DE19920969B4

DE19920969B4 - Einbau- oder Verkleidungsteil mit schalldämmenden und/oder schalldämpfenden Eigenschaften

Info

Publication number: DE19920969B4
Application number: DE1999120969
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. Pfaffelhuber; Günter Dr. Kraus; Dimitrios Patsouras
Original assignee: Faist Automotive GmbH and Co KG
Current assignee: PFAFFELHUBER, KLAUS, DR., 86153 AUGSBURG, DE
Priority date: 1999-05-06
Filing date: 1999-05-06
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2019-05-07
Also published as: DE19920969A1

Abstract

Einbau- oder Verkleidungsteil mit schalldämmenden und/oder schalldämpfenden Eigenschaften für Kraftfahrzeuge oder Haushaltsgeräte, mit einer Platte (1) und/oder Schicht, die mit vielen kleinen Durchbrechungen bzw. Löchern (2) versehen ist und eine Dicke (L) zwischen 0,01 und 50 mm aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (2) einen mittleren Durchmesser (D) oder eine mittlere Breite (b) zwischen 0,001 und 2 mm aufweisen und dass das Lochflächenverhältnis (LV) zwischen 0,01 und 20% beträgt.

Description

Die Erfindung bezeicht sich auf einen Einbau- oder Verkleidungsteil mit schalldämmenden oder -dämpfenden Eigenschaften für Kraftfahrzuge oder Haushaltsgeräte.
Es ist bereits bekannt, die durch den KFZ-Motor, Reifen, Luftströmungen und andere Lärm verursachende Aggregate entstehenden starken Geräusche beim Eindringen in den Fahrgastraum bzw. bei der Emission in die Umgebung zu dämpfen durch sogenannte „Schallabsorber", welche insbesondere im Fahrgastraum, Kofferraum, Motorraum oder im Unterbodenbereich angeordnet sind. Solche Schallabsorber weisen beispielsweise kammerförmige Innenräume auf, so daß die eindringenden Schallwellen durch Resonanzeffekte weitgehend gedämpft werden können. Neben diesen Kammerabsorbern sind auch solche Schallabsorber bekannt, die aus porösen Materialien, wie Schäumen oder Vliesstoffen bestehen. Darüber hinaus sind auch sogenannte Folien- und Membran-Absorber bekannt, bei denen eine dünne, als Folie ausgebildete Schicht durch die Schallwellen zum Schwingen angeregt wird, so daß hierdurch ein Energieverlust der Schallwelle stattfindet und diese gedämpft wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Einbau- oder Verkleidungsteil der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß es bei einfacher Herstellbarkeit wenig Platz in Anspruch nimmt und an vielen Stellen z.B. im Kraftfahrzeug anbringbar ist bzw. übliche KFZ-Einbauteile ersetzt oder an diesen ohne großen Raumbedarf anbringbar ist.

Die Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet. Dabei besteht der Einbaut- oder Verkleidungsteil lediglich aus einer gelochten bzw. perforierten Platte bzw. Schicht einer Schichtdicke zwischen 0,01 und 50 mm, insbesondere zwischen 0,05 und 4 mm, mit einem mittleren Durchmesser bzw. einer mittleren Breite der Löcher bzw. Durchbrechungen zwischen 0,001 und 2 mm, insbesondere zwischen 0,01 und 0,7 mm, und ein Loch-Flachenanteil der Löcher bzw. Durchbrechungen, bezogen auf die Gesamtfläche des Einbauteils zwischen 0,01 und 20%, insbesondere zwischen 0,01 und 5%.

Es empfiehlt sich die Anwendung von im Querschnitt kreisförmigen Löchern im wesentlichen gleichen Durchmessers. Es sind aber auch davon abweichende Querschnitte z.B. längliche Schlitze oder im wesentlichen quadratische Querschnitte möglich.

Es ist an sich bereits bekannt, beispielsweise Sitze von Kraftfahrzeugen mit gelochtem Kunststoff zu überziehen, um einen Luftaustausch zwischen dem hierdurch überspannten Sitz und dem Fahrgastraum zu ermöglichen. Dabei ist das Lochflächenverhältnis i.d.R. sehr viel größer als dies bei der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Auch Sitzüberzüge aus gelochtem Leder oder Kunststoff sind bereits bekannt.

Darüber hinaus ist es auch bereits bekannt ( DE 43 15 759 C1 ) lichtdurchlässige transparente Glas- oder Kunststoffplatten mit kleinen Löchern mit 0,2 bis 2 mm Lochdurchmesser in einem definierten Abstand vor starren, als Reflexionswand wirkenden Glasplatten im Gebäude anzuordnen, um die Schallreflexion der „schallharten" Glasoberfläche zu vermindern. Dabei wird Wert auf einen definierten Abstand der perforierten Glas- oder Acrylplatte von der reflektierenden Glaswand gelegt; dieser Abstand soll mindestens 5 cm betragen und es werden Abstände im dm-Bereich bevorzgt. Auch Doppelgläser mit Lochdurchmessern von 6–20 mm bei einem Lochflächenverhältnis von 0,05 bis 0,3 sind bei solchen Hochbauelementen der Architektur bekannt ( DE 91 16 233 U1 ).
Bei der vorliegenden Erfindung kommt es jedoch nicht darauf an, die Schall reflektierenden KFZ-Fenster oder die Wind, schutzscheibe mit einer solchen perforierten Glas-Vorsatzwand zu versehen; dies würde nicht nur erheblichen Raum in Anspruch nehmen, sondern wäre beispielsweise im Fall von bewegbaren Fenstern völlig unpraktisch und im Falle von Windschutzscheiben wegen der sich dabei vor allem bei schrägem Lichteinfall ergebenden optischen Reflexionen unbrauchbar.
Gemäß einer Variante der Erfindung wird der betreffende Einbauteil beispielsweise des Kraftfahrzeugs selbst als „Schallabsorber" ausgebildet, ohne daß es erforderlich ist, eine zusätzliche perforierte Platte in größerem Abstand der Größenordnung von 10 cm vor diesen Einbauteil zu setzen.
Gemäß einer Variante der Erfindung werden mehrere, insb. mehr als 2 perforierte bzw. gelochte Platten in einem Abstand voneinander hintereinander angeordnet, wodurch die Absorptionsbreitbandigkeit verbessert wird.
Es hat sich gezeigt, daß die Erfindung einfach herstellbar und montierbar ist, da das definierte Perforieren üblicher KFZ-Einbauteile gemäß der Erfindung regelmäßig keine großen Herstellungprobleme bereitet. Überraschenderweise wird eine verhältnismäßig große Breitbandigkeit in der Schallabsorption durch die Erfindung erzielt, die im Falle des Überzugs der dann als Träger dienenden gelochten Platte mit einer porösen Absorberschicht noch weiter verbessert werden kann.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß für die gelochte Platte bzw. Schicht ein solches Material verwendet werden kann, das zusammen mit anderen KFZ-Einbauteilen leicht umweltfreundlich entsorgt werden kann. Es sind nahezu beliebige Materialien verwendbar, um speziellen Anforderungen an Medien- und Hitzebeanspruchung, Schlagbeanspruchung und optimalen Eindruck zu genügen
Schließlich erweist sich eine derartig perforierte bzw. gelochte Platte bei geeigneter Dimensionierung der Löcher auch als wasserabweisend bei gleichzeitiger Dampfdurchlässigkeit ähnlich mikroporöser Textilien, wie „GORETEX" und „SYMPATEX".
Besonders bevorzugte Materialien für die gelochte Platte bzw. Schicht sind:
Spritzgußmaterialien, wie bspw. Polypropylen und Polyamid, Folien, wie bspw. Polypropylen und ABS, Aluminiumfolien und -bänder, aber auch zu strukturierten Vliesen und Geweben verarbeitete Fasermaterialien aus Natur- und Kunstfasern, wie bspw. Baumwolle, Flachs, Hanf, Kokosfaser bzw. Polyester, Polypropylen etc. Diese Vliese können dabei natürlich auch durch eine Bindematrix wie z.B. Harze oder Thermoplaste in ihrer Eigensteifigkeit und Formstabilität gesteigert werden.
Für den Fall der Applikation einer porösen Abdeckschicht auf der gelochten Platte bzw. Schicht empfiehlt sich die Verwendung von geschäumtem Kunststoff, insbesondere Polyurethan und/oder von Vliesstoff, insbesondere aus Baumwoll-Fasern.
Die Erfindung ist verwendbar für unterschiedliche Einbauteile insb. in KFZ, insbesondere für Verkleidungen des Daches, das heißt als Dachhimmel, als Hutablage oder Türverkleidung, als Sonnenschutz oder Gepäckraum-Rollo, als spritzgegossene Abdeckeinheiten zum Abdecken bzw. Verkleiden von Kabeln oder Abgasrohren, als Unterbodenverkleidung oder Motorhaubenverkleidung, als Hitzeschutzschild von insb. Aluminiumblech sowie als Radhausschale bei insbesondere Lastkraftwagen.
Besonders vorteilhaft anwendbar ist die Erfindung bei Großraumfahrzeugen, wie Bussen und Luftfahrzeugen, bei denen es auf optimale Raumausnutzung ankommt, andererseits aber die Motorgeräusche im Passagierraum soweit wie möglich zu absorbieren.
Dabei ist es möglich, die Verkleidungsteile der Außenwand durch eine Mikroperformierung akustisch wirksam zu machen, ohne daß zusätzliche Absorptionsmaterialien zwischen Verkleidung und Außenkante eingebracht werden müssen.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigen
1 einen stark vergrößerten Teilausschnitt aus einem erfindungsgemäßen KFZ-Einbauteil im Bereich eines Loches;
2 eine Draufsicht auf den Bereich des KFZ-Einbauteils rings um ein Loch mit kreisförmigem Querschnitt;
3 eine schematische Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen KFZ-Einbauteil und
4 einen schematischen Querschnitt des in 3 gezeigten dreidimensional verformten Einbauteils.
Gemäß 1 weist die aus Polypropylen bestehende Platte 1 an einer bestimmten Stelle ein Loch 2 mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Das Loch 2 hat einen Durchmesser D von beispielsweise 0,5 mm. Die Länge L des Loches 2, die der Dicke der Platte 1 entspricht, weist bei diesem Beispiel 3 mm auf, so daß sich eine Lochfläche LF gemäß der Formel
von 0,20 mm² und ein Volumen V von V = LF·L von 0,6 mm3 ergibt. Die auf die Lochplatte 1 auftreffenden akustischen Wellen W_A werden größtenteils als Reflexionswellen W_R an der Oberfläche der gelochten Platte 1 reflektiert, während ein anderer Anteil, nämlich die durchtretenden Wellen W_D, in das Loch 2 eindringt und in dem dort befindlichen Gasvolumen physikalische Wirkungen initiiert, die zu einer sehr viel größeren Absorption der insgesamt einfallenden Wellen führen, als dies dem Lochflächenverhältnis LV entspricht. Das Lochflächenverhältnis LV ist das Verhältnis zwischen der von Löchern 2 eingenommenen Lochfläche LF in bezug auf die sowohl von Löchern 2 als auch von der Oberfläche der gelochten Platte 1 eingenommenen Gesamtfläche GF gemäß folgender Formel LV = LF/GFgemäß den Beziehungen, wie sie schematisch in 2 gezeigt sind.
In 3 und in 4 ist eine Platte 1 aus Polyamid gezeigt, welche dreidimensional verformt ist und ein Netz von Löchern 2 aufweist, die der Einfachheit halber nur an einer mittleren Stelle und an zwei oberen Endstellen in 3 gezeigt sind, aber die gesamte Oberfläche der Platte 1 regelmäßig in Linien und Zeilen angeordnet netzartig überziehen. Darüber hinaus weist die Platte 1 Aussparungen 3 auf, welche zum Hindurchstecken von Apparaturen des Kraftfahrzeugs dienen. Die Löcher 2 sind insbesondere im Querschnitt kreisförmig; sie erstrecken sich durch die gesamte Platte 1 zur anderen Seite, insbesondere dem Fahrgastraum R_F hindurch. Die Länge L der Löcher 2 und daher auch die Dicke der Platte 1 beträgt bei diesem Beispiel etwa 3 mm bei einem Lochdurchmesser D = 0,2 mm.
Das erfindungsgemäße Einbauteil ist z.B. auch bei Gehäusen von Haushaltsgeräten, wie Staubsaugern und Haarföns verwendbar.

Claims

Einbau- oder Verkleidungsteil mit schalldämmenden und/oder schalldämpfenden Eigenschaften für Kraftfahrzeuge oder Haushaltsgeräte, mit einer Platte (1) und/oder Schicht, die mit vielen kleinen Durchbrechungen bzw. Löchern (2) versehen ist und eine Dicke (L) zwischen 0,01 und 50 mm aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (2) einen mittleren Durchmesser (D) oder eine mittlere Breite (b) zwischen 0,001 und 2 mm aufweisen und dass das Lochflächenverhältnis (LV) zwischen 0,01 und 20% beträgt.
Einbau- oder Verkleidungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (1) bzw. Schicht als Folie ausgebildet ist.
Einbau- oder Verkleidungsteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (1) bzw. Schicht mit einer porösen Abdeckschicht aus Vliesstoff abgedeckt ist.
Einbau- oder Verkleidungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (1) bzw. Schicht mit einer porösen Abdeckschicht aus geschäumtem Kunststoff abgedeckt ist.
Einbau- oder Verkleidungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (1) bzw. Schicht eine Dicke zwischen 0,05 und 4 mm aufweist.
Einbau- oder Verkleidungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lochflächenverhältnis zwischen 0,01 und 5% beträgt.