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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur akustischen Isolierung eines
hohlen Körpers.
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Insbesondere
betrifft sie ein Verfahren zur akustischen Isolierung eines Abschnitts
der Karosserie eines Kraftfahrzeugs.
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Mittlerweile
spielt die akustische Isolierung bei der Konzeption von Kraftfahrzeugen
eine wichtige Rolle. So wurde die Eindämmung des Lärms von der Antriebseinheit
und insbesondere vom Motor des Fahrzeugs auf vielerlei Weise verbessert.
Andere Verbesserungen galten der akustischen Isolierung des vom
vorderen Block kommenden Lärms,
also vom Bereich zwischen dem Abschnitt unter der Motorhaube und
dem Fahrgastraum des Fahrzeugs. Diese Verbesserungen ließen sekundäre Geräusche, die
bis dahin von den zuvor genannten Geräuschen überdeckt wurden, wieder in
Erscheinung treten. So werden die aerodynamischen Geräusche oder
die Rollgeräusche
der Räder,
die sich im Fahrgastraum des Fahrzeugs ausbreiten, von den Fahrzeuginsassen
als störend
empfunden.
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Um
diesen Nachteil zu beheben, wurden verschiedene schalldämmende Materialien
im Aufbau der Fahrzeugkarosserie eingefügt. Im Allgemeinen fügt eine
Bedienungsperson diese Materialien bei der Herstellung des Fahrzeugs
in den oder die hohlen Körper
der Karosserie des Kraftfahrzeugs ein.
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Eine
solche akustische Isolierung der hohlen Körper ist manchmal schwer herzustellen,
wenn die Form der verwendeten schalldämmenden Materialien für das Volumen
der hohlen Körper
nicht geeignet ist und/oder diese für die Bedienungsperson schwer
zugänglich
sind. So können,
wenn der Durchgangsquerschnitt für
den Zugang zu dem zu isolierenden hohlen Körper zu klein ist, bestimmte Schaumstoff-
oder Watteblöcke
nicht verwendet werden, die für
gewöhnlich
bei der akustischen Isolierung anderer Teile einer Kraftfahrzeug-Karosserie zum
Einsatz kommen.
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Zur
Behebung dieses Problems wurden bereits verschiedene Lösungen für kleine
und mittlere Durchgangsquerschnitte vorgeschlagen.
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Eine
erste Lösung
besteht darin, einen zuvor in Stücke
geschnittenen oder geformten herkömmlichen schalldämmenden
Schaumstoff in Säcke
zu packen und dann zu komprimieren, indem die Säcke entweder direkt bei der
Herstellung, nach dem Zerkleinern des Schaumstoffs oder an der Montagelinie des
Kraftfahrzeugs luftleer gemacht werden. Diese Lösung ist nicht zufrieden stellend,
denn zum einen erfordert sie die Verwendung kostspieliger Mittel
zum Herstellen des Vakuums und zum anderen müssen die verwendeten Säcke von
sehr guter Qualität
sein, um zu verhindern, dass sie reißen und sich der Schaumstoff
vor der Montage in der Fahrzeugkarosserie ausdehnt.
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Eine
zweite Lösung
besteht darin, eine Spraydose zu verwenden, mit der unter Druck
stehender Schaumstoff durch eine Düse verteilt wird. Diese Lösung ist
zum einen sehr kostspielig aufgrund des Schaumstoffvolumens, das
pro Fahrzeug für eine
gute akustische Isolierung benötigt
wird, und zum anderen werden gesundheitsschädliche Gase verwendet.
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Eine
andere Lösung
sieht die Verwendung eines aufblasbaren Einsatzes in Form eines
Trägers aus
Metall oder Kunststoff vor, der von einem Material bedeckt ist,
das sich aufbläst,
wenn die Karosserie des Kraftfahrzeugs den Ofen durchläuft. Diese
Lösung
ist ebenfalls kostspielig, weil zum einen der Preis des Einsatzes
hoch ist und sie es zum anderen erforderlich macht, dass die Karosserie
den Ofen durchläuft.
Ein Beispiel dafür
ist die
FR-A-2749263 , die
ein verstärktes
Aufbauelement beschreibt, dessen geripptes starres Innenelement
die für
die Ausdehnung des von ihm getragenen Schaumstoffproduktes nötige Wärmeausbreitung
erlaubt, sodass der hohle Körper,
ein Abschnitt eines Aufbaus oder eines Leichtbau-Chassis, gefüllt werden.
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Eine
weitere Lösung
schließlich
ist im Patent
EP 0 353 418 beschrieben
ist. Hier wird ein offenporiger Polyurethan-Schaum verwendet, der
zur Abdichtung von einer dünnen
Schicht geschlossener Zellen umgeben ist und in den hohlen Körper eingesetzt
wird, indem mittels einer Pumpe die im Inneren enthaltene Luft abgesaugt
wird, wobei der Schaumstoff bei Entfernen der Pumpe wieder seine
ursprüngliche
Form annimmt. Aufgrund des verwendeten Schaumstoffs und der Pumpe
ist auch diese Lösung kostspielig.
Außerdem
muss die Bedienungsperson darauf achten, dass die dünne Schicht
geschlossener Zellen bei ihrem Einfügen in den scharfkantigen hohlen
Körper
der Fahrzeugkarosserie nicht beschädigt wird. Schließlich ist
die endgültige
Position des Schaumstoffs im hohlen Körper sehr stark vom Zufall abhängig, was
die Wirksamkeit der akustischen Isolierung mindern kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu
beheben und ein Verfahren zur akustischen Isolierung eines hohlen
Körpers mit
kleinem oder mittlerem Durchgangsquerschnitt vorzuschlagen, das
kostengünstig,
einfach einzusetzen und wirksam ist.
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Hierzu
schlägt
die Erfindung ein Verfahren zur akustischen Isolierung eines hohlen
Körpers
wie eines Abschnitts der Karosserie eines Kraftfahrzeugs vor, bei
dem der hohle Körper
mit mindestens einem offenporigen Schaumstoff gefüllt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass das Füllen von mindestens einem Abschnitt
des Körpers
erfolgt, indem Schaumstoff-Flocken in sein Inneres geleert werden.
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Vorteilhafterweise
sind die Schaumstoff-Flocken Stückchen,
die aus einem Schaumstoffblock abgerissen sind.
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Vorteilhafterweise
werden die Flocken vor dem Ausleeren in einem Behälter konditioniert,
dessen Volumen im Wesentlichen dem Volumen des zu füllenden
Abschnitts des hohlen Körpers
entspricht.
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Vorzugsweise
ist der Behälter
ein elastischer Sack.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Kraftfahrzeug-Karosserie, bei der mindestens
ein Abschnitt nach dem beschriebenen Verfahren gefüllt ist.
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Vorzugsweise
ist der gefüllte
Abschnitt um einen Hinterrad-Kasten der Karosserie herum angeordnet.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung werden besser verständlich bei
der Lektüre
der detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die folgenden
Zeichnungen.
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1 zeigt
eine schematische Teilansicht eines hinteren Abschnitts einer Kraftfahrzeug-Karosserie
nach der Erfindung.
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2 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
des hinteren Abschnitts der Karosserie, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
gefüllt
wird.
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3 zeigt eine vergrößerte Ansicht von erfindungsgemäßen Schaumstoff-Flocken,
mit denen der hintere Abschnitt gefüllt ist.
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Aus
Gründen
der Einfachheit wird darauf hingewiesen, dass die verschiedenen
unten erwähnten Teile
auf herkömmliche
Weise durch Schweißen
oder Schrauben zusammengefügt
werden und dass die Art der Befestigung von zwei Einzelteilen aneinander nicht
mehr genauer beschrieben wird.
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Der
hintere Abschnitt der Karosserie eines Kraftfahrzeugs 1 vom
Typ Kombi umfasst in bekannter Weise vor allem ein Feld der Seitenwand 2,
an dem eine obere Verkleidung des oberen Karosserieteils 3,
eine Verkleidung des unteren Karosserieteils 4, ein seitlicher
Längsträger 5 und
schließlich
ein Radkasten 6 angefügt
sind.
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Eine
nicht dargestellte Verkleidung des hinteren Kotflügels ist
ebenfalls am Feld der Wand 2 im oberen Abschnitt des Radkastens 6 angefügt.
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Die
Verkleidung des oberen Karosserieteils 3 weist in ihrem
unteren Abschnitt eine Kerbe 31 auf, an der eine nicht
dargestellte hintere Aufrolleinrichtung für einen Gurt befestigt wird,
dessen Träger
am oberen Abschnitt 41 der Verkleidung des unteren Karosserieteils 4 befestigt
ist.
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Die
Verkleidung des unteren Karosserieteils 4 bildet mit dem
Feld der Seitenwand 2 einen hohlen Körper (C) mit der Öffnung (O),
der zum einen vom Radkasten 6 und der Verkleidung des hinteren
Kotflügels
und zum anderen von der Verbindung 51 mit dem seitlichen
Längsträger 5 festgelegt
ist.
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Um
im hinteren Teil des Fahrgastraums des Fahrzeugs im Wesentlichen
den gleichen akustischen Komfort zu bieten wie im nach außen isolierten vorderen
Teil, muss verhindert werden, dass sich die aero dynamischen Geräusche des
Rollens des Rads vom Radkasten 5 aus im Fahrgastraum des
Fahrzeugs ausbreiten.
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Hierzu
setzt die Bedienungsperson zunächst in
das abgetrennte und vom Inneren der Karosserie leicht zugängliche
Feld der Wand 2 einen Schaumstoffblock passender Größe ein und
klemmt ihn ein, wobei der Schaumstoffblock durch Formen oder Zerschneiden
erhalten wird und seine Eigenschaften für diese Anwendung bekannt sind.
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Dann
wird, wie in 2 gezeigt, ein elastischer Sack 7 an
die Öffnung
(O) gebracht, der mit Schaumstoff-Flocken 71 gefüllt ist,
deren Volumen im Wesentlichen dem Volumen des hohlen Körpers (C) entspricht.
Anschließend
werden die Flocken in den hohlen Körper geleert.
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Die
verwendeten Flocken sind Schaumstoffabfälle aus wabenförmigem,
absorbierendem Polyester-Polyurethan-Material. Ihre Form ist zufällig und ihre
Größe beträgt zwischen
8 und 800 mm3.
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Es
wurden Versuche zur Schallabsorption um den hohlen Körper herum
durchgeführt,
die zeigen sollten, ob die so hergestellte akustische Isolierung
ausreicht, um die im Hinterrad-Kasten 6 erzeugten Geräusche daran
zu hindern, sich im hohlen Körper
auszubreiten und in den Fahrgastraum hochzusteigen.
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Dabei
wurde festgestellt, dass sowohl die von den Geräuschen erzeugten mittleren
Frequenzen als auch die hohen Frequenzen von den erfindungsgemäßen Flocken
in allen Bereichen um den Radkasten herum vollständig absorbiert wurden. Die akustische
Isolierung ist somit sichergestellt und erfordert weder eine Kontrolle
der Positionierung noch ein mögliches
Wiedereinsetzen eines geformten Schaumstoffblockes entsprechend
der komplexen Form des hohlen Körpers
(C).
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Die
beschriebene Erfindung ermöglicht
es auf sehr vorteilhafte Weise, eine schwer zugänglichen hohlen Körper akustisch
zu isolieren.
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Insbesondere
besteht im Fall eines Abschnitts der Karosserie eines Kraftfahrzeugs
keine Verletzungsgefahr für
die Bedienungsperson, beim Einfügen
ihrer Hand in die Öffnung,
deren unbearbeitete Kanten aus ausgeschnittenem Blech scharf sind.
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Außerdem lässt sich
das Verfahren leicht einsetzen und erfordert keine besondere Anordnung an
der Montagelinie des Fahrzeugs.
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Schließlich sind
die Kosten der Flocken extrem gering, da sie aus Abfällen stammen.
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Es
versteht sich von selbst, dass verschiedene Varianten und Verbesserungen
möglich
sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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So
kann der zur Durchführung
des Verfahrens verwendete Sack dahingehend verbessert werden, dass
er sich besser greifen und öffnen
lässt.
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Ebenso
können
die erfindungsgemäßen Flocken,
statt in einem elastischen Sack konditioniert zu werden, ebenso
gut durch geeignete Mittel zum Einblasen der Schaumstoffteilchen
in den hohlen Körper gefüllt werden.