DE3042023A1

DE3042023A1 - Geraeuschdaempfender belag und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE3042023A1
Application number: DE19803042023
Authority: DE
Inventors: Villy Västervik Gadde; Jan Erik Gamleby Larsson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-11-19
Filing date: 1980-11-07
Publication date: 1981-05-27
Also published as: US4386676A; SE420629B; JPS5682241A; SE7909573L; DK491680A; GB2064988B; NO803473L; GB2064988A; SE420629C; FI803617L

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen schalldämmenden bzw. geräuschdämpfenden Belag, wie bspw, einen Bodenbelag in Form einer Matte oder einen Stoffbelag oder dgl. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Außerdem bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen schalldämmenden Belages nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6_e

Die geräuschdämpfenden bzw„ schalldämmenden Eigenschaften einer derartigen Schicht hängen u.a. von der Masse der Schicht pro Flächeneinheit ab. Es wurde bereits vorgeschlagen, in eine Schicht aus flexiblem Material ein anderes Material mit höherem spezifischen Gewicht durch Rollen oder dgl. einzubringen. Es wurde ferner vorgeschlagen, relativ große Materialstücke in Taschen anzuordnen, die in einer flexiblen Schicht vorgesehen sind. Beide Verfahren bieten jedoch relativ begrenzte Möglichkeiten bezüglich des Einfügens großer Mengen an schwerem Medium in eine flexible Schicht. Ferner erhalten solche Schichten eine relativ glatte schallreflektierende Oberfläche.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen schalldämmenden Belag der eingangs genannten Art zu schaffen, der unter Beibehaltung eines hohen Grades an Flexibilität eine erhebliche Menge an schwerem Medium enthält, und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, das einfach durchführbar ist.

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Diese Aufgabe wird bei einem Belag der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale und bei einem Verfahren zu dessen Herstellung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 6 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die Verwendung von hochporösem Material, das zum größeren Teil luftgefüllte, miteinander in Verbindung stehende Hohlräume, die durch extrem dünne Wände begrenzt sind, enthält, ist es möglich, einen weit höheren Prozentsatz an schwerem Medium einzufügen, als dies bisher möglich war. Dies verbessert die schallisolierenden Eigenschaften der Schicht sehr beträchtlich. Ist die genannte Schicht nicht vollständig mit diesem schweren Medium gefüllt, so erhält man eine extrem uneinheitliche, mit Hohlräumen versehene Oberfläche, die zusätzlich zur schallisolierenden Fähigkeit der Schicht eine erhebliche schallabsorbierende Wirkung beiträgt.

Die Partikel sind vorzugsweise aneinander und an den Begrenzungswänden der Poren mit Hilfe eines Bindemittels gebunden, das einen elastischen Überzug über die Partikel bildet. Zusammen mit der Flexibilität der Schicht trägt dies dazu bei, das Resonanzphänomen zu verhindern.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung enthält diese Schicht einen zellularen Kunststoff mit offenen Zellen, wobei die zellulare Kunststoffschicht an einem Träger befestigt und von der Kontaktoberfläche mit dem Träger aus über mindestens die halbe Dicke der Schicht mit den Partikeln gefüllt ist. Die schallabsorbierenden Eigenschaften solch einer Schicht sind bereits bei Dicken von etwa 3 bis 5 mm extrem gut; das Material kann auch über Oberflächen mit räumlicher Krümmung leicht verlegt bzw. ausgebreitet werden. Durch

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Befestigen der Schicht an einen flexiblen Träger ist es möglich, bspw. Stoffe, Matten und auch Vorhänge zu schaffen, die extrem gute geräuschdämpfende bzw. schalldämmende Eigenschaften besitzen. Mit Flächengewichten von 7 bis 8 Kg kann man eine schalldämmende Wirkung von 25 bis 30 dBA erreichen. Die erfindungsgemäß verwendeten Partikel können Metallkonzentrate, zerkleinertes Mineralmaterial, Sand oder dgl. sein.

Was das Verfahren zur Herstellung eines derartigen Belages, wie bspw. eines Stoffes oder einer Matte oder dgl. anbetrifft, so wird dies in einfacher Weise dadurch hergestellt, daß die Partikel aus dem schwereren Material Über die flexible Schicht ausgebreitet werden und daß dann die Schicht so vibriert wird, daß die Partikel in die offenen Poren der flexiblen Schicht eindringen, und daß dann ein Bindemittel verwendet wird, das in der Lage ist, die Partikel aneinander und an die Begrenzungswände der Poren zu binden.

In dieser Hinsicht wird bevorzugt, daß im wesentlichen alle Poren in der flexiblen Schicht zuerst mit den Partikeln gefüllt werden, und daß dann die Partikel aus den Poren in einem bestimmten Oberflächenbereich der Schicht mit Hilfe einer Bürstenwalze oder dgl., die über der Schicht abrollt, wieder entfernt werden. Die flexible Schicht wird vorzugsweise an einen Träger gebunden, und zwar bevor die Partikel durch Vibrieren in die Poren gebracht werden. Um das Risiko des Resonanzphänomens weiter zu reduzieren, können die Partikel mit einer dünnen elastischen Schicht überzogen werden, und zwar bevor sie durch Vibrieren in die Poren gebraeht werden. Das verwendete Bindemittel ist vorzugsweise ein auf Wasser basierendes Klebemittel, das über die Schicht gesprüht wird.

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Eine geräuschabsorbierende bzw. schalldämmende Matte oder Stoff gemäß vorliegender Erfindung kann mit oder ohne Träger verwendet werden,, Soll die Matte oder der Stoff zum Isolieren von Körperschall dienen, dann wird der Träger vorzugsweise weggelassen und die flexible Schicht wird unmittelbar auf eine Trägeroberfläche oder ein Substrat gebracht, da man die Schicht beliebig ausbreiten oder an die Form der Oberfläche der Trägerschicht anpassen kann.

Wie vorstehend erwähnt, wird die flexible Schicht beim Herstellen eines geräuschdämpfenden Stoffes, Matte oder Vorhanges auf einem flexiblen Träger, wie bspw. auf einer festen Fläche aus faltbarem Material oder auf einem Folienmaterial oder dgl., in geeigneter Weise angeordnet. Die flexible Schicht kann jedoch auch unmittelbar an starre Gebäudeplatten oder dgl. angebracht werden.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 einen geräuschdämpfenden Bodenbelag, bspw.

eine Matte; Stoff, bspw. einen Vorhangbelag oder dgl. gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, und

Fig. 2 bis 5 die verschiedenen Herstellungsschritte des

Belages nach Fig. 1.

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Der bspw. als Matte 1 in Fig. 1 dargestellte flexible geräuschdämpfende bzw. schalldämmende Belag enthält, wie aus dem vergrößerten Teilschnitt ersichtlich ist, einen dünnen flexiblen Träger 2, bspw. aus Glasfasergewebe, eine adhäsive bzw. Klebeschicht 3 auf dem Träger 2 und eine Schicht 4 aus porösem flexiblen Material, die mit offenen Poren versehen ist und die mit Hilfe der Klebeschicht auf dem Träger befestigt ist, wobei das poröse flexible Material bspw. ein zellulares bzw. poriges Kunststoffmaterial mit offenen Zellen enthält. Die Zellen in der Schicht 4 sind bis zum mit dem Bezugsbuchstaben A bezeichneten Niveau mit einem aus Einzelteilchen bestehenden Material 5 gefüllt, dessen spezifisches Gewicht größer ist als das des Kunststoffmaterials. Aufgrund der sehr dünnen Wände im durch den zellularen Kunststoff gebildeten netzartigen Aufbau, enthält die Schicht k bis zum Niveau A einen sehr hohen Prozentsatz an diesem schweren Medium. Dies bedeutet, daß die schall- bzw. geräuschisolierende Wirkung, die der Schicht verliehen wird, sehr gut ist. Die Poren im oberen Flächenbereich der Schicht 4 sind absichtlich ungefüllt belassen, so daß die Schicht eine unregelmäßige und rauhe obere Oberfläche besitzt, wodurch sich eine gute schall- bzw. geräuschabsorbierende Wirkung ergibt. Somit kann man mit Hilfe der Erfindung in einem und demselben Element sowohl eine schallisolierende als auch eine schallabsorbierende Wirkung erhalten.

Beim Herstellen des Stoffes oder der Matte gemäß Fig. 1 wird zuerst die Klebemittelschicht 3 auf das Glasfasergewebe 2 ausgebreitet, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Das Klebemittel wird in Abhängigkeit von dem Material ausgewählt, aus dem der Träger 2 hergestellt ist und in Abhängigkeit vom Material der porösen Schicht 4, die auf die Klebemittelschicht 3 gebracht

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ist (siehe Fig. 3), Zusätzlich zur chemischen Verbindung mit der Schicht H erhält man aufgrund des Eindringens des Klebemittels in die offenen Zellen eine gute mechanische Verankerung dieser Schicht.

Fig. 4 zeigt, wie gemäß vorliegender Erfindung das schwere Partikelmaterial 5 über die poröse Schicht H ausgebreitet wird, wobei mit Hilfe einer geeigneten Vibrationsvorrichtung 6 bewirkt wird, daß dieses in die flexible Schicht H eindringt und deren Zellen vollständig füllt. Die Schicht 1 wird dann an einer Bürstenwalze 7 vorbeibewegt, die den oberen Bereich der flexiblen Schicht in einer Art und Weise zusammendrückt, daß dasjenige Partikelmaterial, das in den Zellen nahe der Oberfläche angeordnet ist, wieder entfernt wird. Nachdem die Walze 7 über der Schicht 4 abgerollt worden ist, expandiert die Schicht 4 wieder, so daß sich ein Querschnitt ergibt, wie er in dem vergrößerten Teilschnitt der Fig. t dargestellt ist.

Fig. 5 zeigt den Herstellungsschritt, bei welchem die Partikel 5 aneinander und an die Begrenzungswände der Poren in der flexiblen Schicht 4 gebunden sind. Diese klebende Verbindung der Partikel wird dadurch erreicht, daß ein adhäsives bzw. Klebemittel 9 über die Warenbahn gesprüht wird, wobei das Klebemittel u.a. in Folge der Kapillarkräfte in die Poren eindringt und die Partikel 5 umgibt. Das verwendete Klebemittel kann dünnflüssig, mit Wasser verdünnt und ein Wasser als Grundlage aufweisendes Latexklebemittel sein, dem auch ein Netzmittel beigemischt sein kann. Ein solches Klebemittel bildet einen elastischen Oberzug über den Partikeln. Bei einem Versuch, der in dieser Richtung durchgeführt wurde, wurden 1 Teil des Cascotextilklebstoffes Nr. 3180, 97 Teile Wasser und 2 Teile eines Benetzungsmittels miteinander vermischt;

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diese Mischung brachte befriedigende Ergebnisse. Ist eine stärkere Bindung erforderlich, so kann die Konzentration des Textilklebstoffes erhöht werden.

Versuche haben gezeigt, daß man dann, wenn man ein Herstellungsverfahren gemäß dem oben beschriebenen verwendet, bei dem ein offenzellularer Kunststoff als flexible Schicht und Eisenkonzentrat als schweres Medium verwendet werden, einen Gehalt an schwerem Medium von mehr als 95% des Gesamtgewichtes erreichen kann.

Um die Zellen in ausreichender und befriedigender Weise füllen zu können, verwendet man in geeigneter Weise ein schweres Medium mit variabler Partikelgröße, wobei die mittlere Größe etwa bei 0,1 mm liegen sollte. Verwendet man einen nichtbrennbaren Polyether-Zellularkunststoff, der bspw. auf einem Glasfasergewebe befestigt ist, dann kann man eine schalldämmende Matte oder Stoff herstellen, die bzw. der praktisch zu 100% nichtbrennbares Material enthält. Außer daß solch eine Matte oder Stoff Schall absorbiert, ist sie bzw. er darüber hinaus auch weitgehend feuerfest. Außer den zellularen Kunststoffen kann die flexible Schicht Filzmaterial, Vliesmaterial, natürliche Materialien, wie Haarfilz, Steinwolle, Glaswolle oder dgl. enthalten.

Außer der Glasfaser kann der Träger auch Leinwandmaterial, Jute, synthetische Fasern oder geeignetes Folienmaterial enthalten. Der flexible Träger kann auch durch ein starres Bauelement oder dgl. ausgetauscht werden. Wird die flexible* Schicht ohne einen Träger verwendet, kann diese Schicht unmittelbar über eine geformte Oberfläche gelegt oder als Trennwand angeordnet werden, wie bspw. als Schutzabschirmung gegenüber einer geräuschvollen Umgebung.

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Das Gleichgewicht zwischen der isolierenden und der absorbierenden Wirkung der Matte oder des Stoffes kann man je nach Wunsch dadurch erreichen, daß man entscheidet, wieviel der Dicke der flexiblen Schicht ungefüllt bleiben soll. Es versteht sich, daß die Schicht auch vollständig gefüllt sein kann, wenn man eine im wesentlichen glatte Oberfläche erhalten möchte.

Will man weitere verbesserte Isolationseigenschaften erhalten , so können die Partikel mit einer sehr dünnen Schicht aus federnd nachgiebigem bzw. elastischem Material überzogen werden, und zwar bevor sie in die elastische Schicht hineingeschüttelt werden. Dies kann in einem Mischer bewirkt werden, in dem 500 gr. Gummimaterial, verdünnt mit Terpentinersatz, pro 100 Kg schwerem Medium hinzugefügt werden. Nach dem Anfeuchten des schweren Mediums müssen die Partikel mit einer weiteren Schicht versehen werden, damit sie nicht aneinander haften können. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Partikel mit extrem fein verteiltem Kunststoffpulver, bspw. einem Polyäthylenpulver, wie es unter dem Namen Mikrothen von DuPont verkauft wird, gemischt werden. Etwa 500 gr. Kunststoff pulver wird entsprechend dem oben Gesagten einer abgeteilten Menge der Partikel hinzugefügt. Dies macht es möglich, daß sich die Partikel in einfacher Weise relativ zueinander bewegen können, und zwar in ähnlicher Weise wie in den Zustand bevor sie mit der Gummisubstanz überzogen wurden. Der Unterschied besteht jedoch darin, daß jedes Teilchen von einer dünnen Schicht aus elastischem Material ummantelt ist, was darüber hinaus die Möglichkeit der Ausbreitung der Schallwellen von Partikel zu Partikel reduziert.

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Stellt man eine flexible Schicht ohne diesen Träger her, so wird die flexible Schicht in geeigneter Weise vorübergehend auf einer Seite mit einer Halteschicht versehen, und zwar bevor das schwere Medium und das Klebemittel in die Zellen der Schicht gefüllt werden, um auf diese Weise zu verhindern, daß das schwerere Material geradewegs durch die Schicht hindurchgeht. Diese Rückhalteschicht wird mit Hilfe eines schwachen Klebers wie bspw. eines Tapetenleims befestigt. Nachdem die Matte oder der Stoff getrocknet ist, wird die Halteschicht wieder entfernt, vorzugsweise so, daß sie wieder verwendet werden kann_o

Wenn auch vorstehend im einzelnen ein Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung beschrieben wurde, versteht es sich, daß innerhalb des Rahmens vorliegender Erfindung auch Modifizierungen beinhaltet sind. Die einzige wesentliche Vorbedingung ist, daß das Ausgangsmaterial, das für die geräusehdämpfende bzw. schalldämmende Matte oder Stoff verwendet wird, ein flexibles poröses Material mit offenen Poren ist, die mit dem gewünschten schweren Medium gefüllt sind.

Zusammenfassend ergibt sich, daß die schalldämmende Matte oder Stoff eine flexible Schicht mit darin verteilten Partikeln 5 mit höherem spezifischen Gewicht als das des Materials der Schicht enthält. Die flexible Schicht weist ein Material ¹I mit offenen Poren auf, die über mindestens einen Teil der Dicke der Schicht mit diesen Materialien 5 gefüllt sind. Die Partikel sind aneinander und an den Begrenzungswänden der Poren klebend gebunden. Die Matte oder der Stoff wird dadurch hergestellt, daß die schweren Partikel 5 in die Poren der porösen Schicht gerüttelt werden, worauf ein Bindemittel über die Oberfläche der Schicht gesprüht wird.

- Ende der Beschreibung^ -

Claims

Patentansprüche

l.i Geräuschdämpfender Belag, wie Bodenbelag, Stoffbelag oder ^v-^ dgl. mit einer flexiblen Schicht, in der Partikel höheren spezifischen Gewichtes als das des. Materials dieser Schicht verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Schicht ein Material (4) mit offenen Poren besitzt, daß die Poren über zumindest einen Teil der Dicke dieser Schicht mit den Partikeln (5) gefüllt sind, und daß die Partikel (5) aneinander und an den Begrenzungswänden der Poren gebunden sind.
2. Belag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (5) mit Hilfe eines Klebemittels, das einen elastischen Oberzug über den Partikeln bildet, aneinander und an den Begrenzungswänden der Poren gebunden sind.

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-2-
3. Belag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht ein offenzelliges Kunststoffmaterial (4) enthält, daß die zellulare Kunststoffschicht an einen Träger (2) gebunden ist und daß die zellulare Kunststoffschicht mit den Partikeln (5) von der Kontaktoberfläche mit dem Träger (2) aus und über zumindest die Hälfte der Dicke dieser Schicht gefüllt ist.
4. Belag nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) flexibles Material enthält.
5. Belag nach einem der Ansprüche 1 bis M, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (5) Metallkonzentrate, zerkleinertes mineralisches Material, Sand oder dgl. enthält.
6. Verfahren zur Herstellung eines geräuschdämpfenden Belags, der eine flexible Schicht mit darin verteilten Partikeln höheren spezifischen Gewichtes als das des Materials der Schicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß für diese Schicht ein Material mit offenen Poren ausgewählt wird, daß die Partikel über diese Schicht hinweg ausgebreitet und in Vibration versetzt werden, so daß sie in die Poren eindringen, und daß ein Bindemittel verwendet wird, das die Partikel aneinander und an die Begrenzungswände der Poren bindet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen alle Poren in dieser Schicht zuerst mit den Partikeln gefüllt werden und daß die Partikel dann aus den Poren eines Oberflächenbereiches der Schicht bspw. mit Hilfe einer Bürstenwalze oder dgl., die über die Schicht geführt wird, wieder entfernt werden.

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8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht mit einem Träger verbunden wird, bevor die Partikel in die Poren hinein gerüttelt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel mit einem dünnen, elastischen Oberzug versehen werden, bevor sie in die Poren hinein gerüttelt werdenο
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß das verwendete Bindemittel ein auf der Grundlage von Wasser hergestelltes Klebemittel ist, das über die flexible Schicht gesprüht wird.

- Ende der Ansprüche -

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