DE19904986A1 - Schallabsorbierende Abdeckung und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents
Schallabsorbierende Abdeckung und Verfahren zur Herstellung derselbenInfo
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Abstract
Schallabsorbierende Abdeckung, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens zwei Decklagen aus Schaumstoffmaterial aufweist und in mindestens einem vorherbestimmten Bereich zwischen den mindestens zwei Decklagen mindestens eine Füllschicht aus Schaumstoffmaterial angeordnet ist, und Verfahren zur Herstellung derselben.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine schallabsorbierende Abdeckung und ein Verfahren zur
Herstellung derselben.
Schallabsorbierende Abdeckungen, insbesondere für ein Aggregat in einem Motorraum eines
Kraftfahrzeuges, mit beliebiger Form und mit guten Schallabsorptionseigenschaften sind
heutzutage nur kostenintensiv herstellbar.
Zu den herkömmlichen Herstellungsverfahren gehören das Form-Schäumverfahren, zu denen
das Integral-, Heiß- und Kaltformschäumen gehören, das Formpressen von Polyurethan,
Schaumteilen unter Wärmeeinwirkung sowie Steckverfahren.
Bei allen Form-Schäumverfahren wird ein flüssiges Medium in eine offene oder geschlossene
Form eingetragen und reagiert das flüssige Medium je nach Verfahren nach Ablauf einer be
stimmten Zeit in der geschlossenen Form aus. Die Form wird geöffnet, das Schaumteil ent
nommen und von Anschäumpunkten getrennt und entgradet. Durch die Formenoberfläche
bildet sich eine mehr oder weniger starke Oberflächenhaut, die von der Art des Form-
Schäumverfahrens abhängt. Beim Integral-Schäumverfahren wird eine extrem starke Oberflä
chenhaut gebildet, die eine abriebfeste Oberfläche ergibt. Dadurch eignet sich das Integral-
Schäumverfahren nicht zur Herstellung von schallabsorbierbenden Abdeckungen. Beim Heiß-
oder Kaltformschäumen bildet sich eine relativ geschlossene Zellenstruktur aus, die nachträg
lich durch Walken der Fertigteile aufgebrochen wird, damit das Schaumteil flexibler und of
fenzelliger wird. Trotzdem bleibt die geschlossene Oberflächenhaut am Schaumteil, wodurch
eine optimale Schallabsorption eingeschränkt wird, da die Schallwellen nicht direkt auf die
absorbierende Fläche (offenes Zellengerüst) treffen, sondern bereits von der Oberflächenhaut
teilweise reflektiert werden. Ein weiterer Nachteil liegt in der relativ geringen erzielbaren
Rohdichte der Fertigteile. Dies bedingt eine einfache Konturgebung sowie eine entsprechende
Größe der Fertigteile z. B. bei Polsterelementen. Kleine komplizierte Fertigteile lassen sich
mit den niedrigen Rohdichten nur schwer oder gar nicht fertigen. Darüber hinaus sind mit den
Form-Schäumverfahren erhebliche Formen- und Anlagekosten verbunden. Um Teile in Groß
serienfertigung herzustellen, sind entsprechend viele Formen auf sogenannten Rundläuferan
lagen erforderlich. Bei großen Teilen können dies durchaus 30 bis 40 Formen sein. Die For
men bestehen in der Regel aus Metall und werden gefräst oder gegossen.
Beim Formpressen von Schaumteilen unter Wärmeeinwirkung (Heißpräge-Preßverfahren)
werden üblicherweise definierte Zuschnitte, vorwiegend aus Polyurethan-, Melaminharz
schaumstoffen oder Vliesstoffen unter bestimmten Verfahrensparametern wie Zeit, Tempera
tur und Druck in aufgeheizten Formenwerkzeugen gepreßt. Optional können auch Sandwich-
Elemente, bestehend aus mehreren Materialschichten, übereinandergelegt und mit aktivierba
ren Klebesystemen verbunden und verpreßt werden. Damit werden z. B. Oberflächendekore
(Textilien, Folien, etc.) oder selbsttragende Bauelemente mit Versteifungseinlagen erhalten.
Das Ausgangsmaterial weist eine einheitliche Materialstärke auf, die an die maximale Zer
klüftung des zu schallisolierenden Aggregats angepaßt ist. Die im Endprodukt bestehenden
unterschiedlichen Materialstärken (Stufensprünge), die dazu dienen, die Abdeckung als Ab
druck des abzudeckenden Aggregats zu gestalten, werden durch partielle Komprimierung
erzielt. Durch die Komprimierung erhöht sich die Rohdichte des Materials um ein Vielfaches
und kann sie unter Umständen durch eine zu lange Belastung zu einer Materialzerstörung und
einer Verschlechterung der Schallabsorptionswerte führen. Eine optimale Schallabsorption bei
Lärmquellen, z. B. bei Motoren in Kraftfahrzeugen, hängt jedoch gerade von einer richtigen
Auswahl des Schallabsorptionsmaterials, dessen Rohdichte und Materialstärke im Hinblick
auf die Frequenz(en) bzw. den Frequenzbereich der jeweiligen Lärmquelle ab. Das Form
preßverfahren unter Wärmeeinwirkung weist somit zusätzlich zu dem Nachteil, daß es auf
grund des hohen Material- und damit Zeit- und Energieaufwands sowie der erheblichen
Formkosten eine kostenintensive Herstellung bedingt, auch den Nachteil auf, daß mit der
Konturgebung durch Komprimierung zwangsläufig auch die Schallabsorptionseigenschaften
in den komprimierten Bereichen verändert werden und damit nicht optimal an die Erforder
nisse anpaßbar sind.
Zur Verringerung des Material- und Zeitaufwands wird in der DE 296 06 031 eine Abdec
kung für ein Aggregat in einem Motorraum eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, die mittels
eines Steckverfahrens hergestellt ist. Hierzu wird ein Material mit geringer Plattenstärke ver
wendet, aus dem Klappzonen geprägt werden. Anschließend wird in einem zweiten Arbeits
gang die gewünschte Abdeckung mittels Stecklaschen und Schlitzen zusammengesteckt. Ins
besondere der zweite Arbeitsgang erfordert einen erhöhten Arbeitsaufwand und führt damit zu
einer kostenintensiven Herstellung. Darüber hinaus ist es nicht möglich, fließende Übergänge
und somit exakt die gewünschte Kontur für die Abdeckung herzustellen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstigere schallabsorbierende
Abdeckung sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei der schallabsorbierenden Abdeckung dadurch ge
löst, daß sie mindestens zwei Decklagen aus Schaumstoffmaterial aufweist und in mindestens
einem vorherbestimmten Bereich zwischen den mindestens zwei Decklagen mindestens eine
Füllschicht aus Schaumstoffmaterial angeordnet ist. Die Schallabsorption wird dabei sowohl
durch die Deckschichten als auch durch die Füllschichten erreicht.
Diese Aufgabe wird zudem bei einem Verfahren zur Herstellung einer schallabsorbierenden
Abdeckung dadurch gelöst, daß mindestens eine (untere) Decklage aus Schaumstoffmaterial
in einer unteren Hälfte eines geöffneten, zweiteiligen Formenwerkzeuges angeordnet wird,
die mindestens eine Decklage in vorherbestimmten Bereich mit wenigstens einer Füllschicht
aus einem Schaumstoffmaterial belegt wird, daß darüber mindestens eine (obere) Decklage
aus Schaumstoffmaterial angeordnet wird, die die mindestens eine untere Decklage überdeckt,
daß das Formenwerkzeug geschlossen wird und das Ganze anschließend in dem Formenwerk
zeug, das in den für die Füllschichten vorherbestimmten Bereichen Vertiefungen aufweist, mit
einem bestimmten Druck und bei einer bestimmten Temperatur über eine bestimmte Zeit
formgepreßt wird. Die Decklagen können vollflächig oder mit vorgefertigter Geometrie ange
ordnet werden.
Dabei kann vorgesehen sein, daß die Abdeckung genau eine erste und eine zweite Decklage
aus Schaumstoffmaterial aufweist.
Weiterhin kann dabei vorgesehen sein, daß mindestens zwei bzw. die zwei Decklagen aus
identischen Schaumstoffmaterialien bestehen.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, daß die mindestens zwei bzw. die zwei Decklagen
die Füllschicht bzw. alle Füllschichten aus identischen Schaumstoffmaterialien bestehen. So
mit ist nur ein Schaumstoffmaterial für die gesamte schallisolierende Abdeckung notwendig.
Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß mindestens zwei bzw. die zwei Decklagen aus
unterschiedlichen Schaumstoffmaterialien bestehen. Dies ermöglicht eine noch bessere An
passung der Schaumstoffmaterialien an die jeweiligen Anforderungen auf der einer
Lärmquelle zugewandten und der davon abgewandten Seite.
Günstigerweise ist das Schaumstoffmaterial mindestens einer Decklage aus der Gruppe beste
hend aus Polyurethan, Polyethylen und Melaminharzschaum gewählt.
Vorteilhafterweise weist das Schaumstoffmaterial mindestens einer Decklage eine mittlere
Rohdichte im Bereich von 8 bis 600 kg/m3 auf. Damit können die unterschiedlichsten
Lärmquellen schallisoliert werden.
Besonders bevorzugt weist das Schaumstoffmaterial mindestens einer Decklage eine mittlere
Rohdichte von 35 kg/m3 auf.
Zweckmäßigerweise weist das Schaumstoffmaterial mindestens einer Decklage eine maxi
male Dicke im Bereich von 2 bis 100 mm auf. Die maximale Dicke entspricht im Prinzip der
Dicke des Schaumstoffmaterials im Ausgangszustand, d. h. im unkomprimierten Zustand.
Besonders bevorzugt weist das Schaumstoffmaterial mindestens einer Decklage eine maxi
male Dicke von 10 mm auf.
Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in
mindestens einem vorherbestimmten Bereich mindestens zwei Füllschichten aus unterschied
lichen Schaumstoffmaterialien angeordnet sind. Dies ermöglicht eine schallisolierende Ab
deckung mit den unterschiedlichsten Schallabsorptionseigenschaften.
Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß in mindestens einem vorherbestimmten Bereich
mindestens zwei Füllschichten aus identischen Schaumstoffmaterialien angeordnet sind.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, daß die Füllschichten mindestens zweier vorherbe
stimmter Bereiche aus unterschiedlichen Schaumstoffmaterialien bestehen. Darunter ist zu
verstehen, daß die Füllungen in mindestens zwei vorherbestimmten Bereichen aus unter
schiedlichen Schaumstoffmaterialien bestehen.
Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß die Füllschichten mindestens zweier vorherbe
stimmter Bereiche aus identischen Schaumstoffmaterialien bestehen.
Günstigerweise ist das Schaumstoffmnaterial mindestens einer Füllschicht aus der Gruppe be
stehend aus Polyurethan, Polyethylen und Melaminharzschaum gewählt.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß das Schaumstoffmaterial mindestens einer Füllschicht
eine mittlere Rohdichte im Bereich von 8 bis 600 kg/m3 aufweist.
Besonders bevorzugt weist das Schaumstoffmaterial mindestens einer Füllschicht einer mittle
re Rohdichte von 35 kg/m3 auf.
Ferner kann vorgesehen sein, daß das Schaumstoffmaterial mindestens eine Füllschicht eine
maximale Dicke im Bereich von 2 bis 200 mm aufweist.
Vorzugsweise weist das Schaumstoffmaterial mindestens einer Füllschicht eine maximale
Dicke von 40 mm auf.
Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Ver
hornung der mindestens zwei Decklagen entlang des Randes der Abdeckung. Durch die Ver
hornung wird ohne zusätzliche Verbindungsmittel, wie z. B. Klebersysteme etc., eine Verbin
dung zwischen den Decklagen und ein Einschluß der Füllschichten realisiert.
Vorzugsweise weist die Verhornung eine Dicke von 0,3 bis 5 mm auf.
Besonders bevorzugt weist die Verhornung eine Dicke von 0,3 mm auf. Dies liefert nahezu
Kompaktmaterial in dem Randbereich.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß
in mindestens einem weiteren vorherbestimmten Bereich eine Verprägung der mindestens
zwei Decklagen angeordnet ist. Die Verprägung(en) dient/dienen zum Befestigen der schall
isolierenden Abdeckung an einer Kunststoffschale, die als Designabdeckung fungiert, mittels
Ultraschallschweißen.
Günstigerweise weist die Verprägung eine Dicke im Bereich von 0,3 bis 5 mm auf. Dies ver
hindert ein Verkleben von Ultraschall-Schweißsonotroden beim Eindringen in das Schaum
stoffmaterial.
Vorzugsweise weist die Verprägung eine Dicke von 2 mm auf.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung ist in mindestens einem
weiteren vorherbestimmten Bereich eine Aussparung angeordnet. Die Aussparung(en)
kann/können als Durchlaß von Komponenten z. B. eines Aggregats bzw. einer Kunststoff
schale dienen.
Dabei kann vorgesehen sein, daß die oder jede Aussparung ein Schlitz ist. Schlitze können
unter anderem eine bessere Anlage der schallabsorbierenden Abdeckung an z. B. einem Ag
gregat liefern.
Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß die oder jede Aussparung eine kreisrunde, ellip
tische oder ovale Öffnung ist.
Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch mindestens
eine Faltkante. Dadurch wird ein Aufstellen von Seitenwänden ermöglicht.
Vorteilhafterweise ist die Abdeckung ein Planteil. Dies verringert die Werkzeugkosten.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform ist die Abdeckung eine Abdeckung für
ein Aggregat in einem Motorraum eines Kraftfahrzeuges.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens kann vorgesehen sein, daß die
mindestens eine untere Decklage und/oder die mindestens eine obere Decklage vor deren An
ordnungen in dem Formenwerkzeug zu Platten zugeschnitten wird/werden.
Günstigerweise wird als Schaumstoffmaterial für mindestens eine Decklage Polyurethan, Po
lyethylen oder Melaminharzschaum verwendet.
Vorteilhafterweise weist die mindestens eine Platte eine Materialstärke im Bereich von 1 bis
100 mm auf.
Vorzugsweise weist die mindestens eine Platte im Ausgangszustand eine Materialstärke von
10 mm auf.
Günstigerweise weist das Schaumstoffmaterial mindestens einer Decklage im Ausgangszu
stand eine mittlere Rohdichte im Bereich von 8 bis 600 kg/m3 auf.
Vorzugsweise weist das Schaumstoffmaterial mindestens einer Decklage im Ausgangszustand
eine mittlere Rohdichte von 35 kg/m3 auf.
Günstigerweise wird als Schaumstoffmaterial für mindestens eine Füllschicht Polyurethan,
Polyethylen oder Melaminharzschaum verwendet.
Zweckmäßigerweise wird mindestens eine Füllschicht vor deren Anordnung in dem Formen
werkzeug aus dem Schaumstoffmaterial zu einer Platte zugeschnitten.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform des Verfahrens kann vorgesehen sein,
daß mindestens eine Füllschicht vor deren Anordnung in dem Formenwerkzeug vorgeformt
wird.
Günstigerweise weist die Platte im Ausgangszustand eine Materialstärke im Bereich von 2 bis
200 mm auf.
Vorzugsweise weist die Platte im Ausgangszustand eine Materialstärke von 40 mm auf.
Zweckmäßigerweise weist das Schaumstoffmaterial mindestens einer Füllschicht im Aus
gangszustand eine mittlere Rohdichte im Bereich von 8 bis 600 kg/m3 auf.
Vorzugsweise weist das Schaumstoffmaterial mindestens einer Füllschicht im Ausgangszu
stand eine mittlere Rohdichte von 35 kg/m3 auf.
Vorteilhafterweise liegt der Preßdruck im Bereich von 10 t bis 500 t. Mit dem Preßdruck ist
der Schließdruck (die Zuhaltekraft) der Presse gemeint.
Günstigerweise liegt die Preßtemperatur im Bereich von 120° bis 280°C.
Günstigerweise liegt die Preßzeit im Bereich von 20 s bis 1000 s.
Zweckmäßigerweise wird die Abdeckung in dem Formenwerkzeug aus dem umlaufend über
stehenden Material herausgeschnitten.
Schließlich kann alternativ auch vorgesehen sein, daß das formgepreßte Produkt aus dem
Formenwerkzeug herausgenommen und die Abdeckung aus dem umlaufend überstehenden
Material herausgeschnitten wird.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß die Höhenunterschiede der
schallabsorbierenden Abdeckung durch Füllschichten und damit nur mit geringer Komprimie
rung der Ausgangsmaterialien erzielt werden, wodurch ein geringerer Materialaufwand be
trieben werden muß. Der geringere Materialeinsatz führt auch zu einem geringeren Wärme-
und damit Energie- sowie Zeitaufwand und zu geringeren Formenkosten. Der erfindungsge
mäße Aufbau der schallabsorbierenden Abdeckung ermöglicht darüber hinaus aufgrund der
vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten von Schaumstoffmaterialien mit unterschiedlichen
Rohdichten und Dicken eine optimale Anpassung der Schallabsorption an die Frequenzen der
Lärmquelle. Darüber hinaus führen der geringere Materialaufwand und die geringeren Kom
primierungsgrade zu leichteren schallabsorbierenden Abdeckungen, was insbesondere im
Kraftfahrzeugbau besonders vorteilhaft ist und angestrebt wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der
nachstehenden Beschreibung, in der zwei Ausführungsbeispiele anhand der schematischen
Zeichnungen im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten besonderen Ausführungsform der erfindungs
gemäßen schallabsorbierenden Abdeckung, die in einer Kunststoffschale verbaut ist;
Fig. 2 die Abdeckung von Fig. 1 in Draufsicht von der einem Aggregat zugewandten Seiten;
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von Fig. 2; und
Fig. 4 eine Schnittansicht einer zweiten besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
schallabsorbierenden Abdeckung.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten besonderen Ausführungsform der
schallabsorbierenden Abdeckung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, die in einer Kunst
stoffschale 12 verbaut ist. Im vorliegenden Fall ist die schallabsorbierende Abdeckung 10
mittels Ultraschallschweißen in der Kunststoffschale 12 verbaut. Zum Aufnehmen der
Schweißpunkte wurden dafür vorgesehene Stellen in der schallabsorbierenden Abdeckung 10
auf ein Maß von ca. 2 mm verdichtet, was zu sogenannten Verprägungen 14 führt. Die Ver
prägungen 14 verhindern ein Festkleben der Ultraschweißsonotroden. Zur Verringerung der
Werkzeugkosten ist die schallabsorbierende Abdeckung 10 als ein Planteil konzipiert, wel
ches Faltkanten 16 aufweist, um Seitenwände aufstellen zu können. Darüber hinaus weist die
schallabsorbierende Abdeckung 10 Aussparungen 18 für einen Hindurchtritt von Komponen
ten der Kunststoffschale 12 auf. Das Höhenprofil der schallabsorbierenden Abdeckung 10
entspricht einem Abdruck des abzudeckenden Aggregats (nicht gezeigt).
Fig. 2 zeigt die Abdeckung 10 von Fig. 1 in Draufsicht von der einem abzudeckenden und
isolierenden Gegenstand zugewandten Seite. Neben den bereits obengenannten Komponenten
weist die schallabsorbierende Abdeckung 10 eine umlaufende Verhornung 20 mit einer Dicke
von 0,3 mm auf. Aufgrund einer Füllschicht (siehe Fig. 3) weist die schallabsorbierende Ab
deckung 10 im Bereich 22 eine maximale Dicke von 60 mm auf. Im Bereich 24 weist sie da
gegen eine Dicke von 20 mm auf.
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von Fig. 2. Zwischen einer oberen
Decklage 26 und einer unteren Decklage 28, die beide aus demselben Schaumstoffmaterial,
nämlich Polyurethan-Weichschaumstoff, bestehen, ist in einem vorherbestimmten Bereich
eine Füllschicht 30 aus demselben Schaumstoffmaterial wie die Decklagen angeordnet. Wie
in Kombination mit Fig. 2 ersichtlich ist, erstreckt sich die Füllschicht 30 um die Aussparung
18 herum. Im Bereich der Verprägung 14 sowie im umgebenden Randbereich sind die obere
und die untere Decklage miteinander "verschmolzen", so daß die beiden Decklagen dort nicht
mehr getrennt darstellbar sind.
Zur Herstellung der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten besonderen Ausführungsform der schallab
sorbierenden Abdeckung wird ein zweiteiliges, beheizbares Formenwerkzeug vorzugsweise
aus Stahl oder Aluminium benötigt, welches der Kontur eines im vorliegenden Fall zu schall
isolierenden Aggregates im Motorraum eines Kraftfahrzeuges nachempfunden ist. Nach Öff
nen des Formenwerkzeuges wird auf die untere Formenhälfte eine Decklage 28 aus Polyuret
han-Weichschaumstoff vollflächig angeordnet. Danach wird die Decklage 28 in einem vor
herbestimmten Bereich 22 mit einer Füllschicht 30 ebenfalls aus Polyurethan-
Weichschaumstoff belegt. Die Belegung kann beispielsweise über Zentrierdorne, die in die
untere Werkzeughälfte eingebracht sind, oder Schablonen erfolgen. Danach wird darüber eine
Decklage 26 ebenfalls aus Polyurethan-Weichschaumstoff vollflächig angeordnet, die die
Decklage 28 überdeckt. Nachfolgend wird das Formenwerkzeug geschlossen und das ganze
anschließend in dem Formenwerkzeug mit einem Preßdruck im Bereich von 10 bis 500 t und
bei einer Temperatur im Bereich von 120°C bis 280°C über eine Zeitdauer von im Bereich
von 20 s bis 1000 s formgepreßt. Nach Ablauf der Preßzeit wird das Formenwerkzeug wieder
geöffnet und werden die fertigen schallabsorbierenden Abdeckungen entnommen.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die beiden Decklagen durch thermische
Einwirkung miteinander verbunden, so daß sie als Umhüllung für die dazwischen befindliche
Füllschicht dienen. Die Höhenunterschiede der schallabsorbierenden Abdeckung sind nicht
durch Komprimierung der Materialien, sondern durch die Füllschicht entsprechend aufgebaut.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu kostengünstigen schallabsorbierenden Abdeckun
gen, da sich die Produkte mit einem geringeren Materialaufwand als auch mit kürzeren Ma
schinenlaufzeiten sowie in jeder beliebigen Form herstellen lassen. Dies wird dadurch er
reicht, daß das zu prägende Schaumstoffinaterial von wesentlich geringerer Stärke als die
durch die Füllschicht(en) erreichte Gesamtstärke ist. Die hier als Beispiel genannte schallab
sorbierende Abdeckung besteht aus einem Polyurethan-Weichschaumstoff mit einer mittleren
Rohdichte von 35 kg/m3. Die Füllschicht besteht ebenfalls aus dem gleichen Material. Da die
Decklagen jeweils eine Materialstärke von maximal 10 mm und die Füllschicht eine maxi
male Dicke von 40 mm aufweisen, ergibt sich somit eine Materialstärke der schallabsorbie
renden Abdeckung von 20 mm bis 60 mm und im Bereich der umlaufenden Verhornung von
0,3 mm. Das herangezogene Beispiel verkürzt die Preß- und Heizzeiten gegenüber einem un
ter Wärmeeinwirkung formgepreßten Schaumteil im Stand der Technik aus einer einheitli
chen Materialstärke von 60 mm um ca. 270 Sekunden, was sich auf die Jahresproduktion in
einer fast dreifachen Ausbringungsmenge darstellt.
Die erforderliche Zuhaltekraft und Druckleistung richtet sich nach der Formengeometrie und
Größe der herzustellenden schallabsorbierenden Abdeckung. Durch den spezifischen Preß
druck, die Preßtemperatur und die - Zeit verbinden sich die Materialschichten miteinander
und werden durch einen umlaufenden Rand zu einer minimal verpreßten Materialstärke von
0,3 bis 5 mm verhornt, so daß in diesem Bereich nahezu Kompaktmaterial entsteht.
Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem Arbeitsgang der Grundriß der
schallabsorbierenden Abdeckung thermisch ausgestanzt und die Umhüllung aus den beiden
Decklagen mittels thermischer Einwirkung in die gewünschte Form gebracht. Gleichzeitig
werden die obere und die untere Decklage der Umhüllung unter Druck und bei einer entspre
chenden Temperatur miteinander verbunden und wird die Füllschicht eingeschlossen. Hierbei
entstehen die nur wenige Millimeter starken Ränder (Verhornung). Durch Komprimierung
entstehen in dieser Phase weiterhin die Verprägungen sowie die Faltkanten, an denen die
schallabsorbierende Abdeckung der Form der Kunststoffschale entsprechend geklappt werden
kann. Ferner können Bauteile, wie z. B. Leitungen, Kabel etc., motorseitig exakt im Kontur
verlauf der schallabsorbierenden Abdeckung eingearbeitet werden.
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der schallabsorbierenden Abdeckung gemäß der
vorliegenden Erfindung. Die gezeigte schallabsorbierende Abdeckung 10 unterscheidet sich
von der ersten Ausführungsform insbesondere darin, daß sie zwei vorherbestimmte Bereiche
aufweist, in denen eine jeweilige Füllung angeordnet ist, wobei die eine Füllung aus zwei
übereinander angeordneten Füllschichten 30a und 30b sowie die andere Füllung aus einer
Füllschicht 32 besteht. Die Schaumstoffmaterialien der Füllschichten 30a und 30b sowie 32
können unterschiedlich sein.
Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen und der beiliegenden Zeich
nungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger
Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsfor
men wesentlich sein.
10
Abdeckung
12
Kunststoffschale
14
Verprägung
16
Faltkante
18
Aussparung
20
Verhornung
22
Bereich
24
Bereich
26
Decklage
28
Decklage
30
Füllschicht
30
a, b Füllschicht
32
Füllschicht
Claims (50)
1. Schallabsorbierende Abdeckung (10), dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens zwei
Decklagen (26, 28) aus Schaumstoffmaterial aufweist und in mindestens einem vorherbe
stimmten Bereich zwischen den mindestens zwei Decklagen (26, 28) mindestens eine
Füllschicht (30, 30a, 30b, 32) aus Schaumstoffmaterial angeordnet ist.
2. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie genau eine erste (26) und
eine zweite Decklage (28) aus Schaumstoffmaterial aufweist.
3. Abdeckung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei bzw.
die zwei Decklagen aus (26, 28) identischen Schaumstoffmaterialien bestehen.
4. Abdeckung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei bzw. die
zwei Decklagen (26, 28) und die Füllschicht (30) bzw. alle Füllschichten (30, 30a, 30b,
32) aus identischen Schaumstoffmaterialien bestehen.
5. Abdeckung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei bzw.
die zwei Decklagen (26, 28) aus unterschiedlichen Schaumstoffmaterialien bestehen.
6. Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schaumstoffmaterial mindestens einer Decklage (26 und/oder 28) aus der Gruppe beste
hend aus Polyurethan, Polyethylen und Melaminharzschaum gewählt ist.
7. Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schaumstoffmaterial mindestens einer Decklage (26 und/oder 28) eine mittlere Rohdichte
im Bereich von 8 bis 600 kg/m3 aufweist.
8. Abdeckung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumstoffmaterial min
destens einer Decklage (26 und/oder 28) eine mittlere Rohdichte von 35 kg/m3 aufweist.
9. Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schaumstoffmaterial mindestens einer Decklage (26 und/oder 28) eine maximale Dicke
im Bereich von 2 bis 100 mm aufweist.
10. Abdeckung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumstoffmaterial min
destens einer Decklage (26 und/oder 28) eine maximale Dicke von 10 mm aufweist.
11. Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche rückbezogen auf Anspruch 5, da
durch gekennzeichnet, daß in mindestens einem vorherbestimmten Bereich mindestens
zwei Füllschichten (30a, 30b) aus unterschiedlichen Schaumstoffmaterialien angeordnet
sind.
12. Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in minde
stens einem vorherbestimmten Bereich mindestens zwei Füllschichten (30a, 30b) aus
identischen Schaumstoffmaterialien angeordnet sind.
13. Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche rückbezogen auf Anspruch 5, da
durch gekennzeichnet, daß die Füllschichten (30a, 30b; 32) mindestens zweier vorherbe
stimmter Bereiche aus unterschiedlichen Schaumstoffmaterialien bestehen.
14. Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Füll
schichten (30a, 30b; 32) mindestens zweier vorherbestimmter Bereiche aus identischen
Schaumstoffmaterialien bestehen.
15. Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schaumstoffmaterial mindestens einer Füllschicht (30, 30a, 30b, 32) aus der Gruppe be
stehend aus Polyurethan, Polyethylen und Melaminharzschaum gewählt ist.
16. Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schaumstoffmaterial mindestens einer Füllschicht (30, 30a, 30b, 32) eine mittlere Roh
dichte im Bereich von 8 bis 600 kg/m3 aufweist.
17. Abdeckung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumstoffmaterial
mindestens einer Füllschicht (30, 30a, 30b, 32) eine mittlere Rohdichte von 35 kg/m3
aufweist.
18. Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schaumstoffmaterial mindestens einer Füllschicht (30, 30a, 30b, 32) eine maximale Dic
ke im Bereich von 2 bis 200 mm aufweist.
19. Abdeckung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumstoffmaterial
mindestens einer Füllschicht (30, 30a, 30b, 32) eine maximale Dicke von 40 mm aufweist.
20. Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ver
hornung (20) der mindestens zwei Decklagen entlang des Randes der Abdeckung.
21. Abdeckung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhornung (20) eine
Dicke im Bereich von 0,3 bis 5 mm aufweist.
22. Abdeckung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhornung (20) eine
Dicke von 0,3 mm aufweist.
23. Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in
mindestens einem weiteren vorherbestimmten Bereich eine Verprägung (14) der minde
stens zwei Decklagen (26, 28) angeordnet ist.
24. Abdeckung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Verprägung (14) eine
Dicke im Bereich von 0,3 bis 5 mm aufweist.
25. Abdeckung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Verprägung (14) eine
Dicke von 2 mm aufweist.
26. Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in
mindestens einem weiteren vorherbestimmten Bereich eine Aussparung (18) angeordnet
ist.
27. Abdeckung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Aussparung
(18) ein Schlitz ist.
28. Abdeckung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Aussparung
(18) eine kreisrunde, elliptische oder ovale Öffnung ist.
29. Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens
eine Faltkante (16).
30. Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abdeckung (10) ein Planteil ist.
31. Abdeckung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abdeckung (10) eine Abdeckung für ein Aggregat in einem Motorraum eines Kraftfahr
zeuges ist.
32. Verfahren zur Herstellung einer schallabsorbierenden Abdeckung, insbesondere zur Her
stellung einer Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine (untere) Decklage aus Schaumstoffmaterial in einer unteren Hälfte
eines geöffneten, zweiteiligen Formenwerkzeuges angeordnet wird, die mindestens eine
Decklage in vorherbestimmten Bereichen mit mindestens einer Füllschicht aus Schaum
stoffmaterial belegt wird, daß darüber mindestens eine (obere) Decklage aus Schaum
stoffmaterial angeordnet wird, die die mindestens eine untere Decklage überdeckt, daß das
Formenwerkzeug geschlossen wird und das Ganze anschließend in dem Formenwerkzeug,
das in den für die Füllschichten vorherbestimmten Bereichen Vertiefungen aufweist, mit
einem bestimmten Druck und bei einer bestimmten Temperatur über eine bestimmte Zeit
formgepreßt wird.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine untere
Decklage und/oder die mindestens eine obere Decklage vor deren Anordnung in dem
Formenwerkzeug zu Platten zugeschnitten wird/werden.
34. Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaumstoffmate
rial für mindestens eine Decklage Polyurethan, Polyethylen oder Melaminharzschaum
verwendet wird.
35. Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine
Platte im Ausgangszustand eine Materialstärke im Bereich von 1 bis 100 mm aufweist.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Platte im
Ausgangszustand eine Materialstärke von 10 mm aufweist.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schaumstoffmaterial mindestens einer Decklage im Ausgangszustand eine mittlere Roh
dichte im Bereich von 8 bis 600 kg/m3 aufweist.
38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumstoffmaterial min
destens einer Decklage im Ausgangszustand eine mittlere Rohdichte von 35 kg/m3 auf
weist.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaum
stoffmaterial für mindestens eine Füllschicht Polyurethan, Polyethylen oder Melaminharz
schaum verwendet wird.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
eine Füllschicht vor deren Anordnung in dem Formenwerkzeug aus dem Schaumstoffma
terial zu einer Platte zugeschnitten wird.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
eine Füllschicht vor deren Anordnung in dem Formenwerkzeug vorgeformt wird.
42. Verfahren nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte im Aus
gangszustand eine Materialstärke im Bereich von 2 bis 200 mm aufweist.
43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte im Ausgangszustand
eine Materialstärke von 40 mm aufweist.
44. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schaumstoffmaterial mindestens einer Füllschicht im Ausgangszustand eine mittlere Roh
dichte im Bereich von 8 bis 600 kg/m3 aufweist.
45. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumstoffmaterial min
destens einer Füllschicht im Ausgangszustand eine mittlere Rohdichte von 35 kg/m3 auf
weist.
46. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß der Preß
druck im Bereich von 10 t bis 500 t liegt.
47. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Preß
temperatur im Bereich von 120° bis 280°C liegt.
48. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßzeit
im Bereich von 20 s bis 1000 s liegt.
49. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdec
kung in dem Formenwerkzeug aus dem umlaufend überstehenden Material herausge
schnitten wird.
50. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß das formge
preßte Produkt aus dem Formenwerkzeug herausgenommen und die Abdeckung aus dem
umlaufend überstehenden Material herausgeschnitten wird.
Priority Applications (1)
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