DE602004006358T2 - Schalldämmende Platte mit Kugeln sowie Herstellungsverfahren - Google Patents

Schalldämmende Platte mit Kugeln sowie Herstellungsverfahren Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das allgemeine Gebiet der schalldämmenden Platten, „Passivplatten" genannt, die auf Basis von Helmholtz-Resonatoren funktionieren.
  • Sie findet vorteilhafte Anwendung im Luftfahrtsektor, insbesondere im Bereich der Leitungen einer Turbomaschine, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind.
  • Auf dem Gebiet der Luftfahrt werden schalldämmende Platten verwendet, um die Schallemissionen der Turbomaschinen eines Flugzeugs zu verringern. Diese Platten sind im Allgemeinen direkt als Ableitungsplatten angeordnet, um die akustische Energie, die von den verschiedenen Komponenten der Turbomaschine erzeugt wird, zu dämpfen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Anwendung solcher schalldämmender Platten in Heißleitungen der Turbomaschine, beispielsweise am Ausgang von Turbinen oder auch im Bereich des Auspuffrohrs.
  • In diesem Zusammenhang ist es somit erforderlich, schalldämmende Platten herzustellen, die den hohen Temperaturen dieser Leitungen standhalten und die es ermöglichen, die Schallpegel zu verringern, ohne deshalb die mechanische Festigkeit, die Masse und den Platzbedarf der Turbomaschine zu beeinträchtigen.
  • Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung der schalldämmenden Platten ist in dem Patent FR 2 775 216 beschrieben. Dieses Dokument schlägt vor, schalldämmende Platten durch eine Struktur herzustellen, die zwischen zwei Schichten sandwichartig angeordnet ist, deren Zellen als Helmholtz-Resonatoren angeordnet sind. Diese Helmholtz-Resonatoren sind in Form von Schichten von hohlen Kugeln ausgeführt, die aneinander und an die Wände der Struktur durch ein Bindemittel vom Typ Harz geklebt sind.
  • Außer ihrer schwierigen Herstellung weist die in diesem Patent beschriebene schalldämmende Platte ferner gewisse Nachteile bei Anwendungen bei hoher Temperatur auf.
  • Diese schalldämmende Platte hat nämlich eine schlechte Wärmebeständigkeit, wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt ist, und die Verwendung eines Bindemittels zwischen den Kugeln bringt Probleme der galvanischen Kopplung mit sich, die zu punktuellen Korrosionsproblemen führt.
  • Ferner ist im Falle einer Behandlung, die Hohlräume von großer Abmessung aufweist, das vorgeschlagene Verfahren schlecht für den Einsatz von schalldämmenden Platten mit evolutiven akustischen Eigenschaften geeignet. Beispielsweise kann die Dicke der Kugelschichten schwer in einer selben Zelle variieren, so daß die akustischen Eigenschaften dieser Zelle im Wesentlichen konstant bleiben.
  • GEGENSTAND UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung soll somit solche Nachteile vermeiden, wobei sie eine schalldämmende Platte vorschlägt, die hohen Temperaturen standhält und bessere akustische Leistungen aufweist und evolutive akustische Eigenschaften besitzen kann.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen schalldämmenden Platte.
  • Die Ziele werden durch die Platte, wie in Anspruch 1 beschrieben, und das Herstellungsverfahren, wie in Anspruch 8 beschrieben, erreicht.
  • Die schalldämmende Platte umfaßt einen Kern, der zwischen einer Vollwand und einer porösen Wand sandwichartig angeordnet ist, wobei der Kern mit den Wänden verbunden ist und Trennwände umfaßt, die sich in Richtung der Dicke zwischen den zwei Wänden erstrecken und Zellen bilden, die jeweils wenigstens eine Schallenergie abstrahlende Schicht umfassen, die von in gegenseitigem Kontakt stehenden sphärischen Hohlkugeln mit porösen Wänden gebildet ist.
  • Erfindungsgemäß weisen die Kugeln mikroperforierte Wände auf und werden in Richtung der Dicke zwischen zwei Wänden durch an den Trennwänden befestigte Netze gehalten.
  • Die von sphärischen Hohlkugeln gebildeten Schichten mit porösen und mikroperforierten Wänden gestatten eine starke Abstrahlung der Schallenergie durch viskothermische Wirkung der Luft. Dies kann so verstanden werden, daß zwischen den Kugeln einer selben Schicht Räume vorhanden sind, die zwischen den beiden Netzen eine Vielzahl von Durchgängen für die Moleküle der Luft darstellen. Diese Durchgänge, die ein Zwischennetz bilden, liegen der Abstrahlung der Schallenergie durch Reibung der in Bewegung befindlichen Luft in diesem Netz zu Grunde (viskothermisches Phänomen).
  • Die Verwendung von Kugeln mit porösen und mikroperforierten Wänden hat den Vorteil, daß die viskothermische Wirkung der Luft im Vergleich mit nicht mikroperforierten Kugeln deutlich erhöht wird. Die Mikroperforation der Wände der Hohlkugeln ermöglicht es nämlich, das Innere der Kugeln am Durchgang der Luftmoleküle in gleichem Maße wie das Zwischennetz zu beteiligen.
  • Die globale Porosität einer solchen die Schallenergie abstrahlenden Schicht kann somit von 40 % auf ungefähr 80 % im Vergleich mit einer Schicht von nicht mikroperforierten Kugeln steigen.
  • Auf diese Weise wird die akustische Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Platte bei gleichem Platzbedarf im Vergleich mit einer herkömmlichen Platte erhöht, was sich in einem im Hinblick auf die Frequenzen breiteren Schallabsorptionsband zeigt. Ebenso kann es die erfindungsgemäße schalldämmende Platte bei ähnlichen akustischen Leistungen ermöglichen, einen Raumgewinn zu erzielen.
  • Die Verwendung von metallischen Netzen für das Halten der Kugeln an Stelle eines Bindemittels hat auch zahlreiche Vorteile. Dies vereinfacht insbesondere die Herstellung der schalldämmenden Platte und ermöglicht es, lokal ihre akustischen Eigenschaften zu variieren (variable Dicke der Schicht in einer selben Zelle, Mischen von verschiedenen Typen von Sphären, ...) und sie an die Bedürfnisse anzupassen, beispielsweise pro Winkel- oder Radialsektor.
  • Es ist vorteilhaft, Netze zu verwenden, die dieselbe Zusammensetzung wie die Trennwände haben, auf denen sie befestigt sind, wodurch es möglich ist, die Probleme von heterogenen Kopplungen, die für Korrosionen verantwortlich sind, zu vermeiden. Es ist auch möglich, in einem Stück eine schalldämmende Platte mit einer Umdrehungsgeometrie herzustellen.
  • Die die Schallenergie abstrahlenden Schichten der schalldämmenden Platte können von einer Mischung aus Kugeln mit homogenen Durchmessern (unter Berücksichtigung der Herstellungstoleranz) oder von einer Mischung aus Kugeln mit Durchmessern, die von 1 bis 3,5 mm variieren, gebildet sein.
  • Ferner können diese die Schallenergie abstrahlenden Schichten eine konstante oder variable Dicke in einer selben Zelle aufweisen. Wie vorher erklärt, ermöglichen es diese vorteilhaften Merkmale, die akustischen Eigenschaften der schalldämmenden Platte zu variieren.
  • Das Verfahren zur Herstellung einer schalldämmenden Platte gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß:
    • – ein Kern hergestellt wird, der Zellen bildende Trennwände umfaßt;
    • – für jede Zelle des Kerns ein unteres Netz an den Trennwänden Positionierung und befestigt wird, an dem unteren Netz eine gewünschte Dicke von sphärischen Hohlkugeln mit porösen und mikroperforierten Wänden angeordnet wird, ein oberes Netz unter Aufbringen eines leichten Drucks auf den Kugeln positioniert wird und das obere Netz an den Trennwänden befestigt wird;
    • – eine der Seiten des Kerns an eine poröse Wand angelegt und an dieser befestigt wird; und
    • – die andere Seite des Kerns an eine Vollwand angelegt und an dieser befestigt wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der unten stehenden Beschreibung hervor, die sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht, die ein Ausführungsbeispiel darstellen, das keinesfalls einschränkend ist. In den Figuren:
  • ist 1 eine perspektivische Teilansicht einer schalldämmenden Platte nach einer Ausführungsart der Erfindung;
  • sind die 2A und 2B Schnittansichten in Richtung der Dicke der schalldämmenden Platten nach zwei weiteren Varianten der Erfindung;
  • ist 3 eine Grafik, die die Kurve der Absorptionskoeffizienten für eine erfindungsgemäße schalldämmende Platte im Vergleich mit einer schalldämmenden Platte darstellt, die keine mikroperforierten Kugeln verwendet;
  • ist 4 eine Grafik, die die Kurve des Absorptionskoeffizienten für ein Muster von mikroperforierten Kugeln und für ein Muster von nicht perforierten Kugeln darstellt; und
  • ist 5 eine Grafik, die die genormte akustische Impedanz für ein Muster von mikroperforierten Kugeln und für ein Muster von nicht mikroperforierten Kugeln darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM
  • Es wird zuerst auf 1 Bezug genommen, die in Perspektive eine schalldämmende Platte nach einer Ausführungsart der Erfindung darstellt.
  • Die schalldämmende Platte 2 ist eine Struktur, umfassend einen Kern 4, der sandwichartig zwischen einer Vollwand (oder Schicht) 6 und einer porösen Wand (oder Schicht) 8 angeordnet ist. Der Kern 4 der Platte ist von einer Vielzahl von Zellen 10 gebildet, die durch Trennwände 12 getrennt sind, die sich in Richtung der Dicke des Kerns und senkrecht zu den Wänden 6, 8 erstrecken.
  • Die Zellen können beispielsweise einen rechteckigen (wie in 1 dargestellt), dreieckigen oder sechseckigen Querschnitt aufweisen.
  • Die Trennwände 12 sind an den Wänden 6, 8 beispielsweise durch Schweißen befestigt, um die Struktur der schalldämmenden Platte zu bilden und deren Steifigkeit und mechanische Festigkeit zu gewährleisten.
  • Jede so gebildete Zelle 10 ist in Richtung der Dicke des Kerns 4 durch mindestens eine die Schallenergie abstrahlende Schicht 14 geteilt, deren Ränder an den Trennwänden 12 befestigt sind.
  • Die abstrahlenden Schichten 14 teilen jede Zelle in mindestens zwei Hohlräume 16. In 1, die nur eine einzige abstrahlende Schicht 14 pro dargestellter Zelle umfaßt, ist mit 16a der Hohlraum des Bodens bezeichnet, d.h. jener, der an der Vollwand 6 anliegt, und mit 16b der Eingangshohlraum, d.h. jener, der an der porösen Wand 8 anliegt. Die abstrahlende Schicht 14 wird beiderseits von einer Vielzahl von Durchgängen 18 durchquert, die die Hohlräume 16a, 16b miteinander in Verbindung bringen, wobei sie ein Zwischennetz bilden.
  • Der Eingangshohlraum 16b steht mit dem Äußeren der schalldämmenden Platte über die poröse Wand 8 in Verbindung. Auf diese Weise durchquert die Schallenergie, die vom Äußeren der schalldämmenden Platte 2 kommt, die poröse Platte 8 und bringt die Hohlräume 16 in Resonanz, die miteinander durch die Durchgänge 18, die in den abstrahlenden Schichten 14 ausgebildet sind, gekoppelt sind.
  • Die Schallenergie wird so hauptsächlich durch viskothermische Wirkung der Luft, die die abstrahlenden Schichten durchströmt, und in einem geringen Maße in der porösen Wand 8 abgestrahlt.
  • Erfindungsgemäß ist jede die Schallenergie abstrahlende Schicht 14 von sphärischen Hohlkugeln 20 mit porösen und mikroperforierten Wänden gebildet.
  • Im Inneren der abstrahlenden Schichten sind diese Kugeln 20 in wechselseitigem Kontakt und werden in Richtung der Dicke zwischen den Wänden 6, 8 durch starre Netze oder Gitter 22 gehalten, die an den Trennwänden befestigt sind.
  • Diese Netze 22, die beispielsweise metallisch sind, ermöglichen die Positionierung und das Halten der sphärischen Kugeln 20 im Inneren der abstrahlenden Schicht 14. sie müssen somit eine relativ geringe Maschenweite in Bezug zum Durchmesser der Kugeln aufweisen (beispielsweise von ungefähr 0,2 mm für Kugeldurchmesser zwischen 1 bis 3,5 mm). Es ist kein Bindemittel erforderlich, um die Kugeln in wechselseitigem Kontakt zu halten.
  • Die Netze 22 sind mit ihren Rändern 24 an den Trennwänden 12 durch Schweißen, Löten, Nieten oder jede andere gleichwertige Technik befestigt. In 1 sind Schweißpunkte 26 schematisch dargestellt.
  • Um zu vermeiden, daß sich die Kugeln 20 im Inneren der abstrahlenden Schicht verschieben, sind die Netze 22 mit einem leichten Druck (von ungefähr 0,1 bis 0,2 mbar) zusammengefügt. Obwohl keine starke Verschiebung der Kugeln möglich ist, bleibt jedoch eine Freiheit der „Mikroverschiebung", die es ermöglicht, die von der schalldämmenden Platte erlittenen Vibrationen zu dämpfen.
  • Vorzugsweise haben die Netze 22 dieselbe Zusammensetzung wie die Trennwände 12, auf denen sie befestigt sind, um die Probleme der heterogenen Kopplungen, die für Korrosionen verantwortlich sind, zu vermeiden. Beispielsweise sind die Netze 22 und Trennwände 12 aus einem selben Metall auf Basis von Nickel oder rostfreiem Stahl hergestellt.
  • Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist die poröse Wand 8 Perforationen 28 auf, um die viskothermische Wirkung der sie durchströmenden Luft zu optimieren.
  • Zum Beispiel können diese Perforationen 28 kreisförmige Öffnungen sein, die einen Durchmesser zwischen 0,5 und 2 mm aufweisen, und die Perforationsrate der porösen Wand 8 kann zwischen 10 und 30 % liegen.
  • In 1 ist nur eine abstrahlende Schicht 14 pro Zelle 10 dargestellt. Es ist somit vorstellbar, daß jede Zelle mehrere abstrahlende Schichten über die gesamte Dicke des Kerns 4 in Abhängigkeit von den für die schalldämmende Platte erforderlichen akustischen Eigenschaften umfaßt.
  • So umfaßt die schalldämmende Platte, die in 2A dargestellt ist, zwei die Schallenergie abstrahlende Schichten 14a und 14b, die in einer selben Zelle 10 angeordnet sind.
  • Ebenso können die abstrahlenden Schichten 14, ebenfalls um die akustischen Eigenschaften der schalldämmenden Platte zu variieren, von einer Mischung aus Kugeln 20 mit homogenen Durchmessern oder unterschiedlichen Durchmessern gebildet sein.
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist es auch möglich, die akustischen Eigenschaften der schalldämmenden Platte zu variieren, wobei die Dicke der abstrahlenden Schichten 14 in einer selben Zelle 10 verändert wird. Diese Möglichkeit wird durch Variation des Abstandes zwischen den Netzen 22 geboten.
  • Ferner ermöglicht es die Ausbildung der abstrahlenden Schichten 14 vorzugsweise, schalldämmende Umdrehungsplatten in einem Stück herzustellen.
  • 2B stellt diese beiden Vorteile sehr gut dar. Die im Schnitt in dieser Figur dargestellte schalldämmende Platte ist ein Umdrehungsstück 30 mit der Achse X-X, das in einem Stück hergestellt ist und eine abstrahlende Schicht 14c mit einer variablen Dicke um die gesamte Achse X-X aufweist.
  • Es wird nun die Art der Kugeln 20, aus denen die den Schall abstrahlende Schicht 14 besteht, beschrieben.
  • Jede abstrahlende Schicht 14 weist eine akustische Impedanz auf, die direkt mit den akustischen Eigenschaften der Schicht verbunden ist. Diese Impedanz hängt insbesondere vom Typ der verwendeten Kugeln und ihrer Zusammenfügung ab.
  • Die Kugeln 20 der abstrahlenden Schichten 14 sind im Wesentlichen sphärisch, hohl und mit porösen Wänden. Ihr Außendurchmesser variiert vorzugsweise zwischen 0,5 und 5 mm mit einer Schicht mit einer Dicke von 0,3 mm ungefähr.
  • Sie sind vorzugsweise aus Keramik (vom Typ Aluminiumoxid) hergestellt, können aber auch metallisch (Sinterpulver) oder aus Zirkon sein.
  • Erfindungsgemäß sind die Kugeln 20 der abstrahlenden Schichten 14, die im Wesentlichen sphärisch, hohl und mit porösen Wänden sind, ebenfalls mikroperforiert.
  • Die Mikroperforation ist eine Form der Porosität, die zur inneren Porosität der Wände der Kugeln hinzukommt. Sie wird durch Bohren von mindestens zwei Löchern, die durch die Wände der Kugeln hindurchgehen, hergestellt, und ist durch Abmessungen gekennzeichnet, die sich in mehreren Hunderten von Mikrometern (von ungefähr 200 bis 400 μm) in Bezug zu den Poren ausdrücken, deren Abmessungen typischerweise in Dutzenden von Mikrometern (von ungefähr 10 μm) ausgedrückt werden.
  • So sind die Abmessungen der in den Wänden der Kugeln 20 vorgesehenen Mikroperforationen größer als jene der Poren eben dieser Wände um mindestens ungefähr einen Grad von 20.
  • Die Form und die Abmessungen der Mikroperforationen variiert in Abhängigkeit vom Herstellungsverfahren. So können sie im Wesentlichen zylindrisch (mit einem Durchmesser von ungefähr 20 μm beispielsweise) oder parallelflach (mit beispielsweise einer Breite von ungefähr 200 μm und einer Länge von ungefähr 500 μm) sein.
  • Die Mikroperforation der Wände der Kugeln 20 verbessert die Schallabsorptionsfähigkeiten der abstrahlenden Schichten 14 wesentlich. Diese Mikroperforation ermöglicht es nämlich, das Innere der Hohlkugeln am Durchgang der Luftmoleküle in derselben Weise wie das Zwischennetz, das zwischen den Kugeln gebildet ist, zu beteiligen.
  • Die unten stehende Tabelle und die Kurve der Absorptionskoeffizienten (3) stellen diese Verbesserung im Vergleich mit nicht mikroperforierten Kugeln dar.
  • Es wurden Tests mit einer Schicht von konstanter Dicke von 10 mm durchgeführt, die aus einem losen Zusammenbau von Kugeln mit einem selben Durchmesser von 1,5 mm (abgesehen von der Herstellungstoleranz) bestand. Die Ergebnisse sind folgende:
    Eigenschaften Strömungswiderstand (in Pa·s) Windung (fr. tortuosité) Porosität (in %)
    Nicht mikroperforierte Kugeln 13600 3,36 40
    Mikroperforierte Kugeln 15800 3,91 80
  • Der Strömungswiderstand, der als das Verhältnis zwischen dem Lastverlust und der Strömungsgeschwindigkeit der Luft durch die abstrahlende Schicht definiert ist, stellt den akustischen Widerstand dar. Dieser akustische Widerstand hängt von der Porosität und der Windung (fr. tortuosité) ab, und sein Wert muß optimiert werden, um ein Maximum an Schallabstrahlung zu erzielen.
  • Die Porosität in der von den Kugeln eingenommenen Zone stellt das Verhältnis zwischen dem offenen Volumen und dem Gesamtvolumen der abstrahlenden Schicht dar. Wie bei der Windung (fr. tortuosité) muß die Porosität somit möglichst groß sein, um das Maximum an verfügbarem Volumen für die Abstrahlung der Schallenergie zu verwenden, wodurch es möglich ist, die Frequenzfeststellung zu fixieren.
  • Es ist allerdings sicherzustellen, daß die Dämpfung, die der akustische Widerstand darstellt, ausreichend bleibt, um die Abstrahlung der Schallenergie zu ermöglichen.
  • Auf der Kurve der Absorptionskoeffizienten, die in 3 dargestellt ist, ist zu sehen, daß es das Interesse, über mikroperforierte Kugeln (Kurve 100) zu verfügen, ermöglicht, bei gleichem Platzbedarf eine Frequenzfeststellung auf deutlich geringeren Frequenzen als mit nicht mikroperforierten Kugeln (Kurve 102) zu verwirklichen.
  • Ein weiterer Test ermöglichte es, die Abstrahlungsleistungen der Schallenergie, die durch mikroperforierte Kugeln gemäß der Erfindung im Vergleich mit nicht mikroperforierten Kugeln erzielt wurden, aufzuzeigen. Dieser Vergleichstest wird unter folgenden Bedingungen durchgeführt:
  • 1. Muster:
    • – Poröse Wand mit einer Perforationsrate von 22 % mit Perforationsöffnungen von 1,5 mm Durchmesser und einer Dicke von 0,7 mm.
    • – Lose Zusammenfügung auf einer Dicke von 28,5 mm von sphärischen Hohlkugeln aus Keramik mit porösen und mikroperforierten Wänden mit Durchmessern von 2 mm.
  • 2. Muster:
    • – Poröse Wand mit einer Perforationsrate von 22 % mit Perforationsöffnungen von 1,5 mm Durchmesser und einer Dicke von 0,7 mm.
    • – Lose Zusammenfügung auf einer Dicke von 28,5 mm von sphärischen Hohlkugeln aus Keramik mit porösen und nicht mikroperforierten Wänden mit Durchmessern von 2 mm.
  • Diese beiden Muster werden einem Schallerregungspegel von ungefähr 140,5 dB unterzogen. Die Ergebnisse dieses Tests sind in den 4 und 5 dargestellt, die jeweils die Kurve des Schallabsorptionskoeffizienten und die Kurve der genormten akustischen Impedanz für jedes der beiden Muster zeigen.
  • In 4 entspricht die Kurve 104 dem Absorptionskoeffizienten des ersten Musters, während die Kurve 106 dem Absorptionskoeffizienten des zweiten Musters entspricht.
  • Ebenso stellen in 5 die Kurven 108a und 108b die genormte akustische Impedanz des ersten Musters im Hinblick auf Widerstand und Reaktanz dar, und die Kurven 110a und 110b stellen die genormte akustische Impedanz des zweiten Musters im Hinblick auf Widerstand und Reaktanz dar.
  • In 4 ist festzustellen, daß die Eigenschaften der abstrahlenden Schicht mit mikroperforierten Kugeln des ersten Musters (Kurve 104) den Erhalt einer Breitbandfrequenzabsorptionskonfiguration ermöglichen.
  • Für dieses erste Musters bleibt der Absorptionskoeffizient nämlich größer als 0,6 zwischen 1000 Hz und 6500 Hz. Die Eigenschaften der abstrahlenden Schicht mit nicht mikroperforierten Kugeln des zweiten Musters hingegen (Kurve 106) zeigt ein weniger breites Schalldämmungsband mit ferner einem Absorptionsdefizit bei niedrigen Frequenzen.
  • Die genormten Impedanzkurven im Hinblick auf Widerstand und Recktanz der 5 bestätigen, daß die Frequenzfeststellung für das erste Muster (mikroperforierte Kugeln) wesentlich breiter als für das zweite Muster (nicht mikroperforierte Kugeln) ist, und daß die Abstrahlung von Schallenergie für das erste Muster größer ist.
  • Es wird nun das Verfahren zur Herstellung einer schalldämmenden Platte gemäß der Erfindung unter neuerlicher Bezugnahme auf 1 beschrieben.
  • Dieses Verfahren besteht im Wesentlichen darin, einen Kern 4 herzustellen, eine der Seiten des Kerns an eine poröse Wand 8 anzulegen und an dieser zu befestigen, und die andere Seite des Kerns an eine Vollwand 6 anzulegen und an dieser zu befestigen.
  • Erfindungsgemäß ist vor dem Anlegen und Befestigen der Seiten des Kerns an den Wänden 6, 8) vorgesehen, zwei Netze 22 auf die gewünschte Form zu schneiden.
  • Ein unteres Netz (mit dem Bezugszeichen 22a bezeichnet) wird auf den Trennwänden 12 des Kerns auf einer Höhe H in Bezug zur Vollwand 6 befestigt. Die Ränder 24 des unteren Netzes 22a werden an den Trennwänden 12 beispielsweise durch Schweißen befestigt.
  • Der folgende Schritt besteht darin, auf das untere Netz eine Menge an Kugeln 20 zu legen, die eine gewünschte Dicke (I–H) für die abstrahlende Schicht 14 definieren, wobei diese Dicke konstant oder variabel sein kann.
  • Ein oberes Netz (mit dem Bezugszeichen 22b bezeichnet) wird nun auf dem „Bett" von Kugeln 20 mit einem leichten Druck positioniert (beispielsweise von ungefähr 0,1 bis 0,2 mbar), um jede Verschiebung der Kugeln in der abstrahlenden Schicht zu vermeiden.
  • Die Ränder 24 des oberen Netzes 22b werden an den Trennwänden 12 (durch Schweißen beispielsweise) befestigt. Diese Schritte werden für jede Zelle 10 des Kerns 4 wiederholt.
  • Der so erhaltene Kern 4 wird dann zwischen den Wänden 6, 8 angeordnet und an diesen befestigt.
  • Das Verfahren zur Herstellung der schalldämmenden Platten, die durch die 2A und 2B dargestellt sind, ist mit diesem identisch.
  • Das Verfahren zur Herstellung einer schalldämmenden Platte, wie vorher beschrieben, hat zahlreiche Vorteile im Vergleich mit einem Verfahren, das ein Bindemittel für das Halten der Kugeln in den abstrahlenden Schichten verwendet.
  • Der Einsatz dieses Verfahrens ist nämlich stark vereinfacht. Kein Bindemittel vom Typ Harz ist überdies erforderlich, was die Korrosionsprobleme vermeidet. Das verwendete Werkzeug ist ebenfalls verringert.
  • Dieses Verfahren ermöglicht es somit, schalldämmende Platten herzustellen, die abstrahlende Schichten von variabler Dicke aufweisen.
  • ÜBERSETZUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 3
    • COEFFICIENT D'ABSORPTION – ABSORPTIONSKOEFFIZIENT
    • FREQUENCE – FREQUENZ
  • 4
    • COEFFICIENT D'ABSORPTION – ABSORPTIONSKOEFFIZIENT
    • FREQUENCE – FREQUENZ
  • 5
    • IMPEDANCE ACOUSTIQUE – NORMALISIERTE AKUSTISCHE
    • NORMALISEE – IMPEDANZ
    • FREQUENCE – FREQUENZ

Claims (10)

  1. Schalldämmende Platte (2, 30) mit einem Kern (4), der zwischen einer Vollwand (6) und einer porösen Wand (8) sandwichartig angeordnet ist, wobei der Kern mit den Wänden verbunden ist und Trennwände (12) umfaßt, die sich in Richtung der Dicke zwischen den zwei Wänden erstrecken und Zellen (10) bilden, die jeweils wenigstens eine Schallenergie abstrahlende Schicht (14) umfassen, wobei die abstrahlenden Schichten (14) von in gegenseitigem Kontakt stehenden hohlen sphärischen Kugeln (20) mit porösen Wänden gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kugeln mikroperforierte Wände aufweisen und in Richtung der Dicke zwischen den zwei Wänden (6, 8) durch an den genannten Trennwänden befestigte Netze (22) in Position gehalten werden.
  2. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Wand (8) Perforierungen (28) aufweist, um die viskothermische Wirkung der Luft, die sie durchströmt, zu erhöhen.
  3. Platte nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abstrahlenden Schichten (14) von einer Mischung aus Kugeln (20) mit homogenen Durchmessern gebildet sind.
  4. Platte nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abstrahlenden Schichten (14) von einer Mischung aus Kugeln (20) mit zwischen 1 und 3,5 mm variierenden Durchmessern gebildet sind.
  5. Platte nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallenergie abstrahlenden Schichten (14) in einer gleichen Zelle (10) eine konstante Dicke aufweisen.
  6. Platte nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallenergie abstrahlenden Schichten (14) in einer gleichen Zelle (10) eine variable Dicke aufweisen.
  7. Platte nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Netze (22) die gleiche Zusammensetzung wie die Trennwände (12) haben, an denen sie befestigt sind.
  8. Verfahren zur Herstellung einer schalldämmenden Platte nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß: – ein Kern (4) hergestellt wird, der Zellen (10) bildende Trennwände (12) umfaßt; – für jede Zelle (10) des Kerns (4) ein unteres Netz (22a) an den genannten Trennwänden (12) positioniert und befestigt wird, an dem unteren Netz eine gewünschte Dicke von hohlen sphärischen Kugeln (20) mit porösen und mikroperforierten Wänden angeordnet wird, ein oberes Netz (22b) unter Aufbringen eines leichten Druckes auf den Kugeln positioniert wird und das obere Netz an den Trennwänden (12) befestigt wird; – eine der Seiten des Kerns (4) an eine poröse Wand (8) angelegt und an dieser befestigt wird; und – die andere Seite des Kerns an eine Vollwand (6) angelegt und an dieser befestigt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Wand (8) Perforierungen (28) aufweist, um die viskothermische Wirkung der Luft, die sie durchströmt, zu erhöhen.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das obere und das untere Netz (22a, 22b) an den Trennwänden (12) angeschweißt sind und die Seiten des Kerns (4) an den Wänden (6, 8) angeschweißt sind.
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