DE2930966A1 - Verfahren zur herstellung eines formteils sowie eine schaumstoffschicht aufweisendes formteil - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines formteils sowie eine schaumstoffschicht aufweisendes formteil

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Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines eine Schaumstoffschicht aufweisenden, schalldämmenden und schalldämpfenden Formteils zur Aufbringung auf eine schallabstrahlende Fläche, insbesondere Karosserieteile von Fahrzeugen und Gehäuseteilen von Maschinen, bei welchem in der Schaumstoffschicht in Abhängigkeit von den an der eingebauten schallabstrahlenden Fläche unter Betriebsbedingungen gemessenen Schwingungsamplituden an Quellen und Senken Bereiche unterschiedlichen Flächengewichts erzeugt werden.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (DE-GMS 77 22 545.7) werden die Formteile aus einer biegeweichen Schwerschicht und einer an der schallabstrahlenden Fläche zur Anlage kommenden Schaumstoffschicht hergestellt, und zur Erzielung der Bereiche unterschiedlichen Flächengewichtes wird die Schaumstoffschicht mit unterschiedlichen Mengen und/oder Arten von viscoelastischer Dämpfungsmasse versehen, und zwar im allgemeinen getränkt, so daß in Bereichen höherer Beschleunigungswerte und Quellenabstrahlung die Dämpfung erhöht wird. Darüber hinaus kann in Abhängigkeit von den akustischen Meßwerten die Schichtdicke der Schaumstoffschicht und/oder der Schwerschicht
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bereichsweise variiert werden, um auf diese Weise die Dämmwerte noch weiter zu verbessern.
Diesem bekannten Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, daß schallabstrahlende Karosserie- oder Gehäuseteile keineswegs über die gesamten Fläche gleichmäßig angeregt werden und demgemäß schwingen und abstrahlen. Vielmehr gibt es neben stark schwingenden und abstrahlenden Bereichen auch schwächer schwingende und annähernd ruhige Bereiche, die sich wieder jeweils in zu dämpfende oder dämmende Quellen und in möglichst ungedämpft zu belassende Senken aufteilen. Eine maximale Dämpfung über die gesamte Fläche durch Tränken der Schaumstoffschicht mit einer an der Sättigungsgrenze liegenden Menge an Dämpfungsmasse führt gleichzeitig in den schwach oder gar nicht schwingenden Bereichen der Fläche zu einer solchen Versteifung des Materials, daß Koinzidenzeinbrüche auftreten. Daneben tritt zwangsläufig in den schallschluckenden Senken eine geringere Schluckung, d.h. eine erhöhte Abstrahlung auf.
Diese Schwierigkeiten werden bei der bekannten Lösung dadurch vermieden, daß in solchen verhältnismäßig ruhigen Bereichen die Tränkung der Schaumstoffschicht mit Dämpfungsmasse relativ zu den stark schwingenden Bereichen vermindert und in sehr ruhigen Bereichen und in Senken gegebenenfalls bis auf Null reduziert wird.
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Ein Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß die Formteile in mehreren Schritten hergestellt werden müssen. So wird zunächst die Schwerfolie durch Tiefziehen entsprechend verformt oder im Spritzgußverfahren in die gewünschte Form gebracht, worauf dann auf diese Schwerfolie die Schaumstoffschicht aufgebracht wird. Danach erfolgt die bereichsweise Tränkung der Schaumstoffschicht mit viscoelastischer Dämpfungsmasse. Ein derartiges Verfahren zur Herstellung von Formteilen ist somit verhältnismäßig arbeits- und zeitaufwendig.
Gemäß einem älteren Vorschlag (DE-AS 27 56 622) wird ein platten- oder streifenförmiges Schalldämmaterial aus offenporigem Schaumstoff auf schallabstrahlende Flächen, insbesondere Karosserieteile von Fahrzeugen und Gehäuseteile von Maschinen aufgebracht, das zuvor bereichsweise mit einer viscoelastischen Masse getränkt wurde. Dabei erfolgte diese Tränkung entsprechend der vorstehend erläuterten Grundprinzipien, d.h. die Tränkung mit Dämpfungsmasse wurde entsprechend der Verteilung von schallabstrahlenden Quellen sowie Senken vorgenommen.
Auch bei diesem älteren Verfahren war es jedoch erforderlich, zunächst das platten- oder streifenförmige Material aus Schaumstoff herzustellen und danach in einem gesonderten Arbeitsgang die Tränkung mit Dämpfungsmasse vorzunehmen.
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Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von schalldämmenden und schalldämpfenden Formteilen zu schaffen, bei dem für die Erzeugung der Bereiche mit unterschiedlichem Flächengewicht kein zusätzlicher Arbeitsgang erforderlich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß in den Formhohlraum zur Herstellung der Schaumstoffschicht an den den zu veränderden Bereichen der Schaumstoffschicht entsprechenden Stellen Folienzuschnitte entsprechenden Flächengewichts und entsprechender Steifigkeit eingelegt und fixiert werden und daß danach die aufzuschäumende Kunststoffmischung in den Formhohlraum gedruckt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt somit zur Herstellung der Bereiche erhöhten Flächengewichtes nicht, wie bei den bekannten Verfahren, eine Tränkung mit viscoelastischer Dämpfungsmasse, sondern es werden in die entsprechenden Bereiche des Formhohlraums Folienzuschnitte eingelegt, die beim Herstellen des Formteils durch Einbringen von aufzuschäumender Kunststoffmischung in den Formhohlraum mit dieser Kunststoffmischung, also mit der Schaumstoffschicht verbunden werden, so daß die Bereiche gewünschten Flächengewichtes und/oder gewünschter
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Steifigkeit gleichzeitig mit der Herstellung der Schaumstoff schicht des Formteils erzeugt werden, ohne daß eine Vorverformung der Folienzuschnitte erforderlich wäre.
Als Schaumstoff für die Herstellung der Schicht eignet sich beispielsweise Polyurethan, das gegebenenfalls auch in Form von Schaumstoffflocken in die Form eingebracht und in dieser zu einem Verbundmaterial umgewandelt werden kann.
Bei der Herstellung des Formteils können in den Formhohlraum Zuschnitte aus Schwerfolie eingebracht werden, die ein spezifisches Gewicht von mehr als 2,0 g/cm hat. Ferner ist es möglich, Zuschnitte aus mit viscoelastischem Material getränkten Schaumstoffolie oder auch Bitumenfolie in den Formhohlraum einzulegen.
Wenn das Formteil zur Innenauskleidung eines Personenkraftwagens dient, kann in den Formhohlraum ein entsprechend geformter Teppich oder ein entsprechend geformtes Teppichverbundmaterial eingesetzt und mit seiner Trittseite zur Anlage an einer Hohlraumwand gebracht werden, so daß die Schaumstoffschicht bei der Herstellung des Formteils mit dem Teppich bzw. dem Teppichverbundmaterial verbunden wird. Gegebenenfalls ist es auch möglich, den geformten Teppich bzw. das geformte Teppichverbundmaterial als eine Formhälfte zur Bildung des Formhohlraums zu verwenden. 030067/0454
Werden in den Formhohlraum Profile eingelagert, etwa rohrförmige Kanäle oder gekrümmte Teile, die mit ihren Rändern an einem Folienzuschnitt anliegen, so lassen sich auf diese Weise im Formteil kanalförmige Leerräume ausbilden, die als Luftführungskanäle dienen können.
Die Erfindung betrifft ferner eine Schaumstoffschicht aufweisende Formteile als Verkleidung für die Schalldämmung und -dämpfung von schallabstrahlenden Flächen, insbesondere Karosserieteilen von Fahrzeugen und Gehäuseteilen von Maschinen, welche Bereiche unterschiedlichen Flächengewichtes aufweist, und diese Formteile sind erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß indie Schaumstoffschicht Folienzuschnitte eingelagert sind.
Mindestens ein Formteil dieses Folienzuschnittes kann aus Schwerfolie mit einem spezifischen Gewicht von mehr
als 2,0 g/cm bestehen, und die Schwerfolie kann aus Ethylen/Vinylacetat-Copolymeren und/oder Ethylen/Propylen-Kautschuk hergestellt sein, die mit Schwerspat und/oder Kalksteinmehl hochgefüllt sind.
Auch kann mindestens ein Folienzuschnitt aus einem Polyurethan-, Polyvinylchlorid- oder Polyolefinschaum bestehen, der mit einer viscoelastischen Dämpfungsmasse getränkt ist, wobei die Dämpfungsmasse aus Polyolefinen oder orga-
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nischen Harzen bzw. Wachsen bestehen kann, in die anorganische Füllstoffe, insbesondere Kreide, Schiefermehl oder Schwerspat eingelagert sind.
In die Schaumstoffschicht können auch Zuschnitte aus Bitumenfolie eingelagert sein, wobei die aus einem Bitumen-Harzgemisch bestehende Bitumenfolie 60 % bis 80 % Füllstoffe, insbesondere Schwerspat, Kalksteinmehl, Schiefermehl und/oder Glimmer enthalten kann.
Um in der Schaumstoffschicht Kanäle zu bilden, die beispielsweise als Luftleitkanäle dienen können, können in die Schaumstoffschicht Profilelemente eingelagert sein, die aus Rohren bestehen oder so gekrümmt sind, daß sie bei Anlage ihrer Randbereiche an einem Folienzuschnitt zusammen mit diesem einen Kanal bilden.
Soll das Formteil zur Auskleidung des Innenraums eines Personenkraftwagens dienen, kann auf einer Außenfläche der Schaumstoffschicht ein Teppich bzw. ein Teppichverbundmaterial befestigt sein.
Zumindest eine der Flächen der Schaumstoffschicht kann ein Klebmittel, etwa einen durch Wärme aktivierbaren Schmelzkleber oder einen mit einer abziehbaren Schutzschicht abgedeckten Selbstkleber aufweisen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Teildarstellung zwei Formteile, die im Bereich des Fahrgastraums eines Personenkraftwagens an der Karosserie befestigt sind.
Figur 2 zeigt die Formteile gemäß Figur 1, wobei der
obere Teil der Schaumstoffschicht entfernt ist.
Figur 3 zeigt einen Teilschnitt durch die Formteile
gemäß Figur 1 im Bereich des Getriebetunnels.
Figur 4 zeigt einen Schnitt durch ein Formteil.
Die Formteile mit einer Schaumstoffschicht 1, beispielsweise aus Polyurethan-Weichschaum sind auf dem Karosserieblech 10 durch Klebung befestigt, wobei die erforderlichen Bereiche für Griffe, Instrumente u.a. ausgespart sind. Derartige Formteile sind in Figur 1 im montierten Zustand, jedoch ohne den üblichen Teppich dargestellt, wobei gestrichelt ein später zu erläuternder Luftkanal angedeutet ist.
Wie in Figur 2 zu erkennen ist, in der die Schaumstoffschicht 1 teilweise entfernt ist, enthält diese Schaumstoff -
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schicht eine Anzahl unterschiedlich aufgebauter und unterschiedlich dimensionierter Folienzuschnitte, die alle bei der Herstellung der Schaumstoffschicht in diese eingelagert wurden. Dabei besteht der Folienzuschnitt 2 aus einer Schwerfolie mit einem spezifischen Gewicht von mehr als 2,0 g/cm , etwa aus Ethylen/Vinylacetat-Copolymeren und/ oder aus Ethylen/Propylen-Kautschuk, in die Schwerspat und/oder Kalksteinmehl eingelagert sind, während die Folienzuschnitte 3 aus einem viscoelastisch getränkten Schaum, beispielsweise aus Polyurethan-, Polyvinylchloridoder Polyolefinschaum besteht, die so mit viscoelastischem Material getränkt sind, daß sich eine mittlere Dämpfung ergibt. Demgegenüber wurden die Folienzuschnitte 4 aus einem mit viscoelastischer Masse getränktem Schaumstoff hergestellt, der derart getränkt wurde, daß sich eine hohe Dämpfung ergibt. Die Zuschnitte 5 bestehen aus einer sogenannten Kunststoff-Spannfolie, d.h. einer Schicht aus Kunststoff, Pappe oder Metallfolie, die mit viscoelastischem Material beschichtet ist und insgesamt einen
2 Ε-Modul aufweist, der um einen Faktor von etwa 10 bis etwa
4
10 größer ist als der der Schaumstoffschicht 1. Ferner ist der Verlustmodul d_ der Kunststoff-Spannschicht größer als 0,5, wobei dieser Verlustmoddul gleich Verbund-Verlustfaktor d gemäß DIN 53440, jedoch ohne geometrische Parameter ist.
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Auf diese Weise bewirkt das Formteil mit dem weichen Schaumstoff eine gewisse Schalldämmung und -dämpfung über das gesamte Formteil, während die verschiedenen Folienzuschnitte in genauer Anpassung an die Schallabstrahlung des Karosserieblechs positioniert und ausgebildet sind, so daß sich insgesamt eine optimale Schalldämpfung und -dämmung ergibt.
Es sei darauf hingewiesen, daß in die Schaumstoff schicht, wie in Figur 4 angedeutet, auch aus Hartschaum bestehende Trittstützen 6 eingelagert werden, die ebenfalls bei der Herstellung des Formteils mit in den Formhohlraum für die Bildung der Schaumstoffschicht eingebracht werden können, so daß kein zusätzlicher Arbeitsgang für die Anbringung von Trittstützen erforderlich ist.
In Figur 3 ist zu erkennen, daß seitlich des Getriebetunnels in der Schaumstoffschicht Luftkanäle 8 ausgebildet sind, die einerseits von den Zuschnitten 5 und andererseits von Formteilen 7 begrenzt werden, die gekrümmt sind und mit ihren Randbereichen jeweils auf dem benachbarten Zuschnitt 5 aufliegen. Diese Kanäle 8 können dazu dienen, Warmluft oder Frischluft in den hinteren Teil des Fahrgastraums zu leiten.
Wie in Figur 3 angedeutet, kann auf der Außenfläche der Schaumstoffschicht ein Teppich 9 befestigt sein, der
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bei der Herstellung der Schaumstoffschicht mit dieser verbunden werden kann, so daß bei der Montage der Formteile gleichzeitig der Teppich mit in den Fahrgastraum eingebracht wird.
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Claims (15)

UEXKÜLL C STOIBERS phof l ε,·>ιογμαι rnpf<i <,r nitahvl r. PATENTANWAlTt BtrOHC IHl t UFiOPl AtJ PAl I NT OFHCl B6&ELE RSTF-(ASSE- 4 OJOOO HAMBURG 52 DR J D FRHR von UEXKULL DR ULRICH GRAF STOLBERG DIPL ING JÜRGEN SUCHANTKE DIPL ING ARNULF HUBER DR ALLARD von KAMEKE DR KARL HEINZ SCHULMEYER Teroson GmbH (15796) Hans-Bunte-Straße 4 Heidelberg 1 Hamburg, 30. Juli 1979 Verfahren zur Herstellung eines Formteils sowie eine Schaumstoffschicht aufweisendes Formteil ANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung eines eine Schaumstoffschicht .aufweisenden, schalldämmenden und schalldämpfenden Formteils zur Aufbringung auf eine schallabstrahlende Fläche, insbesondere Karosserieteile von Fahrzeugen und Gehäuseteile von Maschinen, bei welchem in der Schaumstoffschicht in Abhängigkeit von den an der eingebauten schallabstrahlenden Fläche unter Betriebsbedingungen gemessenen Schwingungsamplituden an Quellen und Senken Bereiche unterschiedlichen Flächengewichtes erzeugt werden, dadurch gekennzeich-
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ρ _
net, daß in den Formhohlraum zur Herstellung der Schaumstoffschicht an den den zu verändernden Bereichen der Schaumstoffschicht entsprechenden Stellen Folienzuschnitte entsprechenden Flächengewichts und entsprechender Steifigkeit eingelegt und fixiert werden und daß danach die aufzuschäumende Kunststoffmischung in den Formhohlraum gedrückt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Formhohlraum Zuschnitte aus Schwerfolie eingebracht werden, deren spezifisches Gewicht mehr als 2,0 g/cm beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Formhohlraum Zuschnitte aus mit viscoelastischem Material getränkter Schaumstofffolie eingebracht werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Formhohlraum Zuschnitte aus Bitumenfolie eingebracht werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung eines Formteils für den Innenraum eines Personenkraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß in den Formhohlraum ein entsprechend geformter Teppich bzw. ein entsprechend geformtes Teppichverbund-
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material eingesetzt und mit seiner Trittseite zur Anlage an einer Hohlraumwand gebracht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Formhohlraum Profile zur Bildung von Luftkanälen eingelagert werden.
7. Eine Schaumstoffschicht aufweisendes Formteil als Verkleidung für die Schalldämmung und -dämpfung von schallabstrahlenden Flächen, insbesondere Karosserieteilen von Fahrzeugen und Gehäuseteilen von Maschinen, welches Bereiche unterschiedlichen Flächengewichtes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schaumstoffschicht (1) Folienzuschnitte (2, 3, 4, 5, 7) eingelagert sind.
8. Formteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Folienzuschnitt (2) aus Schwerfolxe mit einem spezifischen Gewicht von mehr als 2,0 g/cm besteht.
9. Formteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwerfolie (2) aus Ethylen/Vinylacetat-Copolymeren und/oder aus Ethylen/Propylen-Kautschuk besteht, die mit Schwerspat und/oder Kalksteinmehl hochgefüllt sind.
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10. Formteil nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Folienzuschnitt (3) aus Polyurethan-, Polyvinylchlorid- oder Polyolefinschaum besteht, der mit einer viscoelastischen Dämpfungsmasse getränkt ist.
11. Formteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsmasse aus Polyolefin oder organischen Harzen bzw. Wachsen besteht, in die anorganische Füllstoffe, insbesondere Kreide, Schiefermehl oder Schwerspat eingelagert sind.
12. Formteil nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Folienzuschnitt aus Bitumenfolie besteht.
13. Formteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem Bitumen-Harzgemisch bestehende Bitumenfolie 60 % bis 80 % Füllstoffe, insbesondere Schwerspat, Kalksteinmehl, Schiefermehl und/oder Glimmer enthält.
14. Formteil nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schaumstoffschicht (1) Kanäle (8) bildende Profilelemente (7) eingelagert sind.
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15. Formteil nach einem der Ansprüche 7 bis 14 für den Innenraum eines Personenkraftwagens, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Außenfläche der Schaumstoffschicht (1) ein Teppich bzw. ein Teppichverbundmaterial (9) befestigt ist.
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