DE2629256A1 - Soundproof, plastics foam building material - having cavities filled with liquid or solid bodies movable by sound waves - Google Patents
Soundproof, plastics foam building material - having cavities filled with liquid or solid bodies movable by sound wavesInfo
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Abstract
Description
Kunststoffschaum mit Einschlüssen zur SchalldämpfungPlastic foam with inclusions for sound absorption
Die Erfindung betrifft einen von Hohlräumen durchsetzten Baustoff, der mit zusätzlichen Mitteln zur Verbesserung seiner Schalidämmungseigenschaften versehen ist. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch gezielte Zufügung von kleinen, möglichst schweren Partikeln in bestimmter Weise die an sich ungenügenden Schalldämmeigenschaften von Kunststoffschaumplatten oder sonstigen Körpern aus hartem oder weichem Kunststoffschaum möglichst wirkungsvoll zu verbessern.The invention relates to a building material interspersed with cavities, the one with additional means to improve its sound insulation properties is provided. The invention is based on the idea through targeted addition of small, as heavy as possible particles in a certain way the unsatisfactory ones Sound insulation properties of plastic foam sheets or other hard bodies or soft plastic foam as effectively as possible.
Die Schalldämmwirkung von beispielsweise Mauerwerk kommt bekanntlich auf zwei verschiedene Weisen zustande. Einmal wird ein beträchtlicher Teil des Schalles reflektiert.The soundproofing effect of masonry, for example, is well known come about in two different ways. At one point it becomes a considerable part of the sound reflected.
Hierzu ist es nur nötig, daß die Mauer entsprechend schwer und dick ist. Zum anderen wird Schall durch Dämpfung im Material der Mauer vernichtet, indem die Schallenergie in Wärme umgesetzt wird.For this it is only necessary that the wall is correspondingly heavy and thick is. On the other hand, sound is destroyed by damping in the material of the wall by the sound energy is converted into heat.
In der modernen Bautechnik haben sich nun bekanntlich wegen ihrer außergewöhnlich hohen Wärmedämmung leichte Schaumstoffplattn als wesentliche Bestandteile von Trennwänden durchgesetzt. Wegen ihres hohen Porengehaltes, der für die gute Wärmeisolation ausschlaggebend ist, ist das Gewicht und damit die Schalldämmung beliebig gering.In modern construction technology have now known because of their exceptionally high thermal insulation, lightweight foam panels as essential components enforced by partitions. Because of their high pore content, which is good for the good Thermal insulation is crucial, is the weight and thus the sound insulation arbitrarily small.
Nach dem Vorausgegangenen kann diese weaen des geringen Gewichtes nicht durch Erhöhung der Schallreflektion, sondern nur durch gesteigerte Schallabsorption verbessert werden.According to the foregoing, these may be of light weight not by increasing the sound reflection, but only by increasing sound absorption be improved.
Zwar ist in der Bautechnik die Verwendung von Styropor-Rigipsplatten auch zur Schalldämmung bekannt, jedoch weisen diese folgende Nachteile auf: Die Wirkung der Styropor-Rigipsplatte beruht auf der einfachen Addition der Wärmedämmung in der Styropor-Schaun platte mit der Schalidämmung in der Rigipsplatte. Die Schaildämmung ist hierbei aber im wesentlichen durch den Einsatz des Gewichtes der Rigipten zu erzielen. Das führt zu einem großen Gewicht bei guter Schalldämmung.It is true that in construction technology the use of Styrofoam plasterboard also known for sound insulation, but these have the following disadvantages: The The effect of the styrofoam plasterboard is based on the simple addition of the thermal insulation in the styrofoam-Schaun board with the sound insulation in the plasterboard. The shield insulation but is mainly due to the use of the weight of the plasterboard achieve. This leads to a large weight with good sound insulation.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen Baustoff anzugeben, der bei Beibehaltung eines geringen Gewichtes und günstiger Wärmedämmungseigenschaften noch zusätzlich eine hohe Schalldämmung erhält. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest in einem Teil der Hohlräume des hoch-wärme-isolierenden Schaumstoffes durch Schallwellen bewegbare fest und/oder flüssige Körper vorgesehen sind, die die Hohlräume zumindest teilweise ausfüllen.The invention was therefore based on the object of specifying a building material while maintaining a low weight and favorable thermal insulation properties also receives a high level of sound insulation. This object is achieved according to the invention solved in that at least in part of the cavities of the highly heat-insulating Foam Solid and / or liquid bodies movable by sound waves are provided which at least partially fill the cavities.
Fig. 1 soll die Wirkungsweise erläutern.Fig. 1 is intended to explain the mode of operation.
Es ist 1 der aus massivem Kunststoff bestehende Teil eines Schaumstoffes.It is 1 the solid plastic part of a foam.
2 ein möglicherweise mit einem Treibgas gefüllter Hohlraum.2 a cavity possibly filled with a propellant gas.
3 sind schwerere kleine Körperchen, die in einer Schallbewegung des gesamten Kunststoffkörpers anfangen zu rollen.3 are heavier small bodies that move in a sound movement of the entire plastic body begin to roll.
4 ist ein solches Körperchen, das im Schallfeld frei hin und her fliegt zwischen den Wänden des Hohlraumes. Die Körperchen, auch Teilchen genannt, können hart (Sand) oder weich (gummiartig) sein. Sie können auch aus einer Kombination von Stoffen bestehen.4 is such a corpuscle that flies freely back and forth in the sound field between the walls of the cavity. The corpuscles, also called particles, can be hard (sand) or soft (rubbery). You can also choose from a combination consist of substances.
Sie sollen jedoch aufgrund ihres inneren Zusammenhaltes im wesentlichen ihre Form über lange Zeit behalten. Die Schalldämmwirkung versteht man sehr einfach. Sowohl bei der rollenden Bewegung als auch beim Stoß nach dem Flug durch den Hohiraum wird Energie verbraucht. Die Teilchen kommen nach sehr kurzer Zeit wieder zur Ruhe. Durch die Größe der Teilchen, ihr Gewicht und die elastischen und dämpfenden Eigenschaften der Teilchen selbst und des umgebenden Kunststoffes und die Porengröße wird die Frequenzabhängigkeit der Dämpfung und die Dämpfung selbst bestimmt.However, because of their internal cohesion, they should essentially keep their shape for a long time. The soundproofing effect is very easy to understand. Both in the rolling movement and in the impact after the flight through the cavity energy is consumed. The particles come to rest again after a very short time. Due to the size of the particles, their weight and the elastic and cushioning properties the particles themselves and the surrounding plastic and the pore size becomes the Frequency dependence of the damping and the damping itself is determined.
Sehr große, schwere Teilchen und sehr große Hohlräume geben eine niedere Frequenz, sehr kleine, leichte Teilchen und kleine Hohlräume eine entsprechend höhere. Durch eine geeignete Prozeßführung beim Schäumen und Einbringen der Teilchen kann für eine breite Streuung dieser Eigenschaften gesorgt werden, so daß über einen weiten Frequenzbereich für gute Schalldämmwirkung gesorgt ist. Will man nur schmale Frequenzbereiche dämpfen, so sollten die genannten Parameter wie Teilchengröße, Hohlraumgröße, Teil chengewicht und auch die eiastischen Parameter des Kunststoffschaumes entsprechend weniger in ihren Werten streuen. Auch kann man eine Kombination von Teilchen aus verschiedenen Stoffen vorteilhaft verwenden. Aus fertigen Dämmplatten lassen sich beispielsweise optimale Dämmeigenschaften dadurch erzielen, daß man geeignete P I attenkomb i nat ionen m interschi ed Ii chem Frequenzgang der Dämpfung hintereinanderschaltet. Auch das Aufbringen einer festen Oberflächenschicht dient nicht nur einer möglichst einfachen Verwendung als Wandelement, sondern hat zusätzliche positive Wirkung auf die Schalldämmung.Very large, heavy particles and very large cavities give a lower one Frequency, very small, light particles and small cavities a correspondingly higher. By means of a suitable process control when foaming and introducing the particles, it is possible for a wide spread of these properties can be ensured, so that over one wide frequency range ensures a good sound insulation effect. You only want to be narrow Attenuate frequency ranges, the parameters mentioned, such as particle size, Void size, particle weight and also the elastic parameters of the plastic foam accordingly spread less in their values. You can also use a combination of Use particles made of different substances to advantage. From finished insulation boards can be achieved, for example, optimal insulation properties that one Suitable pad combinations with interchangeable frequency response of the attenuation connected in series. The application of a solid surface layer is also used not only the simplest possible use as a wall element, but has additional positive effect on sound insulation.
Der Prozess der Dämpfung innerhalb des Hohl raumes kann darüber hinaus durch eine Reihe weiterer Maßnahmen beeinflußt werden.The process of damping within the cavity can also be used can be influenced by a number of other measures.
Durch die Prozeßführung können wenigstens teilweise Hohlräume mit mehreren Teilchen erzeugt werden. Von Vorteil ist es auch, zusätzlich zu einem oder mehreren Teilchen in einem Hohlraum noch staubartige Teilchen mit unterzubringen, das dient wieder einer starken Dämmungserhöhung. Neben Staub ist es auch angebracht, Flüssigkeiten in geringer Menge in den Hohlräumen zu deponieren. An sich kann die Flüssigkeitsmenge durchaus den gesamten freien Raum des Hohlraumes ausfüllen. Für die Praxis dürften solche vollständig gefüllten Schäume aber nur in Ausnahmefällen aus Gewichtsgründen interessant sein. Auch die Wärmedämmung solcher Schaumstoffteile würde rapide verschlechtert. Praktisch wird beispielsweise Wasser schon in geringem Maße bei einem im nachfolgenden als vorteilhaft zu beschreibenden Prozeß mit eingebaut. Bei diesem Prozeß geht man aus von Polystyrol als Kunststoff. Polyst yrol wird in CH2CI2 (Dichlormethan) oder einem anderen niedersiedenden Lösungsmittel gelöst und mit wasserfeuchtem Sand verrührt. Dann wird im Vakuum möglichst hoch über die Siedetemperatur des Lösungsmittels erhitzt. Dabei darf der Kunststoff noch nicht fließen. Das Wasser im feuchten Sand verhindert sehr wesentlich ein Ankleben des Sandes an den Kunststoff und sorgt sowohl auf diese Weise für eine optimale Dämmwirkung,als auch durch den Umstand, daß das verbleibende Wasser auf die Bewegung der im Hohlraum eingeschlossenen Teilchen dämpfend wirkt.The process can at least partially contain cavities several particles are generated. It is also an advantage in addition to an or to accommodate several particles in a cavity with dust-like particles, this again serves to greatly increase the insulation. In addition to dust, it is also appropriate To deposit liquids in small quantities in the cavities. In itself the Amount of liquid fill the entire free space of the cavity. For However, such completely filled foams should only be used in practice in exceptional cases be interesting for weight reasons. Also the thermal insulation of such foam parts would rapidly deteriorate. For example, little water becomes practical Dimensions built into a process to be described as advantageous in the following. This process starts out from polystyrene as the plastic. Polystyrene is used in CH2Cl2 (dichloromethane) or another low-boiling solvent dissolved and mixed with water-damp sand. Then the vacuum is as high as possible above the boiling point of the solvent heated. The plastic must not yet flow. The water in the moist sand prevents the sand from sticking to the plastic and in this way ensures an optimal insulation effect as well as through the The fact that the remaining water acts on the movement of those trapped in the cavity Particle dampening.
Das feste Einbetten der schweren Teilchen in die Wände des Kunststoffschaumes, welches natürlich unerwünscht ist, läßt sich beispielsweise noch zusätzlich dadurch verhindern, daß während des Herstellungsprozesses des Schaumes dieser geschüttelt oder mit einer starken Schallwelle beaufschlagt wird.The firm embedding of the heavy particles in the walls of the plastic foam, which is of course undesirable, for example, can also be added prevent the foam from being shaken during the manufacturing process or a strong sound wave is applied.
Neben diesem beispielhaft geschilderten Prozeß ist aber grundsätzlich jeder zur Kunststoffschaumbildung führende Prozeß, eventuell mit leichten, dem Fachmann zugänglichen Abwandlungen, zur Herstellung des erfindungsgemäßen Gegenstandes geeignet.In addition to this process described as an example, however, is fundamental any process leading to the formation of plastic foam, possibly with a slight one, can be carried out by a person skilled in the art accessible modifications, suitable for the production of the article according to the invention.
Neben der Anwendung in Platten für die Bautechnik lassen sich an allen Stellen, wo bestimmte Schaumstoff-Formkörper eingesetzt werden können, kombiniert mit guter Wärmedämmung auch gute Schalldämmungen erzeugen. Es seien nur Anwendungen im Fahrzeugbau, bei der Anwendung zur Schallisolation von Motoren und Getrieben aller Art erwähnt.In addition to the use in panels for structural engineering, all Places where certain foam moldings can be used, combined with good thermal insulation also produce good sound insulation. It's just applications in vehicle construction, when used for sound insulation of engines and transmissions of all kinds mentioned.
Besonders vorteilhaft kann das Ausschäumen von größeren Hohlräumen in Fahrzeugen und Geräten aller Art sein, da sich oft ein kombinierter Schutz gegen Lärm, Wärme und Feuchtigkeit als notwendig erweist.Foaming of larger cavities can be particularly advantageous in vehicles and devices of all kinds, as there is often a combined protection against Noise, warmth and humidity proves necessary.
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Cited By (2)
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-
1976
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Cited By (3)
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FR2505073A1 (en) * | 1981-04-29 | 1982-11-05 | Gundernhausen Chemie | SHAPE ELEMENTS FOR ACOUSTIC INSULATION AND DAMPING |
EP0150373A2 (en) * | 1983-12-16 | 1985-08-07 | Rheinhold & Mahla GmbH | Vibration damper |
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