 8 it can be seen in which curves for the loss factor dI.b at different frequencies [(a) with a two-layer arrangement and (b) with a single-layer arrangement according to FIG. 6 and 7; (c) for a homogeneous layer corresponding to a ratio of covering weight / sheet weight of 2.5% and (d) for a homogeneous layer corresponding to a ratio of covering weight / sheet weight of 1.5%].

KörperschalldämpfenderBelag auf 12-mm-Stahlblech Dämpfungsmasse B.Structure-borne sound-absorbing covering on 12 mm sheet steel Damping compound B.

Trägerschicht aus Schaumkunststoff auf der Basis von Polyesterisocyanatderivaten (Moltopren).Support layer made of foam plastic based on polyester isocyanate derivatives (Moltoprene).

Versuch 1 Blechstab: 2608 - 80 - 12 mm. Belag: Trägerschicht. 20-mm-Schaumkunststoff mit Stanzlöchern. Lochabstand 40 mm.Experiment 1 sheet metal rod: 2608 - 80 - 12 mm. Covering: carrier layer. 20 mm foam plastic with punched holes. Hole spacing 40 mm.

Lochdurchmesser 6 mm. Dämpfungsschicht beschichtet mit Dämpfungsmasse B. Dicke etwa 0,5 Belaggewicht/Blechgewicht: 1,5 % (untere Lage). Meßergebnis Verlustfaktor (b) Anordnung gemäß F i g. 6 und 7 domb untere Lage: Mittlerer Wert (80 bis 650 Hz) 0,0032 Höchstwert (650 Elz) .......... 0,012 (d) Vergleich: Homogenschicht aus Dämpfungs- masse B ..................... 0,00036 Belaggewicht/Blechgewicht .... 1,5% Versuch 11 Blechstab: 2608 - 80 - 12 mm. Belag: untere Lage- wie Versuch I. obere Lage: Trägerschicht.Hole diameter 6 mm. Damping layer coated with damping compound B. Thickness about 0.5 covering weight / sheet weight: 1.5 % (lower layer). Measurement result loss factor (b) Arrangement according to FIG. 6 and 7 domb lower layer: Mean value (80 to 650 Hz) 0.0032 Maximum value (650 Elz) .......... 0.012 (d) Comparison: Homogeneous layer of damping mass B ..................... 0.00036 Cover weight / sheet weight .... 1.5% Experiment 11 sheet metal rod: 2608 - 80 - 12 mm. Covering: lower layer - like experiment I. Upper layer: carrier layer.

20 mm Schaumkunststoff mit Stanzlöchern. Lochabstand 80 mm.20 mm foam plastic with punched holes. Hole spacing 80 mm.

Lochdurchmesser 8 mm. Dämpfungsschicht beschichtet mit Dämpfungsmasse B. Dicke etwa 0,3 mm.Hole diameter 8 mm. Damping layer coated with damping compound B. Thickness about 0.3 mm.

Belaggewicht/Blechgewicht: 2,5% (untere und obere Lage). Meßergebnis Verlustfaktor (a) Anordnung gemäß F i g. 6 und 7 dcomb beide Lagen Mittlerer Wert (80 bis 4500 Hz) 0,0095 Höchstwert (450 Elz) ........... 0,026 (c) Vergleich: Homogenschicht aus Dämpfungs- masse B ........................ 0,0009 Belaggewicht/Ble,chgewicht ....... 2,5% In den F i g. 9 und 10 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher auf dem zu dämpfenden Objekt, z. B. einem Blech 15, eine Trägerschicht 18 aus weichem Material, wie Schaumkunststoff, angeordnet ist, auf der sich eine dünne Schicht 17 aus körperschalldämpfendem Material, z. B. der Dämpfungsmasse C, befindet. Die Trägerschicht 18 ist von Brücken 16 durchsetzt, welche die Form von Hohlzylindem haben und aus demselben Material wie die Trägerschicht17 bestehen. Die Oberfläche der dünien Sch;cht 17 weist eine Vielzahl von Öffnungen 19 auf, denen Aussparungen 19' in der Trägerschicht 18 entsprechen. Die Öffnungen 19 und die Aussparungen 19' dienen der Ableitung von Wärme; sie beemflussen jedoch auch gleichzeitig den Frequenzbereich maximaler Dämpfung.Covering weight / sheet weight: 2.5% (lower and upper layer). Measurement result loss factor (a) Arrangement according to F i g. 6 and 7 dcomb both layers Mean value (80 to 4500 Hz) 0.0095 Maximum value (450 Elz) ........... 0.026 (c) Comparison: Homogeneous layer of damping mass B ........................ 0.0009 Cover weight / sheet weight ....... 2.5% In the F i g. 9 and 10 an embodiment is shown in which on the object to be damped, e.g. B. a sheet 15, a carrier layer 18 made of soft material, such as foam plastic, is arranged on which a thin layer 17 of structure-borne sound-absorbing material, for. B. the damping mass C is located. The carrier layer 18 is penetrated by bridges 16 , which have the shape of hollow cylinders and consist of the same material as the carrier layer 17. The surface of the thin shaft 17 has a multiplicity of openings 19 , to which recesses 19 ′ in the carrier layer 18 correspond. The openings 19 and the recesses 19 ' serve to dissipate heat; however, they also influence the frequency range of maximum damping at the same time.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die besonders zur Entdröhnung von Motoren geeignet is,. auf das zu dämpfende Objekt, z. B. einen Teil eines Motorengehäuses, ein Körper aus dünnem körperschalldämpfendem Material aufgesetzt, der öffnungen und hohle Füße aufweist, welche als Brücken zwischen der dünnen körperschalldämpfenden Schicht und dem zu dämpfenden Objekt dienen. Der Körper sowie die fußartigen Brücken sind z. B. aus der Dämpfungsmasse D hergestellt. Die Verbindung der fußartigen Brücken mit der Oberfläche des Teils erfolgt durch einen Metallkleber.According to a further embodiment of the invention which is particularly suitable for deadening engines. on the object to be damped, e.g. B. a part of an engine housing, a body made of thin structure-borne sound-absorbing material is placed, which has openings and hollow feet, which serve as bridges between the thin structure-borne sound-absorbing layer and the object to be damped. The body and the foot-like bridges are z. B. made of the damping mass D. The connection of the foot-like bridges with the surface of the part is made by a metal adhesive.

Die Erfindung kann auf allen Gebieten Anwendung finden, auf denen die bisher bekannten Entdröhnungsmittel eingesetzt wurden. Die Dämpfung dicker Eisenplatten, bei denen man bisher wegen des hohen Materialaufwandes und wegen der nicht unerheblichen Gewichtszunahme von einer Entdröhnung abgesehen hat, läßt sich durch Anwendung der Erfindung besonders gut ausführen, so daß die Erfindung insbesondere auch für den Schiffbau von Bedeutung ist.The invention can be used in all fields in which the previously known anti-drumming agents were used. The dampening of thick iron plates, in which one has so far because of the high cost of materials and because of the not insignificant Weight gain can be avoided by using the Invention perform particularly well, so that the invention in particular for the Shipbuilding matters.

In allen Fällen, bei denen Anlagen mit konstanter Drehzahl vorhanden sind, z. B. bei Schiffen, bei bestimmten Maschinen und bei Getrieben, oder bei denen das Geräusch sehr schmalbandig ist, kann eine Anordnung gemäß der Erfindung eingesetzt werden, die ein hohes, aber schmales Dämpfungsmaximum besitzt. Die Gewichtsersparung, die man bei Anwendung der Erfindung erhält, ist von besonderer technischer Bedeutung.In all cases where there are systems with constant speed are e.g. B. in ships, in certain machines and gearboxes, or in those the noise is very narrow band, an arrangement according to the invention can be used which has a high but narrow maximum attenuation. The weight saving, obtained using the invention is of particular technical importance.

Claims

Claims: 1. Device for structure-borne noise damping, in particular of metal parts of z. Od example, vehicles, ships, apparatuses, machines. The like., With a sound-absorbing, at a distance from the arranged object to be damped layer which is coupled by connectors with the object, characterized g e ennzeichnet k that the layer of a structure-borne sound damping material with a high damping constant and is coupled to the object by spaced connecting pieces (bridges) made of a material that is not softer than the structure-borne sound-absorbing material.

2. Device according to claim 1, characterized in that the connecting bridges are made of the same material as the structure-borne sound-absorbing layer. 3. Device according to spoke 1 or 2, characterized in that the connecting bridges have the shape of columns or hollow prismatic or cylindrical parts. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the connecting bridges are arranged regularly or statistically irregular. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that Z that the structure-borne sound-absorbing layer is carried by a carrier layer of soft material with a small modulus of elasticity, which permits a substantially free Schwinoren of the noise-insulating layer in longitudinal and transverse direction and from the Connecting bridges is enforced. 6. Device according to claim 5, characterized in that the carrier layer consists of soft foam or a soft fiber mat. 7. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the structure-borne sound-absorbing layer is provided with openings or slots and z. B. is designed as a wide mesh grid. 8. Device according to claim 7, characterized in that a carrier layer made of soft material is provided under the structure-borne sound-absorbing layer, which has recesses for the connecting bridges and additional recesses which essentially coincide with the openings or slots of the structure-borne noise-absorbing layer. 9. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that several layers of the structure-borne sound-absorbing layer are arranged one above the other and are connected to one another by spaced-apart connecting bridges which are in alignment with one another or are offset from one another. 10. Device according to claim 9, characterized in that the number of connecting bridges in the lower layer or layers is greater than in the layer or layers above. 11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the thickness of the structure-borne sound-absorbing layer corresponds to 5 to 30% of the thickness of the object (sheet metal thickness). 12. A method for producing a device according to any one of claims 1 to 6 and 8 to 11, characterized in that a carrier layer made of soft material, such as soft foam or a soft fiber mat, is placed on the surface of the object to be damped or and then a liquid mass of structure-borne sound-absorbing material is applied to the carrier layer, the recesses in the carrier layer being completely or partially filled and, if necessary, a heat treatment carried out in a drying oven. Contemplated references: French Patent No. 1,254,396;. British Patent No. 811631; W. Reichardt, Fundamentals of Electroacoustics, Akad. Verlagsgesellschaft Leipzig, 1954, p. 126, para. 3, to p. 154.