DE2724172A1 - Schallschluckender schichtstoff - Google Patents

Schallschluckender schichtstoff

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Description

272A172
37706
AKTIEBOLAGET WILHELM BECKER Stockholm (Schweden)
Schallschluckender Schichtstoff
Die Erfindung betrifft einen schallschluckenden Schichtstoff, vorzugsweise, aber nicht ausschließlich zur Schallisolierung von Motoren, Maschinen, Werkzeugen usw.. Der schallschluckende Schichtstoff besitzt eine schallschluckende Schicht und eine auf deren Außenseite vorgesehene Deckschicht.
Es ist bekannt, zum Dämmen oder Unterdrücken des von verschiedenen Schallquellen, wie Motoren und Maschinen, abgegebenen Schalls Schichten aus schallschluckendem Material, wie Faser- oder Schaumstoff, zu verwenden. Um eine möglichst starke Schallschlickwirkung zu erzielen, hat man bisher schallschluckende Schichten mit offenen Poren oder Zellen verwendet. Dabei bewirkt eine geschlossene Außenfläche der schallschluckenden Schichten eine starke Reflexion der auftreffenden Schallwellen, so dass nur ein kleiner Teil der Energie der Schallwellen von den schallschluckenden Schichten geschluckt werden kann und diese daher ihre Schallschluckwirkung nicht voll entfalten können.
Wenn dagegen zum Schalldämpfen bei Motoren und Maschinen schallschluckende Schichten mit offenen Foren oder Zellen
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verwendet und wie dies üblich ist in der Uähe des Motors oder der Maschine angeordnet werden, wird die dem Motor oder der Maschine zugekehrte Außenseite der schallschluckenden Schicht schnell durch Öl und Fett verschmutzt, das durch die Offenen Poren in die schallschluckende Schicht eindringt» Dadurch wird das Schallschluckvermögen der schallschluckenden Schicht aber in kurzer Zeit herabgesetzt, und der Schmutz kann auch zu einer erhöhten Brandgefahr führen. Durch die offenen Poren wird die Reinigung der Oberfläche der schallschluckenden Schicht erschwert und der dafür erforderliche Zeitaufwand erhöht und eine vollständige Reinigung unmöglich gemacht. Zur Vermeidung dieses Nachteils von schallschluckenden Schichten mit offenen Poren ist schon vorgeschlagen worden, die schallschluckende Schicht mit einer luftdichten Deckschicht zu versehen, die beispielsweise aus einer Folie oder einer dünnen Platte besteht und das Eindringen von Schmutz oder anderen Verunreinigungen in die schallschluckende Schicht verhindert. Eine luftdichte Oberflächenschicht auf der schallschluckenden Schicht ermöglicht auch eine einfache, vollständige Reinigung der Oberfläche.
Durch das Vorhandensein einer luftdichten Oberflächenschicht auf der schallschluckenden Schicht wird aber das Schallschluckvermögen der schallschluckenden Schicht stark herabgesetzt, weil die luftdichte Oberflächenschicht die darauf auftreffenden Schallwellen reflektiert, wie dies vorstehend erläutert wurde.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun in der Schaffung eines schallschluckenden Stoffes,der eine glatte, leicht zu reinigende Außenfläche besitzt, die nur eine minimale Reflexion bewirkt.
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Diese Aufgabe wird durch den schallschluckenden Schichtstoff mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des schallschluckenden Sch*ichtstoffes wird die Schallreflexion auf der Außenfläche des schallschluckenden Stoffes dadurch herabgesetzt, dass eine dünne, luftdichte Folie oder Platte als Oberflächenschicht auf einer elastischen Zwischenschicht vorgesehen wird, die für Luftschwingungen gut durchlässig ist und an der die Oberflächenschicht nur stellenweise befestigt ist, so dass die Oberflächenschicht relativ zu der Zwischenschicht frei beweglich ist und auf der Oberflächenschicht auftreffende Schallwellen durch die üembranwirkung der Oberflächenschicht ins Innere des schallschluckenden Stoffes übertragen und an der Oberfläche der Oberflächenschicht nicht oder nur wenig reflektjart werden. Da die Oberflächenschicht sehr leicht ist und nur eine sehr geringe Steifheit hat, wird der größte Teil der Schallenergie der auf der Oberflächenschicht auftreffenden Schallwellen durch die Oberflächenschicht hindurch übertragen, wobei das Eindringen des Schalls jedoch mit zunehmender Frequenz abnimmt.
Da die Zwischenschicht elastisch und daher auch biegsam und die Oberflächenatabht an der Zwischenschicht nur an einer Anzahl von in Abständen voneinander angeordneten Stelen befestigt ist, wird bei Verwendung einer ebenfalls biegsamen schallschluckenden Scifclt der Vorteil erzielt, dass der schallschluckende Stoff beispielsweise in einem Maschinenhaus zur Anpassung an gekrümmte oder abgerundete Flächen verformt werden kann, so dass er
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einen sehr großen Anwendungsbereich besitzt.
Um auch bei hohen Frequenzen bis zu 5000 Hz ein gutes Schallschluckvermögen der porösen schallschluckenden Sticht zu gewährleisten, soll das Flächengewicht der Folie nicht größer
ρ
sein als 20 g/m . Diese Grenzfrequenz liegt bei leichteren Folien höher und bei schwereren Folien niedriger. Ferner muß der größte Teil der Folie relativ zu der Oberfläche der echallschluckenden Schicht frei beweglich sein. Unter anderem zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des schallschluckenden Stoffes muß die Folie an der Oberfläche des schallschluckenden Stoffes befestigt werden. Dabei könnte man die Folie während ihres Anbringen an dem schallschluckenden Stoff über dessen Oberfläche wie ein Trommelfell spannen. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass in einem solchen Fall die Folie zusammen mit der schallschluckenden Schicht die auftreffende Schallenergie stark reflektiart. Außerdem wird dann den Schallwellen außer dem nur kleinen Massenwiderstand ein beträchtlicher Steifheitswiderstand entgegengesetzt, so dass bei den höheren Frequenzen das Schallschluckvermögen der schallscöluckenden Schicht in unerwünschter Weise herabgesetzt wird. Erfindungsgemäß ist zwischen der Folie und der schallschluckenden Schicht eine Zwischenschicht vorgesehen, welche die Bewegungsfreiheit der Folie praktisch nicht einschränkt. Infolge der Befestigung der Folie an der Zwischenschicht werden ähnliche mechanische Eigenschaften erhalten wie bei der direkten Befestigung der Folie an der porösen schallschluckenden Schbht.
Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt
Fig. 1 im Schnitt einen schallschluckenden Schichtstoff
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mit einer Zwischenshicht mit zahlreichen Löchern und
Fig· 2 ebenfalls im Schnitt einen schallschluckenden Schichtstoff mit einer Zwischenahicht aus Watte.
Der in Fig. 1 gezeigte schallschluckende Stoff besitzt eine Schicht 10 aus einem schallschluckenden Material, beispielsweise Filz oder Schaumstoff, und auf jener Seite der schallschluckenden Schicht, auf der die Schallwellen auftreffen, eine Deckschicht, die aus einer Zwischenschicht
11 und einer diese abdeckenden, luftdichten, dünnen Folie
12 besteht. Die Zwischenschicht 11 besteht aus einem weichelastischen Material, beispielsweise Polyurathan-Schaumstoff, und besitzt eine große Anzahl von großen, nahe beieinanderliegenden Löchern oder Poren 13· Die dünne Folie 12 ist mit der Zwischenschbht in der in dieser vorhandenen Löcher oder Poren nur an bestimmten Stellen starr verbunden. Die übrigen Teile der Folie haben gegenüber de Zwischenschicht eine beträchtliche Bewegungsfreiheit, so dass die auf der Oberfläche der Folie auftreffenden Schallwellen in den schallschluckenden Stoff eintreten können, ohne an der Folienoberfläche reflektiert zu werden. Die Folie besteht vorzugsweise aus einer Kunststoffolie, beispielsweise aus einer einheitlichen Folie aus ungesättigtem Polyester mit einer Dicke von 10 his 100 um. Vorzugsweise hat die Zwischenschicht eine Dicke von 2 bis 10 mm und haben die Poren einen Durchmesser von etwa 2 bis 10 mm. He Schbht 10 aus dem schallschluckenden Material hat vorzugsweise eine Dicke von 5 bis 100 mm.
Für die schallschluckende Schicht und die Zwischenschicht kann man zahlreiche verschiedenartige Materialien verwenden. Wenn man eine biegsame schallschluckende Schicht verwendet, kann man den schallschluckenden Stoff zur Anpassung an ge-
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krümmte Flächen verformen und man kann vorgeformte schallschluckende Platten herstellen. 7/ie vorstehend erwähnt wurde, ist Filz ein sehr gut geeignetes Material, doch kann man auch Schaumstoff oder Schlackenwolle verwenden. Die Zwischenschicht kann aus gelochtem grobporigem Schaumstoff hergestellt werden oder aus einem Schaumstoffgranulat von geeigneter Korngröße, das an der schallschluckenden Schicht und der Folie angeklebt ist. Gemäß -"'ig. 2 kann man als Zwischensiiicht auch eine Watteschicht 15 verwenden, die beispielsweise aus Terylenefasern besteht und mit einem Acrylharzklebstoff befestigt ist. Zwischenschicht kann ihre Funktion nur dann einwandfrei erfüllen, wenn sie elastisch und für Luft- und Schallwellen gut durchlässig ist. He Folie kann eine Metallfolie sein oder eine Kunststoffolie, die mit einer Metallschicht versehen ist, deren Flächengewicht höchstens so groß ist wie das der Kunststoffolie. Diese Metallschicht kann auch gelocht sein und dient zur Erhöhung der Stabilität und Festigkeit der Kunststoffolie und zur Bildung einer wärmereflektierenden Oberfläche.
Mit dem vorstehend beschriebenen schallschluckenden Stoff kann die Schallreflexion an der luftdichten Deckschicht auf etwa 10 bis 20 % der auftreffenden Schallenergie herabgesetzt werden. In den bekannten schallschluckenden Stoffen mit luftdichten Deckschichten, die auf der ganzen Fläche an der schallschluckenden Schicht befestigt sind oder ohne Zwischensfaichten in Kombination mit einer frei Bchwingungsfähigen Membran tritt eine Reflexion von etwa 40 bis 80 % auf. Durch die Erfindung wird daher das Schallschluckvermögen beträchtlich erhöht,
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-if -
Der schallschluckende Stoff gemäß der Erfindung ist zwar vor allem für die Schallisolierung von Motoren und Maschinen bestimmt, kann aber natürlich allgemein überall verwendet werden, wo eine Schalldämmung oder Schallisolierung erwünscht ist.
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Claims (14)

Patentansprüche:
1.) Schallschluckender Schichtstoff mit einer schallschluckenden Schicht und einer auf deren Außenseite vorhandenen Deckschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (11, 12) eine frei schwingungsfähige Membran (12) aufweist, die im Abstand von der schallschluckenden Schicht (10) gehalten wird.
2· Schallschluckender Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht eine gut luftdurchlässige, elastische Zwischenschicht (11, 15) und die Membran eine luftdichte, dünne Folie (10) ist, die auf der Außenseite der Zwischenschicht angeordnet und an ihr nur stellenweise befestigt ist.
3. Schallschluckender Schichtstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (11) eine Anzahl von sie durchsetzenden, großen Löchern (13) besitzt.
4. Schallschluckender Schichtstoff nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Zwischenschicht (11) vorgesehene Folie (12) aus Kunststoff besteht und eine Dicke von etwa 10 bis 100 um hat.
5. Schallschluckender Schichtstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Folie eine Metallschicht vorgesehen ist, deren Flächengewicht höchstens so groß ist wie das der Folie.
6. Schallschluckender Schichtstoff nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht gelocht ist.
- 9 -709850/094S OWQlNAL INSPEGTH)
-Jf -
7. Schallschluckender Schichtstoff nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (13) in der Zwischenschicht einen Durchmesser von etwa 2 bis 10 mm haben.
8. Schallschluckender Schichtstoff nach Anspruch 7» dadurch gelHinzeichnet, dass die Zwischenschicht aus Schaumstoff besteht und eine Dicke von etwa 2 bis 10 mm hat.
9» Schallschluckender Schichtstoff nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht aus einem Schaumstoffgranulat besteht, das zwischen der schallschluckenden Schicht (10) und der Folie (12) vorgesehen ist.
10. Schallschluckender Schichtstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht aus Watte (15) besteht.
11. Schallschluckender Schichtstoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Watte aus mit Acrylharz behandelten Terylenefasern besteht.
12. Schallschluckender Schichtstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schallschluckende Schicht (10) aus Filz besteht und eine Dicke von etwa 5 bis 100 mm hat.
13ο Schallschluckender Schichtstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die schallschluckende Schicht (10) a s Schaumstoff besteht und eine Dicke von 5 bis 100 mm hat.
14. Schallschluckender Schichtstoff nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (12) mit einem Netz verstärkt ist.
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