DE3346260A1 - Vorrichtung zur schallfeldstoerung - Google Patents

Vorrichtung zur schallfeldstoerung

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Description

Vorrichtung zur Schallfeldstörung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schallfeldstörung an Wänden mit schallabgebenden Flächen, insbesondere an der Stirnwand von Kraftfahrzeugen, wobei diesen Flächen örtlich unterschiedlich verteilte Schallquellen und Schallsenken zugeordnet sind und die eine Verkleidung in Form eines Formteils oder einer Platine aufweist, das bzw. die aus einer Schwerschicht und einer federnden Schicht besteht, die im Bereich der zu störenden, z. B. zu dämmenden oder zu dämpfenden Schallquellen an der zu isolierenden Wand anliegen.
Eine derartige Vorrichtung zur Schalldämmung und -dämpfung ist durch die DE-AS 27 32 483 bekanntgeworden, und zwar insbesondere für Karosserieteile von Kraftfahrzeugen, wobei die schallisolierenden Verkleidungen vornehmlich auf der Innenseite des Fahrgastraumes auf das Karosserieblech aufgebracht sind. Hierdurch wird im wesentlichen die Luftschalldämmung verbessert, was zu einer Lärmherabsetzung im Fahrgastraum führt.
Der Wirksamkeit derartiger Maßnahmen sind jedoch Grenzen gesetzt, da eine solche schallisolierende Verkleidung der Stirnwand und des Fußraumes eines Kraftfahrzeuges sich insoweit in ihrer Wirkung steigern läßt, als das die sogenannten akustischen Nebenwegübertragungen zulassen. Ist diese Grenze erreicht, nutzt eine weitere Verstärkung der
■*· Schallisolierung, z„ B- durch Aufbringen zusätzlicher schallmindernder Massen, nichts mehr, da dann die Schallenergieübertragung auf anderen Wegen in den Innenraum erfolgt. Aus dieser Erkenntnis und durch zwingende Vorgaben der Fahrzeughersteller, die Masse der Schallisolierung gewichtsmäßig zu begrenzen, u.a. auch aus Gründen der Energieersparnis, sind bereits Verfahren entwickelt worden, mit deren Hilfe bestimmte Bereich der Stirnwand und des Fußraumes lokalisiert werden können, die als 1^ sogenannte Schallquellen wirken» Diese Schallquellen sind Schallstrahler. Daneben gibt es sogenannte Schallsenken, die die Schallenergie absorbieren=
Das Auffinden derartiger Schallquellen und Schallsenken in einem Kraftfahrzeug ist allgemein bekannt und geschieht mit Hilfe des Intensitätsmeßverfahrens, beispielsweise wie es in der vorgenannten DE=AS 27 32 483 beschrieben ist. In dieser Auslegeschrift ist ausführlich darauf hingewiesen worden, daß die Behandlung der Schallquellen zur Schallfelddämpfung besonders wichtig ist« Dabei ist dargelegt, mit Hilfe welcher Verfahren eine solche Behandlung durchgeführt werden kann» Bei Durchführung dieses bekannten Verfahrens wurde nun in der Praxis erkannt, daß die alleinige Behandlung der Schallquellen in vielen Fällen nicht ausreicht, um eine zufriedenstellende Schallfelddämpfung, besonders im Bereich der Zündfrequenz herbeizuführen, die bei 4-Zylinder-Motoren etwa zwischen 100 und 200 Hz liegt und bei der sich stehende Wellen im Kraftfahrzeug bilden.
Die Erfindung, wie sie im Anspruch 1 gekennzeichnet ist, löst nun in Ausräumung der vorgenannten Nachteile die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Schallfeldstörung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der die bisher üblichen schallisolierenden . Verkleidungen im Bereich der Schallquellen beibehalten werden können, trotzdem aber eine Mög-
lichkeit gegeben ist, deren Anwendung eine weitere wirkungsvolle Herabsetzung des Schallpegels am Einsatzort, z.B. am Ohr des Fahrers, zur Folge hat.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß der bisher zur Schallisolierung nicht genutzte, außerhalb der zu behandelnden Wand gelegene und den Lärmerzeuger enthaltende Raum akustisch an die vorhandene Schalldämmungs- und -dämpfungs-Vorrichtung angekoppelt werden kann. Im Gegensatz zu den bekannten Schalldämmungs- und -dämpfungs-Vorrichtungen wird dieser erhöhte Energieabfluß nicht durch Schwächung der schallisolierenden Schicht bewirkt, sondern vielmehr durch Verstärkung. Dies geschieht in der Weise, daß in den als Schallsenken erkannten Bereichen eine möglichst weiche Feder, gebildet z.B. durch eine Schaumstoff- oder Vliesstoff-Schicht, eingesetzt wird, die mit einer obenliegenden Schwerschicht abgedeckt ist. Hierdurch entsteht bereichsweise ein Masse-Feder-System mit einer auf die Zündfrequenz abgestimmten Resonanzfrequenz. Bereichsweise wird also bewußt eine Schalldämmungsverschlechterung herbeigeführt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und nachstehend erläutert.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 den unteren Teil des Stirnwand/Boden-Bereiches eines Kraftfahrzeuges in schematischer Ansicht von innen auf die Stirnwand, teilweise mit einer schalldämmenden und schalldämpfenden Stirn- und Fußwandverkleidung, und
Figo 2 Einzelheiten der Stirn= und Fußwandverkleidung im Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1»
Gemäß Fig„ 2 ist auf der dem Lärmerzeuger, d.h. dem Motorraum 1 abgewandten Seite der Stirn= r Fuß- und Bodenwand 2, 3 und 4 der Kraftfahrzeugkarosserie eine durch ein Schaumstoff-Formteil gebildete schallisolierende Verkleidung befestigte Diese Verkleidung ist mehrschichtig ausgeführt und besitzt dabei an der der Stirn= und Fußwand 2, 3 abgewandten Seite eine dickere weich= oder viskoelastische federnde Schaumstoff schicht <o, die von einer Schwerschicht 7 abgedeckt ist» Zwischen der Fußx-yand 3 und der Schaumstoffschicht 6 ist ein keilförmiges Teil 5 aus Schwerschaum zur Konturerhaltung angeordnet» Auch auf der dem Fahrersitzraum 9 zugekehrten Seite der Bodenwand 4 ist eine Schwerschaumschicht 5 angebracht»
Auf der dem Fahrersitzraum 9 zugekehrten Seite der schallisolierenden Verkleidung ist ganzflächig ein Teppich 8 aufgelegte
Grundsätzlich kann die schallisolierende Verkleidung (ohne Teppich 8) anstatt auf der dem Motorraum 1 abgewandten auch auf der dem Motorraum 1 zugettfandten Seite der Wand 2, 3B 4 angeordnet sein? jedoch ist die dargestellte Anordnung auf der dem Motorraum abgewandten Seite zweckmäßiger , da letztere im allgemeinen leichter zugänglich ist als die andere Seite»
Um nun die Gestaltung der vorbeschriebenen Vorrichtung zur Schallfeldstörung in Innenräumen durch akustische Behandlung der Schallsenken durchführen zu können, wird zunächst - wie bekannt - der zu isolierende Bereich, insbesondere in Kraftfahrzeugen die Stirnwand und der Fußraumbereich, daraufhin untersucht, ob an bestimmten Stellen der Intensitätsvektor von innen nach außen gerichtet ist. Mit Hilfe
einer solchen Untersuchung werden sich häufig mehrere Bereiche finden lassen, die als Schallsenken wirken. Nunmehr muß die Senke bestimmt und behandelt werden, die neben der größten Schallquelle liegt, um die Schallenergie auf kürzestem Weg zu absorbieren und dadurch das Schallfeld im Sinne einer Geräuschminderung zu beeinflussen. Hierdurch ist ein technischer Fortschritt durch Materialersparnis gegeben und noch mehr dadurch, daß eine merkliche Reduzierung der tieffrequenten Pegelanteile bewirkt wird, was sich durch alleinige Behandlung der Schallquellen im Zündfrequenzbereich zwischen, bei 4-Zylinder-Motoren etwa 100 und 200 Hz, häufig nicht erreichen läßt.
Als Werkstoff zur speziellen Behandlung der Schallsenken eignen sich besonders die bekannten weichelastischen oder viskoelastischen Schäume sowie alle porösen und faserigen Werkstoffe. Die schalldämmenden Schwerschichten können sowohl biegeweich als auch biegesteif sein, wobei sich letztere aus Gründen der Trittfestigkeit besonders anbieten. 20
Vorrichtungen der vorbeschriebenen Art eignen sich insbesondere zur Schallisolierung in Kraftfahrzeugen, für die in bekannter Weise Formteile verwendet werden, die sich den Konturen der Stirnwand und des Fußraumbereiches anpassen. In solche Formteile werden die Bereich zur speziellen Behandlung der Schallsenken integriert, so daß insgesamt die geforderte Kontur erhalben bleibt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann,auch für die übrigen zur Schallisolierung in Frage kommenden Flächen eines Kraftfahrzeuges oder eines zu isolierenden Innenraumes verwendet werden.
Patentanwalt 35

Claims (9)

  1. Ansprüche
    /1.J Vorrichtung zur Schallfeldstörung an Wänden mit schallabgebenden Flächen„ insbesondere an der Stirnwand von Kraftfahrzeugen, wobei diesen Flächen örtlich unterschiedlich verteilte Schallquellen und Schallsenken zugeordnet sind, mit einer schallisolierenden Verkleidung in Form eines Formteils oder einer Platine, die im Bereich der zu störenden,- ζ„Β» zu dämmenden oder zu dämpfenden schallabgebenden Fläche an der zu isolierenden Wand anliegen, dadurch gekennzeichnet,, daß die Schallsenken einer verstärkten Schallabsorption dadurch unterzogen sind, daß eine schallisolierende Schicht (6 r 7) auf der Wand (2, 3, 4) angeordnet ist»
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schallisolierende Schicht (6, 7) auf der dem Lärmerzeuger abgewandten Seite der Wand (2, 3, 4) angeordnet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schallisolierende Schicht (6, 7) einer schalldämmenden Schwerschicht (7) mit einer Flächenmasse zwischen
    ο
    2 und 16 kg/m besteht, die eine federnde Schicht (6) aus
    porösen oder faserigen Werkstoffen abdeckt.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Schicht (6) aus weichelastischem Schaumstoff besteht.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
    gekennzeichnet, daß die federnde Schicht (6) aus Vlies besteht.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Schicht (6) aus Papier-, Textil- oder Kunststoff-Folien besteht, die ein Luftvolumen umschließen.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Schicht (6) im Bereich der Fußwand (3) mittels einer Schicht (5) aus Schwerschaum verkleidet ist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Schicht (6) mit Dämpfungsmasse getränkt ist.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die schallisolierende Schicht (6, 7)
    mit der zu isolierenden Wand (2f 3„ 4) verklebt, ist, selbsthaftend verbunden ist oder lose aufgelegt ist.
    1Oo Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet T daß die schallisolierende Schicht (6, 7) integrierter Besta-ndteil der schallisolierten Verkleidung der Wand mit schallabgebenden Flächen ist.
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