DE3832583C2

DE3832583C2 -

Info

Publication number: DE3832583C2
Application number: DE19883832583
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 2000 Barsbuettel De Eckwerth; Hans-Joachim 2359 Stuvenborn De Nitschke; Thomas Dipl.-Ing. 2000 Hamburg De Tudrzierz; Rolf Dipl.-Ing. 7032 Sindelfingen De Maier
Original assignee: Phoenix AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimlerchrysler Ag 70567 Stuttgart De Phoenix AG
Priority date: 1987-09-29
Filing date: 1988-09-24
Publication date: 1993-04-29
Also published as: DE3832583A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung 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.

Zur Erzielung einer breitbandigen Schallabsorption auch bei relativ niedrigen Schallfrequenzen wird in der DE-A-33 13 001 eine schallabsorbierende Schicht vorgeschlagen, die aus einer porösen Grundschicht mit vorspringenden Bereichen, an denen eine der Grundschicht vorgeschaltete Folie befestigt ist, besteht. Diese Folie bildet dabei zusammen mit der Grundschicht Luftkammern unterschiedlicher Höhe, die bei tieferen Schallfrequenzen Membrankörper darstellen. Bei höheren Frequenzen ist die Folie schalltransparent, und die Schallabsorption erfolgt in der porösen Grundschicht. Nachteilig ist, daß diese poröse Grundschicht wie ein Schwamm Wasser aufnehmen kann, was dann zu einer ungünstigen Änderung des Schallabsorptionsverhaltens führen würde.

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.

Ein weiterer Luftresonator zur Raumschalldämpfung ist aus der DE-B-10 86 003 bekannt, dessen Wandungen aus einem Schaumkunststoff mit geschlossenen Poren besteht und der plattenförmig angeordnet ist, wobei zellenbildende Zwischenwände in Waben-, Kreuzgitter- oder ähnlicher Form vorhanden sind. Die Abdeckung ist mit einer Anzahl von Löchern versehen. Der Absorptionskörper ist somit nicht luftdicht geschlossen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schallabsorptions-Dämm- Elastomeranordnung für besonders hochbeanspruchte Verwendungsgebiete, wie KFZ-Motorraum, Radläufe und dergleichen zu entwickeln, die 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 der Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung funktionsunfähig wird. Diese Maßnahme allein reicht jedoch nicht aus. In Verbindung mit den strukturellen Besonderheiten, die den Varianten A und B zugrunde liegen, ist die Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung 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 3 auf die Variante A sowie die Fig. 4 und 5 auf die Variante B.

Variante A

Nach Fig. 1 besteht die Schallabsorptions-Dämm- Elastomeranordnung (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) der Anordnung (10) 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/ größerem Volumen (hier bedingt durch unterschiedliche Grundflächen) läßt sich ein breitbandigeres Absorptionsverhalten erzielen.

Variante B

Fig. 4 zeigt eine Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung (14), bei der die planflächige Unterplatte (15) und die Lamellen (16) einen einheitlichen Elastomerkörper bilden. Fünf Lamellen bilden hier ein Lamellenfeld. Die Anordnung (14) 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 die Anordnung nach Variante B als Mehrkammersystem ausgebildet sein. Dabei kann eine Kammer vier Lamellenfelder (17, 18, 19, 20) 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. 4 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 der Anordnung nach Variante A sein (Kombinationssystem von A und B). In diesem Falle ist es nicht unbedingt erforderlich, die Anordnung nach Variante B als Mehrkammersystem auszubilden.

Das Diagramm nach Fig. 5 (Ordinate: Verbesserung ΔL in dB gegenüber einer planflächigen Matte; Abszisse: Frequenz in Hz) macht deutlich, daß durch diese Anordnung eine im Vergleich zu einer planflächigen Matte gleichen Flächengewichts erhebliche Verbesserungen in der Dämmwirkung erzielt werden.

Claims

1. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung, die eine Unter- und Oberplatte aufweist, zwischen denen sich eine Luft schicht befindet, wobei wenigstens eine der beiden Platten aus einem Elastomer besteht, die Unterplatte im wesentlichen ebenflächig ist und der gesamte Körper im wesentlichen luftdicht abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung als Mehrkammersystem ausgebildet ist und daß die Oberplatte Erhebungen aufweist, wobei wenigstens drei Gruppen von Erhebungen auftreten, die sich bei gleicher pyramiden-, kegel-, pyramidenstumpf-, kegelstumpf- oder kuppelförmiger Grundform durch einen unterschiedlichen Raumbedarf auszeichnen (Variante A).

2. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung, das eine Unter- und Oberplatte aufweist, zwischen denen sich eine Luftschicht befindet, wobei wenigstens eine der beiden Platten aus einem Elastomer besteht, die Unterplatte im wesentlichen ebenflächig ist und der gesamte Körper im wesentlichen luftdicht abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung als Mehrkammersystem dergestalt ausgebildet ist, daß sich zwischen der Unter- und Oberplatte Lamellen befinden, wobei die Lamellenfelder hinsichtlich der Lamellenausrichtung unterschiedlich, schachbrettartig angeordnet sind und jedes Feld bis zu zehn Lamellen aufweist (Variante B).

3. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der pyramiden-, kegel-, pyramidenstumpf- oder kegelstumpfförmigen Erhebungen gleiche Höhen, jedoch verschiedene Grundflächen und Anstiegswinkel aufweisen.

4. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der pyramiden- oder kegelförmigen Erhebungen gleiche Grundflächen, jedoch verschiedene Höhen und Anstiegswinkel aufweisen.

5. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der pyramiden- oder kegelförmigen Erhebungen gleiche Anstiegswinkel, jedoch verschiedene Grundflächen und Höhen aufweisen.

6. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der pyramiden-, kegel-, pyramidenstumpf- oder kegelstumpfförmigen Erhebungen verschiedene Höhen, Grundflächen und Anstiegswinkel aufweisen.

7. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der pyramidenstumpf- oder kegelstumpfförmigen Erhebungen gleiche Höhen und Grundflächen, jedoch einen verschiedenen Anstiegswinkel aufweisen.

8. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der pyramidenstumpf- oder kegelstumpfförmigen Erhebungen gleiche Höhen und Anstiegswinkel, jedoch verschiedene Grundflächen aufweisen.

9. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der pyramidenstumpf- oder kegelstumpfförmigen Erhebungen gleiche Grundflächen und Anstiegswinkel, jedoch verschiedene Höhen aufweisen.

10. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kuppelförmigen Erhebungen unterschiedliche Höhen und/oder unterschiedlichen Radius aufweisen.

11. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach den Ansprüchen 1, 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen gleiche und/oder verschiedene Wandstärken aufweisen.

12. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Unter- als auch die Oberplatte aus elastomerem Werkstoff besteht.

13. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberplatte mit der Unterplatte verklebt oder vulkanisiert ist.

14. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Lamellen in jedem Feld gleich ist.

15. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 2 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen gleiche und/oder verschiedene Stärken aufweisen.

16. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach einem der Ansprüche 2, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterplatte und die Lamellen eine einheitliche elastomere Lamellenmatte bilden.

17. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellenmatte mit einer ebenflächigen Oberplatte aus elastomerem oder nichtelastomerem Werkstoff abgedeckt ist.

18. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberplatte eine Folie mit einer Stärke bis zu 100 µ ist.

19. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberplatte die Unterplatte der Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 1 (Variante A) ist.

20. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach einem der Ansprüche 2, 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kammer mehrere Lamellenfelder aufweist.

21. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer wenigstens vier Lamellenfelder aufweist.

22. Schallabsorptions-Dämm-Elastomeranordnung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern gleiches und/oder unterschiedliches Volumen aufweisen.