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Die Erfindung bezieht sich auf ein schwingungsdämpfendes
Harz für ein Bauelement, das bei einem Aufbau in einem
Fahrzeug oder Schiff oder bei einem Boden oder einer
Außenwand einer Gebäudestruktur zu verwenden ist, einen
schwingungsdämpfenden Aufbau, bei dem an der Oberfläche
einer Metallplatte oder dergleichen das
schwingungsdämpfende Harz als Schicht aufgebracht ist, und ein
Verfahren zur Herstellung des schwingungsdämpfenden
Aufbaus.
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Als metallischer Werkstoff für den Aufbau eines Fahrzeugs
oder eines Schiffs oder bestimmter Gebäudestrukturen und
deren Außenwände wird als Bauelement im Allgemeinen ein
Material wie etwa Eisen oder Aluminium oder dergleichen
verwendet. Obwohl diese Materialien insofern Vorteile
bieten, als sie eine hohe Hitzebeständigkeit, eine hohe
mechanische Festigkeit oder ein hohes Elastizitätsmodul
besitzen, zeigen sie das für Metalle typische Problem,
dass es zu Schallresonanz oder Schwingungen kommt und
dass sie gleichzeitig im Vergleich zu anderen Materialen
wie etwa einem Holzwerkstoff oder dergleichen ein
schlechtes Wärmeisolationsvermögen haben. Angesichts
dessen wurden, um diese Nachteile zu beheben, zu den
folgenden Punkten Untersuchungen durchgeführt.
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Als ein einer Metallplatte schwingungsdämpfende
Eigenschaften verleihendes Material ist zunächst die
sogenannte schwingungsdämpfende Stahlplatte mit
Beschränkungsfunktion (restraint-type steel plate) entwickelt
worden. Diese Platte ist derart aufgebaut, dass unter
Bildung eines Sandwichaufbaus ein dünnes, viskoses Harz
zwischen zwei Stahlplatten gehalten wird. Darüber hinaus
gibt es als sogenannte schwingungsdämpfende Stahlplatte
ohne Beschränkungsfunktion (non-restraint-type steel
plate) eine Platte, bei der an einer der Oberflächen
einer einzelnen Stahlplatte eine dicke elastische
Harzlage angeklebt ist, oder aber eine Platte, bei der durch
Wärme eine heißschmelzende und -klebende Lage mit einer
Asphaltsubstanz als Hauptbestandteil mit etwa dem
1,2- bis 2-fachen ihres ursprünglichen Volumens unter
gleichzeitig erfolgendem thermischen Ankleben an die
Metallplatte ausgebildet wird (siehe japanische
Patentschrift Nr. Sho 63-65212), und dergleichen. Für den Fall,
dass eine schwingungsdämpfende Stahlplatte mit
Beschränkungsfunktion verwendet wird, ergibt sich jedoch das
Problem, dass diese nicht bei einer Strangpressform
komplexer Gestalt Anwendung finden kann. Und für den
Fall, dass das schwingungsdämpfende Harz mit dem
Oberflächenmaterial eines Aufbaus wie etwa einer
schwingungsdämpfenden Stahlplatte ohne Beschränkungsfunktion
verklebt wird, lässt es sich unter Umständen nicht an die
komplexen konkaven oder konvexen Formen des
Oberflächenmaterials des Aufbaus anpassen, wobei sich gleichzeitig
das Problem gewisser Einschränkungen bei der Herstellung
ergibt, da beispielsweise der Arbeitsschritt, das
schwingungsdämpfende Harz aufzukleben, in einer späteren
Phase erfolgen muss. Diese Probleme werden insbesondere
dann deutlich, wenn eine lange Form wie etwa
beispielsweise ein stranggepresstes Formelement Anwendung findet,
das eine Breite von 1 m oder weniger und eine Länge von
5 m oder mehr hat.
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In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 5-329973
ist ein Verfahren zur Herstellung eines
schwingungsdämpfenden Aufbaus offenbart, bei dem auf ein Formelement
ein Vinylchloridharz als Abstandsschicht für den
schwingungsdämpfenden Aufbau und ein Verbundwerkstoff aus
Vinylchloridharz, Weichmacher, Epoxydharz und Treibmittel
als schwingungsdämpfendes Harz aufgeklebt wird. Dieses
wie vorstehend beschrieben ein Treibmittel verwendende
Verfahren hat den Vorteil, dass die komplexen konkaven
oder konvexen Formen des Grundmaterials (des
Oberflächenmaterials des Aufbaus) durch Aufschäumen akkommodiert
werden, wodurch sich die Klebeeigenschaft verbessern
lässt. Jedoch hat es den Nachteil, dass sich bei
aufgeschäumtem und ausgehärtetem, die Zwischenschicht
aufweisendem Epoxydharz das Harz an sich als hart und spröde
erweist. Da eine kleine Menge Epoxydharz Verwendung
findet, um das Harz weich zu machen, besteht
infolgedessen die Gefahr, dass sich das Harz zwischen diesem und
dem Grundmaterial leicht agglomeriert und bricht, was zu
schlechten Eigenschaften führt.
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Für den Fall, dass bei diesem herkömmlichen System die
Aufschäumschicht auf das Grundmaterial aufgebracht wird
und dass im geschmolzenen Zustand die Flexibilität, der
Elastizitätsmodul und die Längenänderung oder dergleichen
des Harzes nicht passend sind, werden an der Oberfläche
durch ungleichmäßiges Aufschäumen konkave oder konvexe
Abschnitte erzeugt. Obwohl sich bei einer Anordnung mit
einer Beschränkungsschicht auf der Aufschäumschicht, wie
sie in der vorstehend genannten Schrift offenbart ist,
eine aufgeschäumte Schicht mit gleichmäßiger Dicke
ausbilden lässt, lässt sich, auch wenn das
Auschäumverhältnis hoch ist, insbesondere keine aufgeschäumte
Schicht gleichmäßiger Dicke erzielen, die ein
Aufschäummultiplikationsverhältnis von mehr als dem 3-fachen hat.
Wenn beispielsweise auf der Aufschäumschicht als
Beschränkungsschicht eine Aluminiumplatte angeordnet
wird, ist es zudem notwendig, diese Schicht zusammen mit
dem Grundmaterial zu einer komplexe Gestalt oder zu einem
gekrümmten Oberflächenprofil zu formen, wobei das Problem
besteht, dass diese Formung im Großen und Ganzen
schwierig ist.
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In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Sho 59-124843
ist eine Technologie offenbart, bei der das
schwingungsdämpfende Material, das aus flockiges anorganisches
Material enthaltendem wärmehärtendem Harz besteht, von
einer wärmeisolierenden Schicht mit hochmolekularer
aufgeschäumter Struktur bedeckt ist. Ein Verfahren wie
dieses hat das Problem, dass es bei Verwendung eines
Harzverbundwerkstoffs als wärmehärtendes Harz, wie etwa
ungesättigten Polyesterharzes oder Epoxydharzes oder
dergleichen, zur Verwirklichung der schwingungsdämpfenden
Eigenschaft unabdingbar ist, dass die flockigen
anorganischen Materialien in gleicher Richtung aufgebaut sind und
dass das Harz eine flüssige Substanz ist, deren
Viskosität auf jeden Fall niedrig sein muss. Um diese
Bedingungen zu erfüllen und ein zufriedenstellendes Ergebnis zu
erzielen, muss das Harz durch Aufsprühen oder dergleichen
aufgebracht werden, was dazu führt, dass in engen
Zwischenräumen einer langen Strangpressform oder an den
Oberflächen der in dieser Erfindung offenbarten komplexen
Form nur schwer eine gleichmäßige Beschichtung erzielt
werden kann.
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In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Sho 59-212249
ist ein Verfahren zur Herstellung eines
schwingungsdämpfenden Aufbaus offenbart, bei dem ein
thermoplastisches Harz mit darin eingebettetem Glasfasergewebe
verwendet wird. Das Glasfasergewebefindet Anwendung, um
ein Zerquetschen der Aufschäumschicht bei hohen
Temperaturen zu verhindern, wobei sich jedoch das Problem
ergibt, dass sich zwischen der Harzschicht und dem
Glasfasergewebe Luftblasen ansammeln, sodass es zu einer
Trennung beider Schichten voneinander kommt. Darüber
hinaus zeigt dieses Verfahren, bei dem das
Glasfasergewebe zur Herstellung des schwingungsdämpfenden Aufbaus
in dem thermoplastischen Harz eingebettet wird, das
Problem, dass durch den niedrigen Elastizitätsmodul des
Harzes an sich ein schlechtes Schwingungsdämpfungs-
Vermögen erreicht wird.
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In den Bereichen, bei dem die vorliegende Erfindung
Anwendung findet, ist es außerdem häufig der Fall, dass
die Innentemperatur und die Temperatur der Umgebung
voneinander verschieden sind. Daher ist es wichtig, dass
abgesehen von der Schwingungsdämpfung für Wärmeisolation
gesorgt wird, um den Aufenthalt im Innenbereich
komfortabel zu gestalten, weswegen es wünschenswert ist, dass
der Aufbau diese beiden Funktionen erfüllt. Im Rahmen der
vorstehend beschriebenen Technologie wird daher im
Allgemeinen an entweder eine schwingungsdämpfende
Stahlplatte oder an einen Schwingungsdämpfungsvermögen
aufweisenden schwingungsdämpfenden Aufbau ein wärmeisolierendes
Material angeklebt.
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Jedoch bringt ein Verfahren, bei dem das erwähnte
Wärmeisolationsmaterial später angeklebt wird, insofern
Probleme mit sich, als nach dem Zusammenbau des Aufbaus
ein weiterer Klebearbeitsschritt erforderlich ist und das
Ankleben des schwingungsdämpfenden Aufbaus nicht nach dem
Ankleben des Wärmeisolationsmaterials erfolgen kann.
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(Wenn das schwingungsdämpfende Material nach dem Ankleben
des Wärmeisolationsmaterials angeklebt wird, kann das
schwingungsdämpfende Harz nicht seine Funktion erfüllen.)
Darüber hinaus besteht das Problem, dass dieses Verfahren
nicht bei einer Form Anwendung finden kann, bei der sich
kein Zwischenraum zum Einbringen des
Wärmeisolationsmaterials erzielen lässt. (So lässt sich das
Wärmeisolationsmaterial bei einem hohlen und langen Aufbau nur
unter Schwierigkeiten später einzuschieben).
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Obwohl zur Lösung dieser Probleme bereits einige
Verfahren vorgeschlagen worden sind, die die obigen
Erfordernisse erfüllen sollen, ist die derzeitige
Situation die, dass die Umsetzung bislang noch nicht
ausreichend war.
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Zum Beispiel ist in der japanischen Offenlegungsschrift
Nr. Hei 5-24150 ein wärmebeständiges
schwingungsdämpfendes Element offenbart, das aus einer Schicht, bei der zu
einer Asphaltsubstanz eine bestimmte Butadienverbindung
und ein Füllmaterial hinzugegeben sind, und einer
Schmelzklebeschicht bestimmter Härte besteht. Obwohl in
der Beschreibung die Tatsache offenbart ist, dass ein
Treibmittel hinzugegeben wird, lässt sich im Fall der
angegebenen Verbindung infolge hoher Viskosität kaum ein
gleichmäßiges Aufschäumen erzielen, selbst wenn die
Verbindung in der Erwärmungsphase aufgeschmolzen wird.
Darüber hinaus ist der Wert des
Aufschäummultiplikationsverhältnisses, d. h. des Volumens nach dem Aufschäumen
bezüglich des ursprünglichen Volumens, angesichts der
Verlängerung oder Viskosität oder dergleichen der
Verbundwerkstoffe auf etwa 150% begrenzt und lassen sich
keine ausreichenden Wärmeisolationseigenschaften
erzielen.
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In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Sho 50-14783
ist ein wärmeisolierendes schwingungsdämpfendes Material
offenbart, bei dem die aus einer Asphaltsubstanz und
Kunstharz oder dergleichen bestehende erste Schicht als
eine Klebeschicht aufgebracht wird und die zweite Schicht
aus einer Kunstkautschukschicht mit Kunstkautschuk und
Treibmittel oder dergleichen besteht, die erwärmt,
aufgeschäumt und vulkanisiert wird. Zwar müssen bei
diesem wärmeisolierenden schwingungsdämpfenden Material
die Vulkanisation und das Aufschäumen in der Phase des
Erwärmungsvorgangs gleichzeitig erfolgen, doch verbleiben
insofern gewisse Probleme, als die Vulkanisation beim
aufgeschäumten Teil nur unzureichend ist, als das
Aufschäumen bei gleichmäßiger Aufschäumsteuerung auf den
Bereich des etwa 1,2- bis 3-fachen begrenzt ist und sich
eine gleichmäßige Aufschäumungsteuerung im Bereich des 3-
fachen oder mehr angesichts der Harzvermischung nur
schwer durchführen lässt und als ein Ausbauchen einer in
einem Grenzflächenabschnitt eingebetteten Luftschicht
aufgrund einer getrennten Ausbildung von zwei Schichten
zu einem Ablösen der zwei Schichten führen kann.
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Eine schwingungssteuerbare Lage, die Füllstoff und ein
Bindemittel mit Asphalt, Natur- oder Kunstkautschuk und
Harz (beispielsweise Petrolharz) enthält, ist in der
JP-A-63-265934 offenbart.
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Der Erfindung erfolgte, um die aufgeführten Probleme beim
Stand der Technik zu lösen, und es ist Aufgabe der
Erfindung, ein schwingungsdämpfendes Erwärmungs-,
Schmelz- und Klebeharz für ein Bauelement, einen
schwingungsdämpfenden Aufbau sowie ein
Herstellungsverfahren bereitzustellen, wobei sich der
schwingungsdämpfende Aufbau mit überragendem Schwingungsdämpfungs-
und Wärmeisolationsvermögen sowie mit ausreichenden
mechanischen Eigenschaften und mit einer insofern guten
Verarbeitbarkeit ausbilden lässt, als sich leicht ein
Metallaufbau mit komplexer oder langer Form verarbeiten
lässt.
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Die Erfindung besteht in einem heißverklebbaren
schwingungsdämpfenden Harz für ein Bauelement, das zur
Verwirklichung verschiedener Eigenschaften wie etwa der
Schwingungsdämpfung und dergleichen Asphalt,
Kunstkautschuk, Petrolharz und Füllmaterialien in einem wie in
Anspruch 1 definierten Mischungsverhältnis enthält, und
außerdem in einem heißverklebbaren schwingungsdämpfenden
Harz für ein Bauelement, das insbesondere zur
Verbesserung der Wärmeisolationseigenschaft Asphalt,
Füllmaterialien und Treibmittel in einem wie in Anspruch 1
definierten Mischungsverhältnis enthält, wobei die
Hauptmerkmale der Erfindung darin bestehen, dass das
schwingungsdämpfende Harz in eine Lagenform gearbeitet
und an der Oberfläche eines Metallaufbaus angeordnet
wird, der dort Verwendung findet, wo Schwingungen und
Geräusche verhindert werden müssen, sowie einem Verfahren
zur Herstellung des schwingungsdämpfenden Aufbaus.
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Da das genannte schwingungsdämpfende Harz ein hohes
Schwingungsdämpfungsvermögen und ein hohes
Wärmeisolationsvermögen sowie eine überragende mechanische
Festigkeit (insbesondere Zugfestigkeit und Flexibilität)
besitzt, lässt sich ohne weiteres ein langgestrecktes
schwingungsdämpfendes Harz herstellen, dessen Herstellung
sich bei den herkömmlichen schwingungsdämpfenden Harzen
schwierig gestaltete, wobei es sich leicht bei dem
langgestreckten Metallaufbau installieren lässt und
insofern eine gute Verarbeitbarkeit hat, als es durch
einen Erwärmungsvorgang verbunden werden kann, sodass
sich der Installations- und Verbindungsschritt leicht
bezüglich einer Metallplatte durchführen lassen. Außerdem
werden zur weiteren Verbesserung dieser Eigenschaften und
zur gleichzeitigen Verbesserung der überragenden
Schlagfestigkeit bei niedrigen Temperaturen zwischen der
Metallplatte und dem schwingungsdämpfenden Harz das
thermoplastische Harz und dergleichen angeordnet.
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Das vorstehend beschriebene schwingungsdämpfende Harz
wird unter Ausbildung des schwingungsdämpfenden Aufbaus
auf der Oberfläche eines Metallaufbaus wie etwa einer
Metallplatte und dergleichen heißverklebt, wodurch eine
auf den Metallaufbau aufgebrachte Schwingungsenergie in
Wärmeenergie umgewandelt wird, sodass es zu einer
deutlichen Verringerung der Schwingungsenergie und
akustischen Energie kommt. Dieses Material wird auf
Bauelemente aufgebracht, die dort Verwendung finden, wo
Schwingungen und Geräusche verhindert werden sollten, wie
beispielsweise bei einer Bodenplatte, einer Seitenwand
und einer Decke eines Hochgeschwindigkeitsschienenfahrzeugs,
wodurch die Geräusche innerhalb eines
Fahrgastraums deutlich verringert werden können.
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Da das Verfahren zur Herstellung dieses
schwingungsdämpfenden Aufbaus insbesondere eine schwingungsdämpfende
Harzlage mit überragender mechanischer Festigkeit (vor
allem Zugfestigkeit und Weichheit) ergibt, lässt sich
leicht ein langgestrecktes schwingungsdämpfendes Harz
verarbeiten und wird das Harz, wenn es beispielsweise in
eine Innenfläche eines Hohlabschnitts einer
Strangpressform eingebracht werden soll, in eine lagenartige Form
gearbeitet und unter Hineinziehen direkt darin
eingebracht, wodurch das Harz auf der Innenfläche aufgebracht
werden kann. Bei diesem Verfahren wird zwischen dem
schwingungsdämpfenden Harz und der Oberfläche der
Metallplatte ein thermoplastisches Harz angeordnet, um die
Verarbeitungseigenschaften weiter zu verbessern.
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Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen wesentlichen
Abschnitt, bei dem ein schwingungsdämpfendes Harz mit
einem Metallaufbau heißverklebt ist.
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Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen wesentlichen
Abschnitt eines schwingungsdämpfenden Harzes, an das
mittels eines Schmelzklebemittels ein thermoplastischer
Harzfilm geklebt ist.
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Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf einen wesentlichen
Abschnitt eines schwingungsdämpfenden Harzes, an das ein
thermoplastischer Harzfilm geklebt ist.
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Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht eines
fachwerksträgerartigen schwingungsdämpfenden Hohlabschnitts gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
schwingungsdämpfenden Aufbaus, an dem das
schwingungsdämpfende Harz thermisch angeschmolzen und angeklebt
(heißverklebt) ist.
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Fig. 5 zeigt eine Teilschnittansicht eines weiteren
bevorzugten fachwerksträgerartigen schwingungsdämpfenden
Hohlprofils, das von dem in Fig. 4 verschieden ist.
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Die Fig. 6 bis 10 zeigen Teilschnittansichten eines
weiteren bevorzugten fachwerksträgerartigen
schwingungsdämpfenden Hohlprofils, das von dem in Fig. 4 verschieden
ist.
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Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht eines
schwingungsdämpfenden Vollprofils in Strangpressform.
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Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht eines Bauelements für
ein Hochgeschwindigkeitsschienenfahrzeug, bei dem ein
fachwerksträgerartiges schwingungsdämpfendes Hohlprofil
und ein schwingungsdämpfendes Vollprofil verwendet sind.
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Fig. 13 zeigt eine Perspektivansicht eines
stranggepressten Hohlprofils, mit dem das schwingungsdämpfende Harz
heißverklebt ist.
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Fig. 14 zeigt eine Ansicht, die ein Verfahren zur Messung
der Flexibilität einer Harzlage veranschaulicht.
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Fig. 15 zeigt ein Ansicht, die ein Verfahren zum Messen
der Schlagfestigkeit bei niedrigen Temperaturen
veranschaulicht.
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Im Folgenden werden zunächst die jeweiligen Aufgaben der
Verbindungen beschrieben, die in dem (nachstehend als
schwingungsdämpfendes Harz bezeichneten) heißverklebbaren
Harz für ein Bauelement enthalten sind.
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Der Grund dafür, das Asphalt enthalten ist, besteht
darin, dem schwingungsdämpfenden Harz Elastizität und
Zugfestigkeit zu verleihen. Darüber hinaus besteht der
Grund dafür, warum Kunstkautschuk enthalten ist, darin,
eine verbesserte Elastizität und das erforderliche
Schwingungsdämpfungsvermögen zu erlangen. Ein Grund
dafür, warum Petrolharz enthalten ist, besteht darin, bei
dem schwingungsdämpfenden Harz die Klebeeigenschaft zu
realisieren. Ein Grund dafür, warum Füllmaterialien
enthalten sind, besteht darin, die Form des
schwingungsdämpfenden Harzes zusammenzuhalten und die
Wärmeisolationseigenschaft zu realisieren. Das aus den
vorstehend beschriebenen Verbindungen bestehende
schwingungsdämpfende Harz ist selbstklebend, wobei das
Harz während seines Erwärmens schmilzt, in komplexe
konkave oder konvexe Formen des Metallaufbaus fließt und
eine enge Berührung mit dem Metallaufbau eingeht, wodurch
dem Metallaufbau ein ausreichendes
Schwingungsdämpfungsvermögen verliehen werden kann, durch die vorhandene hohe
Flexibilität während der Herstellung des
schwingungsdämpfenden Harzes das Aufnahmeverhalten durch eine Rolle
verbessert wird sowie gleichzeitig seine Zugfestigkeit
verbessert wird, sodass eine überragende Verarbeitbarkeit
beim Einbringen der Harzlagen in die langgestreckten
Formen verwirklicht wird.
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Die Menge der Bestandteile des schwingungsdämpfenden
Harzes ist nachstehend beschrieben.
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Die Asphaltmenge beträgt 15 bis 35 Gew.-%. Eine Menge von
15 Gew.-% oder weniger kann dazu führen, dass der
Elastizitätsmodul des schwingungsdämpfenden Harzes
unzureichend ist, dass sich nicht das gewünschte
Schwingungsdämpfungsvermögen erzielen lässt und dass sich
gleichzeitig insofern Nachteile ergeben, als dass, wenn
der Asphalt, der bei Zimmertemperatur im festen Zustand
ist, während des Erwärmungsvorgangs aufgeschmolzen und
verwendet wird, die Handhabbarkeit des Asphalts
beeinträchtigt und außerdem seine Wärmebeständigkeit
verringert wird. Falls die Menge dagegen 35 Gew.-%
überschreitet, nimmt die Zugfestigkeit ab und ist die
Verarbeitbarkeit schlechter. Zu den Materialien, die als
Asphalt verwendet werden können, zählen Naturasphalt und
Petrolasphalt. Zum Petrolasphalt zählen reiner Asphalt,
geblasener Asphalt, teilgeblasener Asphalt und mit
Kautschuk modifizierter Asphalt (gummierter Asphalt) oder
dergleichen. Diese Asphalte können einzeln verwendet
werden, es können aber auch mehrere Asphaltsorten
gemischt werden.
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Bezüglich des Kunstkautschuks beträgt der Gewichtsbereich
2 bis 10 Gew.-%. Bei weniger als 2 Gew.-% kann dem
schwingungsdämpfenden Harz keine ausreichende Elastizität
verliehen werden und lässt sich nicht das erforderliche
Schwingungsdämpfungsvermögen erzielen. Wenn das Gewicht
dagegen 10 Gew.-% überschreitet, ist die Zugfestigkeit
des schwingungsdämpfenden Harzes verringert und seine
Verarbeitbarkeit schlechter.
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Zu den Materialien, die als Kunstkautschuk verwendet
werden können, zählen Butylkautschuk, Styrolkautschuk,
Chloroprenkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk und
dergleichen. Obwohl insbesondere die Verwendung von
Styrol-Butadien-Kautschuk vorzuziehen ist, lässt sich
auch eine Mischung verschiedener Kautschukarten
verwenden. Falls erforderlich, ist als kautschukähnlicher Stoff
ein polybutadienartiges plastisches Elastomer, das
90 Gew.-% oder mehr 1,2-Bindungen enthält, oder
flüssigkeitsähnlicher Kautschuk, Styrolkautschuk und
Acrylkautschuk oder dergleichen mit chemisch modifizierten
Carboxylgruppen oder Aminogruppen an ihren Endgruppen
verwendbar.
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Bezüglich des Petrolharzes beträgt der Gewichtsbereich 1
bis 5 Gew.-%. Wenn der Wert kleiner als 1 Gew.-% ist, ist
die Zugfestigkeit des schwingungsdämpfenden Harzes gering
und kann das schwingungsdämpfende Harz während des
Aufsetzens des schwingungsdämpfenden Harzes auf das
Formelement brechen. Wenn das Gewicht dagegen 5 Gew.-%
überschreitet, ist die Flexibilität verringert, was zu
einer Verschlechterung der Verarbeitbarkeit beim
Aufsetzen des Harzes auf die Form führt und gleichzeitig
die Elastizität senkt, sodass die Möglichkeit besteht,
das kein ausreichendes Schwingungsvermögen erzielt wird.
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Das Gewicht der Füllmaterialien liegt im Bereich von 50
bis 75 Gew.-%. Falls das Gewicht geringer als 50 Gew.-%
ist, können insofern Nachteile auftreten, als sich
während des Erwärmungs-, Schmelz- und Verbindungsvorgangs
die Form nur schwer zusammenhalten lässt. Falls dagegen
das Gewicht 75 Gew.-% überschreitet, nimmt das Gewicht
des schwingungsdämpfenden Harzes an sich zu, was in
verschiedenerlei Hinsicht bei einem Fahrzeug nachteilig
ist, von dem leichtes Gewicht verlangt wird, und kann
unter Umständen gleichzeitig keine ausreichende
Wärmeisolation verliehen werden.
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Als Mischsubstanzen für das Füllmaterial und das
Mischverhältnis ist darüber hinaus die folgende Konfiguration
vorzuziehen. Und zwar sollte der Anteil leichtgewichtiger
anorganischer Zuschläge bzw. Agglomerate 10 bis 25
Gew.-%, pulverähnlichen Füllmaterials 35 bis 50 Gew.-%,
faserartigen Füllmaterials 3 bis 8 Gew.-% und Kalksteins
2 bis 5 Gew.-% betragen. Mit der vorstehend beschriebenen
Konfigurationen des Füllmaterials kann das spezifische
Gewicht bzw. die Dichtezahl niedrig gehalten werden,
sodass dadurch zu dem niedrigen Gewicht des
schwingungsdämpfenden Harzes beigetragen und gleichzeitig eine
überragende Wärmeisolation verwirklicht werden kann. Ein
Grund dafür, warum der anorganische
Leichgewichtsfüllstoff auf 10 bis 25 Gew.-% festgelegt ist, liegt
darin begründet, dass, wenn der Wert 10 Gew.-% beträgt
oder niedriger ist, die Leichtgewichtseigenschaft nicht
ausreichend realisiert werden kann, und dass, wenn der
Wert 25 Gew.-% überschreitet, sich das
Schwingungsdämpfungsvermögen verringert. Ein Grund dafür, warum das
Gewicht des pulverähnlichen Füllmaterials auf 35 bis 50
Gew.-% festgelegt ist, liegt in der Tatsache begründet,
dass, wenn das Gewicht 35 Gew.-% oder weniger beträgt,
die Form nicht zusammengehalten werden kann, wenn das
schwingungsdämpfende Harz in eine Lagenform gearbeitet
wird, und seine Verarbeitbarkeit beeinträchtigt wird, und
dass, wenn das Gewicht 50 Gew.-% überschreitet, sich nur
unzureichend ein leichtes Gewicht einstellen lässt. Ein
Grund dafür, warum das Gewicht des faserartigen
Füllmaterials auf 3 bis 8 Gew.-% festgelegt ist, liegt in der
Tatsache begründet, dass, wenn das Gewicht 3 Gew.-% oder
weniger beträgt, die Zugfestigkeit des
schwingungsdämpfenden Harzes an sich verringert wird, was zu einer
verschlechterten Verarbeitbarkeit führt, und dass, wenn
das Gewicht 8 Gew.-% überschreitet, das
Schwingungsdämpfungsvermögen verringert ist. Ein Grund dafür, warum
das Gewicht des Kalksteins auf 2 bis 5 Gew.-% eingestellt
wird, liegt in der Tatsache begründet, dass, wenn das
Gewicht 2 Gew.-% oder weniger beträgt, die Möglichkeit
besteht, dass beim Heißlaminieren des
schwingungsdämpfenden Harzes ein Ausbauchen stattfindet, und dass, wenn das
Gewicht 5 Gew.-% überschreitet, sich die Wirkung nicht
ändert und dies hinsichtlich der Kosten einen Nachteil
darstellt.
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Als Füllmaterialien lassen sich ein pulverartiges
Füllmaterial, ein faserartiges Füllmaterial, ein
flockenartiges Füllmaterial, ein Leichtgewichtsfüllmaterial und
dergleichen verwenden. Als Pulverfüllmaterial lassen sich
Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Zinkstaub, Zinkweiß und
Ton oder dergleichen verwenden. Als faserartiges
Füllmaterial lassen sich aus Naturfasern gewonnene Fasern und
Chemiefasern, aus zerkleinertem Altpapier gewonnene
Papierfasern, Glaswolle und aus Glaswolle und dergleichen
gewonnene Mineralstofffasern verwenden. Als flockenartiges
Füllmaterial lassen sich Mika und dergleichen
verwenden. Als Leichtgewichtsfüllstoff lassen sich
anorganische Leichtgewichtsfüllstoffe mit Erzen als
Rohstoff, wie etwa siliziumoxidartige
Leichtgewichtsfüllstoffe, sandstrangartige Leichtgewichtsfüllstoffe
oder dergleichen, und organische
Leichtgewichtsfüllstoffe, wie etwa Copolymere aus Methylacrylat,
Ethylacrylat, Methylmethacrylat, Arcylnitril und
dergleichen oder Acrylkunststoffballone in Copolymerisation
mit Vinylacetat und Vinylchloridstyrol und dergleichen,
verwenden.
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Andererseits ist es auch möglich, eine geeignete Menge
Treibmittel in das lediglich aus Asphalt und Füllstoff
bestehende schwingungsdämpfende Harz zu geben, damit sich
ein deutlich gesteigertes Schwingungsdämpfungsvermögen
und Wärmeisolationsvermögen ergibt, während die
Flexibilität und Zugfestigkeit beibehalten werden, die bei dem
aus Asphalt, Füllstoff, Petrolharz und Kunstkautschuk
bestehenden schwingungsdämpfenden Harz erzielt werden.
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Das Mischungsverhältnis der einzelnen Bestandteile ist
derart festgelegt, dass der Asphalt 70 bis 150
Gewichtsteile, der Füllstoff 15 bis 300 Gewichtsteile und das
Treibmittel 0,5 bis 10 Gewichtsteile einnehmen, wobei
anhand dieses Verhältnisses das schwingungsdämpfende Harz
hergestellt wird. In Anbetracht des Vorgangs, bei dem die
Aufschäummultiplikation zu steuern ist, ist es darüber
hinaus vorzuziehen, dass der Asphalt 70 bis 100
Gewichtsteile, das Füllmaterial 100 bis 300 Gewichtsteile und das
Treibmittel 0,5 bis 5 Gewichtsteile einnehmen.
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In diesem Fall besteht der Grund dafür, warum der Asphalt
70 bis 150 Gewichtsteile einnimmt, darin, dass, wenn das
Gewicht 70 Gewichtsteile oder weniger beträgt, die
Elastizität des schwingungsdämpfenden Harzes nicht
ausreichend ist und kein gewünschtes Schwingungsdämpfungsvermögen
erzielt werden kann. Obwohl es von der
Handhabbarkeit her notwendig ist, dass das
schwingungsdämpfende Harz schmilzt, wenn das Harz von seinem festen
Zustand bei Zimmertemperatur aus erwärmt wird, ergeben
sich auch insofern Nachteile, wenn die Asphaltmenge
geringer ist, als das Harz vielleicht nicht schmilzt und
überdies seine Wärmebeständigkeit verringert wird. Falls
das Gewicht dagegen 150 Gewichtsteile überschreitet,
nimmt die Dichtezahl des schwingungsdämpfenden Harzes zu
und ist es schwierig, ein ausreichend hohes
Aufschäumverhältnis zu erzielen, wenn das Harz erwärmt und
geschmolzen wird. Als Asphalt lässt sich ein Asphalt
verwenden, der den vorstehend genannten verschiedenen
Asphaltsorten entspricht. Beim Mischvorgang kann entweder
ein einziger Asphalt oder eine Kombination davon
Anwendung finden.
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Falls das Gewicht des Füllmittels 15 Gewichtsteile oder
weniger beträgt, kann es insofern zu einem Nachteil
kommen, als sich die Form des Harzes beim Erwärmen und
Schmelzen nur schwer zusammenhalten lässt. Wenn das
Gewicht dagegen 300 Gewichtsteile überschreitet, wird das
Gewicht auf mehr als den erforderlichen Wert erhöht, was
beim Aufschäumvorgang ein Hindernis darstellt. Als
Füllmaterial lassen sich Füllmaterialien verwenden, die
den verschiedenen vorstehend genannten Füllmaterialsorten
entsprechen.
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Falls das Gewicht des Treibmittels 0,5 Gewichtsteile oder
weniger beträgt, kann keine ausreichende
Aufschäummultiplikation gewährleistet werden. Für den Fall, dass
das Gewicht 10 Gewichtsteile überschreitet und das Harz
eine Mischung darstellt, besteht dagegen die Möglichkeit,
dass eine übermäßige Aufschäummultiplikation auftritt.
Ein Treibmittel mit einer Zersetzungstemperatur von 100ºC
oder weniger ist nicht empfehlenswert, da die Möglichkeit
besteht, dass sich das Treibmittel in der Herstellungsphase
des schwingungsdämpfenden Harzes beim Dispergieren
und Kneten der Verbindung zersetzt. Als Treibmittel
lassen sich insbesondere Diazoaminobenzol,
Azoisobutylnitril, Benzolsulfohydrazid, Azidcärbaminsäure,
Azodicarbonamid, P-P'-Oxibenzolsulfohydrazid,
Azobisintironitril, Benzilmonohydrazol, Dinitropentametylentetramin
und dergleichen verwenden. Diese Substanzen können
einzeln oder in Mischung Anwendung finden. Darüber hinaus
lassen sich auch Harnsäure und seine Derivative wirksam
als Treibhilfsmittel verwenden.
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Als vorzuziehendes Aufschäummultiplikationsverhältnis ist
es ausreichend, ein Aufschäumen mit 3- bis 7-facher
Multiplikation durchzuführen, wenn die Verklebung mit
einem als Substrat dienenden Metallelement erfolgt. Die
Schwingungsdämpfungseigenschaft und die
Wärmeisolationseigenschaft lassen sich deutlich verbessern, wenn die
Aufschäummultiplikation innerhalb dieses Bereichs
gesteuert wird.
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Bezüglich des Verfahrens zur Herstellung des die
vorstehend genannten Verbindungen enthaltenden
schwingungsdämpfenden Harzes lässt sich ein weithin
bekanntes Verfahren verwenden.
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Das Füllmaterial wird in mit einer geeigneten
Erwärmungsvorrichtung aufgeschmolzenen Asphalt gegeben und gerührt,
damit es gemischt und dispergiert wird, sodass eine
Weiterverarbeitung möglich ist. Beim Misch- und
Dispergiervorgang können verschiedene Arten von Mischern
wie etwa ein Vakuummischer oder ein offener Mischer sowie
ein Planetenmischer oder dergleichen und verschiedene
Arten von Dispersionsgeräten wie etwa eine Kugelmühle
oder dergleichen verwendet werden. Die Verbindungen, bei
denen das Mischen und Dispergieren abgeschlossen ist,
werden durch eine Walzeinrichtung, wie etwa zwei Walzen,
drei Walzen oder eine Kalanderwalze, in eine lagenartige
schwingungsdämpfende Harzlage 1 geformt, wie sie in Fig.
1 gezeigt ist, und in eine Form und Größe nach Wahl
geschnitten. Das schwingungsdämpfende Harz kann auch in
Übereinstimmung mit der Form des zu erwärmenden und zu
verklebenden Metallaufbaus zu einer dreidimensionalen
Form ausgebildet werden. Für den Fall, dass das Harz zu
einer dreidimensionalen Form ausgebildet wird, ist jedoch
aufgrund der Tatsache, dass das schwingungsdämpfende Harz
wärmeempfindlich ist, eine Kaltpressung vorzuziehen.
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Als Metallart für den Metallaufbau, auf dem das
schwingungsdämpfende Harz heißzuverkleben ist, lassen
sich im Übrigen Metalle wie etwa Eisen, Aluminium,
rostfreier Stahl, Kupfer, Titan oder deren Legierung
verwenden, wie sie weithin in der Industrie Verwendung
finden. Obwohl ein Zustand zu bevorzugen ist, bei dem die
Oberfläche des Metalls von ölhaltige Substanzen befreit
ist, ist dies keine wesentliche Bedingung. Die Erfindung
kann beispielsweise bei einer mit einem geeigneten
Kunstharzbeschichtungsmaterial beschichteten Metallplatte
(einem vorbeschichteten Werkstoff) oder einer mit einer
chemischen Substanz oder galvanisch
oberflächenbehandelten Metallplatte Anwendung finden.
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Darüber hinaus sind eine erste Schicht, die sich einer
schwingungsdämpfenden Harzlage 1 zusammensetzt, die aus
der vorstehenden Verbindung hergestellt ist, und
Deckschichten aus ein oder mehr Schichten vorgesehen, die aus
zumindest einer Sorte thermoplastischen Harzes
hergestellt sind, wodurch beispielsweise für den Fall, dass
das Formelement einen engen Hohlraum hat und das
schwingungsdämpfende Harz an der Innenfläche des
Hohlraums angeklebt wird, die Gleiteigenschaft des
schwingungsdämpfenden Harzes erhöht und die
Verarbeitbarkeit beim Einbringen der Harzlage in den Hohlraum
weiter verbessert werden kann. Darüber hinaus ist es auch
möglich, die überragenden Eigenschaften des schwingungsdämpfenden
Harzes bei niedrigen Temperaturen
(Schwingungsdämpfungswirkung und Schlagfestigkeit und
dergleichen) zu verbessern, was zu einer leichten
Fertigung des schwingungsdämpfenden Aufbaus bei weiter
verbessertem Leistungsvermögen führt.
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Wie als praktisches Beispiel in Fig. 2 gezeigt ist, wird
ein Schmelzklebemittel 2 (die zweite Schicht) mit einer
Beschichtungsdicke von etwa 10 bis 40 um auf der
schwingungsdämpfenden Harzlage 1 (der ersten Schicht)
aufgebracht und ein thermoplastischer Harzfilm 3 (dritte
Schicht) auf die Schicht aufgeschichtet, während die
Klebekraft der zweiten Schicht erhalten bleibt. Unter dem
Schmelzklebemittel 2 wird dabei ein festes Klebemittel
verstanden, dessen Hauptsubstanz ein thermoplastisches
Kunstharz ist und bei dem zu der Hauptsubstanz als
Umformmittel in geeigneten Mengen Wachse, Weichmacher,
Klebeapplikatormittel, Antioxidationsmittel und
Füllmittel oder dergleichen zugemischt sind, wobei dieses
Mittel auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der das
Mittel durch einen besonderen Applikator als Schicht
aufgetragen werden kann. Bezüglich des
Schmelzklebemittels 2 ist eine Filmdicke von etwa 10 bis 40 um
vorzuziehen. Ein Grund dafür besteht darin, dass, wenn
dieser Wert 10 um oder weniger beträgt, keine
ausreichende Klebefähigkeit erzielt werden kann, und dass
sich, wenn der Wert 40 um überschreitet, die Klebekraft
selbst dann nicht ändert, wenn die Beschichtungsfilmdicke
mehr als den obigen Wert beträgt, und dass im Gegenteil
sogar das Schwingungsdämpfungsvermögen gesenkt wird. Als
der vorstehend genannte thermoplastische Harzfilm 3 kann
des weiteren ein aus Polyester, Polyethylen, Polyurethan,
Vinylchlorid, Vinyloxid oder Copolymeren dieser
Substanzen oder dergleichen bestehender Film verwendet
werden. Dabei ist eine Filmdicke von 20 bis 50 um vorzuziehen,
wobei die Stoßfestigkeit bei niedrigen
Temperaturen unzureichend ist, wenn der Wert 20 um oder weniger
beträgt, und das Schwingungsdämpfungsvermögen gesenkt
ist, wenn der Wert 50 um überschreitet.
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Statt wie in Fig. 3 gezeigt das vorstehend genannte
Schmelzklebemittel 2 und den thermoplastischen Harzfilm 3
aufeinander zu schichten und zu verkleben, ist es auch
möglich, nur den thermoplastischen Harzfilm 3 mechanisch
an die schwingungsdämpfende Harzlage 1 zu kleben oder den
Film auf eine Temperatur zu erwärmen, bei der sich die
Klebeeigenschaft des thermoplastischen Harzfilms 3
einstellt, und an das schwingungsdämpfende Harz 1 zu
kleben. Es ist auch möglich, nur das Schmelzklebemittel 2
mechanisch an die schwingungsdämpfende Harzlage 1 zu
kleben. Anstelle des thermoplastischen Harzfilms und
dergleichen kann auch ein plastischer Film aufgeschichtet
werden.
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Gesetzt dem Fall, dass zwischen der zu verklebenden
Oberfläche des Formelements und dem schwingungsdämpfenden
Harz derartige Beschichtungsschichten angeordnet werden,
ist die Verarbeitbarkeit beim Einbringen des Harzes in
das Formelement durch einen Zugvorgang verbessert und
sind gleichzeitig die überragenden Eigenschaften des
schwingungsdämpfenden Harzes bei niedrigen Temperaturen
(schwingungsdämpfende Wirkung und Schlagfestigkeit)
verbessert. Darüber hinaus ist auch für den Fall, dass
die Oberfläche des Formelements und des
schwingungsdämpfenden Harzes derart aufeinander gebracht sind, dass
sie sich direkt berühren, und dass die
Beschichtungsschichten auf das schwingungsdämpfende Harz gesetzt sind,
die überragenden Eigenschaften des schwingungsdämpfenden
Harzes bei niedriger Temperatur (schwingungsdämpfende
Wirkung und Schlagfestigkeit und dergleichen) verbessert.
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Als ein Beispiel, wie die bevorzugten
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen schwingungsdämpfenden
Harzes einzusetzen sind, werden nun verschiedene
schwingungsdämpfende Aufbauweisen beschrieben, bei denen
das erfindungsgemäße schwingungsdämpfende Harz auf ein
Formelement geklebt ist, das als Bodenelement und
Wandelement eines Fahrzeugs Verwendung findet, bei dem hohe
Erfordernisse an Schwingungsfestigkeit und Wärmeisolation
gestellt sind.
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Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht, die den
schwingungsdämpfenden Aufbau eines fachwerksträgerartigen
Aluminiumstrangpresselements mit Hohlprofil darstellt. Das
langgestreckte Aluminiumstrangpresselement 4 ist so
konstruiert, das es eine fachwerksträgerartige
Querschnittsform hat, in der obere und untere Planplatten 5,
6 von Zickzackschrägrippen 7 sowie an beiden Enden von
vertikalen Rippen 8, 9 gestützt werden, wodurch
dreieckige Hohlabschnitte 10 und umgekehrt dreieckige
Hohlabschnitte 11 sowie an beiden Enden trapezförmige
Hohlabschnitte 12 gebildet sind. An der Unterseite des
Hohlabschnitts 10, an der Schrägfläche des Hohlabschnitts
11, und an der Schrägfläche und der Unterseite des
Hohlabschnitts 12 sind ein schwingungsdämpfendes Harz 13
und ein Polyethylenharzfilm 14 angeklebt. Bei dem
gezeigten Beispiel ist die untere Planplatte 6 eine
Schallquelle und werden das schwingungsdämpfende Harz 13 und
der thermoplastische Harzfilm 14 an der oberen
Innenfläche der Platte 6 und der oberen Innenfläche der
Schrägrippen 7 an den Oberflächen durch ihr eigenes
Gewicht aufgebracht. Und zwar werden an dem Hohlabschnitt
10 flache Harzlagen und an dem Hohlteil 11 anliegend
talförmig gefaltete Harzlagen aufgebracht, wobei das
schwingungsdämpfende Harz 13 durch Erwärmen geschmolzen
und verklebt wird.
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Da von der Schallquelle (Unterseite in der Zeichnung)
eine Schwingung auf den obigen schwingungsdämpfenden
Aufbau 4 gegeben wird, wird die Planplatte 6 angeregt und
eine Biegeschwingung eingeleitet. Das von der Planplatte
6 und dem thermoplastischen Harzfilm 14 umgebene
schwingungsdämpfende Harz 13 wird gebogen und verformt,
wobei ein Teil der Schwingungsenergie in Wärmeenergie
umgewandelt wird. Die verbliebene Schwingungsenergie wird
über die Rippen 7 weitergeleitet, wobei die Rippen 7
ebenfalls mit einer Biegeschwingung beginnen können. Das
von den Rippen 7 und dem thermoplastischen Harzfilm 14
umgebene schwingungsdämpfende Harz 13 wird gebogen und
verformt, wobei ein Teil der Schwingungsenergie in
Wärmeenergie umgewandelt wird. Infolgedessen werden die
Biegeschwingungen der Planplatte 6 auf die Seite der
Schallquelle und die Schrägrippen 7 begrenzt, die
Schwingungsenergie des gesamten Fachwerksträgeraufbaus
wird stark absorbiert und die Schwingungsenergie, die auf
die auf der gegenüberliegenden Seite der Schallquelle
(Seite mit leiser Umgebung) gelegene Planplatte 5
übertragen wird, ist deutlich verringert.
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Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines weiteren
schwingungsdämpfenden Hohlprofils. Der zu Fig. 4
unterschiedliche Teil besteht in einer Anordnung, bei der das
an die Innenfläche des Hohlteils 11 geklebte
schwingungsdämpfende Harz 13 mit Hilfe der Klebeschicht 14 aus dem
Polyethylenharzfilm angeklebt ist. Das heißt, dass die
Außenfläche des schwingungsdämpfenden Harzes 13 nicht wie
in Fig. 4 gezeigt bedeckt ist und dass die Außenfläche
zur Luft hin frei liegt. Um die Harzschicht gegen die
Umgebungsluft zu schützen, kann auf die freiliegende
Harzfläche entweder eine Aluminiumfolie oder ein
Kunststofffilm aufgebracht werden.
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In Fig. 6 ist eine weitere Form des schwingungsdämpfenden
Elements gezeigt. Das schwingungsdämpfende Element 15 ist
derart aufgebaut, dass den Fachwerkträgeraufbau bildend
als schwingungsdämpfende Rippen 19 Rippen aus
kontinuierlich gebogenen Platten ausgebildet sind, welche
einstückig mit dem schwingungsdämpfenden Harz 18 geformt
sind, das zwischen Aluminiumplatten 16 und 17 gehalten
wird, wobei gleichzeitig eine Aluminiumplatte 20 mit
Längsnuten 20a an einer Seite und eine Aluminiumplatte 21
mit ebenfalls vorhandenen Längsnuten 21a derart
angeordnet sind, dass die Oberflächen mit den Längsnuten 20a,
21a aneinander zugewandt sind, ein oberer Teil 17a der
Berge der schwingungsdämpfenden Sandwichplatte 19 jeweils
in die Längsnut 21a der Aluminiumplatte 21 eingepasst ist
und ein Teil 16a der Berge jeweils in die Längsnut 20a
der Aluminiumplatte 20 auf der Schallquellenseite
eingepasst ist und diese jeweils verklebt sind.
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Wenn von der Schal quelle (Unterseite in der Zeichnung)
eine Schwingung auf das schwingungsdämpfende Element 15
aufgebracht wird, schwingt die Stirnplatte 20, wird eine
Biegeschwingung eingeleitet und wird ihre Energie zu den
schwingungsdämpfenden Rippen 19 übertragen, wenngleich
die schwingungsdämpfenden Rippen 19 zur gleichen Zeit
gebogen und verformt werden, wobei das in einer
Zwischenschicht jeder Rippe 19 befindliche Harz 18 unter Scherung
verformt und ein Teil der Schwingungsenergie wirksam in
Wärmeenergie umgewandelt wird. Infolgedessen wird die
Biegeschwingung sämtlicher schwingungsdämpfender Rippen
19 begrenzt und ist die Schwingungsenergie, die von der
an der leisen Umgebung gelegenen Aluminiumplatte 21
übertragen wird, stark verringert.
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Das in Fig. 7 gezeigte schwingungsdämpfende Element 22
ist dermaßen aufgebaut, dass anstelle der Aluminiumplatte
20 an der Unterseite des schwingungsdämpfenden Elements
15 in Fig. 6 eine schwingungsdämpfende Sandwichplatte 26
angebracht ist, die einstückig mit einem
schwingungsdämpfenden Harz 25 ausgebildet ist, das zwischen den zwei
Aluminiumplatten 23,
24 gehalten wird. Darüber hinaus
kann auch die Oberseite der Aluminiumplatte 21 eine
schwingungsdämpfende Sandwichplatte sein. Wenn die
Aluminiumplatte 26 an der Schallquellenseite in
Schwingung versetzt wird und an diesem
schwingungsdämpfenden Element 22 mit einer Biegeschwingung begonnen
wird, wird die Biegeschwingungsenergie demnach, während
sie durch das schwingungsdämpfende Harz 25 hindurchgeht,
um ein gewisses Maß abgeschwächt, wonach die Energie zu
den Rippen 19 übertragen wird, sodass es möglich ist, das
durch das in Fig. 6 gezeigte schwingungsdämpfende Harz 18
erzielte Schallabschirmvermögen zu verbessern.
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Wie in Fig. 8 gezeigt ist, lässt sich auch eine
schwingungsdämpfende Sandwichplatte 28 einsetzen, bei der
von der Schallquellenseite aus (Unterseite in der
Zeichnung) in Dickenrichtung hintereinander eine
dickwandige Aluminiumplatte 29, eine schwingungsdämpfende
Harzschicht 30 und eine dünnwandige Aluminiumplatte 31
ausgebildet sind. Mit dieser Konfiguration ist es
möglich, die Biegesteifigkeit der dickwandigen
Aluminiumplatte 29 an die Biegesteifigkeit eines
fachwerksträgerartigen Aufbaus annähern zu lassen, der aus einer
dünnwandigen Aluminiumplatte 31, den schwingungsdämpfenden
Rippen 19 und einer Aluminiumplatte 21 besteht, und ist
es folglich möglich, das schwingungsdämpfende Harz 30
nahe an einer neutralen Achse des gesamten
schwingungsdämpfenden Elements 27 zu positionieren und die
Adsorption an Deformationsenergie zu erhöhen. Darüber
hinaus ist es auch möglich, dass die Aluminiumplatte 21
auf der Oberseite derart eingerichtet ist, dass sich das
Harz auf die gleiche Weise wie bei der
schwingungsdämpfenden Sandwichplatte 28 der neutralen Achse nähert.
Mit dieser Anordnung wird verglichen mit der Anordnung,
bei der die Harzschicht verhältnismäßig weit von der
neutralen Achse des Gesamtelements entfernt ist, die in
dem Harz erzeugte Scherdeformationsenergie erhöht, wenn
das schwingungsdämpfende Element 27 die Biegeschwingung
aufnimmt, und wird dementsprechend die Schwingungsenergie
in Wärmeenergie umgewandelt, wobei der in die Umgebung
abgegebene Anteil ebenfalls erhöht wird, sodass der
Schallabschirmeffekt des gesamten schwingungsdämpfenden
Elements weitaus stärker erhöht werden kann.
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Fig. 9 zeigt ein weiter verbessertes Beispiel des in Fig.
6 gezeigten Elements. Das in Fig. 9 gezeigte
schwingungsdämpfende Element ist derart aufgebaut, dass an der
Stelle der Längsnuten 20a, 21a konvexe Abschnitte 20b,
21b vorgesehen sind, um zu verhindern, dass sich die
Steifigkeit der Aluminiumplatten 20, 21 teilweise
verringert.
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Fig. 10 zeigt ein weiter verbessertes Beispiel der in
Fig. 7 gezeigten Vorrichtung. Das in Fig. 10 gezeigte
schwingungsdämpfende Element ist derart aufgebaut, dass
an der Stelle der Längsnut 24a ein konvexes Teil 24b
vorgesehen ist, um zu verhindern, dass sich die
Steifigkeit der Aluminiumplatten 24 teilweise verringert.
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Das in Fig. 11 gezeigte schwingungsdämpfende Element 32
besteht aus einer langgestreckten Stirnplatte 33, die
sich von der Vorderseite des Blatts zur entgegengesetzten
Seite erstreckt, und aus vier konvexen Rippen 34, die von
einer Fläche der Stirnplatte 33 in Normalenrichtung
vorstehen, wobei von den konvexen Rippen 34 und der
Stirnplatte 33 im Querschnitt ein konkaver Raum 35
gebildet wird. Unterhalb des konkaven Teils 35 ist dann
das schwingungsdämpfende Harz 36 und der thermoplastische
Harzfilm 37 mit einer Oberseite der Stirnplatte 33
verklebt. Dieses schwingungsdämpfende Element 32 hat ein
Vollprofil mit Strangpressform, wobei in Blattrichtung
von links nach rechts eine Vielzahl von
schwingungsdämpfenden Elementen miteinander in Verbindung stehen,
sodass sie einen Boden oder Seitenwände und eine Deckfläche
eines Bauelements bilden. Da beide Enden der
Stirnplatte 33 zu Verbindungsabschnitten werden, ist das
schwingungsdämpfende Harz 36 nicht an dem Randteil 38 der
Verbindungsabschnitte angeklebt, um Schwierigkeiten beim
Schweißen und dergleichen zu vermeiden.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 12 wird nun ein
Verwendungsbeispiel des vorstehend genannten schwingungsdämpfenden
Elements beschrieben. Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht
eines Aufbaus für ein
Hochgeschwindigkeitsschienenfahrzeug, bei dem der Boden durch Zusammenfügen des in
Fig. 4 gezeigten fachwerksträgerartigen
schwingungsdämpfenden Elements 4 gefertigt ist und die Seitenwände
und die Decke zusammengebaut wird, indem die in Fig. 11
gezeigten schwingungsdämpfenden Vollelemente 32
zusammengefügt werden. Das schwingungsdämpfende Element 4
absorbiert durch Biegeverformung des
schwingungsdämpfenden Harzes 13 Schwingungen, wobei die Schwingung durch
Motorschall und an der Unterseite des Bodens angeregten
Rollschall ausgelöst wird. Die durch den Motorschall oder
Rollschall ausgelöste Schwingung wird dann daran
gehindert, in das Bauelement des Trägers übertragen zu
werden. Darüber hinaus verhindert die Verwendung des
schwingungsdämpfenden Vollelements 32 bei der Decke oder
den Seitenwänden, dass Schwingungsschall hoher Frequenz,
der in dem Motorschall, dem Rollschall und dem durch eine
Hochgeschwindigkeitsfahrt verursachten von der Luft
stammenden Schall enthalten ist, in das Bauelement
übertragen wird, wobei er unter Verformung des
schwingungsdämpfenden Harzes 36 absorbiert wird.
Infolgedessen ist es möglich, ein komfortables Schienenfahrzeug
bereitzustellen, bei dem während des Transports von
Passagieren das durch Geräusch und Schwingung
hervorgerufene unangenehme Gefühl nicht gegeben ist. Dieses
Bauelement für einen Träger ist nicht auf ein
Hochgeschwindigkeitsfahrzeug beschränkt und kann auch bei
einem Flugzeug, einem Kraftfahrzeug und einem Schiff und
dergleichen verwendet werden.
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Es wird nun ein Verfahren zur Herstellung eines
schwingungsdämpfenden Elements beschrieben, das ein
bevorzugtes Beispiel für einen derartigen
schwingungsdämpfenden Aufbau darstellt. Wie in Fig. 13 gezeigt ist,
wird das schwingungsdämpfende Harz in Übereinstimmung mit
der Größe und Form eines Hohlraums des stranggepressten
Elements 39 geschnitten und geformt, sodass die
schwingungsdämpfende Harzlage erzielt wird. Dann wird die
schwingungsdämpfende Harzlage in den Hohlraum des
stranggepressten Elements 39 durch Hineinziehen eingebracht und
auf der Oberfläche des Elements aufgebracht, mit der die
Harzlage verklebt wird. Für den Fall, dass die zu
verklebende Oberfläche des Elements flach ist oder eine
kleine Schräge darstellt, ermöglicht ein bloßes
Aufbringen des schwingungsdämpfenden Harzes an der
gewünschten Stelle, dass die Erwärmungs-, Schmelz- und
Verbindungsvorgänge durchgeführt werden können, was dazu
führt, dass sich die schwingungsdämpfenden Bauelemente
leicht erhalten lassen. Für den Fall jedoch, dass die
Klebefläche eine schräge oder vertikale Ebene ist, muss
eine vorläufige Fixierung erfolgen, bis das
schwingungsdämpfende Material erwärmt, geschmolzen und an der
gewünschten Stelle verklebt ist. Zwar können als
vorübergehende Fixierung einige weithin bekannte Verfahren wie
etwa Klebemittel oder Klemmschellen, eine Fixierung mit
kleinen Schrauben und Doppelklebeband oder dergleichen
zum Einsatz kommen. Doch für den Fall, dass das
schwingungsdämpfende Harz Treibmittel enthält, sollte ein
Verfahren zur vorläufigen Fixierung vermieden werden,
durch das das Aufschäumen verhindert wird.
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Die Mittel zum Erwärmen können den herkömmlichen weithin
bekannten Verfahren entsprechen, wobei auch ein
elektrischer Heizofen, ein Gasheizofen und andere Heizeinrichtungen
verwendet werden können. Insbesondere ist
es nicht notwendig, dass das Erwärmen nur zu diesem einen
Zweck erfolgt. Es kann beispielsweise auch die Wärme beim
Erwärmen und Trocknen einer emailleartigen Beschichtung
mit wärmehärtendem Harz oder die beim Glühen eines
Formelements verwendete Wärme genutzt werden.
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Es ist notwendig, dass die Erwärmungstemperatur des
schwingungsdämpfenden Harzes bei etwa 100 bis 250ºC
liegt. Und zwar ist das Aufschäumen, Schmelzen und
Verkleben des schwingungsdämpfenden Harzes unzureichend,
wenn die Erwärmungstemperatur 100ºC oder weniger beträgt,
und, wenn die Erwärmungstemperatur 250ºC überschreitet,
oxidiert das schwingungsdämpfende Harz, sodass die
Materialqualität brüchig wird. Es ist vorzuziehen, dass
die Erwärmungszeit etwa 30 Minuten bis 2 Stunden beträgt.
Für den Fall, dass das aktive Treibmittel enthaltende
schwingungsdämpfende Harz nach Anspruch 3 verwendet wird,
wird das schwingungsdämpfende Harz darüber hinaus durch
die Erwärmung um das etwa 3- bis 7-fache aufgeschäumt,
sodass das schwingungsdämpfende Harz ungeachtet des
unebenen Zustands der zu verklebenden Oberflächen nicht
mit unregelmäßiger Dicke, sondern mit gleichmäßiger Dicke
verklebt wird.
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Neben verschiedenen weiteren Merkmalen wird nun im
Folgenden das Schwingungsdämpfungsverhalten von sowohl
dem schwingungsdämpfenden Harz als auch dem
schwingungsdämpfenden Aufbau beschrieben, an den das
schwingungsdämpfende Harz geklebt ist.
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Zunächst wurde, wie in Tabelle 1 angegeben ist, das zu
prüfende schwingungsdämpfende Harz dadurch angefertigt,
dass 32 Gew.-% geblasener Asphalt erwärmt und geschmolzen
wurde, 10 Gew.-% als Kunstkautschuk dienender Styrol-
Butadien-Kautschuk und 5 Gew.-% Petrolharz zu dem Asphalt
gegeben wurden und zusätzlich als Füllmaterial dienend
40 Gew.-% Calciumcarbonat, 8 Gew.-% zerkleinertes
Altpapier und 5 Gew.-% Kalkstein hinzugegeben wurden und
mittels eines Vakuumkneters gemischt und dispergiert
wurden. Das gemischte Material wurde als Nächstes zu
einer etwa 2 mm dicken Lage geformt, auf eine für ein
Schienenfahrzeug verwendete Aluminiumlegierungsplatte
aufgebracht und für 40 Minuten bei 170ºC erwärmt, wodurch
ein schwingungsdämpfender Aufbau angefertigt wurde, bei
dem das schwingungsdämpfende Harz vollständig erwärmt und
mit der Aluminiumlegierungsplatte verklebt war
(Ausführungsbeispiel 1).
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Das schwingungsdämpfende Harz wurde dann zu einer Lage
geformt und in eine Rolle mit einer Breite von 10 cm und
einer Länge von 100 m aufgerollt. Die aus dem Rollenende
herausgezogene schwingungsdämpfende Harzlage wurde dann
in den Hohlabschnitt des in Fig. 13 gezeigten
Strangpresselements 39, das eine Länge von etwa 25 m und eine
Breite von etwa 50 cm hat, eingeschoben und durch einen
von der entgegengesetzten Seite eingebrachten
Führungsstab gezogen, was dazu führte, dass das Harz recht gut
ein- und aufgebracht werden konnte, ohne dass ein Bruch
oder dergleichen auftrat. Es wurde bestätigt, dass die
Verarbeitbarkeit überragend ist.
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Als ein weiteres schwingungsdämpfendes Harz wurde unter
der obigen Konfiguration als Füllmaterial dienend
10 Gew.-% siliziumoxidartiger leichtgewichtiger Zuschlag,
30 Gew.-% Calciumcarbid, 8 Gew.-% zerkleinertes Altpapier
und 5 Gew.-% Kalkstein hinzugegeben, das Ganze zu einer
Lage mit der wie zuvor beschriebenen Form ausgebildet,
auf eine Aluminiumlegierungsplatte für einen
Schienenfahrzeugaufbau aufgebracht und für 40 Minuten bei 170ºC
erwärmt, wodurch ein schwingungsdämpfender Aufbau
angefertigt wurde, bei dem das schwingungsdämpfende Harz
vollständig erwärmt, geschmolzen und mit der
Aluminiumlegierungsplatte verklebt war (bevorzugtes Ausführungsbeispiel
2). Auch bei dieser Konfiguration wurde
bestätigt, dass das Harz ohne Schwierigkeiten in den
Hohlabschnitt eingebracht und dort aufgebracht werden
konnte und dass seine Verarbeitbarkeit überragend war.
Außerdem wurde ein Polyethylenharzfilm mit einer Dicke
von 50 um an einer Oberfläche der den als Füllmaterial
dienenden siliziumoxidartigen leichtgewichtigen Zuschlag
enthaltenden schwingungsdämpfenden Harzlage auflaminiert
und angeklebt, auf einer für einen Schienenfahrzeugaufbau
verwendeten Aluminiumlegierungsplatte aufgebracht und für
40 Minuten bei 170ºC erwärmt, wodurch ein
schwingungsdämpfender Aufbau angefertigt wurde, bei dem das
schwingungsdämpfende Harz vollständig erwärmt und mit der
Aluminiumlegierungsplatte verklebt war
(Ausführungsbeispiel 3).
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Außerdem wurde ein aus Ethylenvinylacetat bestehendes
Schmelzklebemittel mit einer Dicke von 30 um als eine
zweite Schicht auflaminiert und an eine Oberfläche der
den als Füllmaterial dienenden siliziumoxidartigen
leichtgewichtigen Zuschlag enthaltenden
schwingungsdämpfenden Harzlage geklebt. Das Ganze wurde auf die für
einen Schienenfahrzeugaufbau dienende
Aluminiumlegierungsplatte aufgebracht, 40 Minuten lang bei 170ºC
erwärmt, wodurch ein schwingungsdämpfender Aufbau
angefertigt wurde, bei dem das schwingungsdämpfende Harz
ebenfalls vollständig erwärmt, geschmolzen und mit der
Aluminiumlegierungsplatte verklebt war
(Ausführungsbeispiel 9).
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Schließlich wurde als eine zweite Schicht an einer Seite
der den als Füllmaterial dienenden siliziumoxidartigen
leichtgewichtigen Zuschlag enthaltenden
schwingungsdämpfenden Harzlage ein aus Ethylenvinylacetat
bestehendes Schmelzklebemittel mit einer Dicke von 30 um
auflaminiert und angeklebt und als eine dritte Schicht ein
Polyethylenharzfilm mit einer Dicke von 50 um
auflaminiert und angeklebt. Das Ganze wurde auf die für
einen Schienenfahrzeugaufbau verwendete
Aluminiumlegierungsplatte aufgebracht und für 40 Minuten bei 170ºC
erwärmt, wodurch wiederum ein schwingungsdämpfender
Aufbau angefertigt wurde, bei dem das
schwingungsdämpfende Harz vollständig erwärmt, geschmolzen und mit
der Aluminiumlegierungsplatte verbunden war
(Ausführungsbeispiel 5).
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Um verschiedene Merkmale der vorstehend genannten
Ausführungsbeispiele 1 bis 5 zu beurteilen, wurden
darüber hinaus Verbindungen mit den in den
Vergleichsbeispielen 1 bis 9 der Tabelle 1 angegebenen
Mischungsverhältnissen mittels eines Vakuumkneters geknetet und
dispergiert, wonach sie zu einer Lage mit einer Dicke von
etwa 2 mm geformt, dann auf die für einen
Schienenfahrzeugaufbau verwendete Aluminiumlegierungsplatte
aufgebracht und für 40 Minuten bei 170ºC erwärmt wurden,
wodurch ein schwingungsdämpfender Aufbau angefertigt
wurde, bei dem das schwingungsdämpfende Harz vollständig
erwärmt, geschmolzen und mit der
Aluminiumlegierungsplatte verklebt war.
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Dann wurde für die Schwingungsdämpfungselemente
(Ausführungsbeispiele 1 bis 5 und Vergleichsbeispiele 1
bis 9) eine Prüfung durchgeführt, um die Wärmeisolierung
und die Schwingungsdämpfung zu beurteilen. Es wurden auch
Messungen der Flexibilität, der Schlagfestigkeit bei
tiefen Temperaturen, der Dichtezahl und der Zugfestigkeit
durchgeführt, wobei die Ergebnisse dieser Messungen in
Tabelle 2 angegeben sind.
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Die Messverfahren waren jeweils wie folgt:
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Bezüglich der Wärmeisolationseigenschaft wurde in
Übereinstimmung mit JIS R1611 (Laserblitzverfahren) eine
Wärmeisolationsprüfung durchgeführt und die
Wärmeleitfähigkeit (W/m·K) gemessen. Bezüglich der
Schwingungsdämpfungseigenschaft wurde mittels eines
Resonanzverfahrens bei Temperaturen von jeweils 20ºC, 40ºC, 60ºC
der Verlustfaktor u gemessen. Je höher der Verlustfaktor
u war, umso höher war die Wirkung der
Schwingungsdämpfung, wobei weithin bekannt ist, dass zur Erzielung
der Schwingungsdämpfungswirkung ein Wert von 0,05 oder
mehr ausreichend ist. Um darüber hinaus die Flexibilität
zu beurteilen, die einen Einfluss auf die Produktivität
und Handhabbarkeit hat, wenn das Material zu einer Lage
geformt oder in Formelemente eingebracht wird, wurde das
schwingungsdämpfende Harz (50 · 200 mm) in einen
Thermohygrostat gesetzt, für zwei Stunden oder länger bei einer
gewünschten Temperatur gelassen und sofort, nachdem es
aus dem Thermohygrostat genommen wurde, wie in Fig. 14
gezeigt um einen Stahlstab 41 mit einem Durchmesser von
10 mm gewickelt, wobei die Bruchfläche des
schwingungsdämpfenden Harzes 40 per Augenschein beurteilt wurde. Für
den Fall, dass das Harz in einem Bereich von -20 bis 40ºC
nicht gebrochen war oder kein anderer anomaler Zustand
auftrat, war die Beurteilung " "; für den Fall, dass das
Harz in einem Bereich 0 bis 30ºC nicht gebrochen war und
kein anderer anomaler Zustand auftrat, war die
Beurteilung "O"; und für den Fall, dass das Harz nicht
in einem Bereich von 5 bis 25ºC gebrochen war und kein
anderer anomaler Zustand auftrat, war die Beurteilung
"A" Um die Schlagfestigkeit bei niedrigen Temperaturen
zu beurteilen, wurde das schwingungsdämpfende Harz (100 ·
50 · 3 mm) erwärmt, geschmolzen und mit einer
Aluminiumplatte (150 · 200 · 2 mm) verklebt, um einen Prüfkörper
bereitzustellen. Der Körper wurde in einen
Thermohygrostat gegeben, für zwei Stunden oder länger bei einer
gewünschten Temperatur gelassen, und es wurde sofort,
nachdem der Körper aus dem Thermohygrostat genommen
wurde, eine Prüfung durchgeführt, bei der wie in Fig. 15
gezeigt oberhalb des Prüfkörpers aus 300 mm Höhe eine
Stahlkugel 42 in freiem Fall fallen gelassen wurde. Bei
dem Prüfkörper 43 wurde dann per Augenschein der Grad der
Ablösung zwischen dem schwingungsdämpfenden Harz und der
Aluminiumgrundplatte beurteilt. Für den Fall, dass bis
-20ºC keine Ablösung auftrat, war die Beurteilung " ";
für den Fall, dass bis 0ºC keine Ablösung auftrat, war
die Beurteilung "O"; und für den Fall, dass bis 10ºC
keine Ablösung auftrat, war die Beurteilung "Δ". Darüber
hinaus wurde die Dichtezahl des Harzes durch ein
Wasserersatzverfahren gemessen.
-
Bei den Ausführungsbeispielen 1 und 2 beträgt die
Dichtezahl des schwingungsdämpfenden Harzes bei
Ausführungsbeispiel 1 1,6 und bei Ausführungsbeispiel 2 1,5, sodass
bei Verwendung von siliziumoxidartigem leichtgewichtigem
Zuschlag als Füllmaterial die Dichtezahl verringert
werden kann, während das Leistungsvermögen ansonsten
beibehalten wird. Darüber hinaus war bei den
Ausführungsbeispielen 2 und 3 die Stoßfestigkeit des
schwingungsdämpfenden Harzes bei niedrigen Temperaturen bei dem
Ausführungsbeispiel 2 "O", bei dem Ausführungsbeispiel 3
" ", und war außerdem der Verlustfaktor bei dem
Ausführungsbeispiel 3 größer als bei dem
Ausführungsbeispiel 1. Infolgedessen ergab sich, dass das
Auflaminieren und Ankleben des Polyethylenharzfilms die
Stoßfestigkeit und das Schwingungsdämpfungsvermögen
weiter verbessert. Da bei dem Ausführungsbeispiel 4 der
Verlustfaktor und die Stoßfestigkeit ebenfalls überragend
waren, ergab sich, dass das Auflaminieren und Aufkleben
des Schmelzfilms auf dem schwingungsdämpfenden Harz eine
Verbesserung dieser Eigenschaften ermöglicht. Bei dem
Ausführungsbeispiel 4 bestätigte sich, dass sich
Flexibilität, Stoßfestigkeit bei tiefen Temperaturen und
das Schwingungsdämpfungsvermögen allein durch einen
Schmelzfilm verbessern lassen. Bei dem
Ausführungsbeispiel 5, bei dem ein Schmelzfilm und ein
Polyethylenharzfilm auflaminiert und aufgeklebt waren, konnte eine
ähnliche Wirkung bestätigt werden.
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Abgesehen davon wurde ein schwingungsdämpfendes Harz
hergestellt, das aus Asphalt, Füllmaterialien und
Treibmitteln bestand, und bezüglich seiner verschiedenen
Eigenschaften beurteilt. Und zwar wurden die Mischungen
mit den in Tabelle 3 angegebenen Mischungsverhältnissen
mittels eines Vakuumkneters gemischt und dispergiert und
dann zu einem Zeitpunkt, als die Temperatur der
Mischungen auf 80ºC gefallen war, Treibmittel
hinzugegeben, gemischt und dispergiert. Dieses
Mischdispersionsmaterial wurde mit einer Kalanderwalze in eine
Lagenform mit einer Dicke von etwa 2 mm geformt, um
sieben Arten von schwingungsdämpfenden Harzlagen
anzufertigen, wonach die Lage auf die für ein
Schienenfahrzeug verwendete strukturierte
Aluminiumlegierungsplatte aufgebracht, für 40 Minuten bei 170ºC erwärmt und
das schwingungsdämpfende Harz mit einem
Aufschäumverhältnis des 3- bis 7-fachen aufgeschäumt wurde,
woraufhin ein schwingungsdämpfender Aufbau erhalten
wurde, bei dem das Harz vollständig mit der
Aluminiumlegierungsplatte verklebt war.
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In Tabelle 3 stellen die Ausführungsbeispiele 1 bis 5
Beispiele dar, bei denen die Harzsubstanzen innerhalb der
erfindungsgemäßen Bereiche lagen und das
Aufschäumverhältnis dem 3- bis 7-fachen entsprach. Die in Tabelle
3 angegebenen Vergleichsbeispiele 1 und 2 wurden zur
Beurteilung verschiedener Eigenschaften der genannten
Ausführungsbeispiele 1 bis 5 angefertigt, wobei die
Mischungsmengen außerhalb des Erfindungsbereichs lagen.
Bei den auf diese Weise erhaltenen schwingungsdämpfenden
Elementen wurde auf die gleiche Weise wie bei dem
vorstehend genannten schwingungsdämpfenden Harz ohne
Treibmittel das Wärmeisolationsvermögen, das
Schwingungsdämpfungsvermögen und die Zugfestigkeit gemessen und
beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben.
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Die Messverfahren waren jeweils wie folgt.
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Bezüglich des Wärmeisolationsvermögens wurde in
Übereinstimmung mit JIS A1412 eine Wärmeisolationsprüfung
durchgeführt. Es wurde die Wärmeleitfähigkeit (W/m·K)
gemessen. Bezüglich des Schwingungsdämpfungsvermögens
wurde mittels eines Resonanzverfahrens der Verlustfaktor
u bei einer Temperatur von jeweils 20ºC, 40ºC, 60ºC
gemessen. Für die Zugfestigkeit wurde der
schwingungsdämpfende Aufbau zusammengedrückt und mit einer
"Strograph"-Prüfmaschine gemessen. Unter Bezugnahme auf
das Spannungs-/Dehnungsverhältnis wurde das E-Modul
berechnet und zur Beurteilung der Zugfestigkeit
verwendet. In Hinblick auf das
Aufschäummultiplikationsverhältnis ist die Aufschäummultiplikation in
Dickenrichtung angegeben.
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Wie in der genannten Tabelle 4 angegeben ist, zeigt der
schwingungsdämpfende Aufbau bei sämtlichen
Ausführungsbeispielen überragende Werte, wie etwa bei dem
Wärmeisolationsvermögen, dem Schwingungsdämpfungsvermögen und
der Zugfestigkeit. Das Vergleichsbeispiel 1 zeigt dagegen
eine hohe Wärmeleitfähigkeit und daher ein schlechtes
Wärmeisolationsvermögen und ist gleichzeitig in einem
Temperaturbereich von oberhalb 40ºC kaum
schwingungsdämpfend, wobei das Vergleichsbeispiel 2 bei der
Zugfestigkeit Schwächen zeigt. Der Grund dafür mag dadurch
bedingt sein, dass die Aufschäummultiplikation infolge
einer nicht passenden Menge Treibmittel unzureichend oder
zu hoch war.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein heißverklebbares
schwingungsdämpfendes Harz für ein Bauelement, das in
einem bevorzugten Mischungsverhältnis Asphalt,
Kunstkautschuk, Petrolharz und Füllmaterial enthält, und
außerdem auf ein heißverklebbares schwingungsdämpfendes
Harz für ein Bauelement, das in einem bevorzugten
Mischungsverhältnis Asphalt, Füllmaterial, Treibmittel
enthält. Darüber hinaus besteht ihr Grundkonzept in einer
Konfiguration, bei der das schwingungsdämpfende Harz in
eine Lage geformt und an der Oberfläche eines
Metallaufbaus angeordnet wird, der an einer Stelle verwendet
wird, an der Schwingungen und Geräusche verhindert werden
sollten, sodass sich ein schwingungsdämpfender Aufbau und
ein Verfahren zur Herstellung des schwingungsdämpfenden
Aufbaus ergibt. Das schwingungsdämpfende Harz lasst sich
leicht auf der Oberfläche eines Metallaufbaus mit
langgestreckter Form aufbringen und mit diesem durch Erwärmen
verkleben und hat eine Verarbeitbarkeit, die die
Aufbringung auf die Metallplatte erleichtert. Darüber
hinaus kann zwischen der Metallplatte und dem
schwingungsdämpfenden Harz ein thermoplastisches Harz
oder dergleichen angeordnet werden.
Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
Tabelle 4