DE3346260C2

DE3346260C2 -

Info

Publication number: DE3346260C2
Application number: DE3346260A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Dr Alois Stankiewicz GmbH
Current assignee: STANKIEWICZ GMBH, 3101 ADELHEIDSDORF, DE
Priority date: 1983-12-21
Filing date: 1983-12-21
Publication date: 1987-08-06
Also published as: GB2151757A; GB8429605D0; ES537602A0; ES8600546A1; GB2151757B; US4574915A; JP2646202B2; DE3346260A1; JPS60169351A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schalliso lation bei einer Wand mit schallabgebenden Flächen, ins besondere an der Stirnwand von Kraftfahrzeugen, wobei diese Wand örtlich unterschiedlich verteilte Schallquellen und Schallsenken aufweist, mit einer schallisolierenden Verkleidung in Form eines Formteils oder einer Platine, die im Bereich der zu dämmenden oder zu dämpfenden schall abgebenden Fläche an der zu isolierenden Wand anliegt.

Eine derartige Vorrichtung zur Schalldämmung und -däm pfung 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 Luft schalldämmung 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 nur 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 Schall energieübertragung auf anderen Wegen in den Innenraum er folgt. Aus dieser Erkenntnis und durch zwingende Vor gaben der Fahrzeughersteller, die Masse der Schalliso lierung gewichtsmäßig zu begrenzen, u. a. auch aus Gründen der Energieersparnis, sind bereits Verfahren entwickelt worden, mit deren Hilfe bestimmte Bereiche der Stirnwand und des Fußraumes lokalisiert werden können, die als so genannte Schallquellen wirken. Diese Schallquellen sind Schallstrahler. Daneben gibt es sogenannte Schallsenken, die die Schallenergie absorbieren.

Es ist bereits durch die DE-OS 20 06 741 eine Vorrichtung zur Schallisolation bei einer Wand mit schallabgebenden Flächen von Kraftfahrzeugen bekanntgeworden, deren Wagen kastenboden aus einem zusammenhängenden Bodenblech be steht, auf dem über die ganze Fläche verteilt ein Teppich angeordnet ist, der an der dem Bodenblech zugewendeten Seite mit einer Schwerschicht verbunden ist, die auf einer Schicht aus dynamisch weichen Werkstoff, z. B. Schaumstoff, schwimmend gelagert ist. Dabei kann aus Ersparnisgründen die Schwerschicht und dementsprechend die dynamische weiche Schicht nur im Bereich der Spritzwand und der Rad kästen und im Abstellbereich der Füße vor den Vordersitzen, also an für die Schalldämmung weniger wichtigen Stellen, angeordnet werden, wo der Teppich unmittelbar auf dem Bo denblech aufliegt.

Bei dieser bekannten Vorrichtung zur Schallisolation sind jedoch am Wagenkastenboden keine örtlich unterschiedlich verteilte Schallquellen und Schallsenken vorhanden.

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 hingewie sen worden, daß die Behandlung der Schallquellen zur Schallfelddämpfung besonders wichtig ist. Dabei ist dar gelegt, mit Hilfe welcher Verfahren eine solche Behand lung 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 Schall felddämpfung, besonders im Bereich der Zündfrequenz her beizuführen, 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 Schallisolation der ein gangs genannten Gattung zu schaffen, bei der die bisher üblichen schallisolierenden Verkleidungen im Bereich der Schallquellen beibehalten werden können, trotzdem aber eine Möglichkeit gegeben ist, deren Anwendung eine weitere wirkungsvolle Herabsetzung des Schallpegels am Einsatzort, z. B. am Ort des Fahrers, zur Folge hat.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im we sentlichen darin zu sehen, daß der bisher zur Schall isolierung nicht genutzte, außerhalb der zu behandelnden Wand gelegene und den Lärmerzeuger enthaltende Raum aku stisch 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 schallisoliernden 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 oben liegenden Schwerschicht abgedeckt ist. Hierdurch entsteht bereichsweise ein Masse-Feder-System mit einer auf die Zündfrequenz abgestimmten Resonanzfrequenz. Bereichsweise wird also bewußt eine Schalldämmungsverschlechterung her beigeführt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und nachstehend erläutert.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt

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

Fig. 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 Motor raum 1 abgewandten Seite der Stirn-, Fuß- und Bodenwand 2, 3 und 4 der Kraftfahrzeugkarosserie eine durch ein Schaum stoff-Formteil gebildete schallisolierende Verkleidung be festigt. Diese Verkleidung ist mehrschichtig ausgeführt und besitzt dabei an der der Stirn- und Fußwand 2, 3 abge wandten Seite eine dickere weich- oder viskoselastische federnde Schaumstoffschicht 6, die von einer Schwerschicht 7 abgedeckt ist. Zwischen der Fußwand 3 und der Schaum stoffschicht 6 ist ein keilförmiges Teil 5 aus Schwer schaum 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 schall isolierenden Verkleidung ist ganzflächig ein Teppich 8 aufgelegt.

Grundsätzlich kann die schallisolierende Verkleidung (ohne Teppich 8) anstatt auf der dem Motorraum 1 abgewandten auch auf der dem Motorraum 1 zugewandten Seite der Wand 2, 3, 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 Schallisolation 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 da raufhin untersucht, ob an bestimmten Stellen der Intensi tätsvektor von innen nach außen gerichtet ist. Mit Hilfe einer solchen Untersuchung werden sich häufig mehrere Be reiche finden lassen, die als Schallsenken wirken. Nunmehr muß die Senke bestimmt und behandelt werden, die neben der größten Schallquelle liegt, um die Schallenergie auf kür zestem 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 Redu zierung der tieffrequenten Pegelanteile bewirkt wird, was sich durch alleinige Behandlung der Schallquellen im Zünd frequenzbereich 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 so wohl biegeweich als auch biegesteif sein, wobei sich letztere aus Gründen der Trittfestigkeit besonders an bieten.

Vorrichtungen der vorbeschriebenen Art eignen sich insbe sondere zur Schallisolation in Kraftfahrzeugen, für die in bekannter Weise Formteile verwendet werden, die sich den Konturen der Stirnwand und des Fußraumbereiches an passen. In solche Formteile werden die Bereiche zur spe zielen Behandlung der Schallsenken integriert, so daß insgesamt die geforderte Kontur erhalten bleibt. Die er findungsgemäße Vorrichtung kann auch für die übrigen zur Schallisolation in Frage kommenden Flächen eines Kraftfahr zeuges oder eines zu isolierenden Innenraumes verwendet werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Schallisolation bei einer Wand mit schallabgebenden Flächen, insbesondere an der Stirnwand von Kraftfahrzeugen, wobei diese Wand örtlich unterschiedlich verteilte Schallquellen und Schallsenken aufweist, mit einer schallisolierenden Verkleidung in Form eines Formteils oder einer Platine, die im Bereich der zu dämmen den oder zu dämpfenden schallabgebenden Fläche an der zu isolieren den Wand anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß außer durch die übliche Isolierung der Schallquellen auch durch die Schallsenken eine ver stärkte Schallabsorption dadurch erzielbar ist, daß im Bereich der Schallsenken eine schallisolierende Schicht (6, 7) auf der Wand (2, 3, 4) angeordnet ist, die dergestalt allein auf die Zündfrequenz abgestimmt ist, daß die Schallenergie auch anderer Frequenzen im Bereich der Schall senken vom Fahrgastinnenraum (9) nach außen ableitbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schallisolierende Schicht (6, 7) auf der dem Lärmerzeuger abgewandten Seite der Wand (2, 3, 4) angeord net ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die schallisolierende Schicht (6, 7) aus einer schall dämmenden Schwerschicht (7) mit einer Flächenmasse zwischen 2 und 16 kg/m² besteht, die eine federnde Schicht (6) aus porösen oder faserigen Werkstoffen abdeckt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Schicht aus weich elastischem Schaumstoff besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Schicht (6) aus Vlies besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Schicht (6) aus Papier-, Textil- oder Kunststoff-Folien besteht, die ein Luft volumen umschließen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Schicht (6) im Bereich der Fußwand (3) mittels einer Schicht (5) aus Schwerschaum verkleidet ist.

8.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Schicht (6) mit Dämpfungsmasse getränkt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die schallisolierende Schicht (6, 7) mit der zu isolierenden Wand (2, 3, 4 ) verklebt ist, selbsthaftend verbunden ist oder lose aufgelegt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die schallisolierende Schicht (6, 7) integrierter Bestandteil der schallisolierten Verkleidung der Wand mit schallabgebenden Flächen ist.