DE3225786C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Matte mit luftschall­ dämmenden und körperschalldämpfenden Eigenschaften, bestehend aus Polyvinylacetat, Füllstoffen und Additiven, die an die Form einer zu isolierenden Trägerplatte anpaßbar und mit ihr kraftschlüssig verbindbar ist.

Matten dieser Art werden zur Schallisolierung in großem Umfang im Maschinenbau und im Fahrzeugbau verwendet.

Die physikalischen Eigenschaften von körperschall­ dämpfenden Entdröhnungsbelägen und von luftschall­ dämmenden Matten (häufig kurz Dämmatten) sind bekannt (vgl. z. B. Cremer, L., in Akustische Zeitschrift, 7 (1942) 3, S. 81 bis 104; Oberst, H., Frankenfeld, K., Akustische Beihefte, (1952) 4, S. 3 bis 16 ( = Dr. A. Stankiewicz GmbH - Information Nr. 24), Richtlinie VDI 37 27, Blatt 1, Entwurf Mai 1981).

Körperschalldämpfende Entdröhnungsbeläge zeichnen sich durch hohen dynamischen Elastizitätsmodul E₂ bei gleichzeitig hohem Verlustfaktor d₂ aus. Je größer das Produkt E₂d₂ ist, um so besser ist die Qualität des Entdröhnungsmittels. Bei Entdröhnungsmitteln werden ferner möglichst geringe Dichten angestrebt, damit die zu dämmende Anordnung nicht durch zu hohe Lasten gefährdet wird und damit der Materialverbrauch gering bleibt. Körperschalldämpfende Beläge wirken im physikalischen Sinn also nicht durch ihre Masse, sondern durch das Ausnutzen der Relaxation in der üblicherweise aus Kunststoffen bestehenden Mischung.

Luftschalldämmende Matten sollen andererseits biege­ weich und schwer sein und zeichnen sich durch niedrigen dynamischen Elastizitätsmodul und hohe Dichte aus, die bei Kunststoff-Mischungen mittels anorganischen Füllstoffen erreicht wird. Die Verlustfaktoren solcher luftschalldämmender Matten sind gegenüber denen von Entdröhnungsbelägen gering. Physikalisch besteht die Wirkung bei biegeweichen schweren luftschalldämmenden Matten darauf, daß die Koinzidenzfrequenz durch die geringe Biegesteifigkeit zu hohen Frequenzen hin verschoben wird und dabei außerhalb des interessierenden Bereiches zu liegen kommt. Die Qualität der Luft­ schalldämmung von luftschalldämmenden Matten wird dabei durch den Wert R³ E^-1 (mitunter auch dessen Kehrwert), mit R = Dichte, beschrieben.

Bei Berechnung mit gesetzlichen SI-Einheiten entsprechen kleine Werte schlechter Schalldämmung und große Werte hoher, d. h. guter Schalldämmung. So gelten z. B. für Stahl der Wert 2,4 kg²s²m^-8 und für Blei der Wert 82 kg²s²m^-8. Die erforderliche Dichte wird bei luftschalldämmenden Matten durch entsprechenden Zusatz anorganischer Füllstoffe erreicht, die jedoch den Verlustfaktor d₂ herabsetzen und damit die Eignung der luftschalldämmenden Matten für den Einsatz zur Luftschalldämmung beschränken und dadurch nur in begrenztem Umfang verwendbar sind. Anorganische Füll­ stoffe werden im übrigen auch dazu verwendet, den Elastizitätsmodul bei körperschalldämpfenden Ent­ dröhnungsbelägen zu erhöhen.

Die geschilderten Einflußwerte scheinen sich gegen­ seitig auszuschließen. Das heißt, daß die Ansicht besteht, daß eine Matte mit sowohl guten körperschalldämpfenden als auch guten luftschalldämmenden Eigenschaften nicht möglich ist.

Deshalb wurden bereits mehrschichtige Anordnungen angegeben, bei denen eine Schicht gute luftschalldämmende und eine andere Schicht gute körperschalldämpfende Eigenschaften besitzt (vgl. Betzhold Ch., Gahlau, H., Fortschritte der Akustik, VDE-Verlag, Berlin, 1981, S. 201 bis 204). Eine derartige Anordnung ist jedoch offensichtlich äußerst kompliziert herzustellen.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung eine ver­ formbare und schallisolierende Matte der eingangs genannten Art anzugeben, bei der mittels einer einzigen Materialzusammensetzung sowohl hohe Luftschalldämmung als auch hohe Körperschalldämpfung erreichbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Matte einen Anteil anorganischer Füllstoffe von mindestens 50 Massen-%, eine Dichte von mindestens 2000 kgm^-3 und einen Verlustfaktor d₂ von etwa 1,0 aufweist und daß bei einer Beschichtung von z. B. 1 mm Stahlblech als Trägerplatte ein Gesamt-Verlust­ faktor d _ges von etwa 0,25 erreicht ist.

Die erfindungsgemäße Matte besitzt also eine Dichte, die höher als die bekannter kraftschlüssig ange­ koppelter luftschalldämmender Matten aber auch höher als die bekannter körperschalldämmender Ent­ dröhnungsbeläge ist. Ferner ist der dynamische Elastizitätsmodul E₂ bis zu einer Zehnerpotenz niedriger als der bekannter körperschalldämmender Entdröhnungs­ beläge und auch niedriger als der der meisten bekannten luftschalldämmenden Matten. In Verbindung mit einem Verlustfaktor d₂ von ca. 1,0 führt dies zu einem resultierenden Gesamt-Verlustfaktor d _ges von ca. 0,25.

Dieser Gesamt-Verlustfaktor ist für ein Dickenver­ hältnis X von Belag und Trägerplatte von X = 2 sogar größer als der von Entdröhnungsbelägen geringerer Dichte. Somit ergibt sich ein Luftschalldämmungs- Qualitätswert von R³E^-1 = 20 kg²s²m^-8, was deutlich größer als der bekannter Entdröhnungsbeläge jedoch nur geringfügig niedriger als der bekannter luftschall­ dämmender Matten ist.

Bei der bekannten Matte ist es durch die erfindungsge­ mäße Mischung von Polyvinylacetat, anorganischen Füllstoffen und Additiven gelungen, den dynamischen Elastizitätsmodul niedrig zu halten, jedoch den Verlustfaktor d₂ auf relativ hohen Wert zu bringen. Dadurch erhält die erfindungsgemäße Matte die ge­ wünschten Eigenschaften von sowohl hoher Luft­ schalldämmung als auch hoher Körperschalldämpfung. Damit die Matte in beiderlei Hinsicht wirksam werden kann, wird sie mit einem metallischen oder nichtme­ tallischem Träger bzw. einer geeigneten ebensolchen ebenen Fläche kraftschlüssig so verbunden, daß sie in der Formgebung der Kontur der metallischen oder nichtmetallischen zu isolierenden Struktur folgt.

Ferner ist noch darauf zu verweisen, daß wegen der hohen Materialdichte und der damit verbundenen geringen Materialdicke eine ganzflächige Beschichtung auch solcher Flächen möglich ist, bei denen bisher bei herkömmlichen Entdröhnungsbelägen wegen der für den gleichen Verlustfaktor erforderlichen hohen Schicht­ dicke mit Aussparungen gearbeitet werden mußte.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäß verformten Matte näher erläutert.

Eine Trägerplatte 1 ist durch eine Matte 2 abgedeckt und mit ihr kraftschlüssig verbunden. Die Matte 2 ist so ausgebildet, daß die Schichtdicke über die Gesamt­ fläche gleichmäßig ist.

Die Matte ist auf der Basis von Polyvinylacetat, anorganischen, vorzugsweise pulverförmigen anorganischen Füllstoffen und Additiven aufgebaut, wobei der Anteil der, vorzugsweise pulverförmigen, anorganischen Füll­ stoffe 50 Massen-% beträgt, wobei eine Dichte von mindestens 2000 kgm^-3, vorzugsweise 2400 kgm^-3, erreicht ist und wobei ein Verlustfaktor d₂ von etwa 1,0 erreicht ist. Ferner ist bei einer Beschichtung von z. B. 1 mm Stahlblech als Trägerplatte 1 ein Gesamt-Verlustfaktor d _ges von etwa 0,25 erreicht.

Auf diese Weise wird eine Matte erreicht, die sowohl gute luftschalldämmende auch gute körperschalldämpfende Eigenschaften besitzt.

Claims (4)

1. Matte mit luftschalldämmenden und körperschall­ dämpfenden Eigenschaften, bestehend aus Polyvinyl­ acetat, Füllstoffen und Additiven, die an die Form einer zu isolierenden Trägerplatte (1) anpaßbar und mit ihr kraftschlüssig verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte (2) einen Anteil anorganischer Füllstoffe von mindestens 50 Massen-%, eine Dichte von mindestens 2000 kgm^-3 und einen Verlustfaktor d₂ von 1,0 aufweist.

2. Matte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte (2) einschichtig ausgebildet ist.

3. Matte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie pulverförmige anorganische Füllstoffe enthält.

4. Matte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn­ zeichnet durch eine Dichte von mindestens 2400 kgm^-3.