DE3832583A1

DE3832583A1 - Schallabsorptions-daemm-elastomersystem

Info

Publication number: DE3832583A1
Application number: DE19883832583
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Eckwerth; Hans-Joachim Nitschke; Thomas Dipl Ing Tudrzierz; Rolf Dipl Ing Maier
Original assignee: Phoenix AG
Current assignee: Daimlerchrysler Ag 70567 Stuttgart De Phoenix AG
Priority date: 1987-09-29
Filing date: 1988-09-24
Publication date: 1989-04-13
Also published as: DE3832583C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei den im Motorraum von Fahrzeugen eingesetzten Absorbern handelt es sich überwiegend um Materialien auf Basis Schaum (DE-A-33 16 652) oder Vlies (DE-A-31 49 752). Bei einer eventuellen Verletzung der Oberfläche kann z. B. Wasser in das Material eindringen und nicht mehr vollständig abfließen. Die akustische Wirksamkeit wird dadurch gemindert. Bei eingedrungenem Wasser kann zudem in Verbindung mit Frost der Absorber bis zur vollständigen Unwirksamkeit beschädigt werden.

Aus der DE-A-34 26 028 ist ein mit Luft gefüllter Hohlkörper aus elastomerem Werkstoff für die Dämpfung von Schwingungen bekannt, wobei dieses System speziell zur Lagerung von Maschinen konzipiert wurde; jedoch für die akustische Dämpfung wenig geeignet ist.

Aus der DE-C-27 58 041 ist ein Absorber bekannt, der aus mindestens zwei übereinander angeordneten Kunststoffolien besteht, wobei mindestens eine Folie nebeneinander liegende becherförmige Vertiefungen aufweist. In den einzelnen Vertiefungen sind Luftvolumina eingeschlossen. Dieses System ist jedoch ausschließlich zur Lärmreduzierung an Arbeitsplätzen (z. B. Großraumbüros) entwickelt worden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schallabsorptions-Dämm- Elastomersystem für besonders hochbeanspruchte Verwendungsgebiete, wie KFZ-Motorraum, Radläufe und dergleichen zu entwickeln, das sich durch ein breitbandigeres Absorptionsverhalten auszeichnet, und selbst bei einem teilweisen Ausfall - verursacht durch äußere Einflüsse (z. B. durch eindringendes Wasser) - hochwirksam ist. Gelöst wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 (Variante A) oder des Anspruchs 2 (Variante B).

Durch die Ausbildung des erfindungsgemäßen Gegenstandes als Mehrkammersystem ist gewährleistet, daß bei Eindringen von Wasser durch eine undichte Stelle nur ein geringer Teil des Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystems funktionsunfähig wird. Diese Maßnahme allein reicht jedoch nicht aus. In Verbindung mit den strukturellen Besonderheiten, die den Varianten A und B zugrunde liegen, ist das Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem selbst bei einem teilweisen Ausfall hochwirksam.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme schematischer Zeichnungen näher erläutert. Dabei beziehen sich die

Fig. 1 bis 5 auf die Variante A sowie die

Fig. 6 und 7 auf Variante B.

Variante A

Nach Fig. 1 besteht der Schallabsorptions-Dämm- Elastomerkörper (1) aus einer Unterplatte (2), die ebenflächig ist, und aus einer Oberplatte (3), die Erhebungen (4, 5, 6) aufweist.

Die Erhebungen haben die gleiche Grundform (z. B. Pyramidenform mit viereckiger Grundfläche), die bei gleichem Anstiegswinkel verschiedene Grundflächen und Höhen aufweisen. Die Pyramiden zeichnen sich somit durch einen unterschiedlichen Raumbedarf aus. Die Luftkammern (7, 8, 9) sind voneinander getrennt (abgeschlossenes Luftkammersystem). Die Oberplatte ist mit der Unterplatte verklebt oder vulkanisiert. Bei einem Elastomerkörper mit beispielsweise dreißig pyramidenförmigen Erhebungen können sämtliche Erhebungen einen unterschiedlichen Raumbedarf aufweisen. Häufig genügt es jedoch, wenn dies nur gruppenweise zutrifft. Die Erhebungen (4, 5, 6) können also mehrmals auftreten. Von Bedeutung ist, daß hier wenigstens drei Gruppen von Pyramiden vorhanden sind, die sich durch einen unterschiedlichen Raumbedarf auszeichnen.

Nach Fig. 2 weisen die pyramidenförmigen Erhebungen (11, 12, 13) die gleiche Höhe auf, unterscheiden sich jedoch durch verschiedene Grundflächen und Anstiegswinkel und somit auch durch einen unterschiedlichen Raumbedarf.

Das Diagramm nach Fig. 3 zeigt die Absorptionswirkung (Ordinate: Absorptionsgrad; Abszisse: Frequenz in Hz) beispielsweise für eine Pyramidenstruktur (Elastomerdicke; 0,6 bis 1 mm; Aufbauprinzip gemäß Fig. 2) mit viereckiger Grundfläche, u. z. mit folgenden Dimensionierungen, wobei sich die Kantenlänge auf die der Grundfläche bezieht:

Höhe: 15 mm; Kantenlänge: 22 mm (Kurve 1)
Höhe: 15 mm; Kantenlänge: 40 mm (Kurve 2)

Durch eine Kombination von Pyramidenformen mit kleinerem/ größeren Volumen (hier bedingt durch unterschiedliche Grundflächen) läßt sich ein breitbandigeres Absorptionsverhalten erzielen.

Nach den Fig. 4 und 5 weisen die Oberplatten (15, 18) der Schallabsorptions-Dämm-Elastomerkörper (14, 17) ein Kombinationssystem von eckigen und runden Erhebungsformen auf. Während bei dem Elastomerkörper (14) jede Erhebung in Verbindung mit der Unterplatte (16) eine Einzelkammer umschließt, ist bei dem Elastomerkörper (17) die Anzahl der Kammern kleiner als die Anzahl der Erhebungen. So umschließen beispielsweise die beiden Erhebungen (19, 20) in Verbindung mit der Unterplatte (21) die Kammer (22).

Variante B

Fig. 6 zeigt ein Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem (23), bei dem die planflächige Unterplatte (24) und die Lamellen (25) einen einheitlichen Elastomerkörper bilden. Fünf Lamellen bilden hier ein Lamellenfeld. Der Elastomerkörper (23) weist hier 14 × 14 Lamellenfelder auf, die schachbrettartig angeordnet sind. Je nach Bedarf werden mehrere derartiger Matten aneinandergelegt. Die Oberplatte (hier nicht dargestellt) kann aus einer Folie bestehen. Damit nun bei einer Verletzung der Oberplatte eindringendes Wasser in seiner Ausbreitung gehindert wird, sollte auch der Elastomerkörper nach Variante B als Mehrkammersystem ausgebildet sein. Dabei kann eine Kammer vier Lamellenfelder (26, 27, 28, 29) einschließen. Da die Lamellen, vor allem wenn diese sehr dicht beieinander liegen, die Ausbreitung von eventuell eindringendem Wasser erschweren, genügt es häufig, wenn beispielsweise die in Fig. 6 dargestellte Matte mit 14 × 14 Lamellenfeldern von den angrenzenden Matten durch eine Wand (z. B. aus Folie) getrennt ist.

Die Oberplatte kann gegebenenfalls auch die Unterplatte des Elastomersystems nach Variante A sein (Kombinationssystem von A und B). In diesem Falle ist es nicht unbedingt erforderlich, den Elastomerkörper nach Variante B als Mehrkammersystem auszubilden.

Das Diagramm nach Fig. 7 (Ordinate: Verbesserung Δ L in dB gegenüber einer planflächigen Matte; Abszisse: Frequenz in Hz) macht deutlich, daß durch dieses System eine im Vergleich zu einer planflächigen Matte gleichen Flächengewichts erhebliche Verbesserungen in der Dämmwirkung erzielt werden.

Claims

1. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem, das einen Unter- und Oberplatte aufweist, zwischen denen sich eine Luftschicht befindet, wobei wenigstens eine der beiden Platten aus einem Elastomer besteht und der gesamte Körper im wesentlichen luftdicht abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß es als Mehrkammersystem ausgebildet ist und daß die Oberplatte Erhebungen aufweist, wobei wenigstens drei Gruppen von Erhebungen auftreten, die sich durch eine unterschiedliche Form und/oder einen unterschiedlichen Raumbedarf auszeichnen (Variante A).

2. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem, das eine Unter- und Oberplatte aufweist, zwischen denen sich eine Luftschicht befindet, wobei wenigstens eine der beiden Platten aus einem Elastomer besteht und der gesamte Körper im wesentlichen luftdicht abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß es zumeist als Mehrkammersystem ausgebildet ist und daß sich zwischen der Unter- und Oberplatte Lamellen befinden, wobei die Lamellenfelder schachbrettartig angeordnet sind (Variante B).

3. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen nur eine einzige Grundform aufweisen.

4. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen pyramiden- oder kegelförmig ausgebildet sind.

5. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Erhebungen gleiche Höhen, jedoch verschiedene Grundflächen und Anstiegswinkel aufweisen.

6. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Erhebungen gleiche Grundflächen, jedoch verschiedene Höhen und Anstiegswinkel aufweisen.

7. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Erhebungen gleiche Anstiegswinkel, jedoch verschiedene Grundflächen und Höhen aufweisen.

8. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Erhebungen verschiedene Höhen, Grundflächen und Anstiegswinkel aufweisen.

9. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen pyramidenstumpf- oder kegelstumpfförmig ausgebildet sind.

10. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Erhebungen gleiche Höhen und Grundflächen, jedoch einen verschiedenen Anstiegswinkel aufweisen.

11. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Erhebungen gleiche Höhen und Anstiegswinkel, jedoch verschiedene Grundflächen aufweisen.

12. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Erhebungen gleiche Grundflächen und Anstiegswinkel, jedoch verschiedene Höhen aufweisen.

13. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Erhebungen gleiche Höhen, jedoch verschiedene Grundflächen und Anstiegswinkel aufweisen.

14. Schallabsorptions-Dämm-Elastomer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Erhebungen verschiedenen Höhen, Grundflächen und Anstiegswinkel aufweisen.

15. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen kuppelförmig ausgebildet sind, u. z. mit unterschiedlicher Höhe und/ oder unterschiedlichem Radius.

16. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Erhebungen ein Kombinationssystem von eckigen und runden Formen sind, wobei die Höhen gleich und/oder verschieden sind.

17. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach den Ansprüchen 1, 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen gleiche und/oder verschiedene Wandstärken aufweisen.

18. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Kammern gleich der Anzahl der Erhebungen ist.

19. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Kammern kleiner als die Anzahl der Erhebungen ist.

20. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 18, oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern gleiches und/oder unterschiedliches Volumen aufweisen.

21. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 20, daurch gekennzeichnet, daß sowohl die Unter- als auch die Oberplatte aus elastomerem Werkstoff besteht.

22. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich die Oberplatte aus elastomerem Werkstoff, während die Unterplatte aus einem nichtelastomeren Werkstoff (beispielsweise aus einem Blech) besteht.

23. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberplatte mit der Unterplatte verklebt oder vulkanisiert ist.

24. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Feld bis zu zehn Lamellen aufweist.

25. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 2, oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Lamellen in jedem Feld gleich ist.

26. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 2, 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen gleiche und/oder verschiedene Stärken aufweisen.

27. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach einem der Ansprüche 2, 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterplatte und die Lamellen ein einheitliches Elastomersystem (Lamellenmatte) bilden.

28. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellenmatte mit einer ebenflächigen Oberplatte aus elastomerem oder nichtelastomerem Werkstoff abgedeckt ist.

29. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberplatte eine Folie mit einer Stärke bis zu 100 µ ist.

30. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberplatte die Unterplatte des Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystems nach Variante A ist.

31. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach einem der Ansprüche 2, 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kammer mehrere Lamellenfelder aufweist.

32. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer wenigstens vier Lamellenfelder aufweist.

33. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach Anspruch 31, oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern gleiches und/oder unterschiedliches Volumen aufweisen.

34. Schallabsorptions-Dämm-Elastomersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterplatte im wesentlichen ebenflächig ist.