DE3413878A1

DE3413878A1 - Mehrschichtige schallisolierende platte

Info

Publication number: DE3413878A1
Application number: DE19843413878
Authority: DE
Inventors: Csaba Czeininger; István Dr. Gyurko; Eva Pécs Jung; Károly Mosko
Original assignee: Mecseki Szenbanyak
Current assignee: Mecseki Szenbanyak
Priority date: 1983-04-20
Filing date: 1984-04-12
Publication date: 1984-10-25
Also published as: CS242897B2; CS297784A2; DD223114A5; HU188447B

Description

MEHRSCHICHTIGE SCHALLISOLIERENDE PLATTE
Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige 3challisolierende, schalldämmende Platte.
Mit der stürmischen Motorisierung und Industrislisierung der Gesellschaft nehmen die Geräusche im Verkehr, sm Arbeitsplatz, in der Wohnung, in der Mikro- und Makroumgebung gleichermaßen zu. Die schädlichen Folgen des Geräuschs zeigen sich nicht nur als Berufskrankheiten, sondern können auch zahlreiche unmittelbare Gefahren verursachen. Zum Beispiel kann der Lärm am Arbeitsplatz akustische Warnsignale überdecken, d.h. der Lärm kann zur unmittelbaren Ursache eines Unfalls werden. Der Fahrer eines Fahrzeugs mit hoher Geräuschemission ermüdet schnell, seine Konzentrationsfähigkeit nimmt ab, was zu Verkehrsunfällen führen kann. Von besonderer Bedeutung ist die Geräuschwirkung in Bergwerken, wo das Außerachtlassen des charakteristischen Geräusches von Gesteinsbeben dazu führen kann, daß die Rettung versaumt wird und eine hassenkatastrophe eintritt.
Gegenwärtig ist die durch Lärm verursachte Gehörschädigung die häufigste Berufskrankheit, und auch deshalb ist der Schutz gegen den Lärm, d.h. die Verringerung des von Fahrzeugen und maschinen verursachten Geräusches, von großer 3edeutung.
Wirklich wirksame Schalldämmstoffe gibt es nur wenige, und dashalb sind auch die Möglichkeiten zur Verringerung des Lärms begrenzt, In der Praxis werden am häufigsten dünne Platten benötigt, die Jedoch gute schalldämmende und/oder schallschluckende Eigenschaften haben.
Bekannt sind schalldËmmende Platten, die aus eineS oder mehreren Flachen und dazwischen angeordnet unterschiedlichen Füllstoffen bestehen. Einzeln oder kombiniert werden verschiedene natürliche oder synthetische Faserstoffe, kompakte und schwammertige Kunststoffe verwendet. Es gibt mehrschichtige Platten, die sowohl Klebestoffe wie auch Füllstoffe enthalten. Ein solcher Verbund ist zum Beispiel in der ungarischen Patentschrift Nr. 169 84? beschrieben, gemäß der die achalldimmende Platte aus wenigstens einer Strukturschicht und wenigstens einer Bindeschicht besteht.
In den Ausführungsbeispielen sind Platten beschrieben, die aus 4-5 strukturgebenden Schichten und 3-4 Binde- und Füllschichten bestehen. Als Füllstoff werden Metallpulver einer Teilchengröße zwischen 0,4 und 400 Mikron, insbesondere Aluminium- und Eisenpulver verwendet. Bei einer Plattendicke von 8-9 mm werden Schalldämmungen von 17,1-19,1 dB erreicht. In den britischen Patentschriften Nr. 909 838 und 992 008 werden als Füllstoff für mehrschichtige Platten Schwermetallpulver empfohlen. So kommen Wismut- und Bleipulver beziehungsweise die Pulver und Granulate von Wismut-und Bleioxyd zur Anwendung. A1s Vorteil dieser Platten wird erwahat, daß sie die Koincidenz-Prequenz der Wände oder Wandelemente in einen höheren Frequenzbereich verschieben.
In eigenen Versuchen wurde gefunden, daß feinkörnige Bronze- oder Kupferspäne als Püllstoft besser geeignet sind als die in der erwähnten ungarisohen Patentsohrift empfohlenen Eisen- und Aluminiumpulver. Im allgemeinen konnte eine um 4-5 dB bessere Verringerung des Geräuschpegels erzielt werden.
Die in den erwNhnten britischen Patentsohriften angegebenen Lösungen haben den Nachteil, daß sie nur als 3rgänzung der herkömmlichen Baustoffe in Frage kommen und ihre Anwendung auch wegen des hohen Gewichtes der Platten begrenzt ist.
Die Erfindung stellt sich das Ziel, mit der Schaffung einer schallisolierenden Platte die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu beseitigen. Zur wirksameren Schalldämmung, Schallabsorption wurde ein aus neuartigen Materialien bestehendes Plattensystem ausgearbeitet, das die schalldämpfenden Parameter der bisher bekannten Lösungen übertrifft. Mit dem erfindungsgemäßen Plsttensystem soll bei möglichst geringer Plattendicke Schalldämmung im breitestmöglichen Frequenzbereich gewährleistet werden.
Es wurde erkannt, daß die gestellten Ziele mit einem mehrschichtigen Produkt erreicht werden können, das als Wandschicht (begrenzende Schicht) Gewebe, Filz, Kunstleder, Gummi oder Schrumpf-PVC oder deren Sombination, auf diese Wandsohicht nacheinander schichtweise aufgebracht eine Schicht aus Kunstharzbitumen oder Teer, eine Schicht aus Kupfer- oder Bronzespänen, eine Schicht aus (auf später erläuterte Weise herstellbarem) kompaktem Lederpulver gegebenenfalls mit Weichmacher, oder eine aus Lederpulver, Bitumen und Polystyrol bestehende Schicht, gegebenenfalls eine weitere Schicht aus Kupfer- oder Bronzespänen, gegebenenfalls eine Schicht aus poröserer Lederpulverkomposition oder Lederpulver, Bitumen und Polystyrol, gegebenenfalls eine aus in Harns toff-Pormaldehgd-Ilarz getauchter Basaltwolle bestehende Schicht und schließlich eine zweite Wandschicht (Begrenzungsschicht) aus den bereits erwähnten haterialien enthält.
Die auf diese Weise aus Schichten aufgebaute Verbundplatte zeigt eine gute schalldämmende Wirkung sowohl im niedrigen Frequenzbereich um 100 Hz wie auch im Mittelfrequenzbereich um 1000 Hz. Mit ihrer anwendung kann daher Schalldätnmung in einem breiten Frequenzbereich erzielt werden.
Die Platte der angegebenen Struktur ist steif, wenn eine der angegebenen Schichten die Lederpulverkomposition enthält. Es kann Jedoch auch in diesem Falle ein flexibles Produkt erzielt werden, wenn man in dieser Schicht auf das Gewicht der Lederpulverkomposition bezogen 2-8 Gew.-%, vorzugsweise etwa 4 Gew.-, der in der Kunststoffindustrie üblichen Weichmacher, vorzugsweise Dibutylphthalat, verwendet.
Gegenstand der Erfindung ist demrsach eine mehrschichtige schallisolierende Platte, die Bitumen und Polystyrol enthält.
3»ir die erfindungsgemäße Platzte ist kennzeichnend, daß sie als Begrenzungsschicht Gewebe, Filz, Kunstleder, Gummi oder Schrumpf-PVC oder deren Kombination und auf diese Begrenzungsschicht nacheinander schichtweise aufgebracht - eine Schicht aus Kunstharzbitumen oder Teer, - eine Schicht aus Kupfer- oder Bronzespänen, - eine Schicht aus gegebenenfalls Weichmacher enthaltender kompakterer Lederpulverkomposition, oder - eine Schicht aus Lederpulver, Bitumen und Polystyrol, - gegebenenfalls eine weitere Schicht aus Kupfer- oder Bronzespänen, - gegebenenfalls eine Schicht aus poröserer Lederpulverkombination oder - eine Schicht aus Lederpulver, Bitumen und Polystyrol, - gegebenenfalls eine Schicht aus in Harnstoff-Formaldehyd-Harz getauchter nasaltwolle und schließlich wieder eine Begrenzungsschicht aus einem der oben angegebenen Materialien enthält.
Die Begrenzungaschichten sind wenigstens 0,5 mm dick und können, wie bereits erwähnt, auch eine kombinierte Zusammensetzung aufweisen, zum Beispiel aus der Kombination von Gewebe und Filz (Vlies) bestehen. Die Art der Begrenzungsschicht hängt vom Anwendungsgebiet der Platten ab.
Die aus Kunstharzbitumen oder Teer bestehende Schicht kann zum Beispiel aus dem vom Chemiekombinat sn der Theiß hergestellten, unter der Bezeichnung "Tivelan" im Handel befindlichen, aus Bitumen und Polystyrol bereiteten Material oder aus den Kunstharzteeren "Katepox" oder "TerotexN hergestellt werden. Die Dicke dieser Schicht beträgt wenigstens 1,0 mm. Die sich daran anschließende Schicht aus Kupf er-oder Bronzespänen ist wenigstens 2,5 mm dick und besteht aus vorzugsweise eta 2 mm langen, einen Durchmesser um 0,8 nm aufweisenden Kupfer- oder Bronzespänen. Die gegebenenfalls vorhandene zweite Schicht aus Kupfer- oder Bronzespannen hat die gleichen Parameter.
Die Lederpulverkomposition kompakteren Charakters ist in der ungarischen Patentanmeldung tTr. 1365/83 der gleichen Anmelderin beschrieben. Insbesondere ist die Komposition gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 dieser Patentanmeldung für den Zweck der vorliegenden Anmeldung geeignet. Die aus der Lederpulverkomposition bestehende Schicht kann gegebenenfalls einen Weichmacher enthalten. Bevorzugt ist Dibutylphthalat. Statt dieser Schicht kann auch eine Schicht verwendet werden, die aus Lederpulver und Bitumen-Polystyrol (zum Beispiel dem bereits erwähnten Tiv@lán) besteht, wobei diese beiden Komponenten im Gewichtsverhältnis von stwa 1:1 gemischt werden. Diese Schicht ist höchstens 3 mm dick.
Die Lederpulverkomposition poröseren Charakters ist ebenfalls in der ungarischen Patentanmeldung Nr. 1365/83 beschrieben. Besonders ist das Produkt gem@ß @ Beispiel 7 dieser tr.-eldurg für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung geeignet. Auch statt dieser auf der poröseren Lederpulver korabination basierenden Schicht kann die erwähnte Kombination von Lederpulver, Bitumen und Polystyrol verwendet werden. Auch diese Schicht ist höchstens 3 mm dick.
Die gegebenenfalls verwendete Schicht aus in Harnstoff-Formaldehyd-Harz getauchter Basaltwolle ist höchstens 4 mm dick. Zur Herstellung dieser Schicht verwendet man Basaltwolle geeigneter Qualität und eines der üblichen Harnstoff-Formaldehyd-Harze mit einem Feststoffgehalt von etwa 30, %.
Zum Beispiel kann das von Nitrokémia Ipartelepek (Ungarn) hergestellte Harz Ämikol-65 verwendet werden. Die Basaltwolle besteht aus durchschnittlich 50-100 mm langen Fasern eines Durchmessers von 0,05-0,1 mm.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Platte wird an Hand der Fig. 2 beschrieben.
Die Begrenzungsschicht 21 ist eine 0,3-1,3 mm, vorzugsweise 1,0 mm dicke Gewebe- oder Gummischicht. Die Schicht 22 besteht aus polystyrolhaltigem Bitumen (Tivelán) und ist .enigstens 1 mm dick. Daran schließt sic eine wenigstens 2,5 am dicke Schicht 23 aus Kupferspänen an. Die Schicht 24 ist wenigstens 4 m die und besteht aus dem im Verhältnis 1:1 bereiteten Gemisch von Tivelan und Lederpulver oder aus der Lederpulverkomposition gamäß dem Beispiel 1 der ungarischen Patentanmeldung oTr, 1365/83. Die Schicht 25 besteht aus Kupferspänen; ihre Parameter stimmen mit denen der Schicht 23 überein. Die schicht 26 besteht aus einem im Verhältnis 1:1 bereiteten Gemisch von Tivelau und Lederpulver oder aus der Lederpulverkomposition gemäß dem Beispiel 7 der ungarischen Patentanmeldung Nr. 1365/83. Sie ist wenigstens 3 mm dick. Die Schicht 27 ist wenigstens 4 mm dick und besteht aus Basaltwolle, die in ein Harnstoff-?ormaldehyd-Harz getaucht wurde. Die zweite Begrenzungsschicht 28 ist eine Schicht aus Gewebe oder Schrumpf-PVC und wenigstens 0,5 am dick.
Mit der erfindungsgemäßen schalldämmenden Platte können im Frequenzbereich von 63 Fz bis 4 hIz emittierende GerSuschquellen wirksam isoliert werden. Sie sind zur Senkung des Gerauschpegels von Personen- und Lastkraftwagen, Autobussen, Diesellokomotiven, Schiffsmotoren, Kompressoren, Bergwerksmaschinen, landwirtschaftlicher Kraftmaschinen, sonstiger industrieller Objekte geeignet.
Da die erfindungsgemäße schalldämmende Platte zum größten Teil aus nicht verwertbarem industriellem Abfall und nur zu einem geringen Teil aus verwertbarem industriellem Abfall herstellbar ist, sind ihre Herstellungskosten günstiger als diejenigen sämtlicher bekannter S¢halldpmmstoffe. In der Fertigung der erfindungsgemäßen schalldämmenden Platte kann eine große Menge anderweitig nicht verwertbaren Abfalls nutzbar gemacht werden.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher beschrieben.
Beispiel 1 Mehrschichtige schalldämmende Platte mit einer Metallspanschicht Ein 0,3 mm dickes Leinengewebe wird mit einer 1,5 mm dicken Schicht aus Terotex bestrichen, Auf diese wird eine 2 mm dicke Schicht aus feinkörnigen Bronzespänen ( 0,8 mm, Lange 2 mm) aufgestreut. Auf die Metallspäne wird eine 7 mm dicke Schicht aus in Tivelán eingebetteten Lederpulver aufgebracht. Man laßt die Schicht einige Minuten abbinden und schichtet danach eine 4 mm dicke Schicht aua in das Kunstharz Amikol getauchter Basaltwolle auf. Schließlich wird die Platte mit einer 0,3 mm dicken Leinengewebeschicht abgeschlossen.
Die erhaltene Platte ist 15,1 mm dick. Ihre durchschnittliche Schalldämmung beträgt 30,9 d3A.
Beispiel 2 Mehrschichtige schalld@mmende Platte mit zwei Metallspanschichten 0,3 mm dickes Gewebe wird 1,5 mm dick mit Tivelan hestrichen. Darauf wird eine 2 mm dicke schicht aus feinkörnigen Kupferspänen (Länge 4-5 mm, 1,5-2,5 cm) aufgebracht. Auf diese wird eine 5-6 mm dicke Schicht aus in Tivelán eingebettetem Lederpulver aufgegossen. Noch bevor diese Schicht getrocknet ist, wird eine weitere Schicht (2 mm dick) .3 Kupferspänen aufgestreut. Daran schließt sich eine 3 mm dicke Schicht aus poröserer Lederpulverkombination (gemäß Beispiel 7 der ungarischen Patentanmeldung 1365/83) an. Nachdem diese Schicht einige Minuten abgebunden hat, wird auf ihr eine Schicht aus in das gunstharz Amikol getauchter Basaltwolle, die man etwas abtropien ließ, ausgebildet. Schließlich wird die Platte mit einer 0,4 mm dicken Kunstlederschicht abgesohlossen.
Diese schalldämmende Platte ist insgesamt 17,2 mm dick. Ihre durchschnittliche Schalldämmung beträgt 34,1 dBA.
Den Zusammenhang zwischen Frequenz und Schalldämmung zeigt Fig. 1.
Beispiel 3 Mehrschichtige schalldammende Platte mit einem äußeren überzug aus Gummi beziehungsweise Schrumpf-PVC ine Platte aus Schrumpf-PVC wird 1-2 mm dick mit 'ivelán bestrichen und dann 2 mm dick mit einer Schicht aus weinen Kupferspänen (2 mm lang, 1,3-1,8 mm dick) bestrcut. Dann wird ein Gemisch aus Tivelón und Lederpulver (Mischungsverhältnis 1:1) 5-10 am dick aufgestrichen. Daran schließt sich erneut eine Schicht aus 1-2 cm dick aufgestreuten Kupferspänen an, die etwas mit Tivelán benetzt wurden, und schließlich wird die Platte mit einer 1-3 mm dicken Gummifolie abgeschlossen.
Diese schalldämmende Platte ist 10-18 mm dick, im Bereich von 100-10CO Hz betragt ihre Schalldammung 25-30 d3A, im Bereich höherer Frequenzen, d.h. um 1-4 kHz, werden Werte von 40-75 dBA erreicht.
Jie Beispiele zeigen eindeutig, daß mit der erfindungsgemäßen Platte in einem breiten Frequenzbereich Geräusche wirkungsvoll ged@@mt werden können.
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Claims

Patentansprüche Mehrschichtige schallisolierende, schallschluckende und schwingungsdämmende Platte, enthaltend Bitumen und Polystyrol, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie als Begrenzungsschicht Gewebe, Pilz, Kunstleder, Gummi oder Schrumpf-PVC oder derer Kombination und auf diese deren zungsschicht nacheinander aufgebracht - eine Schicht aus Kunstharzbitumen oder Teer, - eine Schicht aus Kupfer- oder Bronzespänen, - eine Schicht aus gegebenenfalls Weichmacher enthaltendar kompakter Lederpulverkombination oder - eine Schicht aus Lederpulver, Bitumen und Polystyrol, - gegebenenfalls eine weitere Schicht aus Kupfer- oder Bronzespänen, - gegebenenfalls eine Schicht aus poröserer Lederpulverkombination oder - eine Schiebt aus Lederpulver, Bitumen und Polystyrol, - gegebenenfalls eine Schicht aus in Harnstoff-Formaldehy@-Harz getauchter Basaltwolle und schließlich eine zweite Begrenzungsschicht aus einem der für die erste Begrenzungsschicht angegebenen Materialien enthält.
2. Platte nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , da2 ihre Begrenzungsschicht aus Gewebe oder Eunstleder, ihre Metallspane enthaltende Schicht aus Kupferspänen und ihre lederpulverhaltige Schicht aus Lederpulverkomposition besteht.
3. Platte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie eine 0,3-1,3 mm dicke Gewebe- oder Kunstlederschicht (21), eine 1,0-3,0 mm dicke Schicht (22) aus Kunstharzbitumen oder Teer, eine 2,0-4,0 am dicke Schicht (23) aus Kupferspänen, eine 4,0-7,0 mm dicke Schicht (24) aus kompakter Lederpulverkomposition, eine 2,0-3,0 am dicke Schicht (25) aus Kupferspänen, eine 3,C-5,0 mm dicke Schicht (26) aus poröserer Lederpulverkomposition, eine 4,0-6,0 mm dicke Schicht (27) aus in Harnstoff-Formaldehyd getauchter Basaltwolle und eine 0,3-1,3 mm dicke Gewebe- oder Kunstlederschicht (28) aufweist.
4. Platte nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Kupferspäne 0,5-5,0 mm lang sind und einen Durchmesser von weniger als 2 mm haben.