DE2231334C3 - Schalldämmende Schicht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine schalldämmende Schicht zum direkten oder indirekten Abdecken und Auskleiden M von zu Schwingungen neigenden, größeren Erwärmungen, Treibstoffdämpfen und Abgasen ausgesetzten Bauteilen von Fahrzeugen und Maschinen, bestehend aus Asbestfasern enthaltendem Bitumen.

Vorbekannte schalldämmende Schichten gemäß DE-GM 1880 130, die aus mit Bitumen imprägniertem jutefilz bestehen, sind für zu Schwingungen neigende Bauteile von Fahrzeugen und Maschinen, die größere Erwärmungen, Treibstoffdämpfen und Abgasen ausgesetzt sind, ungeeignet. Bitumen und Jute sind beide sehr « leicht entzündbar, so daß auch der Kombinationswerk- ' stoff leicht entzündbar ist. Bei der Verwendung als schalldämmendes Material an Bauteilen von gegebenenfalls stärker erwärmten Maschinen würde somit die Gefahr bestehen, daß die schalldämmende Schicht sich «5 entzündet und ein Feuer ausbricht. Fernerhin besteht die Gefahr, daß das Bitumen bei der Erwärmung des betreffenden Bauteiles erweicht und die gesamte aufgebrachte Schicht unter ihrem Eigengewicht vom Bauteil zumindcstens teilweise herabfällt. Auch dies so bedingt eine Feuersgefahr, wenn entzündliches Material unter dem Bauteil liegt. Hinzu kommt aber auch noch, daß das vorbekannte Material sich nicht so profilieren läßt, daß es an den schallmäßig abzuschirmenden Bauteil profilgetreu anhaftet und auch nach längerer Betriebsdauer dieses Profil beibehält

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Nachteile zu beseitigen und eine schaildämmende Schicht auf der Basis von mineralische Fasern enthaltendem Bitumen zu schaffen, welche auch für die Verwendung bei Bauteilen «> von Fahrzeugen und Maschinen geeignet ist, die größeren Erwärmungen, Treibstoffdämpfen und/oder Abgasen ausgesetzt sind.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist erfindungsgemäß eine schalldämmende Schicht der einlei- ·>* tend genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis Bitumen zu Asbest zwischen 40 :60 und 60:40 und die Schichtdicke wenigstens 1.5 mm betragen und daß die Schicht aus einer Mehrzahl von getrennt hergestellten, aufeinanderliegend verbundenen Lagen aus Asbestfasern enthaltendem Bitumen besteht Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüclien gekennzeichnet

Es entsteht eine schalldämmende Schicht, die eine sehr gute mechanische Stabilität auch bei erhöhten Betriebstemperaturen mit guten schalldämmenden Eigenschaften und einer relativ hohen Feuersicherheit verbindet. Asbestfasern sind bekanntlich nicht brennbar. Durch das zusätzlich angegebene Gewichtsverhälinis Asbest zu Bitumen wird erreicht. daU das Bitumen nicht abtropfen und sich dann auch nicht entzünden kann. Dem selben Zweck dient es, wenn weiterhin gefordert wird, daß eine Schichtdicke von wenigstens 1,5 mm erreicht werden soll. Erst von dieser Schichtdicke an ergeben sich merkliche schalldämmende Eigenschaften. Auch ergeben sich oberhalb und unterhalb der erwähnten Gewichtsverhältnisse rapide Verschlechterungen der schalldämmendcn Eigenschaften, so daß das jetzt ausgewählte Gewichtsverhältnis ein überraschendes Ergebnis bringt.

Nach dem Stande der Technik ist es auch schon bekanntgeworden, eine schalldämmende Tafel dadurch herzustellen, daß man Bitumen mit Leinöl und einem Mischungszusatz von Asbest ausformt

Hier ist jedoch bezogen auf das Bitumen ein ganz erheblich größerer mehr als doppelt so großer Anteil von Asbest verwendet. Ein solches Gewichtsverhältnis reicht nicht aus, um das Asbest wirksam einzubinden (DE-AS 11 49 182).

Bekannt ist es ferner, eine Asbest enthaltende Bitumenschicht auf einer Oberfläche abzuscheiden (DE-PS 5 84 037). Ein solches Beschichtungsverfahren hat die gleichen Nachteile wie die vorstehend erwähnten Bitumcn-Leinöl-Asbestschichten. Die Bedeutung des Gewichtsverhältnisses von Bitumen zu Asbest und auch die Bedeutung einer mehrlagigen Anordnung parallel zur Schichtebene wurden nicht erkannt.

Die erfindungsgemäße Asbest-Bitumen-Schicht vereinigt in befriedigender Weise lange Zeit bestehenbleibende schwingungsdämpfendc Eigenschaften mit einer hervorragenden Beständigkeit gegen fungizidcn und Insektiziden Befall. Untersuchungen haben auch gezeigt, daß das Material, wenn überhaupt, selbst nach vielen jähren, nur sehr wenig durch atmosphärische Einflüsse zersetzt wird. Die Schicht ist auch wasserabstoßend, unter normalen Betriebsbedingungen kriechfest und beispielsweise für Fußgängerverkehr abriebfest

Im übrigen hat diese schalldämmende Schicht eine unerwartet gute Feuerbeständigkeit.

Diese schalldämmende Schicht hat auch die Fähigkeit, sich in aufgeweichter Form profilieren zu lassen, ohne daß es hierzu komplizierter Einrichtungen bedarf, wie man es beispielsweise zur Bearbeitung von thermoplastischen Kunststoffen benötigt, und der Formbeständigkeit bei der nachfolgenden Wiederhärtung. Da die Schicht gewisse örtliche Überhitzungen verträgt, ohne sich zu verfärben oder zu reißen, kann man sie thermisch erweichen und anschließend problemlos z. B. unter der Gasflamme verformen. Da die Kombinationswerkstoffe auch im erweichten Zustand ausreichend fest für die Handhabung sind, benötigt man keine komplizierten Formeinrichtungen. Der Kombinationswerkstoff läßt sich auch zur Verformung ohne Erwärmung erweichen, indem man ihn bitumenlösenden Lösungsmitteldämpfen, beispielsweise Tnchloräthyien,

aussetzt. Nach der Beseitigung des absorbierbaren, beispielsweise verdampfbaren Lösungsmittels, nimmt der Kombinationswerkstoff wieder seinen halbstarren, selbsttragenden Zustand an und hat <'ann nahezu hundertprozentig die Gestalt, die man dem Material S verliehen hat Außerdem ist der Werkstoff unerwartet nachgiebig und auch bruch- und biegesicher, obwohl beide Komponenten des Werkstoffes für sich allein hochgradig brüchig sind.

Die vorerwähnten gemeinsamen Eigenschaften machen die Schicht besonders geeignet für die Verwendung im Transportwesen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, wo seine Beständigkeit gegen Feuer und Umwelteinflüsse die Möglichkeit gibt, das Material im Motorraum oder auch an freiliegenden Teilen anzubringen. Die vorhandene Formbeständigkeit gibt auch die Möglichkeit, den Kombinationswerkstoff ohne Verklebuag bei Bauteilen komplizierter Gestalt anzuwenden. Die erfindungsgemäß gestaltete Schicht iäBt sich im Vergleich mit Kunststoffen aus leicht erhältlichen und relativ billigen Grundstoffen herstellen.

Die Schicht ist insbesondere brauchbar für ■ die Schalldämpfung an Blechen, d. h. an Metallbauteilen, bei denen das Verhältnis Oberfläche zu Gewicht sehr groß ist Diese Bauteile können siranggepreßt. gewalzt oder gegossen sein. Die Schicht ist auch für die Dämpfung von nichtmetallischen plattenförmigen Baustoffen geeignet. Gedacht ist hier beispielsweise an Glasfaser-Kunstharzkombinationen, welche zu Schwingungen neigen, die z. B. direkt oder indirekt von den mit diesen Stoffen verbundenen Maschinen herrühren.

Obwohl man die besten Ergebnisse im allgemeinen erzieh, wenn die Schicht unmittelbar auf die Oberfläche des zu Schwingungen neigenden Bauelementes aufbringt, ist es durchaus möglich, eine oder mehrere 3S Schichten aus anderem Material zwischenzuschalten, beispielsweise wenn es sich darum handelt, eine Isolation gegen Wärme und Korrosion vorzunehmen oder eine weitere Schallunterdrückung beabsichtigt ist.

Es ist auch möglich, oben auf die Asbest-Bitumen- *o Schicht eine oder mehrere Schichten eines anderen Werkstoffes, beispielsweise zur Wärmeisolation oder zur weiteren Schallunlcrdriickung, aufzubringen.

Ein Werkstoff, den man beispielsweise zur zusätzlichen Schallhemmung zwischen oder auflegen kann, ist « schallabsorbierender Filz, wie «nan ihn üblicherweise in der Motorindustrie verwendet. Der Filz ist zweckmäßigerweise 6 bis 124 mm dick, doch können unter gewissen Umständen auch dickere Schichten beispielsweise bis zu 100 mm aufgebracht werden. so

Die erwünschte Verminderung der Schallübertragung kann man in vielen Fällen sehr einfach dadurch erreichen, daß man eine oiler mehrere Schiebten Asbestfasern enthaltendes Bitumen vorzugsweise in Plattenform auf die Oberfläche des Bauteiles aufbringt. Wenn die Bauteiloberfläche profiliert ist, läßt sich eine entsprechend profilierte Schicht, beispielsweise eine geformte Schicht aus Asbestfasern enthaltendes Bitumen, unmittelbar auf die Profilflächen aufbringen.

In anderen Fällen kann es erwünscht sein, die to schalldätnmende Schicht auf einen Teil oder die gesamte Grenzschicht aufzukleben. Wenn zwischen der Bauteiloberfläche und der Schicht aus Asbestfasern enthaltendem Bitumen eine Schicht aus einem anderen Werkstoff, beispielsweise aus einem schallhemmenden ·> > Werkstoff wie Filz, zwischcngeschaltet ist, kann man die Asbest-Bitumenschicht auf die Zwischenschicht aufkleben, um dann diese Zwischenschicht wahlweise mit der

Bauteiloberfläche zu verkleben oder nicht

Wenn eine profilierte Mehrlagenschicht geformt werden soll, kann man die schalldämmende Asbestfasern enthaltende Bitumenschicht auf eine Metallschicht aufkleben und dann die Mehrlagenanordnung herstellen. Abweichend hiervon kann man auch ein entsprechendes Asbestfasern enthaltendes Bitumenprofil beispielsweise in einer Form verformen, und es dann wahlweise mit einer oder mehreren dazwischenliegenden Werkstoffschichten auf die Oberfläche des profilierten Metallbleches aufkleben.

Die neue Schicht ist vorzugsweise mindestens 2 mm, für die meisten Anwendungen 2 bis 6 mm dick. Falls erforderlich, können auch dickere Schichten mit noch größerem Nutzen angewendet werden. Da die Schichten mehrlagig angeordnete Asbestfasern enthalten, kann man auch einander benachbarte Schichten zweckmäßigerweise durch Spleißen verbinden, indem man die Ränder der zu verbindenden Schichten ein kurzes Stück in Einzellagen zerlegt und überlappend zusammenführt und dann zusammenpreßt Auf diese Weise entsteht eine feste Verbindung.

Obwohl die schallhemmenden Eigenschaften der Asbestfaser-Bitumen-Schichten recht gut sind, ist die Einbringung weiterer Werkstoffe, z. B. feinvermahlendc mineralische Füllstoffe in die Kombinationsmasse, nicht ausgeschlossen.

Hohle, zu Resonanzschwingungen neigende Bauteile an treibenden oder getriebenen Elementen von stationären oder mobilen Maschinen kann man insgesamt oder teilweise mit der vorliegenden Schicht behandeln. Beispiele hierfür sind Generatorgehäuse, Pumpen und Antriebsmaschinen aller Art, Wellen-Tunnel in Straßen· und Schienenfahrzeugen und in schraubengetriebenen Schiffen, Auspuffleitungen und Schalldämpfer von Brennkraftmaschinen. Beispielsweise hat sich bei Wellentunneln von Motorfahrzeugen das unmittelbare Aufkleben der Schicht auf das Metall als sehr wirkungsvoll erwiesen.

Ein weiteres Anwendungsgebiet sind Haushaltsmaschinen, beispielsweise Gehäuse von Waschmaschinen, Spülmaschinen, Kühlschränken und deren Teile.

Wenn es sich um die Anwendung in Kohlenwasserstoffdämpfen ausgesetzten Räumen, beispielsweise im Motorraum einer Brennkraftmaschine, handelt, kann man die exponierten Oberflächen der Asbest-Bitumenschicht mit einem ölbeständigen Überzug versehen.

Nachfolgend wird die Erfindung an speziellen Beispielen erläutert.

Beispiel 1

Die 8 bis 12 mm dicke Glasfaser-Kunststoff-Motorhaubenauskleidung eines Sportwagens wurde ersetzt durch eine 2 mm dicke erfindungsgemäß gestaltete Schicht mit etwa gleichen Gewichtsanteilen an Asbest und Bitumen. Die Schicht wurde mit der Unterseite der Motorhaube voll verklebt. Die Schwingungsdämpfung der Haube wurde erheblich verbessert und es kam zu keiner Beeinträchtigung des Bleches durch irgendwelche Motorabscheidungen und Regen- und Salzwasserspritzer.

Beispiel 2

Eine 4 mm dicke erfindungsgemäß gestaltete Schicht mit. etwa gleichen Gewichtsteilen an Asbest und Bitumen wurde erweicht und entsprechend der Außenform eines Steuergetriebedeckels eines üblichen 6-Zyiinder-uieseimotors veriormt und mit dem Steuerge-

tricbegehäuse verklebt. Eine weitere Schicht gleicher Stärke wurde auf eine Glasfaserschicht aufgelegt, dann in ähnlicher Weise durch Wärmeerweichung entsprechend der ölwannengestalt verfornit und anschließend glasfaserseitig mit der Wanne verklebt. Eine weitere Schicht von 2 mm Dicke wurde in ähnlicher Weise der gewünschten Gestalt entsprechend verformt und mit der Stirnwand des Schaltgelriebedcckels verklebt. Es ergab sich eine ausgezeichnete Verminderung des Maschinengeräusches. to

Beispiel 3

Aus 2 mm dicken Platten aus Schichten gemäß Beispiel 1 wurde in gleicher Form für ein Fahrzeug ein is U-förmiger Wellentunnel, jedoch mit 12 mm größeren Abmessungen, ausgeformt. Eine Mehrschichtenanordnung ergab sich dadurch, daß man zwische'n Schicht und Tunnel eine 12 mm dicke Schicht aus schallhemmendcm Filz anordnete. Im Vergleich mit der üblichen Ausbildung, bei der Filz auf den Tunnel aufgeklebt und der Filz mit einem Gummibelag abgedeckt wird, wurde eine ganz erhebliche Geräuschverminderung erzielt.

Beispiel 4

Der Boden, die hintere und vordere Fahr?cugwand, die Getriebeabdeckung und die Motorhaube eines Frontantrieb-Lastwagens wurden jeweils mit einer 12 mm dicken Filzsehiclit belegt, die mit einer 4mm starken erfindungsgemäß gestalteten Schicht mit etwa gleichen Anteilen von Asbest und Bitumen verklebt war. Die Mehrlagenschicht wurde zuvor entsprechend den gewünschten Konturen verformt, so daß letztlich ein Drcilagcngebilde aus Metall, Filz und verformten Blech entstand.

Die Zeichnung zeigt als Beispiel einen Querschnitt durch eine mit Hilfe der Erfindung vorgenommene Schallisolierung. Über einem Getriebcdcckel 1 befindet sich eine dreilagige Abdeckung, und zwar eine 4 mm dicke Asbestfasern enthaltende Bitumenschicht 2 mit 50 Gewichtsanteilen Asbest und 50 Gewichtsanteilen Bitumen, eine 6 mm dicke Filzschicht 3 und eine 4 mm dicke Asbestfasern enthaltende Bitumenschicht 4 mit 50 Gewichtsanteilen Asbest und 50 Gewichtsanteilcn Bitumen. Die Schichten 2, 3 und 3, 4 sind miteinander verklebt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schalldämmende Schicht zum direkten. oder indirekten Abdecken und Auskleiden von zu Schwingungen neigenden, grööeren Erwärmungen, Treibstoffdämpfen und Abgasen ausgesetzten Bauteilen von Fahrzeugen und Maschinen, bestehend aus Asbestfasern enthaltendem Bitumen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis Bitumen zu Asbest zwischen 40 :60 und 60 :40 und die Schichtdicke wenigstens 1,5 mm betragen und daß die Schicht aus einer Mehrzahl von getrennt hergestellten aufeinanderliegend verbundenen Lagen aus Asbcstfaseni enthaltendem Bitumen besteht.

2. Schalldämmende Schicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens an einer Seite mit einer Schicht aus einem anderen Werkstoff abgedeckt ist

J. SchaUdämmende Schicht nach Anspruch 2, w dadurch gekennzeichnet, daß der andere Werkstoff ebenfalls ein schalldäminendes Material ist

4. Schalldämmende Schicht nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Werkstoff Filz ist