DE1275786B

DE1275786B - Verfahren zur Koerperschalldaempfung

Info

Publication number: DE1275786B
Application number: DEJ28603A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Norbert Jehle; Dieter Stadter
Original assignee: NORBERT JEHLE DIPL PHYS
Current assignee: NORBERT JEHLE DIPL PHYS
Priority date: 1965-07-20
Filing date: 1965-07-20
Publication date: 1968-08-22

Description

Verfahren zur Körperschalldämpfung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Körperschalldämpfung, insbesondere von Metallteilen von z. B. Fahrzeugen, Schiffen Apparaten, Maschinen od. dgl., bei welchem eine auf der Basis einer wässerigen Emulsion hergestellte Körperschalldämpfungsmasse auf das zu dämpfende Objekt aufgetragen wird.
Es ist bekannt, zur Körperschalldämpfung homogene Dämpfungsschichten aus z. B. Kunstharz zu verwenden. Um eine ausreichende Dämpfung, insbesondere bei dicken Blechen od. dgl., zu erzielen, ist es jedoch erforderlich, das körperschalldämpfende Material in großer Stärke aufzubringen, wodurch verschiedene Nachteile herbeigeführt werden. Die bekannten körperschalldämpfenden Massen oder Entdröhnungsmittel werden üblicherweise in einer sogenannten Lösung in einem organischen Lösungsmittel oder einer wässerigen Emulsion aufgetragen. Um eine einwandfreie Austrocknung unter Verdunstung des flüchtigen Lösungsmittels bzw. Wassers zu gestatten, ist es erforderlich, das körperschalldämpfende Material in vergleichsweise dünnen Schichten aufzutragen. Zur Herstellung der erforderlichen dicken Schicht des dämpfenden Belages sind daher mehrere Arbeitsgänge mit dazwischenliegenden zeitraubenden Trocknungspausen notwendig. Auch können Schwierigkeiten durch Verwerfen, Wellen oder mangelnden Verbund der verschiedenen aufgetragenen Schichten entstehen. Besondere Schwierigkeiten bereitet die Trocknung bei wasserhaltigen Körperschalldämpfungsmassen, wenn dickere Beläge erwünscht sind.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine wirksame Körperschalldämpfung, insbesondere von Metallteilen von z. B. Maschinen, Apparaten, Schiffen od. dgl., unter Verwendung von Körperschalldämpfungsmassen auf der Basis einer wässerigen Emulsion zu schaffen, die bei beliebig geformten Objekten auf einfache Weise schnell aufgetragen werden können und schnell trocknen bzw. aushärten, auch wenn sie in vergleichsweise großer Stärke aufgetragen werden.
Es ist nun gefunden worden, daß bei Zugabe von hydraulischen Bindemitteln wasserhaltige Körperschalldämpfungsmassen auch in großer Dicke ohne Luftabtrocknung schnell und gut aushärten.
Gemäß der Erfindung wird daher zur Körperschalldämpfung eine ein hydraulisches Bindemittel enthaltende, auf der Basis einer wässerigen Emulsion hergestellte Körperschalldämpfungsmasse verwendet.
Als hydraulisches Bindemittel kommt insbesondere Zement, vorzugsweise Portlandzement (Z 475), in Betracht. Die gemäß der Erfindung zu verwendenden Körperschalldämpfungsmassen können außer den hydraulischen Bindemitteln, dem entdröhnenden oder körperschalldämpfenden Werkstoff in Emulsionsform, z. B. einer Kunststoff oder Bitumenemulsion, noch verschiedene Zusatzstoffe oder Füllstoffe enthalten, die einerseits in bekannter Weise das Dämpfungsmaximum in den gewünschten Temperaturbereich legen und andererseits die zu verwendenden Körperschalldämpfungsmassen für verschiedene spezielle Anwendungszwecke geeignet machen können. Es können auch Zusätze, die die Rissebildung und das Schrumpfen des Zements beeinflussen, zugesetzt werden.
Die zu verwendenden Emulsions-Körperschalldämpfungsmassen können anorganische Füllstoffe, wie Asbestmehl, Schwerspat, Glimmer oder Vermiculit, sowie auch grobe Zuschlagstoffe, wie Sand und Kies, und/oder organische Füllstoffe, wie Kunststoff- oder Kautschukflocken oder gemahlene Kunststoff- oder Kautschukabfälle, enthalten. Als organische Füllstoffe haben sich insbesondere geschäumte Perlen aus Polystyrolgranulat sowie zermahlene, zerkrümelte oder zerflockte Kunststoffabfälle, z. B. von Polystyrolschaumstoff oder Polyurethanschaumstoff, vorzugsweise solche mit geschlossenen Poren oder Zellen, als geeignet erwiesen. Gute Ergebnisse wurden auch mit zerkleinertem Harnstoffharzschaum sowie mit korn- oder pulverförmigem porösem Quarzporphyrglas (Perlit) erhalten.
Wenn hohe Körperschalldämpfung bei niedrigem Gewicht erwünscht ist, wird eine ein hydraulisches Bindemittel enthaltende Körperschalldämpfungsmasse mit einem Zusatz von z. B. Vermiculit verwendet. Wenn Körperschalldämpfung und gleichzeitig hohe Wärmeisolierung erwünscht ist, kann eine körperschalldämpfende Masse der erfindungsgemäß vorgesehenen Art mit einem Gehalt von Kunststoff schaumteilchen, wie z. B. Polystyrolschaum, Verwendung finden. Wenn Körperschalldämpfung und gleichzeitig Luftschalldämmung erwünscht ist, kann eine Körperschalldämpfungsmasse der erfindungsgemäß vorgesehenen Art mit einem Gehalt an Schwerspat oder Schwermetalloxyd oder groben Zuschlagstoffen, wie Sand und Kies, Verwendung finden. Derartige Massen sind insbesondere gut für die Anwendung auf dünne Bleche, z. B. für den Fahrzeugbau, geeignet.
Durch die dosierte Beimischung des hydraulischen Bindemittels kann die Steifigkeit des körperschalldämpfenden Belags in weiten Grenzen eingestellt werden. Die Steifigkeit des Belages hat, wie bekannt, einen großen Einfluß auf die Körperschalldämpfung. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung können in den Emulsions-Körperschalldämpfungsmassen 5 bis 50 Gewichtsprozent hydraulische Bindemittel, insbesondere Zement, bezogen auf die Gesamtmasse, vorhanden sein, vorzugsweise etwa 10 bis 30 Gewichtsprozent hydraulisches Bindemittel, insbesondere Zement, bezogen auf die Gesamtmasse.
Eine unerwünschte Nachhärtung des Belages durch das hydraulische Bindemittel in einem Zeitraum von mehreren Jahren kann dadurch verhindert werden, daß der körperschalldämpfenden Masse eine weichmachende Komponente, z. B. eine Bitumenemulsion oder ein Mischpolymerisat aus einem Acrylsäureester und einer Vinylverbindung, beigemischt wird.
Die Anwendung der Erfindung hat gegenüber der Aufbringung der bekannten Körperschalldämpfungsmassen zahlreiche Vorteile. Es ist insbesondere möglich, eine homogene Verfestigung des Körperschalldämpfungsbelages auch bei dicken Schichten zu erzielen, ohne daß Schwierigkeiten hinsichtlich der Austrocknung oder eines mangelnden Verbundes auftreten. Die Abwesenheit von feuergefährlichen organischen Lösungsmitteln ist aus technischen Gründen sehr erwünscht.
Ein besonderer Vorzug des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht auch darin, daß man dicke Beläge, d. h. solche in einer Stärke bis zu 20 mm oder sogar mehr, in einem Arbeitsgang auf die Oberfläche des zu dämpfenden Objekts aufbringen kann.
Das Aufbringen kann bei dem Verfahren gemäß der Erfindung durch Aufstreichen, Aufspachteln oder vorzugsweise Aufsprühen mittels einer Spritzpistole, welcher die körperschalldämpfende Masse mit einer Rührwerkpumpe zugeführt wird, erfolgen.
Es ist insbesondere vorgesehen, die zu verwendende Körperschalldämpfungsmasse aus zwei, dem Verbraucher zu liefernden Komponenten herzustellen, von denen die eine Komponente (A) aus einer stabilen wässerigen Emulsion auf der Basis von Kunststoff und/oder Bitumen od. dgl. besteht, während die zweite Komponente (B) aus dem trockenen hydraulischen Bindemitteln, wie Zement, und gegebenenfalls Zusatz- oder Füllstoffen, wie sie vorstehend angegeben wurden, zusammengesetzt ist. Die beiden Komponenten A und B sind bei geeigneter Verpackung sehr lange haltbar und brauchen erst am Arbeitsort nach Vorschrift gemischt zu werden, was in einfacher Weise, z. B. mit einem Rührwerk bzw. einer Rührwerkpumpe, die gleichzeitig der Förderung der fertigen Masse zu einer Spritzpistole oder einem Vorratsbehälter dient, erfolgen kann.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert.

In der nachstehenden Tabelle sind Beispiele 1 bis 7 für Körperschalldämpfungsmassen angegeben, die aus zwei Komponenten A und B an der Arbeitsstelle zusammengemischt werden. Die Mischung erfolgt mittels eines Rührwerks oder einer Rührwerkpumpe. Das Auftragen des Belages auf die zu dämpfenden Objekte, z. B. Bleche, erfolgt entweder durch Rufspachteln oder vorzugsweise durch Aufspritzen. Die Trockenzeit der Massen beträgt je nach Art des hydraulischen Bindemittels 2 bis 6 Stunden, gegebenenfalls auch länger.

Beispiel Komponente Gewichtsteile Zusammensetzung

1 A 45 Polyvinylpropionatpaste (50tt`t,ig)

5 Wasser

B 35 Portlandzement (Z 475)

15 Glimmer

2 A 40 Polyvinylpropionatpaste (50t)'"ig)

5 Bitumenemulsion (50 bis 551) o Bitumenanteil)

5 I Wasser

B 32 Portlandzement (Z 475)

18 Glimmer

3

A 20 - Polyvinylpropionataste (50°1()i )

10 Bitumenemulsion (50 bis 55°'o Bitumenanteil)

10 Wasser

B 10 Portlandzement (Z 475)

50 Schwerspat

4 A 50 Bitumenemulsion (55()'" Bitumenanteil)

B 25 Portlandzement (Z 475)

25 Schwerspat

Fortsetzung

Beispiel Komponente Gewichtsteile Zusammensetzung

5 A 24 Polyvinylpropionatpaste (50o/oig)

8 Mischpolymerisat auf Acrylsäure-Alkylesterbasis (450%ig)

33 Wasser

B 15 Portlandzement (Z 475)

10 Polystyrolschaumstoffperlen

5 Glimmer

5 Quarzporphyrglas in kleinkugeliger, poröser Struktur

6 A 31 Polyvinylpropionatpaste (50%ig)

21 Bitumenemulsion (50 bis 55% Bitumenanteil)

26,5 Wasser

B 5,5 Portlandzement (Z 475)

16 Quarzporphyrglas in kleinkugeliger, poröser Struktur

7 A 26 Mischpolymerisat auf Vinylacetatbasis (50o/oig)

16 Wasser

B 52 Portlandzement (Z 475)

6 Vermiculit

Die Massen gemäß den Beispielen 1 und 2 ergeben hohe Körperschalldämpfung bei relativ niedrigem Belaggewicht. Die Massen gemäß den Beispielen 3 und 4 ergeben Körperschalldämpfung und erhöhte Luftschalldämmung auf dünnen Blechen. Die Massen gemäß den Beispielen 5 und 6 ergeben Körperschalldämpfung und zugleich gute Wärmeisolierung. Der aus der Masse gemäß Beispiel? hergestellte Belag zeichnet sich durch besonders große Temperaturbandbreite aus.

Im nachstehenden Beispiel 8 ist eine Einkomponentenmischung erläutert, die an der Arbeitsstelle lediglich durch Zugabe von Wasser nach Vorschrift zubereitet wird.
Beispiel 8 Dispersionspulver eines Mischpolymerisats aus Vinylacetat und einem höheren Fettsäurevinylester (50/25) 15 Portlandzement (Z 475) ........... 30 Glimmer ....................... 10 Polystyrolschaumstoffperlen ....... 5 Wasser ......................... 40 Bei Auftragen dieser Masse auf das Objekt (Blech) wird gute Körperschalldämpfung und Wärmeisolierung erzielt.
Ein besonderes Anwendungsgebiet des Verfahrens gemäß der Erfindung ist die Herstellung von Dämpfungseinrichtungen nach dem »Sandwich-Prinzip«. Auf das zu dämpfende Objekt (Blech) wird eine der erfindungsgemäß zu verwendenden Massen in der erforderlichen Stärke aufgetragen, und es wird eine steife Schale (z. B. aus Blech) vor dem Erhärten der Masse aufgelegt und angedrückt. Gewünschtenfalls kann dieser Vorgang mehrmals wiederholt werden, d. h., es können zur Erzielung besonders hoher Dämpfung mehrere Einlagen von steifen Schalen (Blechen) vorgesehen werden.@Um gute Kältehaftung zu erhalten. ist es zweckmäßig, die steifen Schalen mit einer Haftschicht, z. B. aus Polysulfidkautschuk, zu belegen. Im nachstehenden -wird ein Beispiel der Zusammensetzung einer Masse zur Verwendung von Dämpfungseinrichtungen nach dem Sandwich-Prinzip anaPaahPn Beispiel 9 Komponente A .
Dispersion eines Mischpolymerisats aus einem Acrylsäureester und einer Vinylverbindung (45%ig).. . 10 Bitumenemulsion (55% Bitumenanteil ........................ 45 Komponente B Portlandzement (Z 475) ........... 10 Asbestmehl ..................... 25 Glimmer ....................... 10

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Körperschalldämpfung, insbesondere von Metallteilen von z. B. Fahrzeugen, Schiffen, Apparaten, Maschinen od. dgl., unter Auftragen einer Körperschalldämpfungsmasse auf der Basis einer wässerigen Emulsion auf das zu dämpfende Objekt, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß man eine ein hydraulisches Bindemittel enthaltende Emulsions-Körperschalldämpfungsmasse verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Emulsions-Körperschalldämpfungsmasse verwendet, die Zement, insbesondere einen schnellhärtenden Zement; als hydraulisches Bindemittel enthält.
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Emulsions-Körperschalldämpfungsmasse verwendet, die Kunstharz und/oder Bitumen in wässeriger Emulsion zur Körperschalldämpfung enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Emulsions - Körperschalldämpfungsmasse verwendet, die zusätzlich anorganische Füllstoffe, wie Asbestmehl, Schwerspat, Glimmer oder Vermiculit, und/oder organische Füllstoffe, wie Kunststoffschaumperlen oder -flocken oder gemahlene Kunststoff= oder Kautschukabfälle, enthält.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß man eine Emulsions-Körperschalldämpfungsmasse verwendet, die 5 bis 50 Gewichtsprozent hydraulisches Bindemittel, insbesondere Zement, bezogen auf die Gesamtmasse, enthält.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man nach AuftragenderEmulsions-Körperschalldämpfungsmasse auf das Objekt eine steife Schale (Blech) auf die noch nicht erhärtete Masse aufbringt und gegebenenfalls diesen Arbeitsvorgang mehrfach wiederholt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 584 037; deutsche Auslegeschrift Nr. 1163 040; USA.-Patentschrift Nr. 3 056 707; Farbe und Lack, 1954, Nr. 8, S. 352; Wärme, Kälte, Schall, 1960, Heft 2, S. 21 bis 28.