DE60008861T2

DE60008861T2 - Verfahren zur herstellung einer schalldämmenden platte mit widerstandschicht mit struktureigenschaften und zugehöriger platte.

Info

Publication number: DE60008861T2
Application number: DE60008861T
Authority: DE
Inventors: Robert Andre; Alain Porte; Herve Batard
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2020-12-22
Also published as: EP1157372B1; EP1157372A1; ES2217038T3; CA2365100A1; US20020157764A1; WO2001048734A1; FR2803078B1; CA2365100C; DE60008861D1; FR2803078A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalldämmplatte, die insbesondere dafür bestimmt ist, die Schallenergie von Gasströmen mit hoher Geschwindigkeit wenigstens teilweise zu absorbieren.
Die Erfindung wird in ihrer Anwendung auf die Herstellung von Platten zur Dämmung des Lärms, der im Besonderen von Luftstrahltriebwerken von Luftfahrzeugen an bestimmten Orten der Gondel erzeugt wird, beispielsweise am Eingang und am Ausgang des Bläserkanals, beschrieben, wobei jedoch selbstverständlich ist, dass die Erfindung in jeder anderen Umgebung Anwendung finden kann, in der es notwendig oder wünschenswert ist, eine Struktur vom Plattentyp zu verwenden, die ein geringes Gewicht, eine hohe Festigkeit und akustische Eigenschaften auf sich vereint.
Die Platte gemäß der Erfindung ist vom bekannten Typ, aus einem Verbundwerkstoff, der eine Wabenstruktur vom Bienenwabentyp umfasst, die auf der Seite des aerodynamischen Stroms von einer schalldämmenden Lage und auf der gegenüberliegenden Seite von einem Reflektor flankiert ist. Die Wabenstruktur kann einfach sein, d. h. mit einem einzigen Resonator oder mit einem einlagigen Wabenkern, oder aber mehrfach sein, d. h. mit übereinander geschichteten Resonatoren oder mit einem Wabenkern, der aus mehreren übereinander angeordneten Schichten gebildet ist, die durch Septa voneinander getrennt sind oder nicht.
Die schalldämmende Lage hat eine dissipative Funktion. Wenn sie von der Schallwelle durchquert wird, treten Reibungseffekte auf, durch die Schallenergie teilweise in Wärme umgewandelt wird. Die Wabenstruktur, die sich hinter der dämmenden Lage befindet, fängt diese Schallwelle durch die Zellen ein, die sich wie Wellenleiter senkrecht zur Oberfläche der Lage verhalten, wobei die Welle an dem Reflektor der Platte zurückgeworfen wird.
Um eine gute Schalldämmung zu erzielen ist muss eine gewisse Anzahl von Bedingungen erfüllt sein, wovon die wichtigsten eine gute Adäquatheit der Höhe der Zellen der Wabenstruktur hinsichtlich der Frequenzen der zu behandelnden Schallwelle und die Anpassung der Impedanz der Widerstandsschichten (Septum und Vorderseite) sind, derart, dass sie bei den Frequenzen, die von Interesse sind, eine maximale Dissipation erzeugen.
Folglich ist es wesentlich, eine optimale akustische Homogenität sowohl hinsichtlich der dämmenden Lagen als auch hinsichtlich der Wabenstruktur zu haben. Außerdem sollte eine derartige Platte – wegen ihrer Umgebung – schwierigen Einsatzbedingungen standhalten. Insbesondere sollte selbst bei Auftreten eines starken Unterdrucks nicht die Gefahr der Ablösung der dämmenden Lage bestehen, und sie sollte abtragungs- oder abrieb- sowie korrosionsbeständig sein, eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen und die Energie von einem mechanischen Stoß absorbieren können.
Selbstverständlich sollte eine derartige Platte auch strukturgebende Eigenschaften besitzen, die ausreichen, um insbesondere die aerodynamischen Kräfte, die Trägheitskräfte und jene Kräfte, die mit der Wartung der Gondel im Zusammenhang stehen, aufzunehmen und in Richtung der Konstruktionsverbindungen Gondel/Motor zu übertragen.
Der Oberflächenzustand der dämmenden Lage sollte schließlich den aerodynamischen Anforderungen der Umgebung genügen.
Die bekannten Schalldämmplatten, vor allem jene, die an Luftstrahltriebwerksgondeln verwendet werden, erfüllen auf eine mehr oder weniger glückliche Weise die Gesamtheit der oben angeführten Anforderungen.
Von diesen Platten, die alle auf der Grundlage des gleichen Prinzips einer Resonanzstruktur aufgebaut sind, die eine vordere dämmende Lage und eine Wabenstruktur umfasst, die durch einen hinteren Reflektor abgeschlossen ist, können jene angeführt werden, die eine so genannte nichtlineare Verarbeitung mit nur einem Freiheitsgrad anwenden und beispielsweise in dem europäischen Patent EP 0 038 746 , auf den Namen des Anmelders erteilt, dargestellt sind.
Eine derartige Platte umfasst eine Bienenwabenstruktur, die auf der einen Seite von einer schalldämmenden Lage, die aus einem steifen und dünnen Flechtwerk aus einem Verbundwerkstoff gebildet ist, und auf der anderen Seite von einem Reflektor flankiert wird.
Eine derartige Struktur weist den Vorteil einer guten Beherrschung des prozentualen Anteils der offenen Oberfläche der dämmenden Schicht auf, da das Flechtwerk aus orthogonalen Gespinsten von Fasern, beispielsweise Kohlenstofffasern, gebildet ist, die dazwischen Öffnungen abgrenzen, deren Größe beim Imprägnieren der Fasern mit Hilfe eines wärmehärtbaren Harzes und beim anschließenden Aushärten des Harzes, wobei das Gewebe einer Formgebung unter Druck und unter Temperatur unterworfen wird, um das steife und dünne Flechtwerk zu erhalten, eingestellt werden kann.
Die auf diese Weise erhaltene dämmende Lage zeigt außerdem eine gute konstruktive Festigkeit und weist schließlich den Vorteil auf, dass sie eine einschichtige Komponente sein kann.
Jedoch sind auch ihre Nachteile bedeutend. Diese dämmende Lage weist eine starke akustische Nichtlinearität auf, die bewirkt, dass sich ihre Impedanz an der Oberfläche in signifikanter Weise mit dem Schallpegel ändert.
Außerdem wird bei diesem Lagentyp die streifende Strömung ein Phänomen der Verengung der Luftdurchgangsquerschnitte in den Löchern erzeugen. Der akustische Wirkwiderstand dieser Lage wird ebenfalls von der Geschwindigkeit dieser streifenden Strömung abhängen.
Außerdem weist die dämmende Lage ein Frequenzfenster eingeschränkter Wirksamkeit sowie eine geringe Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Abtragung auf.
Gemäß einer anderen Art und Weise der Verarbeitung, die als linear bezeichnet wird, ebenfalls einen Freiheitsgrad aufweist und beispielsweise in dem Dokument GB 2 130 963 dargestellt ist, wird die dämmende Lage aus zwei Komponenten, nämlich aus einer strukturgebenden Lage, der Wabenseite, und aus einer mikroporösen Lage an der Oberfläche gebildet.
Die strukturgebende Lage ist aus einem Kohlenstofffasergewebe mit verhältnismäßig großen Maschen gebildet, die einen Öffnungsanteil von ungefähr 30% der Gesamtoberfläche der Lage definieren.
Die mikroporöse Oberflächenlage ist ein Gewebe mit feinen Maschen aus Mineral- oder Kunstfasern oder ein metallisches Gewebe, das der Schalldämpfung dient.
Die Vorteile einer derartigen Struktur sind die Einstellbarkeit des akustischen Wirkwiderstands der dämmenden Lage durch Variieren der zwei Komponenten dieser Letzteren, wobei die Verminderung der akustischen Nichtlinearität eine geringere Abhängigkeit des akustischen Wirkwiderstands gegenüber dem Schallpegel und der Geschwindigkeit der Strömung tangential zur Oberfläche der dämmenden Lage zur Folge hat. Außerdem wird ein Frequenzfenster der Wirksamkeit erhalten, das im Vergleich zur Lösung des Standes der Technik weiter ist.
Hingegen weist eine derartige Struktur den wesentlichen Nachteil eines zusätzlichen Fügens auf, was auf Grund der Beschaffenheit der dämmenden Lage aus zwei Komponenten hinsichtlich der Zeit und des Aufwands von Nachteil ist. Wenn die schwierigeren Bedingungen beim Zusammenfügen dieser Struktur nicht gut beherrscht werden, besteht die Gefahr der akustischen Inhomogenität sowie des Ablösens der dämmenden Lage.
Schließlich besteht auch die Gefahr der Korrosion der freiliegenden mikroporösen Lage, weshalb Einschränkungen bei der Werkstoffwahl geboten sind.
Nach einer dritten Verarbeitungstechnik, die als Verarbeitungstechnik mit doppeltem Freiheitsgrad bezeichnet wird, umfasst die Platte eine dämmende Lage an der Oberfläche, zwei übereinander liegende Bienenwaben, die durch eine dämmende Lage, die im Allgemeinen mikroporös ist, das so genannte Septum, voneinander getrennt sind, und einen Reflektor.
Die Vorteile dieser Struktur sind der Erhalt eines sehr großen Frequenzfensters der Wirksamkeit, die Einstellbarkeit des akustischen Wirkwiderstands durch Variieren der zwei dämmenden Lagen, die schwache oder mäßige akustische Nichtlinearität.
Hingegen lässt das Platzieren der zwei Wabenstrukturen, die übereinander gelegt und mittels einer dämmenden Lage voneinander getrennt werden, den Fertigungsprozess länger und aufwändiger werden und bringt die Gefahr von akustischen Inhomogenitäten mit sich, die durch mögliche Falschausrichtungen der Bienenwaben herbeigeführt werden können, die zu den Wirkungen des Klebstoffs hinzukommen, sowie die Schallausbreitung die Bereiche der Fehlausrichtung durchquert.
Schließlich ist aus dem Dokument EP 0 911 803 eine Schalldämmplatte bekannt, die aus einem Verbundwerkstoff gebildet ist und eine Wabenstruktur aufweist, die auf der einen Seite von einem Reflektor und auf der anderen Seite von einem Metallgewebe flankiert ist, das seinerseits mit einer durchlochten Metallfolie bedeckt ist.
Eine derartige Anordnung ermöglicht, Platten zu erhalten, bei denen die Fläche, die aerodynamischen Strömungen ausgesetzt und durch die Vereinigung Metallgewebe/perforierte Metallfolie definiert ist, gute akustische Eigenschaften und gleichzeitig gute strukturgebende Eigenschaften aufweist.
Jedoch können derartige Platten erhebliche Nachteile aufweisen, vor allem, wenn sie eine ausgeprägte Wölbung besitzen, was insbesondere bei Platten für den Eingang und den Ausgang des Bläserkanals der Fall ist.
Gemäß dem Dokument EP 0 911 803 wird nämlich die Metallfolie zunächst hergestellt, dann durchlocht, bevor sie über der Baugruppe, die im Übrigen aus der Wabenstruktur, dem Reflektor und dem Metallgewebe hergestellt ist, platziert und in Form gebracht wird.
Wegen der Form der Platte, die nicht rotationssymmetrisch ist und Konvexitäten oder Konkavitäten aufweisen kann, die ausgeprägt sein können, wird die Formgebung der zuvor durchlochten Folie lokale Verformungen von Teilen der Folie und folglich von Löchern, die sich in diesen Teilen befinden, mit sich bringen. Diese Verformungen können den Querschnitt der Löcher und folglich den lokalen Porositätsgrad der durchlochten Folie wesentlich verändern und auf diese Weise eine Inhomogenität der Porosität der Folie erzeugen, die ihrer Wirksamkeit in Bezug auf die Schalldämmung abträglich ist.
Außerdem ist eine derartige Formgebung schwierig, denn die Folie ist verhältnismäßig steif.
Schließlich liegt es allgemein im Wesen aller Platten vom Metalltyp, was auf den Fall der oben angeführten Platte zutrifft, dass sie hinsichtlich der Korrosion Probleme bereiten.
Die Erfindung hat zum Ziel, die verschiedenen Nachteile dieser bekannten Techniken zu beheben, indem sie ein Verfahren zum Herstellen einer Schalldämmplatte des Typs geschafft, der eine Wabenstruktur besitzt, die auf einer Seite von einem Reflektor und auf der anderen Seite von einer schalldämmenden Lage mit zwei Komponenten mit akustischer Eigenschaft bzw. mit strukturgebender Eigenschaft flankiert ist, wodurch es möglich ist, Platten mit einer komplizierten Form, insbesondere mit sich ändernden Wölbungen, die beträchtlich sein können, und vor allem Platten aus einem Stück, die im Allgemeinen ringförmig mit oder ohne Lasche sind, wie etwa jene, die für den Eingang und den Ausgang des Bläserkanals von Gondeln bestimmt sind, zu erhalten, die sehr gute Festigkeitseigenschaften und gleichzeitig optimale akustische Eigenschaften aufweisen.
Dazu hat die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Schalldämmplatte gemäß dem Anspruch 1 zum Gegenstand, wobei die Schalldämmplatte eine Wabenstruktur besitzt, die auf einer Seite von einem Reflektor und auf der anderen Seite von einer schalldämmenden Lage mit zwei Komponenten mit akustischer Eigenschaft bzw. mit strukturgebender Eigenschaft flankiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, auf einer Form (M) mit für die Platte geeigneter Form anzuordnen:

– Fasern, die mit einem thermoplastischen oder wärmehärtenden Harz vorimprägniert sind und eine Lage mit strukturgebender Eigenschaft bilden, wobei die Lage durch Strecken bzw. Drapieren, Wickeln oder Banderolieren bzw. Umschnüren in der Weise gebildet wird, dass sie einen offenen Oberflächenanteil in der Größenordnung von 30% der gesamten freiliegenden Oberfläche aufweist,
– eine Lage mit akustischer Eigenschaft auf der Lage mit strukturgebender Eigenschaft, wobei die Lage mit akustischer Eigenschaft durch eine mikroporöses Textilelement gebildet ist, das eine Dicke in der Größenordnung eines Zehntels jener der strukturgebenden Schicht hat, und
– die Wabenstruktur und den Reflektor, eventuell unter Hinzufügung eines Klebstoffs zwischen den Komponenten,
– wobei am Ende wenigstens eines der obigen Anordnungsschritte we nigstens ein Einbrennschritt im Autoklaven ausgeführt wird.

Das Verfahren der Erfindung ermöglicht, durch die sehr gute Homogenität des Porositätsgrades der schalldämmenden Lage, der präzise festgelegt werden kann, eine schalldämmende Lage mit außerordentlichen akustischen und strukturgebenden Eigenschaften zu erzielen, vor allem was die Wirksamkeit der Schalldämmung anbelangt.
Die Tatsache, dass vorimprägnierte Fäden verwendet werden, die eine Formgebung über einer Form erfahren, ermöglicht nämlich nicht nur, komplizierte Formen herzustellen, die ausgeprägte Wölbungen aufweisen können, sondern vor allem ein sehr gutes Beherrschen der Porosität der Lage mit strukturgebender Eigenschaft.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Lage mit strukturgebender Eigenschaft die erforderliche Porosität im Fall eines Gewebes durch die Wahl des Abstandes der Fäden beim Weben gegeben, wobei die Geschmeidigkeit des Gewebes ein Anschmiegen an die Gestalt der Form ermöglicht, ohne die Maschen des Gewebes wesentlich zu verformen.
Im Fall von gewickelten oder banderolierten Fäden ermöglicht das Einstellen des Abstandes der Fäden, in präziser Weise den Porositätsgrad einzustellen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Lage mit strukturgebender Eigenschaft die erforderliche Porosität durch Lochen der Lage nach dem Einbrennen im Autoklaven verliehen.
Da das Lochen mit genauen Durchmessern und in einem geformten und starren Teil erfolgt, ist die Beherrschung der Porosität auf ideale Weise sichergestellt.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Lage mit strukturgebender Eigenschaft vorteilhaft und zwecks Verstärkung aus mehreren Gelegen gekreuzter Fäden gebildet, wobei die Gelege beiderseits der Lage mit akustischer Eigenschaft angeordnet ist.
Außerdem hat die Erfindung Platten zum Gegenstand, die nach dem oben angegebenen Verfahren erhalten werden.
Weitere Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung hervorgehen, wobei die Beschreibung lediglich beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnung gegeben ist, worin
1 eine schematische auseinandergezogene Schnittansicht einer Plattenstruktur ist, die nach dem Verfahren der Erfindung erhalten wird;
2 eine ähnliche Schnittansicht ist, die eine weitere Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung zeigt;
3 eine Teilansicht von oben der Lage mit strukturgebender Eigenschaft der Platte von 2 ist;
4a bis 4e verschiedene Schritte der Herstellung einer Platte des Typs von 1 zeigen,
5 eine Teilschnittansicht ist, die eine Verfahrensweise für das Kleben der zwei Komponenten umfassenden schalldämmenden Lage auf die Wabenstruktur zeigt, und
6 eine Teilschnittansicht ist, die eine Variante des von 2 veranschaulichten Verfahrens zeigt.
Genauer ist die Platte einteilig, ringförmig, ohne Lasche oder mit einer einzigen Lasche und mit Hilfe einer in 1 symbolisch als M dargestellten Form hergestellt, deren Gestalt und Abmessungen an jene der zu erzielenden Platte angepasst sind und über welche die aufeinander folgenden Lagen der Platte drapiert, gewickelt oder banderoliert werden.
Die erste dieser Lagen ist eine Lage mit strukturgebender Eigenschaft 1a, auf der anschließend eine Lage mit akustischer Eigenschaft 1b angeordnet wird, wobei die Gesamtheit 1a–1b die zwei Komponenten einer so genannten schalldämmenden Lage 1 bildet, auf welcher eine Wabenstruktur 2 angeordnet wird, die wie veranschaulicht einfach ist oder die wie weiter oben erwähnt mehrfach ist.
Schließlich wird über der Wabenstruktur 2 ein herkömmlicher Reflektor 3 angeordnet.
Gemäß der Erfindung ist die Lage mit strukturgebender Eigenschaft 1a aus Fäden gebildet, die mit einem geeigneten thermoplastischen oder wärmehärtenden Harz vorimprägniert sind. Unter Fäden werden Fäden, Fasern, Gespinste in Form eine Bands mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt aus Kohlenstoff, Glas, "Kevlar" oder andere mineralische oder organische, natürliche oder synthetische Fasern verstanden.
Die Lage mit akustischer Eigenschaft 1b ist aus einem sehr feinen Gewebe aus Kohlenstofffasern, Glasfasern, "Kevlar"-Fasern oder anderen mineralischen oder organischen, natürlichen oder synthetischen, trockenen oder vorimprägnierten Fasern gebildet.
Die Wabenstruktur 2 ist beispielsweise ein Papier aus Aramidfasern, wie etwa jenes, das im Handel als "NOMEX" bezeichnet wird.
In der von 1 veranschaulichten Ausführungsform wird die Lage mit strukturgebender Eigenschaft, die aus einem über die Form M drapierten Gewebe oder aus Fäden besteht, die durch Umwickeln oder Banderolieren abgelegt werden, hergestellt und anschließend durch Erwärmen in einem Autoklaven polymerisiert.
Auf diese Weise wird ein steifes, glattes und geformtes Verbundblech erzielt, das dann entsprechend dem angestrebten offenen Oberflächenanteil durchlocht wird.
Dieser Anteil der offenen Oberfläche ist vorteilhaft in der Größenordnung von 30% der freiliegenden Oberfläche der Lage 1a.
Die zu diesem Zweck in der Lage 1a verwirklichten Lochungen 4 weisen vorzugsweise ein Verhältnis zwischen dem Durchmesser und der Dicke der Lage 1a auf, das größer als 1 ist, um die negativen Wirkungen der akustischen Nichtlinearität abzuschwächen.
Die Lochungen 4 werden mit verschiedenen mechanischen Mitteln, mittels Laser oder durch Elektroerosion hergestellt.
Nach dem Herstellen der Löcher wird, wobei die Lage 1a immer noch auf der Form M angeordnet bleibt, die Lage mit akustischer Eigenschaft 1b platziert, wobei dazwischen gegebenenfalls eine Klebstoffschicht 5 angeordnet wird, danach wird die Wabenstruktur 2 platziert, wobei dazwischen gegebenenfalls eine zweite Klebstoffschicht 6 angeordnet wird, und schließlich der Reflektor 3.
Nach dem Platzieren der Lagen 1b und 5 kann eine zweite Polymerisation durch Erwärmen in einem Autoklaven erfolgen, und danach kann eine dritte Polymerisation durch Erwärmen in einem Autoklaven nach dem Platzieren der Lagen 2 und 3 erfolgen, wobei vorteilhaft ein Vernetzungsklebstoff zwischen den Schichten 2 und 3 eingefügt wird. Schließlich wird die Form M herausgezogen, um die fertig gestellte Platte freizugeben.
Die Wahl der Klebstoffe 5 und 6 und die Modalitäten ihres Aufbringens sowie die Wahl des Gewebes der Lage 1b und die Modalitäten der Polymerisation werden so festgelegt, dass nach dem Kleben ein Anteil der offenen Oberfläche der Lage 1b erhalten wird, der dem angestrebten Anteil entspricht, d. h. dass der dämmenden Lage 1 der geforderte Nichtlinearitätsfaktor verliehen wird.
Die Ausführungsform von 2 ist jener von 1 ähnlich, nur dass die Lage mit strukturgebender Eigenschaft 1'a der schalldämmenden Zweikomponenten-Lage 1' aus Fasergespinsten gebildet ist, die entlang einem Geweberaster abgelegt sind, und zwar aus Kett-Vorgarnen 7 und Schuss-Vorgarnen 8, wobei die auf diese Weise hergestellte Maschenstruktur rechteckige oder quadratische Durchgangsöffnungen 9 definiert, die ungefähr 30% der Oberfläche der Lage 1'a bilden.
Die Fasern der Vorgarne 7, 8 können von dem weiter oben angegebenen Typ, trocken oder vorimprägniert, sein. Die Vorgarne 7, 8 werden durch Wickeln, Banderolieren oder manuelles Ablegen oder nicht über einer (nicht gezeigten) Form, die der Form M von 1 ähnlich ist, einheitlich aufgebracht. Danach erfolgt eine Polymerisation.
Der Abstand zwischen den Vorgarnen 7, 8 und die Polymerisationsbedingungen werden so festgelegt, dass der Lage 1'a der geforderte Nichtlinearitätsfaktor verliehen wird.
Bei den in 1 und 2 gezeigten Beispielen ist die Dicke der Lage mit strukturgebender Eigenschaft 1a, 1'a in der Größenordnung der zehnfachen Dicke der Lage mit akustischer Eigenschaft 1b, 1'b.
Es wird angemerkt, dass die Lage mit strukturgebender Eigenschaft 1a aus mehreren Schichten vorimprägnierter Fasern oder aus mehreren übereinander liegenden Gelegen aus gewickelten oder banderolierten vorimprägnierten Fasern gebildet sein kann.
Obwohl die schalldämmenden Lagen (1, 1') der Platten gemäß der Erfindung aus zwei Komponenten gebildet sind, weisen sie dennoch hervorragende mechanische Eigenschaften auf.
Die Werkstoffe der zwei Komponenten, der strukturgebenden und der akustischen Komponente, sind nämlich völlig gleich, stimmen überein, eignen sich gut für ein Kleben und bilden nach der Polymerisation ein einziges Verbundblech mit einer Gefahr des Ablösens von nahezu null und einer hohen Abtragungs-, Abrieb- und Schlagfestigkeit, wobei es überdies problemlos zu reparieren ist.
Außerdem weisen die schalldämmenden Lagen auf Grund der präzisen Steuerung ihrer Porositätsgrades während der Herstellung ein sehr gutes akustisches Verhalten auf, vor allem was die Nichtlinearität anbelangt, und ihre Impedanz ist nicht von der Machzahl der streifenden Strömung abhängig.
Die Platten gemäß der Erfindung sind außerdem einfach und leicht zu verwirklichen.
4a bis 4d veranschaulichen eine Ausführungsform einer Platte des Typs von 1 auf einer (nicht gezeigten ) Form, die der Form M ähnlich ist.
Nach dem Aufbau und der Formgebung der strukturgebenden Komponente 1a mit dem angestrebten offenen Oberflächenanteil von beispielsweise 30% wird die Schicht Vernetzungsklebstoff 5 aufgebracht (4a), anschließend wird die schalldämmende Schicht 1b (4b) platziert, und es wird unter Wärme und Druck polymerisiert, um die beiden Lagen 1a und 1b zusammenzufügen.
Danach wird der Vernetzungsklebstoff 6 auf die Wabenstruktur 2 aufgebracht (4c).
Schließlich (4d) werden sämtliche Elemente der Platte durch einen neuen Polymerisationsschritt unter Druck und Wärme zusammengefügt, wobei außerdem ein Klebstoff 10 auf der andere Seite des Wabenkerns am Ort der unteren Enden der Zellen aufgebracht wird, um die reflektierende Lage 3 anzukleben, die ein- oder mehrschichtig ist und deren Aufbau herkömmlich ist.
Durch die starke Porosität der schalldämmenden Lage 1b wird eine sehr gute Haftfestigkeit zwischen der Bienenwabe 2 und der Lage 1b erzielt.
Der Klebstoff diffundiert nämlich gut in die poröse Masse der Lage 1b, und die Klebeverbindung zwischen dem Rand am Ende der Zellenwände der Bienenwabe 2 und der gegenüberliegenden Fläche der Lage 1b wird unter Ausbildung guter Anschlussbrücken am Ort der unteren Enden der Bienenwabenzelle, die Verbindungen mit einem Querschnitt definieren, der mit Annäherung an die Fläche der Lage 1b nach und nach zunimmt, hergestellt.
Außerdem ist anzumerken, dass die Erfindung ganz allgemein ermöglicht, der akustischen Komponente (Lage 1b) eine sehr geringe Dicke zu verleihen, die deutlich kleiner als jene der strukturgebenden Lage 1a ist. Beispielsweise könnte die Lage 1a eine Dicke von einem Millimeter haben, während die Dicke der Lage 1b ohne eine Verschlechterung ihrer akustischen Eigenschaften auf 0,1 Millimeter verringert werden könnte.
4e veranschaulicht eine Ausführungsvariante des Zusammenfügens der Lagen 1a, 1b und 2, bei welcher der Vernetzungsklebstoff 5 zwischen den Lagen 1a und 1b weggelassen ist. Auf Grund der geringen Dicke und der starken Porosität der schalldämmenden Lage 1b ist es nämlich möglich, nur den Klebstoff 6 auf die Fläche aufzubringen, die die Bienenwabe 2 aufnimmt.
Wie in 5 veranschaulicht ist, wandert der Klebstoff 6 während der Polymerisation in die gesamte Dicke der porösen Lage 1b und gelangt in Kontakt mit der Fläche, die der äußeren strukturgebenden Lage 1a gegenüberliegt. Die Gesamtheit 1a, 1b, 2 ist folglich in stabiler Weise fixiert.
Bei dieser Gesamtheit wird der einzige verwendete Klebstoff (6) nur am Ort der unteren Enden der Zellen der Bienenwabe 2 aufgebracht, wodurch das Verschließen der Durchgangsöffnungen 4 durch die strukturgebende Lage 1a nur auf die Bereiche gegenüber den unteren Enden der Zelle beschränkt wird.
Die von 4a bis 4e veranschaulichte Technik kann bei den verschiedenen Strukturvarianten der Platte, die weiter oben beschrieben worden sind, verwendet werden.
Diese Technik ermöglicht problemlos, Schalldämmplatten mit leistungsstarken und homogenen Festigkeitseigenschaften zu entwerfen und herzustellen, die für verschiedene Umgebungen ausgelegt sind, vor allem für jene, die weiter oben erwähnt worden sind, wie etwa die Gondeln von Luftstrahltriebwerken.
Außerdem ist in 5 eine Ausführungsvariante der Löcher 4 der strukturgebenden Lage 1a bei ihrer Lochung gezeigt, nach welcher der äußere Ausgang der Löcher 4 durch jedes geeignete Mittel vorteilhaft erweitert ist, wie unter 11 gezeigt ist, damit die akustische Linearität verbessert wird.
6 veranschaulicht eine weitere Ausführungsvariante des Verfahrens der Erfindung, nach der die Lage mit strukturgebender Eigenschaft verstärkt wird. Dazu wird die Lage mit strukturgebender Eigenschaft aus mehreren Gelegen gekreuzter vorimprägnierter Fäden gebildet, die beiderseits der Lage mit akustischer Eigenschaft 1''b angeordnet werden.
Im linken Teil der 6 ist eine erste Anordnung von zwei Gelegen gekreuzter Fäden, bzw. von einem Gelege 13 aus Kettfäden, das zuerst auf einer (nicht gezeigten) Form, die der Form M von 1 ähnlich ist, abgelegt wird, und von einem Gelege 14 aus Schussfäden, das über der Lage 1''b, d. h. nach dieser Letzteren, abgelegt wird, gezeigt.
Im rechten Teil der 6 ist eine zweite Anordnung von drei Gelegen, nämlich von zwei gekreuzten Gelegen entsprechend einem Gewebeschuss 15, die zuerst auf der Form abgelegt werden, und von einem dritten Gelege 16, dessen Fäden parallel zu den Fäden eines der Schussgelege 15 sind, das über der Lage mit akustischer Eigenschaft 1''b abgelegt wird, gezeigt.
Die Gesamtheit der Komponenten 13, 14, 15, 16, 1''b bildet folglich eine schalldämmende Schicht 1'', die strukturgebende und gleichzeitig akustische Eigenschaften aufweist.
Diese Gesamtheit wird unter Druck polymerisiert, bevor die weiteren Komponenten 2, 3 angeordnet werden.
Der Abstand der Fäden der Gelege 13, 14, 15, 16, die durch Wickeln oder Banderolieren abgelegt werden, bestimmt den Porositätsgrad der Schicht 1''.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Schalldämmplatte, die eine Wabenstruktur (2) besitzt, die auf einer Seite von einem Reflektor (3) und auf der anderen Seite von einer schallbeständigen Lage (1, 1', 1'') mit zwei Komponenten mit akustischer Eigenschaft bzw. mit strukturgebender Eigenschaft abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, auf einer Form (M) mit für die Tafel geeigneter Form anzuordnen: – Fasern die mit einem thermoplastischen oder wärmehärtenden Harz vorimprägniert sind und eine Lage (1a, 1'a, 13, 15) mit strukturgebender Eigenschaft bilden, wobei die Lage durch Strecken, Wickeln oder Umschnüren in der Weise gebildet wird, dass sie einen offenen Oberflächenanteil in der Größenordnung von 30% der freiliegenden Oberfläche aufweist, – eine Schicht mit akustischer Eigenschaft auf der Schicht mit strukturgebender Eigenschaft, wobei die Schicht mit akustischer Eigenschaft durch ein mikroporöses Textilelement gebildet ist, das eine Dicke in der Größenordnung eines Zehntels jener der strukturgebenden Schicht hat, und – die Wabenstruktur und den Reflektor, eventuell unter Hinzufügung eines Klebstoffs zwischen den Komponenten, – wobei am Ende wenigstens eines der obigen Anordnungsschritte wenigstens ein Einbrennschritt im Autoklaven ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lage (1'a) mit strukturgebender Eigenschaft die erforderliche Porosität durch Beabstandung der Fäden (7, 8) beim Weben oder bei der Wicklung oder der Umschnürung der Fäden verliehen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lage (1a) mit strukturgebender Eigenschaft die erforderliche Porosität durch Lochen der Lage nach dem Einbrennen im Autoklaven verliehen wird, wobei anschließend die Lage (1b) mit akustischer Eigenschaft angeordnet wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage (1'a) mit strukturgebender Eigenschaft und die Lage (1'b) mit aku stischer Eigenschaft unter eventueller Einfügung eines Vernetzungsklebstoffs (5) und unter Ausführung eines Einbrennens im Autoklaven zusammengefügt werden, wobei die Gesamtheit anschließend zu der Struktur mit Wabenkern (2) und zu dem Reflektor (3) unter eventueller Einfügung eines Vernetzungsklebstoffs (6) und unter erneutem Einbrennen im Autoklaven zusammengefügt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage mit strukturgebender Eigenschaft durch mehrere Bündel gekreuzter Fäden gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (4) der Lochung der Lage (1a) mit strukturgebender Eigenschaft einen Durchmesser besitzen, der größer als die Dicke der Lage ist, wobei ihre äußere Öffnung (11) erweitert ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Lage mit akustischer Eigenschaft ein Bündel aus gekreuzten Fäden angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage (1b, 1'b, 1''b) mit akustischer Eigenschaft aus einem Gewebe aus Fasern gebildet ist, die aus der Gruppe gewählt sind, die Karbonfasern, Glasfasern, "Kevlar"-Fasern, Mineralfasern oder organische Fasern, natürliche oder synthetische Fasern, getrocknete oder vorimprägnierte Fasern umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vernetzungsklebstoff (6), der zwischen die Struktur (2) mit Wabenkern und die Lage (1b) mit akustischer Eigenschaft eingefügt wird, am Ort der unteren Enden der Zellen der Struktur (2) mit Wabenkern angeordnet wird.