DE2800914C2

DE2800914C2 - Schalldämmende Mehrschichtwandverkleidung für die Wände von Fahrzeugen oder Maschinen

Info

Publication number: DE2800914C2
Application number: DE19782800914
Authority: DE
Inventors: Alois Dipl.-Chem. Dr. 3101 Adelheidsdorf Stankiewicz
Original assignee: Stankiewicz Schallschluck & Co KG Dr Alois GmbH; Dr Alois Stankiewicz Schallschluck & Co Kg 3101 Adelheidsdorf GmbH
Current assignee: Dr Alois Stankiewicz GmbH
Priority date: 1978-01-10
Filing date: 1978-01-10
Publication date: 1983-12-29
Also published as: DE2800914A1

Description

Die Erfindung betrifft eine schalldämmende Mehrschichtwandverklcidung für die Wände von Fahrzeugen oder Maschinen, bestehend aus einer der zu verkleidenden Wand zugeordneten Schwersehichl. die durch mehr als 40 Gewichts-"/o Füllstoffe enthaltende Bindemittel gebildet und auf einer weichelastischen Zwischenschicht angeordnet ist.

Solche Wandverkleidungen sind bekannt. Es seien nur einige typische Beispiele genanir:

Die DE-OS 20 06 741 betrifft ein mehrschichtiges schalldämmcndcs Bauteil für eine aus Blechpreßteilen zusammengesetzte Karosserie eines Fahrzeugs, wobei ein Teppich an der Fläche, die einem Blechpreßtcil zugewendet is'., mit einer Schwerschicht verbunden ist und eine Schale bilde·, die -'uf einer Schicht aus dynamisch weichem Werkstoff,/. B.Schaumstoff.an der Karosserie des Fahrzeugs schwimmend gelagert ist. Dieses Bauteil soll mit einfachen Mitteln eine gute Schalldämmung erreichen. Dennoch braucht (S. 2. letzter Absatz der OS) die Teppichfläche nur örtlich beschichtet zu sein, vorzugsweise im Bereich der Spritzwand, der Radkasten und im Abstcllbereich der Füße vor den Vordersitzen, womit eine Vereinfachung geschaffen werden soll, weil nicht immer die ganze Teppichfläche zur Schalldämmung herangezogen wirden muß. Diese bekannte Anordnung weist jedoch noch immer ein verhältnismäßig hohes Gewicht auf.

Des weiteren ist durch die DE-AS 20 64 445 eine sclbstlragende. thermoplastische Kunststoffseil wcrfnlic bekannt, bei der eine auf mindestens einer Fläche oder Teilfliiche der verformten Schwcrfolie angeordnete Kiinstschatinischicht unterschiedlich dick ist und Einpriigungcn oder Erhebungen aufweist, wobei diese Schaumschicht jedoch eine gleichmäßige Dichte und Weichheit besitzt. Durch diese Beschichtung der Folie mit einem Schaumstoff soll eine gute Schallisolierung ohne Resonanzeinbrüche erzielt werden. Ferner sollen die fertigen Formteile so aufgebaut sein, daß gewollte oder zufällige Unebenheiten, Vertiefungen oder Vorsprünge des zu isolierenden Gegenstandes durch entsprechende Ein- und/oder Alisformungen im Schaum ausgeglichen werden. Diese bekannte Anordnung benötigt verhältnismäßig viel Raum,

Weiterhin ist in dem DE-GM 18 69867 eine insbesondere für Kraftfahrzeuge vorgesehene schalldämmcnde Wandverkleidung beschrieben, die auf der Wand des i.ärmraumes. /. B. auf eier Trennwand /wischen Motorraum und Fahrgastraum, angeordnet ist. Die zwei Schichtenarten, also die Schwerschichten und die weichelastischen Zwischenschichten, weisen je über die zu verkleidende Wandfläche verleih untereinander eine unterschiedliche Dicke, jedoch im einzelnen eine gleichbleibende Dicke auf. Mit der Maßnahme der unterschiedlichen Dicke der beiden Schichtenarten, deren Dicke jedoch über die W;>ndf lache gesehen gleichbleibend ist. wird angestrebt akustische Resonanzen und damit eine verminderte Dämmwirkung in bestimmten Frequenzbereichen zu \ ermeiden, die, wie sich gezeigt hat. eintreten, wenn die Sehwe~schichten ίο und die weichelastischen Zwischenschichien insgesamt dieselbe Dicke aufweisen.

In der DE-PS 11 86 648 ist ein schallschluckendes und schwingungsdämpfendes Material für Verkleidungsbleche von Maschinen bechrieben. das aus einer Schicht ι: eines weichelastischen. schallschluckenden Schaumstoffes und einer mit dieser Schicht veraundenen schwingungsdämpfenden Schicht aus Kunstharz besteht, deren Dicke die halbe bis gleiche Dicke des angrenzenden Bleches aufweist. Dabei kann die letztere Schicht zur Bildung einer Schwerschichi mit einem mineralischen Füllstoff versetzt sein. Die weichelastische. Luftschall schlackende Schaumstolisehicht soll dabei verhältnismäßig dick sein, um auch Geräusche mit niedriger Frequenz zu dämpfen. Der für diese weichelastischen 2) Zwischenschichten erforderliche Plaubedarf ist jedoch bei Fahrzeugen und Maschinen in der Regel stark begrenzt. Es besteht daher die Forderung, die weichelastischen Zwischenschichien so dünn wie möglich zu halten. Soll dann aber eine vorgegebene jo Schalldämmung eingehalten werden, müssen die schalldämmenden Wandverkleidungen schwerer werden als bei dicken Federschichten.

Die Erfindung, wie sie in dem Anspruch gekennzeichnet ist. löst nun die Aufgabe, eine schalklammende Γι Mehrschichtverkleidung für die Wand* von Fahrzeugen oder Maschinen der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine gegenüber dem Stand der Technik nennenswerte Kaiinieinsparung möglich ist. insbesondere auch in den Fällen, bei denen konstruktionsbedingt ίο ein größerer Raum nicht zur Verfügung gestellt werden kann.

Die erfindiingsgemäße Lösung der Aufgabe besteh! nun darin, daß die Zwischenschicht in Abhängigkeit von den zu dämmenden Frequenzen einen örtlich unteri-, schiedlichcn Strömungswiderstand aufweist. Dieser Maßnahme liegt der Gedanke zugiunde. allein den Strömungswiderstand der weichelastischen Zwischenschicht mit der Maßgabe zu äncern. für örtlich unterschiedlich zi· dämmende Frequenzen nunmehr ><i auch einen örtlich unterschiedlichen Strömungswiderstand vorzusehen, was letztlich zu der angestrebten Raumcinspariing führt, ohne eine ausreichende Schalldämmung innerhalb 'ines größeren Frequenzbereiches in Frage zu stellen.

y> Die Anwendung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mchrschichtwandverklcidung geh! in einfacher Weise vor sich. Zunächst wird mit der Messung der Geräuschpegel im Bereich der Wandungen, über die Geräusche in die Fahrzeugkabinen. Führerhäuser u. dgl. übertragen werden, begonnen. Mit diesen Geräuschmessungcn kann festgestellt werden, an welchen Stellen. /.. B. der Sprit/wand. Geräusche vom Motorraum in besonderem Maße übertragen werden. Diese Stellen weiden dann zunächst mit die .Schwerschicht bildenden Ί Dämmstoffen beschichtet und anschließend d^;e Auswirkung dieser ersten Teilmaßnahme auf den in der Mine des Fahrgastraumes nach DIN 45 '^ J^L> gemessenen Schallpe.L'el festgestellt. |e nach der Pe^elminderung. die

dann festgestellt wird, wird die erste Teilmaßnahme durch weitere Beschichtung der Trennwand mit Dämmstoffen ergänzt. Mit diesen meßtechniseh kontrollierten Isolier-Teilmaßnahmen wird festgestellt, in welchen örtlichen Bereichen

a) Schalldämmung überhaupt notwendig ist.

b) bestehende Schalldämmung verstärkt oder

c) bestehende Schalldämmung geschwächt werden kann.

Mit diesem meßtechniseh kontrollierten Aufbau einer schalldämmenden Wandverkleidung können unterschiedliche Teil-Schalldämmwcrte über der zu verkleidenden Wandfläche örtlich so verteilt werden, daß der notwendige Gesamt-Schalldämmweri mit einem geringeren Aufwand an Gewicht und Raum erreicht wird, als wenn der maximale Teil-Schalldämmwert über die gesamte Wand gleichmäßig verteilt wird. Mit nur geringer Gewichtszunahme gegenüber der gleichmäßigen Verteilung des minimalen Schallclämmucites über der Wandfläche kann aber bereits der volle Wert der Gcsamtsrhalldämniung erreicht werden, der im Einzelfall notwendig ist.

Die Schwerschichi kann auch als Bindemittel Thermoplaste, z. B. Polyvinylacetat. Polyvinylpropionat. Polyacrylsäureester. Polymetacry !säureester. Polystyrol. Polyäthylen als Homo- oder Copolymerisat und/oder ein Gemisch dieser Thermoplasten enthalten, ferner ist es möglich, daß die .Schwerschicht als Bindemittel Zweikomponenten-Kunstharze enthält. /.. B. Polyurethan. Epoxidharze. Polyester u. dgl. Schließlich kann die .Schwerschicht als Bindemittel Bitumen. Pech. Wachs. Baum- oder Wurzelharze. Gummi. Gummiregenerat und ähnliche Stoffe, gegebenenfalls in Mischung miteinander, enthalten. Die Füllstoffe können aus Mineralien bestehen, die ein spezifisches Gewicht von mehr als 2 g/cm* haben, feingemahlen sind, ein .Schüttgewicht von mehr als bOO g/l haben und eine Korngröße von unter 0.1 mm Durchmesser aufweisen.

Wird die Schwerschichi als Wandverkleidung unter Zwisehenschaliung einer weichelastischen Zwischenschicht im Absland vor der Wand angeordnet, entsteht eine Doppelwand.

Die in örtlich begrenzten Bereichen unterschiedlichen Schalldämmwcrte solcher Doppelwände werden bei Ausnutzung der an sich bekannten akustischen EinflußgröUen nach dem obengenannten Vorschlag erreicht, daß der Strömungswiderstand im Zwischcnschichlmaterial örtlich verschieden ist. Es können auch mehr als eine dieser liinflußgrößen gemeinsam örtliche Unterschiede aufweisen, um die erfindungsgemäße Regel zum technischen Handeln zu erlüllcn.

Unterschiedlichen Strömungswiderstand in örtlich begrenzten Bereichen des Zwischenschichtmatcriiils kann man auf einfache Weise dadurch erreichen, daß man z. B. bei Verwendung von Schaumstoffen als Zwischcnschichtniaterial in örtlich begrenzten Bereichen Schaumstoffe mit unterschiedlichem Strömungswiderstand verwendet. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß man auf eine vorgegebene Schwerschicht, gleichgültig, ob eben oder räumlich verformt, in örtlich begrenzten riemchen clic Schmimsioffstücke mit unterschiedlicher Dichte in den durch die Meßergebnisse vorgegebenen Bereichen aufklebt.

Die Schaum- oder Federschicht kann auch aus einem imprägnierten Faserstoff aus organischen, natürlichen oder synthetischen l'.'scrn bestehen. Schließlich kann diese Federschicht aus anorganischen, natürlichen

Fasern bestehen.

Bezüglich der Herstellung der Mehrschichtwandverkleidung ist es zweckmäßig, wenn das innerlich oder äußerlich we'chgemachte Bindemittel mit dem Füllstoff vermischt, in eine Form gegossen wird, in dieser Form erstarrt, anschließend die Form geöffnet und die erstarrte Schwerschicht entnommen wird, worauf die geformte Schwerschicht in eine weitere Form gelegt und nach dem Schließen der Form in diese ein schaumbildendes Kunststoffgemisch eingefüllt wird und nach dessen Aufschäumen und Erstarren die Schwerschichi zusammen mit der Schaumstoffschicht der Form entnommen wird.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß man eine Schwerschicht, gleichgültig, ob eben oder räumlich verformt, wobei die räumliche Verformung durch Tiefziehen oder Vakuumverformung erfolgen kann, in eine Form einlegt, die Schwerschichi an den vorbestimmten Stellen mit Schaumstoffkörpern belegt, deren Strömungswiderstand festliegt, und nach dem Schließen der Form -:1η schäumungsfähiges Kunststoffgemisch einfüllt, das nach dem Erhärten Minen anderen Stromungswiderstand erhält ais die vorgelegien Schaunistoffstücke.

Schließlich gibt es noch die Möglichkeit, beim programmierten, gesteuerten Einfüllen des schäumungsfähigen Kjnststoffgeniisches sowohl die Kunststoffmischung als auch die Treibmittelmischung so zu steuern, daß ein Schaum mit örtlich unterschiedlicher Dichte und somit unterschiedlichem Strömungswiderstand entsteht.

Im ersten Fall wird die Mischung der schuumbilden ■ den Komponenten durch das Programm so gesteuert, daß das stöchiometrische Gemisch nur in einer vorbestimmten Zone der Form eingehalten wird, womit eine örtlich kontinuierlich veränderliche Dichte und somit mit veränderlichem Strömungswiderstand des Schaumstoffes entsteht.

Im zweiten Fall wird durch programmierte, variable Zugabe des Treibmittels eine örtlich unterschiedliche Blasenentwicklung erreicht. Dies führt zu einer >rtlichcn Variation der Schaumstruklur. die eine örtliche Variation der Dichte und somit des Strömungsuiderstancs zur Folge hat.

Die akustischen Eigenschaften solcher Wandverkleidungen sind grundsätzlich vom Werkstoff unabhängig. Das bedeutet, daß sie mit geeigneter Mischung beliebiger Werkstoffe eingestellt werden können. Dies soll an einem Beispiel erläutert werden.

Beispie!

Zur Herstellung einer erfindiingsgcmäßen schalldämmendcn Mehrschiehtwandvcrkleidung mil einer Schwerschicht und mit einer weichelastischen Zwischenschicht, die örtlich unterschiedliche Strömlingswklers'S.ide aufweist, erhält man aus einer Mischung von

Ib Gewichtseinheiten eines Copolymcrisals aus Polyäthylen und Vinylacetat.
79 Gewichtseinheiten Füllstoff und
5 Gcwichtseinheiti-n Zuschlagstoffe

zunächst mit Hilfe eines Extruders oder Kalander eine ebene schwere Dämmschicht, aus der n.an z. B. im Vakuunitiefziehverfaliren räumlich verformte, schalldämmende Wandverkleidungen herstellt. Diese schalliliimmende WandvcnOeiduni: wird darauf in einer alitieren Form mit einem schäuniungsfäliigeii Gemisch

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;iiis einem weichen Schaum iiniLTvcliiiiiim. Auch auf illcse Weise erhall mi,im schalldaiiimciule W;itulvci'kloidiinycn mil unterschiedlicher Masscnvcrteiliinu' iiiiil/ oder tnii un;,^Tleieluiialtii;cr I'orosilal unil mitoi"s< hiotlli-I'lici" Dichte im Schaum, wodurch der Slronuinjiswiderstand iibcr der I liiL-lic unterschiedlich wird.

In der Zeichnung ist cmc AuslührimgsForm ilei" llrt'jiitliinjj beispielsweise diirgesiclll. Diese /eipt eine iiuf eine VV;inil. /. I). eine Treniiw;iml, eines Kr;iflf;ilir· /eile's iuil^ebiiielne Mehrschichtwiindverklciiliing im Sclinill, wobei die /Mmiicssimijzcii nicht iiiiißsliiblicli sintl.

liei iler iliiigcstolltcn Aiisiiilirnni:srorm ist /wischen der durch ein Dlcch yebikleteii Wand I und der diiri'liirchcnd cmc j'leichc M.issc pn> I l.uliencinhcil iiiilvseisenden Schwerscluclil β cine weicheLislische. beispielsweise .ms Schauinstdl'l gebildete /uischenschichi 7 an^'conlnel. Diese /v. iscIil nscl.K'hl 7 besn/l int Uereii'h 8 einen niednjren SlrimumL'suidcistand um beispielsweise inner Hi) R.i>i cm und im iiercich 9 einen hiihercn Stronmii^sw iderstand um beispielsweise mehr a's 13O Kii\ 1 cm. Solche Bereiche unterschiedlicher StroiiHingswiderslandc knniicii beispielsweise dadurch erreicht werden, dal.! bei der Herstellung der Mehr-■.chichtwanilverkleidiiiiL; die Zwischenschicht 7 ans mehreren l.in/elleilen μο!)ϋιΙιΊ wird, ihe sich in ihren SlröMiiinjiswiilersliiiulen unterscheiden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

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Patentanspruch:

Schalldämmende Mehrschichtwandverkleidung für die Wände von Fahrzeugen oder Maschinen. bestehend aus einer der zu verkleidenden Wand zugeordneten Sehwerschichi. die durch mehr als 40 Gewichts-% Füllstoffe enthaltende Bindemitlei gebildet und auf einer weichelastischen Zwischenschicht angeordnet ist. dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Zwischenschicht in Abhängigkeit von den zu dämmenden Frequenzen einen örtlich unterschiedlichen Strömungswiderstand aufweist.