DE60103705T2

DE60103705T2 - Verfahren zur Herstellung eines geräusch- und vibrationsdämmenden Schichtkörpers, Schichtkörper dadurch hergestellt, sowie im Verfahren verwendetes Hilfswerkzeug

Info

Publication number: DE60103705T2
Application number: DE60103705T
Authority: DE
Inventors: Alberto Cremades Schultz; Alberto Sanchez Lite
Original assignee: Grupo Antolin Ingenieria SA
Current assignee: Grupo Antolin Ingenieria SA
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2021-07-14
Also published as: EP1177890A1; BR0103020A; ES2197726A1; MXPA01007482A; ATE268686T1; DE60103705D1; KR20020009469A; EP1177890B1; JP2002103551A; ES2197726B1; CA2353195A1

Description

GEGENSTAND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Schichtkörpers zur Geräusch- und Vibrationsdämmung von Oberflächen, dessen offensichtlicher Zweck die Verbesserung des Verhaltens von Oberflächen ist, die einer äusseren Reizung ausgesetzt sind, die unerwünschte Vibrationen und Geräusche auslösen kann. Das Verfahren basiert darauf, dass während des Formprozesses an sich der Schichtplatte oder des Schichtkörpers eine Reihe Spuren mit gitterförmiger Geometrie auf wenigstens einer Seite des Schichtkörpers anzubringen, die miteinander verbunden sind.
Auch das Produkt, das basierend auf dem vorgenannten Verfahren hergestellt wird, ist Gegenstand der Erfindung, wobei dieses Produkt in dem Schichtkörper besteht, der auf wenigstens einer seiner Seiten über tiefgezogene Rillen in Form eines Gittergewebes verfügt.
Das entsprechende im Verfahren verwendete Hilfswerkzeug, um die Rillen auf der entsprechenden Seite des Schichtkörpers anzubringen, ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung.
Das Produkt, das basierend auf dem Verfahren der Erfindung erzeugt wird, findet auf all die Oberflächen, seien sie von Maschinen, Verblendungsfahrzeugen etc. Anwendung, bei denen, wenn sie irgendeiner Art von Reizung ausgesetzt sind, unerwünschte Geräusche oder Vibrationen jedweder Art hervorgerufen werden können.
Der Schichtkörper findet speziell Anwendung im Automobilbereich zur Dämpfung von unerwünschten Störgeräuschen, die am metallischen Aussenblech des Dachs der Fahrzeuge entstehen.
TECHNISCHE VORGESCHICHTE DER ERFINDUNG
Wie bekannt ist, können Oberflächen, die einer äusseren Reizung ausgesetzt sind, unerwünschte Vibrationen und Geräusche auslösen, wobei es heutzutage verschiedene Lösungen gibt, die versuchen, das Verhalten dieser Art von Oberflächen zu verbessern. Diese Lösungen versuchen immer das Problem anzugehen, indem einer oder mehrere der drei Schlüsselfaktoren zu verändern, von denen das Vibrations- und Geräuschverhalten der Oberfläche abhängt und die Folgende sind: a) die Steifigkeit (Querträger, Pappen); b) die Masse (Asphaltmasse); und c) die Dämpfung (Schaum, Pappen).
Eine der besagten Lösungen besteht darin, auf den besagten Oberflächen Platten aus mehrschichtigen Körpern gleichbleibender Dicke zu befestigen, so dass sie sich wie eine Einheit verhalten, in der Form, dass diese Platten aus einer Mittelschicht aus einem Schaummaterial bestehen und zwei äusseren Schichten aus einem steiferen Material wie Papier, Pappe etc.
Es wird eine doppelte Wirkung erzielt, da die Steifigkeit erhöht wird, ohne dass die Masse der Anordnung nennenswert erhöht wird und auf der anderen Seite wird die Dämpfungswirkung des Systems erhöht, wodurch die Fähigkeit zur Zerstreuung der Vibrationsenergie erhöht wird.
Einen Vorläufer der aufgezeigten Lösung stellt das europäische Patent mit Veröffentlichungsnummer 0825066 dar, in dem eine mehrschichtige Platte beansprucht wird, die aus einem Kern aus Schaum mit hoher Dichtigkeit besteht, die aus Polyäthylen, Polypropylen oder Polyäthylenterephtalat sein kann und aus zwei äusseren Schichten dickem Papier wie Schrenzpapier oder ähnliches, wobei die besagten Schichten untereinander und die gesamte Anordnung an der zu versteifenden Oberfläche mittels einer zusätzlichen Klebeschicht basierend auf Polyurethan oder loscianat befestigt werden.
Das Dokument JP-A- 11334486 offenbart ein mehrschichtiges Schaumblatt, das über ein thermoplastischen Harzschaumblatt verfügt, von dem eine oder beide Seiten mit nicht schaumhaltigen Schichten bezogen sind. Das Prägen findet auf einer Oberfläche der nicht schaumhaltigen Schicht statt.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das beanspruchte Verfahren basiert darauf, dass auf dem Schichtkörper oder der mehrschichtigen Schichtplatte, die durch Formen entsteht, eine geometrische Veränderung der Oberfläche auf mindestens einer der Seiten durchgeführt wird, die aus tiefgezogenen Rillen in Form eines Gitters besteht, vervollständigt durch die Anbringung von Klebestreifen auf den Seiten der erhaltenen Schichtkörper zur endgültigen Befestigung auf der Oberfläche, auf der er angebracht werden soll.
Konkret basiert die Erfindung auf der Veränderung der Geometrie auf wenigstens einer der Oberflächen oder Seiten des Schichtkörpers, sowie auf der speziellen oder besonderen Verteilung des Klebemittels zur endgültigen Befestigung.
Die Veränderung der geometrischen Form besteht, wie bereits gesagt, in der gleichzeitigen Anwendung auf das Herstellungsverfahrens des Schichtkörpers einer tiefgezogenen Rille in Form eines Gitters, das aus einem Muster besteht, das sich fortlaufend wiederholt, bis die gesamte Seite oder Oberfläche des Schichtkörpers vervollständigt ist, wobei sich dieses Muster oder entsprechende Hilfswerkzeug in einer Rosette ausdrückt, die aus einer vieleckigen, regelmässigen Form Form besteht, die an vier oder mehr Seiten geschlossen ist und von anderen vieleckigen anschliessenden Formen umschlossen ist, bis sie vollständig bedeckt ist.
Das mittlere Vieleck und die umgebenden Vielecke behalten eine Proportionalität zwischen ihren längsten Diagonalen bei, die zwischen 0,5 und 1,5 schwanken kann, wobei diese maximale Diagonale eine Länge betragen soll, die zwischen 10 und 100 Mal den Wert der mittleren Breite der Rillen beträgt und deren Ausmasse so sein sollen, dass die Tiefe zwischen 20 und 40% der Dicke liegt oder damit übereinstimmt, während die mittlere Breite zwischen 3 und 6 Mal die Tiefe beträgt.
Wie vorher bereits gesagt, erhält man die besagte geometrische Form in dem selben Verfahren, in dem der mehrschichtige Schichtkörper hergestellt wird, wobei diese Anordnung heiss in der Form erstellt wird, in der die genannte geometrische Anordnung und gleichzeitig die verschiedenen Schichten miteinander verbunden werden, aus denen sie sich zusammensetzt.
Mit diesen Einschränkungen bei der endgültigen Form sollen auf der einen Seite die Aussteifung und Vibrations- und Geräuschdämpfung des Körpers verbessert werden und auf der anderen Seite sichergestellt werden, dassdie Ausgangseigenschaften des Produkts nicht beeinträchtigt werden.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Anwendung und Verteilung des Klebemittels, das verwendet werden muss, um den erhaltenen Körper letztlich zu befestigen, wobei dieses Klebemittel in Längsstreifen angebracht werden und eine Gesamtoberfläche bedeckt, die zwischen 20 und 60% der Gesamtoberfläche der Anordnung beträgt und die Verteilung muss so sein, dass, wenn es auf beiden Seiten aufgetragen worden ist, die Breite der sich ergebenden Klebestreifen zwischen 10 mm und 50 mm beträgt, während der Abstand zwischen der mittleren Linie den besagten aufeinanderfolgenden Streifen zwischen sechs und zehn Mal deren Breite beträgt.
Hinsichtlich der Menge an Klebemittel kann diese zwischen 30 und 80% der Gesamtmasse des erhaltenen Schichtkörpers schwanken, Das Klebemittel kann auch in Form von Strichen aufgetragen werden und die Zusammensetzung kann butylischer, akrylischer polyuretanischer Art sein, mit der Besonderheit, dass es im Moment der Montage der Anordnung aufgetragen werden kann, deren Vibrations- und Geräuschverhalten verbessert werden soll oder vorher angewendet werden kann und durch einen oder mehrere Papierstreifen geschützt werden kann, die im Moment der Montage abgezogen werden.
Gleichermassen ist Gegenstand der Erfindung das Hilfswerkzeug, das verwendet wird, um die gitterförmigen Rillen durchzuführen, wobei besagtes Werkzeug aus einer gitterförmigen Metallstruktur besteht, die den Verlauf der Rillen- oder Schlitzform nachbildet, die auf einer Seite der Schichtplatte oder des Schichtkörpers angebracht werden soll, all dies so, dass wenn die verschiedenen Materialschichten, die den Schichtkörper bilden sollen, in der Form angeordnet sind, wobei es sich um eine mittlere Schicht aus Polyurethanschaum und zwei äusseren Schichten aus Papier handelt, die durch Zwischenschichten aus Klebstoff miteinandera verbunden sind, das Hilfswerkzeug über die Anordnung der vorher genannten Schichten platziert wird und im Anschluss die Form geschlossen wird, wodurch das Werkzeug gegen die Materialschichten gepresst wird, wodurch das Endstück gebildet wird und gleichzeitig der Abdruck des besagten Werkzeugs auf der gewählten Seite und mit dem gewünschten Muster abgebildet wird, so dass nach Öffnen der Form das gebildete Teil herausgenommen werden kann und das Werkzeug ohne grosse Schwierigkeiten frei wird, um bei der Fertigung eines neuen Teils verwendet zu werden.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Um die Beschreibung, die hier durchgeführt wird, zu vervollständigen und mit dem Ziel, das bessere Verständnis der Eigenschaften der Erfindung zu unterstützen, wird als Teil dieser Beschreibung ein Satz Zeichnungen gemäss der bevorzugten praktischen Ausführung dieser Erfindung beigefügt, in dem anschaulich, wenn auch nicht beschränkend, Folgendes dargestellt ist:
Die 1.- Zeigt eine allgemeine Darstellung eines Schichtteils oder Schichtkörpers erhalten gemäss dem Verfahren der Erfindung, auf der die Rillen in Gitterform zu sehen sind, die auf einer der Seiten durchgeführt worden sind.
Die 2.- Zeigt die Anordnung der Schichten, die den Schichtkörper bilden und das Hilfswerkzeug, um den Abdruck oder die Rillen in Gitterform zu erhalten, wobei beide Elemente zwischen den beiden Teilen einer Form angeordnet sind, die nicht zusammengedrückt sind.
Die 3.- Zeigt die folgende Phase, in der die Form geschlossen worden ist und das Hilfswerkzeug gegen den Schichtkörper gepresst wird, wodurch die gitterförmigen Rillen auf der entsprechenden Seite des besagten Schichtkörpers erhalten wird.
Die 4.- Zeigt letztlich das Öffnen der Form, nachdem das Verfahren abgeschlossen ist, wobei der erhaltene Schichtkörper zu sehen ist mit den gitterförmigen Rillen und getrennt hiervon das Hilfswerkzeug, mittels dessen eben diese gitterförmigen Rillen durchgeführt wurden, in einer Position, in der es herausgenommen und weiterverwendet werden kann.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Wie aus den genannten Figuren ersichtlich und im konkreten Zusammenhang mit der 1 ist der Schichtkörper (1), der gemäss dem Verfahren der Erfindung hergestellt wurde, weist auf einer seiner Seiten einen Abdruck oder Rillen (2) auf, basierend auf aneinanderliegenden, mehreckigen, geschlossenen Umrissen, die aus der Wiederholung einer Rosette bestehen mit einem mehreckigen regelmässigen mittleren Umriss (3), aus dem sich mehreckige Umrisse (4) ableiten, die den vorgenannten einschliessen und um sich selbst schliessen, wobei sich diese Rosettenanordnung über die gesamte Oberfläche von wenigstens einer der Seiten des Schichtkörpers (1) wiederholt. Das mittlere Vieleck (3) und die umgebenden Vielecke (4) behalten eine Proportionalität zwischen ihren längsten Diagonalen bei, die zwischen 0,5 und 1,5 schwanken kann, wobei diese maximale Diagonale eine Länge betragen soll, die zwischen 10 und 100 Mal den Wert der mittleren Breite der Rillen (2) beträgt und deren Ausmasse so sein sollen, dass die Tiefe zwischen 20 und 40% der Dicke liegt oder damit übereinstimmt, während die mittlere Breite zwischen 3 und 6 Mal die Tiefe beträgt.
Diese Rillen erhält man mittels eines Hilfswerkzeugs (5), das aus einem Metallgitter besteht, wobei die Maschen des Gitters logischerweise durch die entsprechenden Elemente oder Nerven (6) des Metallgitters (5) an sich begrenzt werden und die während des Formverfahrens die Abdrücke oder Rillen (2) ausbilden.
Die Weise, auf die dies erzielt wird besteht in der Anordnung über der entsprechenden unteren Form (7) des Körpers (8), der aus zwei äusseren Schichten (9) vorzugsweise aus Papier besteht und einer mittleren Schicht (10) aus festem Polyurethanschaum und ähnlichem, um auf diesem Block oder Körper (8) das Hilfswerkzeug (5) zu platzieren, das aus dem genannten Gitter besteht, um anschliessend den oberen Teil (7') der Form zu schliessen, deren Druck zur Ausführung der Abdrücke und somit der Rillen (2) auf der entsprechenden Oberfläche des Körpers (8) führt, im konkreten dargestellten Fall auf der Oberseite aus Papier (9) desselben.
Das basierend auf dem beschriebenen Verfahren und unter Verwendung des Hilfswerkzeugs (5) erhaltene Schichtteil oder der Schichtkörper (1) hat als Ergebnis die Rillen (5) auf einer der Seiten, aufgebaut aus mehreckigen Umrissen, die die ganze Oberfläche einnehmen, so dass aufgrund dieser Eigenschaften die Steifigkeitswirkungen und Vibrations- und Geräuschdämpfung der besagten Schichtplatte oder Schichtkörpers (1) verbessert werden.
Letztlich umfasst dieses Teil oder Körper den entsprechenden Klebestoff zur Befestigung wie zum Beispiel an dem entsprechenden Blech des Dachs eines Fahrzeugs, wobei dieser Klebstoff in länglichen Streifen mit einer bestimmten Anordnung aufgebracht wird. Die Menge des Klebstoffs kann zwischen 30 und 80% der Gesamtmasse des Schichtkörpers (1) schwanken, wobei vorgesehen ist, dass das Auftragen des besagten Klebstoffs im Moment der Montage der Anordnung auf die Oberfläche durchgeführt werden kann, deren Vibrations- und Geräuschverhalten verbessert werden soll oder vorher angebracht werden und mit einem oder mehreren Streifen silikonhaltigem Papier geschützt werden, das im Moment der endgültigen Montage an sich abgezogen wird.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Laminatverbundwerkstoffs (1) zur Verbesserung des vibroakustischen Verhaltens von Oberflächen, wobei der Laminatverbundwerkstoff aus drei Schichten besteht, eine mittlere (10) aus steifem Polyurethanschaum und zwei äussere (9) aus Papier, die mit Zwischenschichten aus Klebstoff verbunden sind und die Formgebung mittels Warmpressen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, dass in die Form auf mindestens eine Seite des entstandenen Laminatverbundwerkstoffs eine Aufdrucke in Form von Vertiefungen (2) eingesetzt werden, wobei besagte Vertiefungen geschlossene, mehreckige Umrisse bilden, die sich über die ganze Oberfläche oder Seite des Verbundwerkstoffs selbst wiederholen gemäss der netzförmigen Gitteranordnung.
Verfahren zum Herstellen eines Laminatverbundwerkstoffs (1) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche des erhaltenen Laminatverbundwerkstoffs (1) Klebstoff in einer Menge zwischen 30 und 80% der der Gesamtmasse des Laminatverbundwerkstoffs (1) angebracht wird, wobei besagter Klebstoff in längsverlaufenden Streifen aufgebracht wird oder in Form von Linien, deren Bedeckung zwischen 20 und 60% der Gesamtoberfläche des Laminatverbundwerkstoffs (1) beträgt.
Verfahren zum Herstellen eines Laminatverbundwerkstoffs (1) gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Klebstoffstreifens zwischen 10 mm und 50 mm liegt, während der Abstand zwischen den Streifen sechs bis zehn Mal deren Breite beträgt.
Verfahren zum Herstellen eines Laminatverbundwerkstoffs (1) gemäss Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff butylisch, akrylisch oder polyurethisch sein kann und in dem Moment angebracht werden kann, in dem die Anordnung auf der Oberfläche angebracht wird, deren Akkustikverhalten verbessert werden soll oder vorher mit dem Schutz von silikoniertem Papier, das zum Zeitpunkt des endgültigen Zusammenbaus abgezogen wird.
Laminatverbundwerkstoff (1) zur Verbesserung des vibroakkustischen Verhaltens von Oberflächen erhalten gemäss dem Verfahren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es auf mindestens einer der Seiten über Vertiefungen (2) in netzförmiger Gitteranordnung verfügt, die auf Mehrecken (3) basieren, die von anderen anliegenden Mehrecken (4) umgeben sind, wobei sich das Ganze in Form von Mustern wiederholt, die die ganze Seite oder Oberfläche des Teils bedecken, das der Laminatverbundwerkstoff (1) bildet.
Laminatverbundwerkstoff (1) gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mittleren (3) und umgebenden (4) Mehrecke der Vertiefung in Form von netzförmiger Gitteranordnung (2) ein proportionales Verhältnis zwischen ihren längsten Diagonalen beibehalten, das zwischen 0,5 und 1,5 liegt, wobei die besagte längste Diagonale zwischen 10 und 100 Mal den Wert der mittleren Breite der Vertiefung (2) hat.
Laminatverbundwerkstoff (1) gemäss Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (2) eine Tiefe zwischen 20 und 40% ihrer Dicke hat und eine mittlere Breite zwischen drei und sechs Mal ihrer Tiefe.
Laminatverbundwerkstoff (1) gemäss Anspruch 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mittleren Mehrecke (3) einen regelmässigen Umriss mit vier oder mehr Seiten haben und die umliegenden Mehrecke (4) Formen haben, die im Zusammenhang mit den vorgenannten Mehrecken Muster ausbilden, die sich über die ganze Oberfläche des Teils wiederholen, das der Laminatverbundwerkstoff (1) bildet.
Hilfswerkzeug zum Anbringen einer Vertiefung auf der Oberfläche eines Laminatverbundwerkstoffs, das bei dem Verfahren zur Herstellung eines Laminatverbundwerkstoffes (1) zur Verbesserung des vibroakustischen Verhaltens von Oberflächen gemäss dem Verfahren und des Produkts gemäss der vorangegangenen Ansprüche verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer Metallstruktur (5) in Gitterform besteht, die über ein Muster verfügt, das aus regelmässigen mehreckigen Formen mit vier oder mehr Seiten besteht, das von anderen geschlossenen, mehreckigen, anliegenden Formen umgeben wird, bis es vollständig bedeckt ist, womit die Linien der Form der Vertiefung wiedergegeben werden, die man auf der einen Seite des Laminatverbundwerkstoffs während des Formprozesses der Schichten aufbringen möchte, die den Werkstoff bilden, um den letzteren zu erhalten und den entsprechenden Aufdruck oder Vertiefung (2) auf der Oberfläche des Werkstoffs (1) aufzubringen.