DE2122731A1 - Schwingungsdämpfer- Verbundaufbau - Google Patents

Schwingungsdämpfer- Verbundaufbau

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DE2122731A1
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Description

DR. MÖLLER-BOR« DIPL-PHYS. DR.MANITZ DIPu-CHEM. DR. DEUFEL DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRXMKOW · * ~ j η ~* PATENTANWÄLTE
-7. MAI «71
Dek/th - S 2264
SOCIETE CHIHIQUE DES CHARBOmJAGES
Tour Aurore
Courbevoie, Hauts-de-Seine,Frankreich
Schwing^ngsdämpf er-Verbundauf bau
Priorität: Frankreich vom 8. Mai 1970 Nr. PV 7016873
Die Erfindung betrifft Schwingungsdämpfer-Verbundaufbauten von der Art, welche eine Schicht einer Elastomerenmasse umfassen, welche mit einem Trägerblatt verbunden ist oder zwischen zwei Trägerblätter zwischengelegt ist.
Es sind bereits Verbundaufbauten bekannt, welche in "Sandwich-Form" ein viscoelastisches Material zwischen zwei metallischen Schichten einfassen. Solche Strukturen bzw. Aufbauten werden insbesondere aus Copolymerisaten oder Terpolymerisaten von geringem Molekulargewicht hergestellt, welche ein erhöhtes Selbsthaftungsvermögen besitzen, und sie werden durch einfaches Einsetzen der viscoelastischen Schicht zwischen die metallischen Wandungen erhalten. Jedoch unterliegen solche Materialien
109848/1393
Dr. MOIW-Bor« Dr. Mattitz · Dr. D«uM · Dipl.-Ino. Fimtarwatd Dipl.-Ing. Grtmkow Brauntdiwaio, Am BOrg«rpark S 8 MOnchwi 22, Robcrt-Kodt-StraB· 1 7 Stuttgart - lad Cannttalt T.Won (0531) 73887 T,|#fon ,„,,„ ^45 τ.|βχ ^^ mbpof MarkhtraS.3, T.W«. (0711) »7261 Bank: Zentrolkon* Bayer. Volksbanken, München, Klo.-Nr. 9822 PottuJtcdt: MOnaScn 95495
einem Fließen bzw. Kriechen, wenn man sie mechanischen Spannungen -unterwirft oder wenn die Temperatur etwa 80 0C übersteigt. Diese Fähigkeit zum Fließen ermöglicht es, die Strukturen bzw. Aufbauten durch einfaches Überziehen des Metalls mit dem erwärmten Polymerisat herzustellen; andererseits eignen sich die erhaltenen Aufbauten bzw. Strukturen schlecht zur Formgebung durch Biegen oder durch Ziehverfah-
, thermdjschen - ... ~ , . . ,
ren oder zum/ErSg1.^en;. »** eine's. Schutzanstrichs oder gegenüber einer beliebigen anderen Wärmebehandlung.
Darüber hinaus besitzen die bei der Herstellung dieser Aufbauten verwendeten Massen im allgemeinen einen Glasübergangspunkt (Einfrierpunkt), welcher in der Nachbarschaft ihrer Anwendungstemperatur liegt. Hieraus ergibt sich, daß sie hart werden und bei tiefen Temperaturen keine Nachgiebigkeit aufweisen. Ferner sind Aufbauten bzw. Strukturen bekannt, welche ein Schaumstoff-Kunststoffmaterial zwischen zwei metallischen Schichten eingesetzt enthalten. Diese Aufbauten eignen sich auch nicht zur Formung durch übliche Methoden, wie Biegen oder für Ziehverfahren.
Ferner wurde vorgeschlagen, elastomere Massen auf Basis von Naturkautschuken oder synthetischen Kautschuken zu verwenden, welche viel weniger einem Fließen unterliegen. Diese Massen werden in Form von durch Kalandrieren erhaltenen Tafeln bzw. Folien eingesetzt. Jedoch ist es schwierig, Massen aus stark selbstklebenden Materialien zu kalandrieren, und das Haftvermögen der verwendeten Mischungen ist aus diesem Grunde notwendigerweise begrenzt.
Die bereits bekannten Verbundaufbauten besitzen darüber hinaus oft andere Mangel wie: rasches Altern, ·%»* insbesondere im
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Falle von wiederholten Erwärmungen, Agressivitat bzw. Korrosionsvermögen gegenüber den Trägerblechen und '
Die Erfindung betrifft Verbundaufbauten zur Schalldämpfung, welche die oben genannten Mängel nicht aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Aufbauten zeichnen sich dadurch aus, daß sie mit mindestens einem Träger verbunden eine Schicht einer elastomeren Masse auf Basis von Polynorbornen umfassen, welche auf 100 TIe. Polynorbornen 300 bis 700 Gew.Tle. einer
wenig flüchtigen .Substanz mit einem Gefrierpunkt unterhalb On __^.,n*_ welche
praktisch keine Verbindungen mit äthylen JC enthält,
TT
artiger /Sättigung enthält.
in der Beschreibung ist unter "Polynorbonen" ein Polymerisat von Bicyclo[2,2,'J7hepten-(2) oder seiner Derivate zu verstehen, wobei diese Polymerisate in der französischen Patentschrift 1 536 305 und der dazugehörigen Zusatzpatentschrift . 94 571, in der französischen Patentschrift 1 54-3 497 und in der französischen Patentschrift 1 556 215 und der dazugehörigen Zusatzpatentschrift 94 672 beschrieben sind. Diese Polymerisate werden im wesentlichen durch die folgenden Formelgrundeinheiten gebildet:
worin A Wasserstoff oder ein Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen oder eine Gruppe -00OE (worin E ein
109848/1S93
Alkylrest mit 1 "bis 14 Kohlenstoffatomen ist) oder ein Rest -O-CO-CEL· und B Wasserstoff oder ein Rest -COOE, wie er oben definiert wurde, sind, wobei die Bedingungen gilt, daß wenn B diesen Rest -COCR darstellt, A ebenfalls einen Rest -COOR bedeutet.
Als wenig flüchtige S^^bstanzen mit einem Gefrierpunkt unterhalb -30 0C, welche praktisch keine Verbindungen nit äthylenartiger Unsättigung aufweisen, seien die von aliphatischen Alkoholen und Cycloalkylalkoliolen abgeleiteten, organischen Ester, die aliphatischen, aromatischen und naphthenischen Kohlenwasserstoffe und deren Iiischungen genannt, und insbesondere unter diesen Substanzen und ihren Iiischungen diejenigen, welche in allen Verhältnissen mit diesen Polymerisaten verträglich sind.
Wenn es gewünscht wird, die elastomere Schicht mit einen einzigen Träger zu verbinden, wird sn e durch einfachen Druck bei Umgebungstemperatur odex1 bevorzugt in der Wärme (gegen 60 0C) auf den zu isolierenden oder schallzudämpfenden Körper aufgelegt. Die elastomere Schicht , welche selbstklebend ist, haftet vollkommen. Um die Haftung auf der der freien Atmosphäre ausgesetzten Fläche zu verhindern, legt man auf diese Fläche bevorzxigt einen weichen Schutzfilm-auf, der aus Polyäthylen oder Aluminiumpapior oder Silikonpr.pier besteht, odex1 auch eine Cellulose-artige Folie, z. B. aus Zellglas. Wenn die elastomere Schicht zwischen zwei Träger zwischengelegt wird, besitzt man einen Aufbau von "Sandwich-Form" bzw. übereinaiidergeschichteter Form. In beiden Fällen können die Träger aus Stahl, Aluminium, Kupfer, Beton, Kunststoffmaterial usw. gebildet v/erden. Im Falle der "Sandwiclf-
.kQnnen
Formen/die Träger identisch oder verschieden sein.
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SAO ORIGINAL
Die "bei der Erfindung verwendeten Hassen enthalten auf 100 TIe. Polymerisat von 300 "bis 700 TIe. einer wenig flüchtigen Substanz mit einem Einfrierpunkt unterhalb -JO 0C. Diese Massen sind im allgemeinen stark klebend, was bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Aufbauten vorteilhaft ist; sie sind darüber · hinaus sehr schwach rückfedernd, wodurch es ihnen möglich ist, durch innere Reibung einen großen Anteil der in Form von Schwingungen aufgenommenen Energie aufzxilösen und als Folge hiervon sich als gute Schwingungsdämpfer zu verhalten. Schließlich besitzen sie, obwohl ihre absorbierenden Eigenschaften in der Nähe von Umgebungstemperatur maximal sind, sehr niedrige Glasübergangstemperaturen, wodurch es ihnen möglich ist, bei tiefen Temperaturen weich bzw. geschmeidig zu bleiben. Die Hassen können gleicherweise Füllstoffe enthalten, z. B. hochstrukturierte Ruße, Kork, Vermiculit, welche die inneren Reibungen begünstigen und infolge dessen noch die Absorptionsfähigkeit für Schwingungen verstärken. Im allgemeinen gibt man noch verschiedene Zusätze hinzu, wie Antioxidantien, welche häufig in der Kautschukindustrie verwendet v/erden. Im
reich
Fall von Hassen, welche/an wenig flüchtiger Substanz mit einem Gefrierpunkt unterhalb -30 0G sind, kann man gegebenenfalls ei» andere Elastomere mit dem Ziel hinzusetzen, die au erhöhen. Schließlich kann nan ihnen gegebenenfalls ein Vulkanisationsmittel, z. B. Schwefel, zufügen.
Die Auswahl des Polynorbonen-Elastomeren ebenso wie die Art bzw. Sorte und das Verhältnis möglicher Zusätze können in Abhängigkeit von der Anwendung der erhaltenen Aufbauten bzw. Strukturen variieren. Auf diese V/eise kann man in an sich bekannter Ueise die Hasse der elastomeren Mischung als funktion des zu dämpfenden Frequenzbereiches der Schwingungen einstellen.
109848/1893
ORlQlNAL
Darüberhinaus erweisen sich, die vielfachen Möglichkeiten der
Massen der Polynorbonen-Elastomeren oder seiner Derivate unter diesen Gesichtspunkten insbesondere vorteilhaft.
Um die erfindungsgemäßen Aufbauten herzustellen, arbeitet man im allgemeinen nach folgender Weise: durch Mischen der Bestandteile stellt man die elastomere Masse her, man formt sie zu einer Folie um, welche auf einen Träger aufgelegt oder zwischen zwei Träger eingesetzt werden kann.
Um die elastomere Masse in Form einer Folie zu bringen, arbeitet man bevorzugt nach dem Extrusionsverfahren, wobei ein Strangpreßextruder mit Breitschlitzdüse verwendet wird. Tatsächlich eignen sich die verwendeten, elastomeren Massen in ft! ge ihrer selbstklebenden Eigenschaften schlecht zum Kalandrieren, obwohl es in bestimmten Fällen, in denen die elastomeren Massen ein relativ geringes Klebevermögen besitzen, möglich ist, sie durch Kalandrieren in Form von Folien zu überführen.
Wenn die elastomere Folie mit einem einzigen Träger verbunden werden soll, besteht die Herstellung darin, sie direkt am Ausgang der Breitschlitzdüse auf einer weichen bzw. geschmeidigen Folie (Polyäthylen, Aluminium, Papier, Zellglas, usw.) aufzunehmen, welche einerseits als Zwischenschicht beim Aufrollen der elastomeren Folie im Hinblick auf die Lagerung dient, und andererseits als Schutzfilm nach Auftragung der elastomeren Folie auf den Träger.
Wenn die elastomere Folie zur Herstellung von Sandwich-Strukturen bestimmt ist (wenn sie zwischen zwei Träger gelegt wird), fügt man sie beim Austritt aus der Breitschlitzdüse bzw. dem Strangpreßwerkzeug der Extrudervorrichtung zwischen die zwei Träger ein, wobei diese
109848/189 3
Anordnung anschließend zwischen zwei erhitzenden Druckwaisen durchtritt, welche den Zusammenhalt und die Dimennionsformgebung sicherstellen.
In einigen Fällen, welche insbesondere zur Dämpfung von sehr hohen Frequenzen bestimmte Sandwich-Strukturen betreffen, welche daher ein Material mit erhöhtem Young1sehen Schermodul besitzen müssen, kann man Vulkanisationsmittel in die elastomere Zusammensetzung einbauen.
Die Oberfläche der Träger kann gegebenenfalls mit einem vernetzbaren Klebstoff überzogen sein. Im Verlauf des Durchtrittes zwischen den erhitzenden Druckwalzen erfolgt eine mindestens teilweise Vulkanisation und die Haftung der Hasse wird verstärkt. Diese mindestens teilweise Vulkanisation des -lilastomeren hat als Ergebnis, daß das Elastomere am Träger haftend freinacht wird und daß ihm vor allem ein stark erhöhtes Streckvermögen für einen geringen Anfangsmodul erhalten wird, wodurch eine homogene Verteilung der Spannungen ermöglicht wird, welche aus den mechanischen Beanspruchungen herrühren, welche im Verlauf einer späteren Formgebung durchgemacht werden. Daher ermöglicht sie, daß die elastomere Schicht die i'ormvorgänge und die thermische Behandlung ohne I< ließen und ohne sich vom Träger abzutrennen durchmacht.
Die Vulkanisationsbestandteile, wenn sie verwendet werden, werden in Abhängigkeit der Behandlungen ausgewählt, welche die Aufbauten aushalten müssen. Wenn sie dazu bestimmt sind, Wärmebehandlungen wie Trocknung von Anstrichen auszuhalten, wählt man im allgemeinen ein Beschleunigersystem aus, welches zu einer langsamen Vulkanisation führt (Schwefel und SuIfenamid),
109848/1893
8AD ORIGINAL
derart, daß die Vulkanisation niemals vor dem Ende der Wärmebehandlung erreicht wird. Beispielsweise wählt man eine Mischung von Bestandteilen aus, welche zu einer vollständigen Vulkanisation in JO min führt. In diesem Palle führt der Durchtritt zwischen den erhitzten Druckwalzen bei der Herstellung der Aufbauten zu einer Vorvulkanisation von einigen Minuten. Die Aufbauten können anschließend !,eicht in Form gebracht werden, wobei die elastomere Schicht den größten Teil ihrer Geschmeidigkeit beibehalten hat. Die Vulkanisation kann im Verlauf der letzten Hitzebehandlung (z. B. Erhitzen des Anstriches) ablaufen.
Bevorzugt wählt man Beschleunigungssysteme aus, welche keine nennenswerte Rückbildung im Verlauf der Vulkanisation bewirken. .
Wenn die Aufbauten dagegen nicht dazu bestimmt sind, Wärmebehandlungen auszuhalten, kann ein Interesse darin bestehen, schnellarbeitende Vulkanisationssysteme Gäerinee. Verhältnisse
xEu.uraniiK>aer Scnwexel
von Schwefel + Derivate von » + Metalldithiocarbamates.) zu verwenden, um die Konfektionierungszeit herabzusetzen und das Herstellungstempo zu beschleunigen. Unter diesen Bedingungen wird die Vulkanisation, welche vor der !formgebung des Aufbaus begonnen wurde, alsbald nach dem Abschluß dieser abgelaufen sein.
Die elastomere Masse wird so ausgewählt, daß sie im rohen Zustand ein selbst bei niedriger Temperatur sehr hohes Selbsthaftungsvermögen aufweist. Der Durchtritt durch die erhitzenden Walzen nach dem Strangpressen durch die Düse stellt die Verbindung Blastomeres-Träger sicher, und diese Heizwalzen regeln gleichzeitig die Dicke der elastomeren Schicht.
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Die erfindungsgemäßen Aufbauten besitzen schallschluckende Eigenschaften, insbesondere zur Dämpfung von Schwingungen und Schlaggeräuschen. Sie besitzen ein optimales Absorptionsvermögen im Bereich von Frequenzen zwischen 50 und 1500 Hz. In diesem Bereich beträgt der Dämpfungskoeffizient der Strukturen zwischen dem 100 - 350-fachen desjenigen von beispielsweise einem nackten Blech in einem zwischen 0° und 120 0C liegenden Temperaturbereich.
Die erfindungsgemäßen Aufbauten können verformt werden, d.h.
tief
gebogen, gerippt oderTgezogen werden, ohne daß die elastomere Kasse zum Fließen gebracht wird. Darüber hinaus beobachtet man kein Fließen, wenn der Aufbau auf eine Temperatur von 160 0C gebracht und gehalten wird, wie auch seine Stellunfl^ag· Diese letztgenannte Eigenschaft ermöglicht es den Aufbauten insbesondere, Hitzebehandlungen, wei das Trocknen eines Schutzanstriches, auszuhalten.
Die in den erfindungsgemäßen Aufbauten verwendeten, elastomeren Massen besitzen darüber hinaus eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber ölen. Diese Eigenschaft kann vorteilhaft eingesetzt werden, wenn eines der Trägerbleche des Aufbaues durchlöchert ist und wenn der Aufbau in einer Atmosphäre von öl verwendet wird.
Die erfindungsgemäßen Aufbauten sind in allen Bereichen anwendbar, in denen die Lärmbekämpfung gegenüber Ausbreitung von Geräuschen und gegen Resonanzen von akustischen Schwingungen gewünscht wird, z. B. auf dem Gebiet der Verkleidung von liaschinenanlagen, von Antischallschutiy, von metallischen
Möbeln Trennwänden und Dachbelägen in Gebäuden, von llefeilia-i' aus
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Metall, von Aufbauten aus Metall in der Kraftfahrzeug-, Luftfahrt- und Schiffahrtindustrie.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu be schränken.
At Beispiele von vulkanisierbaren, elastomeren Massen Beispiel 1
a) Entsprechend der in der französischen Patentschrift 1 536 beschriebenen Methode wird eine Masse aus folgenden Stoffen hergestellt:
Polynorbonen aromatisches Öl Euß (SAi1) Antioxidans ZnO
Stearinsäure Schwefel N-Cyclohexyl-2-b enzothiazyl-sulfenamid (Rnodifax 16)
Diese auf einem Innenmischer hergestellte Masse der Stoffe wird anschließend in Form einer Folie von 0,5 mm Stärke kalandriert. Die rheometrxschen Messungen zeigen, daß die vollsländige Vulkanisation einer solchen Masse unter 30 kg/cm bei 155 °0 am Ende von 30 min erfolgt.
100 TIe.
200 ti
200 Il
3 Il
5 Il
2 Il
2 Il
2 Il
b) Auf zwei Metallbleche aus gewöhnlichem Stahl von 5/10 nun Dicke, welche zuvor entfettet wurden, wird eine Schicht Klebstoff
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(Cliemosil 211 von Henkel) durch Auftrag mittels Spritzpistole, Pinsel oder Bürste aufgebracht. Nach dem Auftragen läßt man das Lösungsmittel verdampfen.
c) Die kalandrierte, elastomere Folie wird zwischen die zwei, so vorbereiteten metallischen Grundteile eingesetzt.
d) Der so gebildete Aufbau wird während 3 min einem Druck von 30 kg/cm bei 155 0C unterworfen. Am Ende dieser Zeitspanne ist die Haftung vollkommen bewirkt, Jedoch ist das Elastomere nur sehr teilweise vulkanisiert.
e) Die erhaltene Sandwich-Struktur wird Biegevorgängen mit Winkeln, welche 90 ° erreichen können, unterzogen. Im Verlauf dieser Behandlung wird weder eine Entschichtung noch ein Fließen an den Winkeln beobachtet.
Der gebogene Aufbau wird einer Hitzebehandlung in einem Trockenofen bei 155 °C während 27 min unterzogen, um das Trocknen eines eventuellen Anstrichmittelüberzuges nachzuahmen.
Nach dieser Behandlung wird keine Entschichtung beobachtet.
Vei^suche zur Bestimmung der Abreißkraft Kautsehuk-Iietall, vrelche gemäß der Norm ASTM D 429-58 durchgeführt wurden,
zeigten, daß die Haftung in der Größenordnung von 60 kg/cm sichergestellt ist.
Die Fähigkeit der Verbundstrukturen, die Schwingungen zu dämpfen, wurde entsprechend den traditionellen Meßeinrichtungen zur Bestimmung des Verlustfaktors tKtw? "^Ea^1WiS?BpewäT spielABdefiniert) . _ . _ . , . _ . ,
s der Aufbauten bestxmmt, welche in erzwungenen Schwingungen mit verschiedenen Frequenzen in Resonanz vibrierten. Auf diese Weise wurde festgestellt, daß das
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Dämpfungsvermögen zwischen 100 und 300 Hz 200 - 3000-fach, demjenigen von blanken, metallischen Blechen überlegen sein kann,
Beispiel 2
Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wird ein Verbundaufbau hergestellt, indem dieselbe Masse aus elastomereia Material und analoge Stahlbleche verwendet xvurden, wobei jedoch als Klebmittel das Paar Chemosil 211 - Chemosil 220 verwendet wurde.
Auf diese Weise erhält man Aufbauten, welche eine sehr gute Eignung zum Biegen und zur Hitzebehandlung, ebenso wie den Strukturen des Beispiels 1 gleichartige AntiSchwingungseigenschaften aufweisen.
Beispiel 3
Es wird wie in Beispiel 1 gearbeitet, wobei eine Elastomerenfolie verwendet wird, welche eine folgende Stoffzusammensetzung aufweist:
Polynorbonen 100 TIe.
aromatisches Öl 350 w
SAF-Huß 200 "
Antioxydans 3 "
ZnO 5 «
Stearinsäure 2 "
Schwefel 2 "
N-Cyclohexyl-2-benzo- 2 "
thiszyl-sulfenamid
(Ehodifax 16)
Die vollständige Vulkanisation einer solchen Stoffzusammensetzung erfolgt nach 40 min bei 155 °c unter 30 kg/cm Druck.
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Die Haftung wird mit Hilfe vqö. Ohemosil 211 bewirkt, wobei die stapeiförmige Anordnung Metall-Kautschuk-Metall während 5 min auf 155 0C unter 30 kg/cm Druck gehalten wird.
Ein solcher Schichtenaufbau ist ohne Zerstörung der Anordnung biegbar und er zeigt nach einer Hitzebehandlung von 35 min bei 155 °0 in einem Trockenschrank im Bereich von 50, bis 600 Hz besonders vorteilhafte Dämpfungseigenschaften auf.
B: Beispiele mit nichtvulkanisierbarer Masse
Zum besseren Verständnis dieser Beispiele wird auf die Fig. der Zeichnung Bezug genommen, worin eine vorteilhafte Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Aufbauten erläuternd dargestellt ist. Hierzu wird eine Mischung der Bestandteile der elastomeren Masse hergestellt. Das Gemisch wird vorteilhafterweise in einem Innenmischer 1, siehe Fig. 1, hergestellt. Von dem Auslaßtrichter 1a fällt das Gemisch M auf die Zylinder 1b, deren Aufgabe es ist, das Gemisch fertigzumachen oder zu homogenisieren. Anschließend wird letzteres zu einer Folie umgewandelt, indem es beispielsweise in eine^mit einer Breitschlitzdüse 3 ausgerüstete Strangpresse/überführt wird. Anschließend wird diese Folie 4 in Kontakt mit den metallischen Oberflächen, z. B. Aluminiumblechen, geführt, welche ihrerseits von Walzen, z. B. 5 und 6 zugeführt werden. Diese Aluminiumbleche 7-8 werden durch Heizwalzen 9 und 10 auf die Folie der eitstomeren Masse 4, an welcher sie anhaften, gepreßt. Die entstandenen Verbundaufbauten werden anschließend (siehe Pfeil · F) zu einer Schneidvorrichtung oder Aufwickelvorrichtung, welche nicht gezeigt ist, geführt.
Beispiel 1B
Es wird folgende Stoffzusammensetzung durch Mischung im Innenmischer (1) bei 100 0G hergestellt:
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Polynorbonen 100 Tie.
aromatisches öl 400 ti
SAF-Ruß 200
Das so erhaltene homogene Material wird in den Zufuhrtrichter einer Einschneckenstrangpresse eingeführt, welche mit einer Breitschlitzdüse (5) von 500 mm Breite versehen ist, deren Schlitzöffnung auf 0,3 mm eingestellt ist
Die Temperaturen werden wie folgt eingeregelt:
80 0C "bei der Einspeisung und in dem Körper der Strangpresse
50 0C in der Breitschlitzdüse.
Auf diese Weise wird eine rohe, vollständig regelmäßige Elastomerenfolie extrudiert, wobei die Strangpreßgeschwindigkeit durch die Geschwindigkeit der Drehung der Schnecke gegeben ist.
Gegenüber der Strangpreßdüse sind zwei Walzen 9-10 angeordnet,' welche auf 120 0C erhitzt sind und auf denen zwei Aluminiumbleche (7 - 8) von 4/10 mm Stärke und 500 mm Breite abrollen, die von beiderseits der erhitzten Walzen angeordneten Spulen (5, 6) herkommen. Die Parallelitäten zwischen dem Schlitz der Düse, den erhitzten Walzen und den Spulen für die Aluminiumfolie werden seitlich und transversal vollkommen eingestellt. Die stranggepreßte Elastomerenfolie wird zu einem Schichtkörper (Sandwich) durch die Hetallfolien gefaßt , wobei der Abstand der Heizwalzen die Abmessungen der fertigen Verbundstruktur bestimmt.
Im vorliegenden Fall ist dieser Abstand auf 11/10 mm eingestellt, und er führt zu einem Schichtkörper (Sandwich), welcher hierin
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eingesetzt 3/10 mm schalldämpfendes Material enthält. Dieses fortlaufende Sandwich kann auf einen Dorn von großem Durchmesser aufgewickelt werden oder auf Abmessungen mit Hilfe einer hinter den Walzen angeordneten Schneidmaschine geschnitten werden.
Diese Verbundplatten können, ohne daß eine Entschichtung oder ein Fließen auftritt, eine Biegung von 180 ° und eine Hitzebehandlung bei 150 0C während mehrerer Stunden aushalten.
Versuche der Entschichtungsfestigkeit durch Biegen bei einem Winkel von 90 ° (Norm ASTH 429-58B) zeigt, daß die Haftung sehr regelmäßig ist und daß die Zerstörung der Anordnung infolge der Aufhebung der Eigenhaftung in der schalldämpfenden Masse auftritt.
Das Antivibrationsvermögen wird mit Hilfe des Verlustfaktors (in Form von Wärme abgeführter Energie) von Verbundprüfkörpern bestimmt, welche mit einem Ende eingespannt sind und in Resonanz schwingen. Die Meßergebnisse zeigen, daß der Verlustfaktor der Verbundaufbauten demjenigen einer Aluminiumfolie von 8/"1O mm Stärke JOO - 1000-fach überlegen ist und zwar zwischen 50 1000 Hz in einem Temperaturbereich, der von -20 ° bis +120 0C reicht.
Beispiel 2B
Wegen der nur sehr kurzen, erforderlichen Zeitspanne zur Herstellung der elastomeren Hasse aus den Bestandteilen ist es möglich, den Innenmischer 1 und die Strangpresse 2 durch eine Doppelschneckenstrangpresse zu ersetzen, welche Mischelemente aufweist. In diesem Falle führt man in den Trichter dieser Strangpresse die verschiedenen, zuvor abgemessenen Bestandteile getrennt mittels Pumpen und Dosierschnecken ein. Die elastomere
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Masse bildet sich, in der Hülse der Strangpresse.
Die Extrusion durch eine am Ende der Strangpresse angebrachte Breitschlitzdüse und das Einsetzen der !Folie zwischen Ketallträgern erfolgt wie in Beispiel 1B.
Beispiel 5B
In_dem wie im Beispiel 2B gearbeitet wird, führt man folgende Bestandteile kontinuierlich, am Trichter derart ein, daß ihre entsprechenden Gewichtsanteile sind:
Polynorbonen Öl 1 100 TIe
aromat i s ehe s Öl 2 350 ti
aromatisches 60 If
HAF-Ruß 190 Il
Antioxydans 2 Il
Der Körper der Zweischneckenstrangpresse und der Breitschlitzdüse werden auf 100 0C erhitzt, wobei der Abstand der Lippen der Düse auf 4/10 mm einreguliert ist. Bei Einst ellung der Rotationsgeschwindigkeit der Schnecken auf 120 U/min extrudiert man auf diese Weise kontinuierlich eine elastomere Folie, deren Schalldämpfungseigenschaften sich aus den folgenden Beispielen ergeben.
Beispiel 4B
Indem gemäß Beispiel 3B gearbeitet wird, legt man kontinuierlich die extrudierte, selbstklebende, elastomere Folie auf einen weichen Träger ab, der im Hinblick auf seine Handhabung aus Aluminiumpapier von 3/100 mm Stärke gebildet wird.
Das Dämfpungsvermögen für Schwingungen der so erhaltenen Schicht wird nach der Methode von Brüel und Kjaer bestimmt:
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Ein Stahlprüfkörper von 300 mm Länge, 100 mm Breite und 8/10 mm Stärke wird auf einer Fläche mit der elastomeren Folie von 4/10 mm Stärke versehen. Die erhaltene Anordnung wird an einem Ende" eingespannt und an dem anderen Ende erzwungenen Schwingungen durch einen Frequenzanreger unterworfen. Ein Schwingungsnachweisgerät ermöglicht es, das Schwingungsdämpfung svermögen des so ausgestatteten Systems zu bestimmen. Da die Gesamtheit der Meßanordnung in einem Xiärmeregulierten Ofen angeordnet ist, ist es möglich, bei verschiedenen Temperaturen die Frequenzbestimmung durchzuführen.
Verlustfaktor oder Auf diese Weise bestimmt man einen/Dämpfungskoeffizienten d.
Es sei angegeben, daß ein blankes Blech von 8/10 mm einen zwischen 10""·^ und 10" variierenden Koeffizienten im Bereich von 50 bis 2000 Hz und zwischen -20 0C und +120 °0 besitzt.
Die Fig. 2 zeigt die Veränderung des Koeffizienten d für das mit der in Beispiel 3B angegebenen, elastomeren Masse versehene Blech für verschiedene Temperaturen. Die Prüfkörper für die Messung wurden nach folgendem Zyklus untersucht:
- 20 0C, 0 0C, + 23 °C, +41 0G, +82 0G.
Zusätzlich zu dem Temperatürzyklus wurden mehrere Prüflinge einer Behandlung in einem Trockenschrank bei 150 0C während 1 h unterworfen. Die gestrichelte Kurve gibt die Veränderung von d als Funktion der Frequenz bei 23 C nach der Wärmebehandlung wieder. Es kann festgestellt werden, daß die Weiterentwicklung bezogen auf die Anfangswerte bei 23 0G nur sehr gering ist.
Beispiel 5B
Stahlplatten mit den Abmessungen 250 mm χ 200 mm χ 0,8 mm werden durch einfachen Walzenauftrag mit einer elastomeren Folie,
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welche von Aluminiumpapier von 3/1OOmm getragen wird, entsprechend Beispiel 4-B versehen. Diese Platten werden in einem Trockenofen bei 160 0C während 1 h in folgenden drei Stellungen angeordnet:
horizontal, elastomere Folie nach oben horizontal, elastomere Folie nach unten senkrecht
Nach dieser Behandlung zeigt keiner der Prüflinge die Erscheinung des Ablösens, des Fließens oder der Blasenbildung.
Beispiel 6B
Es wird entsprechend dem elastoBieren Ansatz und des Verfahrens des Beispiels JB gearbeitet. Am Ausgang der Breitschlitzdüse wird die elastomere Folie zwischen zwei Stahlbändern von 4-/10 mia aufgenommen, welche sich beiderseits abrollen. Die durch die elastomere Folie und die beiden Hetallbänder gebildete Anordnung tritt zwischen zwei auf 100 0C erhitzten Druckwalzen, entsprechend der Fig. 1, durch« Auf diese Weise erhält man Sandwich-Aufbauten von 12/10 mm Stärke, welche 4-/10 mm elastomeres Material einschließen.
Von diesen Aufbauten abgeschnittene Prüflinge von 300 χ 10 χ 1,2ram werden dem Schwingungstest nach Brüel und Kjaer, wie in Beispiel 4B beschrieben, unterzogen.
Die Fig. 3 zeigt die Veränderung des Dämpfungskoeffizienten d als Funktion der Temperatur und der Frequenz.
-Pat entansprüche-
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Claims (8)

Patentansprüche
1. Schwingungsdämpfer-Verbundaufbau, dadurch gekennzeichnet, daß er mit mindestens einem Träger verbunden eine Schicht einer elastomeren Masse auf Basis eines Polymerisates einer Verbindung der Reihe von Bicyclo [_2,2,iJhepten-(2) umfaßt, welche auf 100 TIe. des Polymerisates 300 "bis 700 Gew. TIe. einer wenig flüchtigen Substanz mit einem Gefrierpunkt unterhalb -30 0C enthält, - welche praktisch keine Verbindungen mit äthylenartiger Unsättigung enthält.
2. Verbundstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat ein Polybieyclo ]2,2/fJ-hepten-(2) ist, welche durch folgende Formelgrundeinheiten gebildet wird:
3- Verbundstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat ein Derivat von Polybicyclo j_2,2,i[]hepten-(2) ist, welche durch folgenden Formelgrundeinheiten gebildet wird:
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worin A ein Alkyl- oder ein Alkoxyrest mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen oder ein Rest- -COOE, wobei E ein Alkylrest mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen ist, oder ein Best -O-CO-CH, und B Wasserstoff oder ein Rest -000R, wie er oben angegeben wurde, sind, wobei die Bedingung gilt, daß wenn B den Rest -COOR darstellt, A ebenfalls einen Rest -COOR wiedergibt.
4. Verbundstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennz eichnet, daß die wenig flüchtige Substanz mit einem Gefrierpunkt unterhalb -30 0C, welche praktisch keine Verbindungen mit äthylenartiger Unsättigung enthält, ein von aliphatischen Alkoholen oder Cycloalkylalkoholen abgeleiteter, organischer Ester, ein aliphatischen aromatischer oder naphthenischer Kohlenwasserstoff oder ein Gemisch davon, oder insbesondere von diesen Stoffen und ihren Mischungen ein solcher ist, der in allen Anteilen mit den Polymerisaten verträglich ist.
5· Verbundaufbau nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomere Masse zwischen zwei Träger gleicher oder verschiedener Art aus Stahl, Aluminium, Kupfer, Beton oder Kunststoffmaterial eingesetzt ist.
6. Verbundaufbau nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennz eichnet, daß die elastomere Masse an einem einzigen Träger aus Stahl, Aluminium, Kupfer, Beton oder Ku/Btstoffmaterial anhaftet.
7. Verbundaufbau nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e k e η η ζ ei c h η et, daß die elastomere Masse mineralische oder organische Füllstoffe enthält.
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8. Verbundaufbau nach, den Ansprüchen 5 "bis 7j dadurch. gekennzeichnet, daß die elastomere Masse mindestens teilweise vulkanisiert ist.
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