DE3624427C2 - - Google Patents
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- DE3624427C2 DE3624427C2 DE3624427A DE3624427A DE3624427C2 DE 3624427 C2 DE3624427 C2 DE 3624427C2 DE 3624427 A DE3624427 A DE 3624427A DE 3624427 A DE3624427 A DE 3624427A DE 3624427 C2 DE3624427 C2 DE 3624427C2
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Description
Die Erfindung betrifft ein adhäsives zerstörungsfrei entfern
bares Isolationssystem zur Schallisolation von Trennwänden,
insbesondere in Kraftfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des An
spruchs 1.
Das Isolationssystem zeigt, wie mit Hilfe einer adhäsiven
Beschichtung eine optimale Nutzung der akustischen Para
meter, z. B. in einem Masse-Feder-System erreicht werden
kann, das im wesentlichen aus Schaum oder Vlies besteht,
und zwar in Verbindung mit einer biegeweichen Schwer
schicht. Eine solche Anordnung wird vorzugsweise als Form
teil ausgebildet und hergestellt und wird zur Schallisola
tion im Stirn-Wand-Bodenbereich von Fahrzeugen, insbeson
dere Personenkraftfahrzeugen, verwendet. Durch das Auf
bringen des adhäsiven Isolationssystems wird im wesentli
chen durch die damit bewirkte Kopplung mit dem Untergrund,
nämlich einem Blech, der körperschalldämpfende Effekt des
an sich hochdämpfenden Schaums, der als Feder verwendet
wird, auf den Untergrund übertragen. Der Dämpfungseffekt
eines solchen adhäsiven Isolationssystems gemäß dem Haupt
patent ist so groß, daß die bisher sonst üblicherweise
einzubringenden körperschalldämpfenden Beläge zumindest
teilweise, im allgemeinen sogar vollständig, entbehrlich
werden. Bei dem adhäsiven Isolationssystem
ist die akustische Gesamtwirkung, d. h. der Ge
räuschkomfort, in einem damit ausgerüsteten Fahrzeug
derart hoch, daß die Gesamtwirkung auch dann nicht
verschlechtert wird, wenn die bisher üblichen im Regelfall
eingeschmolzenen Dämpfungsbeläge entfernt werden.
Durch das Isolationssystem werden die
Nachteile herkömmlicher Isolationssysteme überwunden. So war es
bisher bekannt (DE-OS 24 13 796), magnetisch haftende Dämp
fungsbeläge mit Einlagen aus Magneten zu versehen, um diese
entfernbar an einem Untergrund anbringen zu können. Jedoch
können die üblicherweise aufgebrachten schwachen magnetischen
Kräfte keine ausreichend große akustisch wirksame Kopplung zum
Untergrund bewirken. Dies beruht darauf, daß die Magnetkräfte
im wesentlichen immer in Richtung der Flächennormalen wirken
und daher keine ausreichend großen Tangentialkräfte übertragen
werden können, die zur Herbeiführung körperschalldämpfender
Effekte erforderlich sind. Darüber hinaus ist es bekannt (DE-AS
11 86 648) übliche Beläge für Körperschalldämpfung in Verbin
dung mit Luftschallabsorbern dadurch mit dem Untergrund zu
verbinden, daß eine Verklebung bewirkt wird. Ein derartiger
Belag ist nicht mehr zerstörungsfrei vom Untergrund entfernbar.
Üblicherweise wird jedoch im Fahrzeugbau ein solches Iso
lationssystem mit einem Teppich beschichtet, d. h. ein Tep
pich wird auf die Oberseite des Isolationssystems, hier auf
die dem Untergrund abgewandte Oberseite der Schwerschicht
entweder aufkaschiert oder aufgeklebt. Hierdurch aber geht
die erwünschte Biegeweichheit verloren, das System wird
vergleichsweise biegesteif.
Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
adhäsives Isolationssystem der eingangs genannten
Art so weiterzubilden, daß es auch bei aufgebrachtem
Teppich ohne Beeinträchtigung der akustisch günstigen Wir
kung biegeweich ausgeführt ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung wird darüber hinaus
überraschend die akustische Wirkung nicht nur beibehalten,
sondern sogar in aller Regel noch verbessert.
Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche
weitergebildet.
Dabei ist darauf hinzuweisen, daß es dem Durchschnitts
fachmann zwar bekannt ist, daß biegeweiche Anordnungen
akustisch günstige Eigenschaften besitzen, jedoch konnte
bisher kein Isolationssystem angegeben werden, das sowohl
ausreichend biegeweich ausgeführt ist und darüber hinaus
auch die gewünschten günstigen geräuschmindernden Ein
flüsse besitzt. Erst durch die anmeldungsgemäße Verknüp
fung eines adhäsiven Systems der eingangs genannten Art mit der
Entkopplung gemäß der vorliegenden Erfindung, d. h. durch
eine durch Ankopplung genutzte körperschalldämpfende Wirkung,
können die seit langem erwünschten Ergebnisse erzielt wer
den. Hierdurch werden gegenüber herkömmlichen serienmäßi
gen Ausstattungen von Kraftfahrzeugen deutliche Verbesse
rungen erzielt.
Akustische Wirkungen zeigen sich jedoch nicht nur in dem
im allgemeinen erwünschten niederfrequenten Bereich, in
dem hinsichtlich der Wirkung der Motorordnung
gedämpft wird. Die anmeldungsgemäße Entkopplung
bewirkt auch eine Luftschallabsorption im hochfrequenten
Bereich. Der hochfrequente Bereich ist jedoch für die Sil
benverständlichkeit (z. B. bei geführten Gesprächen) von
erheblicher Bedeutung. Somit ergibt sich, daß durch die
erfindungsgemäße Ausbildung des adhäsiven Isolations
systems mit Entkopplung nicht nur der Gesamtpegel der Ge
räusche in einem Fahrzeug abgesenkt, sondern auch die
Silbenverständlichkeit erheblich verbessert wird.
Darüber hinaus ist ferner von Vorteil, daß die Herstellung
eines adhäsiven Isolationssystems mit der anmeldungsge
mäßen Entkopplung zwischen dem Teppich und der Schwer
schicht des Isolationssystems auf keine technisch unlösba
ren Schwierigkeiten stößt, vielmehr ist eine anmeldungsge
mäße Kombination aus Schwerschicht, Entkoppler und Teppich
insgesamt tiefziehfähig, wobei üblich Zusatzteile, wie
z. B. Trittschutzauflagen, Absatzschoner oder dergleichen
in bisher üblicher Weise mittels Hochfrequenz
schweißverfahren auf die Teppichoberfläche aufgeschweißt
werden können. Auch sonst übliche Weiterbehand
lungsmaßnahmen wie Hinterschäumen oder dergleichen sind
bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten adhäsiven Isola
tionssystem wie bisher möglich.
Ansonsten kann der der Erfindung ganz allgemein zu
grunde liegende Gedanke eines adhäsiven zerstörungsfrei
entfernbaren Isolationssystems zur Schallisolation von
Trennwänden, insbesondere von Kraftfahrzeugen beispiels
weise auch dadurch realisiert werden, daß eine geeignete
Bitumenabmischung verwendet wird. Aus der einschlägigen
Literatur bzw. dem verfügbaren Prospektmaterial (vgl. z. B.
"Tabellen und Übersichten zur Anwendung von Shell-
Bitumen", Deutsche Shell AG, 1986) kann entnommen werden,
daß Bitumen als Klebemasse für Schall- und Wärmedämmstof
fen empfohlen wird. Bei dem erfindungsgemäßen adhäsiven
Isolationssystem sollen jedoch gerade keine Klebemassen
verwendet werden, sondern vielmehr adhäsive Beschichtun
gen. Deshalb wäre eine Materialabmischung erfoderlich,
die diesem Anspruch, vor allem auch unter Berücksichtigung
der Kältefestigkeit (Kälteflexibilität) gerecht wird. Wür
de z. B. der Wert für die Kältefestigkeit zu hoch liegen,
könnte bei Verwendung eines solchen Systems beim Fahrzeug
der gewünschte dämpfende Effekt nicht erreicht werden, da
sich dann die adhäsive Beschichtung bei niederen Außentem
peraturen, z. B. unterhalb des Gefrierpunktes, vom Blech-
Untergrund lösen würde, und die für den erfindungsgemäßen
Effekt erforderliche kraftschlüssige adhäsive Verbindung
nicht mehr gegeben wäre. Bei einer Bitumenabmischung der
in den Unteransprüchen angegebenen Art wird dieses Problem,
nämlich die Verbesserung der Kälteflexibilität, durch Zu
mischung von ataktischem Polypropylen (APP) erreicht. Die
Kälteflexibilität kann durch den Brechpunkt nach Fraaß ge
kennzeichnet werden, der aus den einschlägigen Tabellen
werken zu entnehmen ist.
Als gängige Bitumensorte sind in übergeordneten Begriffen
das sogenannte Destillierbitumen und das Oxidationsbitumen
bekannt, wobei das letztere auch als "geblasenes" Bitumen
bezeichnet wird und durch den im allgemeinen niedrigen
Brechpunkt günstigere Eigenschaften bei der Verwendung als
adhäsive Beschichtung aufweist, als z. B. Destillierbitu
men. Die Adhäsionsfähigkeit kann z. B. mit Hilfe des Kenn
wertes "Penetration" beschrieben werden, bei dem gemäß DIN
1995 die Eindringtiefe einer Nadel bei einer definierten
Kraft und 10 s Einwirkdauer auf den Bitumen-Prüfkörper er
mittelt wird. Penetrationswerte <15 kennzeichnen harte
Bitumensorten, Werte <80 dagegen sehr weiche Sorten. Als
für den vorgesehenen Zweck günstig haben sich Penetra
tionswerte im Bereich zwischen etwa 15 bis 40 erwiesen.
Wegen der häufig starken räumlichen Verformung der Ober
fläche der Schallisolationsteile, für die eine adhäsive
Beschichtung vorgenommen ist, bietet sich eine Verarbei
tung der APP-Bitumenmischung mit Hilfe einer Spritzanalge
an. Dazu wiederum ist das Mischungsverhältnis APP zu Bitu
men zu ermitteln, das sowohl günstige Verarbeitungsei
genschaften bewirkt als auch die erfindungsgemäß wesentli
che adhäsive Wirkung entfaltet. Die erforderliche Spritz
anlage muß auf ca. 220°C heizbar sein, damit das dann ver
flüssigte Material über Sprühdruck fein zerteilt auf die
zu beschichtende Oberfläche aufgebracht werden kann.
Mischungsverhältnisse APP zu Bitumen von 1 : 1 bis ca.
1 : 2 haben sich als mit einer solchen Spritzanlage nicht
verarbeitbar erwiesen. Ebenso erwies sich die Mischung APP
zu Bitumen von ca. 1 : 4 als sehr klebrig, so daß die Auf
gabe nicht gelöst werden konnte. Geeignet erwies sich da
gegen eine Abmischung von APP zu Bitumen im Verhältnis von
etwa 1 : 3.
Geeignet ist z. B. das Oxidationsbitumen Mexphalt R 85/25
in Abmischung mit ataktischem Polypropylen, Hoechst APP CR
mit den kennzeichnenden Daten: Viskosität in der Schmelze
bei 180°C von <50 000 mPa s und dem Penetrationswert 35
bis 55.
Zusätzlich werden Füllstoffe eingemischt, um das adhäsive
Verhalten ein abgestuft regulieren zu können. Hierzu eig
nen sich die in der Fachwelt bekannten anorganischen Mate
rialien. Außerdem sind Additive zuzufügen, wie z. B. Anti
oxidatien, um das Verspröden der Mischung zu verhindern.
Aus dem Stand der Technik ist es ferner bekannt, auch Ver
arbeitungshilfsmittel wie z. B. Wachs zuzusetzen.
In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung bei
spielhaft dargestellt. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 und 2 jeweils in unterschiedlicher Formgebung ein
auf einem durch ein profiliertes Blech gebildeten
Wandteil aufgebrachtes schalldämmendes adhäsives
Isolationssystem als Wandverkleidung mit über einen
Entkoppler aufgebrachtem Teppich.
Das den Wandteil 1 als Untergrund bildende Blech weist
Profilierungen auf, denen die als Formteil ausgebildete
Wandverkleidung, nämlich ein Isolationssystem 3 mit dar
über angeordnetem Teppich 8, folgt, wobei stets etwa glei
che Dicke der Wandverkleidung beibehalten ist. Die Wand
verkleidung ist auf dem Wandteil 1 haftend aufgebracht,
ohne einen Kleber verwenden zu müssen, und zwar mittels
einer adhäsiven Beschichtung 2 gemäß
einer entsprechenden Bitumenabmischung.
Die Wandverkleidung besteht aus einem Isolationssystem,
das, wie an sich bekannt,
aus einer sogenannten Feder 4, 5 aus Schaumvlies oder der
gleichen und einer eine Schwerschicht bildenden Masse 6
aus einem gefüllten Kunststoff besteht.
Örtlich unterschiedliches Schalldämmvermögen wird erreicht
durch eine teilflächig aufgebrachte adhäsive Beschichtung
2 der Feder 4, 5. Gegebenenfalls kann ein ganz
flächiges gleichmäßiges Schalldämmvermögen durch eine ent
sprechend ganzflächig aufgebrachte adhäsive Beschichtung 2
der Feder 4, 5 erreicht sein.
Die Adhäsionskräfte des Beschichtungsmaterials der Feder 4,
5 bzw. der Feder 4, 5 selbst kann bei der Herstellung des
Isolationssystems 3 praktisch stufenlos geändert werden,
nämlich durch eine entsprechende Steuerung des Mischungs
verhältnisses mit dem Vernetzungsmittel. Dabei ist bei im
wesentlichen gleichbleibender Dicke und örtlich unter
schiedlichem Schalldämmvermögen lediglich ein einziger
einfacher Arbeitsgang erforderlich, wobei gegebenenfalls
versteifende Abdeckungen zusätzlich aufzutragen sind.
Gemäß der Erfindung ist nun bei der Wandverkleidung zwi
schen der Schwerschicht 6 des Isolationssystems und dem
darauf angeordneten Teppich 8 ein Entkoppler 7 aus einem
weichelastischen überwiegend offenporigen Material vorge
sehen, vorzugsweise ein Schaumstoff oder einem akustisch
in gleicher Weise wirkenden Vlies bzw. Filz. Dieser Ent
koppler 7 ist als dünne Schicht mit einer Dicke im Bereich
von ca. 5 mm aufgebracht. Der erfindunsgemäß vorgesehene
Entkoppler 7 bewirkt, daß die sonst beobachtbare Verringe
rung der Biegeweichheit bei Aufbringen eines Teppichs auf
das Isolationssystem vermieden ist, wobei darüber hinaus
überraschend nicht nur die akustische Wirkung
beibehalten, sondern in der Regel sogar verbessert wird.
Darüber hinaus ist eine solche Anordnung in herkömm
licher Weise einfach verarbeitbar.
Claims (10)
1. Adhäsives zerstörungsfrei entfernbares Isolationssystem zur
Schallisolation von Trennwänden, insbesondere in Kraftfahr
zeugen,
bei dem zur Bewirkung einer kraftschlüssigen Verbindung
zwischen den nachgeschalteten Schichten (4, 5, 6) des Iso
lationssystems (3) und dem Untergrund (1) eine aus einem
stark untervernetzten Polyurethan vorgefertigte oder durch
Aufspritzen einer stark untervernetzten 2-Komponenten-Mi
schung hergestellte Materialschicht (adhäsive Beschichtung
2) vorliegt,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei auf dem Isolationssystem (3) aufgebrachten Teppich
(8) zwischen einer Schwerschicht (6) des Isolationssystems
(3) und dem Teppich (8) ein Entkoppler (7) aus weichelasti
schem überwiegend offenporigen Material angeordnet ist.
2. Adhäsives Isolationssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Entkoppler (7) aus Schaumstoff besteht.
3. Adhäsives Isolationssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Entkoppler aus akustisch wirksamem Vlies oder
Filz besteht.
4. Adhäsives Isolationssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Entkoppler (7) dünn im Bereich von ca. 5 mm
ausgebildet ist.
5. Adhäsives Isolationssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die durch die Adhäsionskräfte gebundenen
nachgeschalteten Schichten (4, 5, 6) akustisch
dämpfende Eigenschaften aufweisen.
6. Adhäsives Isolationssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die adhäsive Beschichtung (2) ganz- oder
teilflächig ausgeführt ist.
7. Adhäsives Isolationssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die adhäsive Beschichtung (2) mit biegesteifen
Abdeckungen aus Pappe, Kraftpapier, spritzbaren,
aushärtbaren Kunststoffen oder dergleichen versehen
ist.
8. Adhäsives Isolationssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Bewirken der kraftschlüssigen Verbindung,
statt dessen zwischen den nachgeschalteten Schichten
(4, 5, 6) des Isolationssystems (3) und dem Untergrund
(1) eine Abmischung aus Bitumen, vorzugsweise
Oxidationsbitumen und ataktischem Polypropylen (APP),
verwendet ist.
9. Adhäsives Isolationssystem nach Anspruch 8,
gekennzeichnet durch eine Abmischung
mit einem Verhältnis von ataktischem Polypropylen
(APP) zu Bitumen von etwa 1 : 3.
10. Adhäsives Isolationssystem nach Anspruch 8 oder 9,
gekennzeichnet durch eine Viskosität in
der Schmelze bei 180°C von 50 000 mPa s und einem
Penetrationswert nach DIN 1995 zwischen 15 und 55
vorzugsweise zwischen 35 und 55.
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