DE3536379C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen aus mehreren Formteilen zusammenge setzten Luftführungskanal, welcher aus schalldämpfendem Polyurethan- Schaumstoff besteht.The invention relates to a combination of several molded parts set air duct, which is made of sound-absorbing polyurethane There is foam.
Derartige Luftführungskanäle finden vorwiegend in Kraftfahrzeugen Anwendung.Air ducts of this type are found predominantly in motor vehicles Application.
Aus der DE-AS 10 95 504 ist eine Schalldämpfeinrichtung bekannt, bei der ein schallabsorbierendes Material in Form von Glas- oder Steinwolle auf der Außenseite von einem Träger aus Blech umgeben ist und auf der Innenseite als Ersatz für ein Lochblech eine dünne Schallschluckschicht aufweist, die so dicht ist, daß eine unmittel bare Berührung der strömenden Luft mit dem hinter der Schallschluck schicht angeordneten schallabsorbierenden Material verhindert wer den soll, damit Stein- oder Glaswolleteilchen nicht in die Atem luft gelangen können. Zur Abstützung dieser innenliegenden Schall schluckschicht sind Lochblechabschnitte vorgesehen, die an Quer wänden im äußeren Blechmantel befestigt sind. Der Aufbau einer der artigen Einrichtung ist relativ aufwendig und weist darüber hinaus wegen der dichten Innenschicht nur einen relativ geringen Schall dämpfungsgrad auf.From DE-AS 10 95 504 a silencer device is known where a sound absorbing material in the form of glass or Stone wool is surrounded on the outside by a sheet metal support and a thin one on the inside as a replacement for a perforated plate Has sound absorption layer that is so dense that an immediate bare touch of the flowing air with that behind the sound absorption layer-arranged sound-absorbing material prevents who that should, so that stone or glass wool particles do not get in the breath can get air. To support this internal sound Swallowing layer perforated sheet metal sections are provided that cross walls are attached in the outer sheet metal jacket. Building one of the like facility is relatively expensive and also has due to the dense inner layer only a relatively low sound degree of damping.
Ferner ist aus der DE-PS 32 20 022 eine Schalldämpfeinrichtung für von Luft durchströmte Kanäle in Klimaanlagen bekannt, bei der über einen Längsabschnitt des Kanals ein schallabsorbierender Schaumstoff auf seiner Kanalinnenseite eine luftdurchlässige Verhautung auf weist, die integral mit dem Schaumstoff verschmolzen ist und wobei auf der Außenseite ein schallneutraler Träger angeordnet ist. Auch eine derartige Einrichtung ist durch seinen mehrschichtigen Aufbau nur aufwendig herzustellen. Furthermore, from DE-PS 32 20 022 a silencer device for air-flow channels known in air conditioning systems, in which over a longitudinal section of the channel a sound absorbing foam an air-permeable skin on its inside has, which is integrally fused to the foam and wherein a sound-neutral support is arranged on the outside. Such a facility is also multi-layered Construction only complex to manufacture.
Aus DE-OS 28 19 657 ist ein Schalldämpfelement aus Schaumstoff be kannt, bei welchem auf innere oder äußere Stützwände aus Metall oder Kunststoff verzichtet wird. Um die erforderliche Festigkeit sowie gute Schalldämpfung zu erzielen, sind sehr starke Wandungen erforderlich. Es handelt sich bei diesen Schalldämpfelementen um kurze, einsatzartige Stücke, welche in ein Gehäuse eingesetzt und damit weitgehend geschützt angeordnet sind. Als mehr oder weniger frei verlegbare Luftführungskanäle größerer Längsausdehnung sind diese Schalldämpfelemente nicht geeignet.From DE-OS 28 19 657 a silencer made of foam be knows, in which on inner or outer supporting walls made of metal or plastic is dispensed with. To the required strength and to achieve good sound absorption are very strong walls required. These silencing elements are short, insert-like pieces, which are inserted into a housing and are largely protected. As more or less are freely routable air duct channels of larger longitudinal expansion these silencing elements are not suitable.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Luftführungskanal so zu gestalten, daß er sowohl verbesserte Schall dämpfungseigenschaften aufweist als auch durch einen einfachen Auf bau wirtschaftlicher herstellbar und einsetzbar ist.The present invention is therefore based on the object Air duct to be designed so that it both improved sound has damping properties as well as by a simple Auf construction is more economical to manufacture and use.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Luftführungskanal zu mindest längsabschnittsweise ausschließlich selbsttragend aus schallabsorbierendem elastischen Materialien, nämlich aus Poly urethan-Schaumstoff mit einer Rohdichte von 20 bis 400 kg/m3 oder Flockenverbund-Schaumstoff mit einer Rohdichte von 100 bis 400 kg/m3 besteht.This object is achieved in that the air duct at least longitudinally exclusively self-supporting from sound-absorbing elastic materials, namely from polyurethane foam with a bulk density of 20 to 400 kg / m 3 or flake composite foam with a bulk density of 100 to 400 kg / m 3 exists.
Eine optimale Schalldämpfung wird dabei durch einen möglichst langen Luftführungskanal, ausschießlich aus schallabsorbierendem Material, d. h. ohne gesonderten außen- oder innenliegendem Träger, erreicht, wodurch sich außerdem ein sehr einfacher Aufbau ergibt. Die Form teile, beispielsweise in Form von Halbschalen, lassen sich aus Block schaumstoff ausschneiden, im Formwerkzeug formverschäumen oder aus Flockenverbundschaumstoff zuschneiden, nachträglich verformen oder verprägen oder ebenfalls im Formschaumverfahren herstellen. Optimal sound attenuation is ensured by the longest possible Air duct, made exclusively of sound absorbing material, d. H. achieved without a separate external or internal carrier, which also results in a very simple structure. The shape Parts, for example in the form of half shells, can be made from blocks Cut out foam, foam in the mold or Cut out of flake composite foam, then deform it or emboss or also produce using the molded foam process.
Die Auswahl des einzusetzenden Schaumstoffs hängt von den jeweiligen gegebenen räumlichen Verhältnissen im Kraftfahrzeug, den notwendigen selbsttragenden Eigenschaften des Materials und dem vorwiegend auf tretenden Frequenzbereich der zu dämpfenden Schallquelle ab und ist durch wenige Vorversuche leicht zu ermitteln. Elastische Flocken verbund-Schaumstoffe auf Basis von Polyurethan-Schaumstoffen, eignen sich besonders für den genannten Zweck, weil sie - insbesondere bei ihrer Herstellung als Formteile - durch unterschiedlich starke Ver dichtung und unterschiedliche Wanddicken in verschiedenen Bereichen des Luftführungskanals die Beeinflussung des Strömungswiderstandes und damit die Steuerung der Schalldämpfungseigenschaften gestatten.The selection of the foam to be used depends on the particular one given spatial conditions in the motor vehicle, the necessary self-supporting properties of the material and mainly on outgoing frequency range of the sound source to be damped and is easily determined by a few preliminary tests. Elastic flakes composite foams based on polyurethane foams themselves especially for the purpose mentioned because they - especially at their manufacture as molded parts - through different strengths seal and different wall thicknesses in different areas of the air duct, influencing the flow resistance and thus allow the control of the sound absorption properties.
Das schallabsorbierende Material besteht zweckmäßigerweise aus einem luftdurchlässigen Werkstoff mit einer Dicke von 2 bis 30 mm, insbesondere 4 bis 15 mm.The sound absorbing material expediently consists of an air-permeable material with a thickness of 2 to 30 mm, especially 4 to 15 mm.
In besonders vorteilhafter Weise weist der elastische Polyurethan- Schaumstoff eine Stauchhärte bei 40% Verformung von 3 bis 200 kPa, vorzugsweise 10 bis 150 kPa, auf. Die Ermittlung der Stauchhärte erfolgt dabei nach DIN 35 577.In a particularly advantageous manner, the elastic polyurethane Foam a compression hardness at 40% deformation from 3 to 200 kPa, preferably 10 to 150 kPa. The determination of the compression hardness takes place according to DIN 35 577.
Vorzugsweise beträgt die Rohdichte des Polyurethan-Schaumstoffes 50 bis 250 kg/m3.The bulk density of the polyurethane foam is preferably 50 to 250 kg / m 3 .
Bei Flockenverbund-Schaumstoff wird eine Rohdichte von 120 bis 250 kg/m3, bevorzugt.With flake composite foam, a bulk density of 120 to 250 kg / m 3 is preferred.
Vorzugsweise weist das schallabsorbierende Material in verschie denen Bereichen des Luftführungskanals unterschiedliche Dichten und/oder unterschiedliche Strömungswiderstände auf.The sound-absorbing material preferably has different shapes different areas of the air duct and / or different flow resistances.
In der Zeichnung ist der neue Luftführungskanal in zwei Ausführungs beispielen rein schematisch dargestellt und nachstehend näher er läutert. Es zeigt In the drawing, the new air duct is in two versions examples shown purely schematically and below he purifies. It shows
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Luftführungskanal und dem ersten Ausführungsbeispiel sowie einen Querschnitt durch den Luftführungskanal, Fig. 1 shows a longitudinal section through the air duct and the first embodiment and a cross-section through the air duct,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Luftführungskanal gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Fig. 2 shows a longitudinal section through the air duct according to the second embodiment.
In Fig. 2 besteht der Kanal 5 ebenfalls aus zwei Halbschalen 6 und 7, die zwar eine glatte Innenkontur 8, jedoch auf der Außenfläche zwischen Abschnitten 9 mit vollem Durchmesser Einziehungen 10 mit verringertem Außendurchmesser aufweisen, wobei diese Bereiche 11 durch Prägen geschaffen sind und damit eine höhere Dichte als die Bereiche 12 mit dem größeren Außendurchmesser 9 aufweisen. Damit weist der Luftführungskanal 5 unterschiedliche Luftdurchlässigkeit und damit unterschiedlichen Strömungswiderstand auf, wodurch sich Schallwellen unterschiedlicher Frequenzen gleich stark dämpfen lassen.In Fig. 2, the channel 5 also consists of two half-shells 6 and 7 , which have a smooth inner contour 8 , but on the outer surface between sections 9 with full diameter indentations 10 with a reduced outer diameter, these areas 11 being created by embossing and thus have a higher density than the regions 12 with the larger outer diameter 9 . The air duct 5 thus has different air permeability and thus different flow resistance, as a result of which sound waves of different frequencies can be damped to the same extent.
In einem, einen Kraftfahrzeugeinsatz simulierenden Ver suchsaufbau wurden bei einem Luftführungskanal aus Ver bundschaum mit einem Raumgewicht von 200 kg/m3 und mit einem Innendurchmesser von 100 mm, einer Wandstärke von 10 mm sowie einer Länge von 500 mm in einem Frequenzbe reich von 200 bis 500 Hz eine Reduzierung des Schallpe gels von 5 bis 30 dB gemessen.In a test structure simulating a motor vehicle use, an air duct made of composite foam with a density of 200 kg / m 3 and an inner diameter of 100 mm, a wall thickness of 10 mm and a length of 500 mm was in a frequency range from 200 to 500 Hz measured a reduction of the sound level of 5 to 30 dB.
Durch die beschriebene Gestaltung zumindest eines Teils des Luftführungskanals aus im wesentlichen eigenstabilen schallabsorbierenden Material ergibt sich eine gute Schalldämpfung in einem weiten Frequenzbereich, die durch Vermeidung von Schwingungsübertragungen zusätzlich ver stärkt wird. Darüber hinaus bietet die Verwendung elasti scher Werkstoffe Einbauvorteile, da evtl. vorhandene Meß abweichungen ohne Probleme ausgeglichen werden können. Der Hauptvorteil liegt jedoch darin, daß durch die ge nannte Werkstoffauswahl ein einfacher Aufbau in Form eines trägerlosen Teils möglich ist, das als Ganzes akustisch wirksam ist und daß die zu verwendenden Werk stoffe eine einfache, anwendungsbezogene Abstimmung von Porosität, Strömungswiderstand und Eigenstabilität ermög lichen. Weiterhin wird durch die entsprechende Gestaltung nicht nur der Innenraum des Luftführungskanals, sondern auch der umgebende Außenraum zur Schalldämpfung genutzt, da sowohl die innere als auch die äußere Oberfläche des entsprechend ausgebildeten Luftführungskanals zur Schal absorption voll zur Verfügung stehen.Through the described design of at least one part of the air duct from essentially inherently stable sound absorbing material results in a good Sound attenuation in a wide frequency range by Avoidance of vibration transmissions additionally ver is strengthened. In addition, the use of elasti shear materials installation advantages, since any existing measuring deviations can be compensated for without problems. The main advantage, however, is that the ge called material selection a simple structure in form of a strapless part that is possible as a whole is acoustically effective and that the work to be used a simple, application-related coordination of Porosity, flow resistance and inherent stability made possible lichen. Furthermore, through the appropriate design not just the interior of the air duct, but the surrounding outside space is also used for sound absorption, because both the inner and outer surface of the appropriately trained air duct to the scarf absorption are fully available.
Insgesamt ergibt sich also ein Luftführungskanal, der ei genstabil ist und keine äußere Abstützung, die im allge meinen eine schädliche Schallreflektion bewirkt, benötigt und der somit auf seiner gesamten Länge voll schall dämpfend wirksam ist.Overall, there is an air duct, the egg is gene stable and no external support, which in general mean harmful sound reflection, needed and therefore full sound over its entire length has a dampening effect.
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