DE2649816A1

DE2649816A1 - Platte aus schallisoliermaterial

Info

Publication number: DE2649816A1
Application number: DE19762649816
Authority: DE
Inventors: Kurt Huebner
Original assignee: Huebner Gummi und Kunststoff GmbH
Current assignee: Huebner Gummi und Kunststoff GmbH
Priority date: 1976-10-29
Filing date: 1976-10-29
Publication date: 1978-05-11

Description

Platte aus Schallisoliermaterial
Ein wesentliches Teilgebiet heutiger Bemühungen um den Umweltschutz ist die Minderung der von Fahrzeugen in die Umgebung abgegebenen Schallenergie. Hierbei hat der von den Laufwerken von Schienenfahrzeugen, insbesondere der durch den Rollvorgang Rad - Schiene abgestrahlte Schall eine große Bedeutung. Jede in dieser Hinsicht wirksame Isolierstoffanordnung kann nur außen am Fahrzeug neben den Rädern in der freien Atmosphäre erfolgen. Neben der akustischen Wirksamkeit muß der Isolierstoff dann eine Reihe von mechanisch-technologischen Anforderungen erfüllen. Sie bestehen in Widerstandsfähigkeit und Beibehaltung der akustischen Eigenschaften bei Befall von Feuchtigkeit, Staub, Zugluft und Sonneneinstrahlung sowie in Beständigkeit bei mechanischen Schwingungen und Nachgiebigkeit bei Stößen.
Die akustische Wirksamkeit muß die bekannten Aufgaben der Schalldämmung und Schallabsorption erfüllen. Dazu hat der Isolierstoff die Eigenschaften "biegeweich" und in bezug auf verteiltes Flächengewicht "schwer" aufzuweisen. Ferner muß ein gewisses Maß an Porigkeit und weicher Oberfläche für die Absorption geboten werden.
Aufgabe der Erfindung ist die Ausgestaltung einer Platte aus Polyurethan-Integralschaum in der Weise, daß sie dieser Aufgabe in optimaler Weise entsprechen kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß von Platten von 15 bis 30 mm Stärke aus Polyurethan-Integralschaum ausgegangen, wie sie nach bekannten Herstellungsrezepturen in vorgefertigten Formen eingeschäumt und mit Flächengewichten von 300 bis 700 kg/m3 im Zustand "weich geschäumt" hergestellt werden können.
Die Fähigkeit des Integralschaumes, an den Begrenzungsflächen der Form eine zähelastische, weiche und dichte Haut zu bilden, hat hier besondere Bedeutung. Denn dadurch werden die für die Absorption sehr wesentlichen Hohlräume des Schaumes dicht verschlossen, jedoch können die Luftpolster infolge der Membranwirkung der Zähelastischen Haut zu energieverzehrenden Resonanzschwingungen angeregt werden.
Die an diesen Integralschaumplatten einstellbaren 3 Raumgewichte von 300 bis 700 kg/m3 bewirken eine gute Schalldämmwirkung. Die weiche Haut auf der Oberfläche des Integralschaumes ist einerseits genügend schalltransparent, andererseits behindert sie wirksam das Eindringen von Feuchtigkeit, Staub usw. in die Hohlräume des Integralschaumes. Dadurch entsteht die Verformungsabsorption an den Hohlräumen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß auf der der Schallquelle zugekehrten Seite der Platte zusätzliche Mittel zur Verstärkung der Schallabsorption angebracht sind, wobei diese Mittel insbesondere Löcher sind.
Die Erfindung und weitere Einzelheiten sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die wesentlichsten Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche.
Eine erfindungsgemäß ausgestaltete, der Schallisolierung dienende Platte aus Polyurethan-Integralschaum ist in der Zeichnung mit 1 bezeichnet und dort im Querschnitt dargestellt. Im einzelnen besteht das Schallisoliermaterial der Platte aus einem Polyurethan-Integralschaum mit den Eigenschaften "biegeweich" und "schwer", wobei die Aufschäumverhältnisse so gewählt sind, daß das Raumgewicht 300 bis 700 kg/in3 beträgt. Der Polyurethan-Integralschaum bildet im Aufschäumen und Erstarren eine zähelastische, weiche und dichte Haut, die das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub in die Poren des Schaumstoffes verhindert. Der Schaum weist durch die Porigkeit eine schalldämmende und schallabsorbierende Wirkung auf, ohne daß diese Eigenschaft durch die Haut beeinträchtigt würde. Die beiden Seiten der Platte sind zur Verbesserung sowohl der Schallabsorptions- als auch der Schalldämmwirkung relativ rauh ausgeführt, haben gegebenenfalls eine stark unebene Struktur, um auch auf diese Weise Geräusche aufzufangen.
Auf der Seite der Platte, die nach dem Einbau der Schallquelle zugekehrt ist, sind Löcher 2 angeordnet, die bis etwa zur halben Plattendicke in die Platte ragen. Für den bevorzugten Anwendungsfall einer solchen Platte, dem Einbau neben den Laufwerken von Schienenfahrzeugen, hat die Platte eine Dicke von 15 bis 30 mm, beträgt die Tiefe der Löcher etwa die Hälfte der Plattendicke, der Lochdurchmesser etwa 6 mm und die Lochteilung etwa 10 mm. Die Löcher können etwa tonnenförmig oder kegelstumpfförmig sein. Beide Formen begünstigen den Effekt der Platte. Wird die Kegelstumpfform gewählt, so liegt die größere Kegelfläche in der Ebene der Plattenaußenseite. Zur weiteren Wirkungssteigerung sollen die Wände der Löcher aufgerauht sein, vorzugsweise sind in die Wände eine oder mehrere Schraubenwindungen eingearbeitet.
Die in den Löchern befindlichen Luftpolster werden zu energieverzehrenden Resonanzschwingungen angeregt.
Da es für die Wirkung der Platte auf ein möglichst hohes Gewicht und deren Porosität ankommt, diese aber dem hohen Gewicht entgegensteht, ist es zweckmäßig, in die Platte aus Schaumstoff eine Metallplatte 3 einzulegen, die einerseits der Gewichtserhöhung dient, andererseits durch aus der Schaumstoffplatte herausgeführte Ohren 4 unmittelbar der Aufhängung der Platte am Fahrgestellrahmen dienen kann, wozu die Ohren gegebenenfalls mit Löchern 5 versehen werden können. Die Platte 3 kann im ungelochten Bereich der Schaumstoffplatte liegen, sie kann am Ende der Löcher liegen, und sie kann im gelochten Bereich liegen, wobei sie dann selbst entsprechend gelocht ist.
Um eine gewisse Labyrinthwirkung zu haben bzw. herzustellen, kann jedes Loch aus einem äußeren und einem inneren Abschnitt bestehen, wobei beide Abschnitte gegeneinander in Querrichtung versetzt sind. Bei einem der aus Demonstrationsgründen sowohl tonnenförmig als auch pyramidenstumpfförmig gezeichneten Löcher ist dies durch die Lochabschnitte 2a, 2b gekennzeichnet.
Für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Platte dient eine allseits geschlossene Form 6, in die die flüssigen Schaumkomponenten eingegeben werden, um darin aufzuschäumen und die Form lückenlos auszufüllen und den Schaumkörper gewünschter Form, Struktur und gewünschten Gewichts zu ergeben. Die Metallplatte ist vor dem Schäumvorgang in die Form eingestellt. Holzschrauben mit relativ grobem Gewinde sind in der einen Wand der Form gehalten und für den Schäumvorgang entsprechend der gewünschten Lochtiefe in den Innenraum der Form eingeschraubt. Zum Herausnehmen der geschäumten Platte werden die Schrauben zurückgedreht und die Form wird geöffnet.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Platte aus Schallisoliermaterial aus Polyurethan-Integralschaum mit den Eigenschaften "biegeweich" 3.

und "schwer" von 300 bis 700 kg/in eingestellt, mit zähelastischer, weicher und dichter Haut, die das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub in die Poren abwehrt und das einen schalldämmenden und schallabsorbierenden Effekt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Schallquelle zugekehrten Seite zusätzliche Mittel zur Verstärkung der Schallabsorption angebracht sind.
2. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Mittel zur Schallabsorption eine Lochung ist.
3. Platte nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Durchmesser und Teilung der Löcher den Freqeunzverhältnissen des abgestrahlten Schalles entsprechend gewählt sind.
4. Platte nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Löcher der halben Stärke der Isolierplatte entspricht.
5. Platte nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zum Einbau an den Laufwerken von Schienenfahrzeugen bestimmt ist, und zwar neben den Außenseiten der Räder frei am Laufwerkrahmen hängend.
6. Platte nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend den Frequenzverhältnissen an Schienenfahrzeugen der Durchmesser der Löcher etwa 6 mm und die Teilung etwa 10 mm betragen.
7. Platte nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher kegelstumpfförmig sind, wobei die größere Seite mit der der Schallquelle zugekehrten Außenseite der Platte zusammenfällt.
8. Platte nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Löcher aufgerauht sind.
9. Platte nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Löcher mit einer wendelförmigen Nut, gegebenenfalls mehreren solcher Nuten versehen ist.
10. Platte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher tonnenförmig sind.
11. Platte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in die Platte eine Platte aus Blech eingearbeitet ist, die, falls sie im Bereich der Lochung liegt, eine entsprechende Lochung aufweist.
12. Platte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Loch aus zwei in Querrichtung gegeneinander versetzten Lochabschnitten besteht.
13. Platte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechplatte mindestens an zwei Ecken aus der Kunststoffplatte herausragt und die Aufhängung der Platte an diesen Ecken erfolgt.
14. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die der Geräuschquelle zugekehrte Plattenseite aufgerauht und/oder stark uneben ist.
15. Verfahren zum Herstellen von Platten nach den Ansprüchen 1 bis 14, nach einigen oder nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher beim Schäumen der Platte in einer Form durch Formkerne ausgespart werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkerne in die eine Formwand eingeschraubte Holzschrauben sind, die nach dem Erstarren des Schaumes aus dem Schaumbereich herausgeschraubt werden.
17. Verfahren zum Herstellen von Platten nach den Ansprüchen 1 bis 14, nach einigen oder einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine geschäumte Platte mit durchgehenden Löchern mit einer geschäumten Platte mit Sacklöchern so kombiniert ist, daß sie die Durchgangslöcher in den Sacklöchern, gegebenenfalls in Querrichtung gegeneinander versetzt, fortsetzen.