EP0064677A1 - Mehrschichtiges flächenhaftes Aussteifungsteil - Google Patents

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EP0064677A1
EP0064677A1 EP82103662A EP82103662A EP0064677A1 EP 0064677 A1 EP0064677 A1 EP 0064677A1 EP 82103662 A EP82103662 A EP 82103662A EP 82103662 A EP82103662 A EP 82103662A EP 0064677 A1 EP0064677 A1 EP 0064677A1
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EP
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layer
part according
stiffening part
plastic
plasticizable
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Withdrawn
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EP82103662A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dr. Dipl.-Chem. Görlich
Walter Dipl.-Phys. Jacksch
Josef Dlugosch
Rainer Ing. Grad. Peter
Erhard Sachse
Gerhard Schiwietz
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CHEMIE-WERK WEINSHEIM GmbH
Original Assignee
CHEMIE-WERK WEINSHEIM GmbH
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    • G—PHYSICS
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    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials
    • G10K11/168—Plural layers of different materials, e.g. sandwiches

Definitions

  • the invention relates to a multi-layer flat stiffening part, which is characterized in that it consists of a rigid layer which has a plasticizable and / or plastic layer on at least one side.
  • This layer preferably consists of a hot-melt adhesive layer which, according to a further preferred embodiment, is sound-absorbing in the hardened state.
  • This plasticizable and / or plastic layer can be thermoplastic or thermosetting.
  • a slurry-like dispersion which dries out and / or crosslinks under the action of heat is arranged as the plastic layer.
  • a material which is heat-curing by drying can preferably be arranged as the plastic layer.
  • a material that crystallizes out under heat or after a heat treatment and thereby hardens, which leads to a firm connection with the sheet to be stiffened can be arranged as the plastic layer.
  • a material that dries out and simultaneously crystallizes out can be arranged as the plastic layer.
  • the plasticizable and / or plastic layer can have adhesive properties.
  • a deadening layer is arranged on one side of the rigid layer.
  • the rigid layer is designed as a corrugated sheet, in particular as corrugated sheet.
  • the wave-like structure can be provided with at least one layer tangentially touching the wave crests and firmly connected to the wave crests.
  • two wave structures can lie one above the other in a cross shape and can be firmly connected to one another at the points of contact.
  • the double wave structures can be provided with at least one layer tangentially touching the wave crests and firmly connected to them.
  • the rigid layer can have a honeycomb structure; It can also consist of a rigid plastic foam.
  • plasticizable and / or plastic layer can have anti-drone properties.
  • the stiffening part according to the invention can also be characterized in that the stiffening layer has a deadening layer on both sides with an acoustic loss factor.
  • the stiffening part according to the invention can furthermore have an additional adhesive layer on one side of the plastic and / or plasticizable layer, this adhesive layer possibly being a heat seal adhesive layer; a pressure-sensitive adhesive layer can also be arranged as the adhesive layer.
  • this stiffening has been achieved by providing the thin-walled sheet with beads. However, this is often not possible for aesthetic and / or aerodynamic reasons.
  • the thin sheets have previously been stiffened by metal stiffeners; these stiffening parts were welded in the form of ribs onto the thin sheets to be stiffened. However, this is a complex operation that should be saved. Attempts have already been made; stiffen thin sheets by plastic coating; for this purpose, the plastics were applied to the metal sheets with heating in the softened state. Unfortunately, the plastics do not have the desired stiffness at ordinary temperature.
  • the new stiffening part is intended to stiffen sheet metal.
  • the trend is towards ever thinner sheets, particularly in car body construction.
  • such thin-walled sheets have to be stiffened.
  • An object of the invention is to provide a mechanically stiff part, in particular in the form of a stiffening rib made of sheet metal, which can be applied to the thin sheet to be stiffened without a special operation.
  • a plasticizable and / or plastic layer is arranged at least on one side of a rigid layer.
  • the rigid layer then comes e.g. a known metal rib into consideration.
  • This he inventive stiffening part is then placed on the sheet to be stiffened with the plasticizable and / or plastic layer. This happens before the sheet to be stiffened has to pass through a paint drying oven. In the passage through this furnace, the plasticizable and / or plastic layer then softens and connects to the sheet to be stiffened. After cooling, the stiffening part according to the invention is integrally connected to the sheet to be stiffened. Without a special operation being necessary for fastening. It also acts as a leveling layer. It is therefore not necessary to adapt the rigid layer exactly to the shape of the sheet to be stiffened.
  • Suitable materials for the plasticizable and / or plastic layer are, in particular, thermoplastic materials, pastes based on dispersions, which dry out and crosslink at elevated temperature, and also thermosets, which thus cure at elevated temperatures, and also pulp-like mixtures, which dry out and / or crystallize under the influence of temperature, and lead to mechanically strong connections.
  • the anti-drumming effect of the stiffening part according to the invention can be further increased by arranging an additional anti-drumming layer on the other side of the rigid layer.
  • FIGS. 1 to 5 Exemplary embodiments of the invention are shown in FIGS. 1 to 5.
  • the undulating rigid layer (1) is additionally stiffened by an upper stiffening plate (4) and a lower stiffening plate (5).
  • the hot melt adhesive layer (2) is arranged on the lower stiffening plate (5) and is integrally connected to the thin sheet (3) to be stiffened.
  • an additional anti-drumming layer (6) is arranged on the upper stiffening plate (4).
  • a ' further corrugated sheet layer (7) is arranged on the rigid layer (1).
  • the rigid layer (1) consists of a corrugated sheet.
  • FIG. 1 A hot melt adhesive layer 2 is in turn attached to a thin sheet 3 to be stiffened.
  • a stiffening layer 8 is arranged on this hot-melt adhesive layer 2, which here can have, for example, a honeycomb structure and which consists of individual bodies 9 with e.g. hexagonal cross section.
  • the thickness of this stiffening layer 8 is, for example, 10 mm; aluminum foil or a thin aluminum sheet can preferably be used as material for this stiffening layer 8.
  • the thickness of the sheet to be braced is 0.6 mm.
  • the dimension of the stiffening part amounts to 2o x 6o cm.
  • the material is made of sheet steel.
  • the thickness of layers 4, 1 and 5 is 0.3 mm each.
  • the height of the waves of the rigid layer 1 is about 5 mm, the distance from wave valley to wave crest is thus about 10 mm.
  • the thickness of the melting and leveling layer is 2 mm.
  • the material consists of a thermoplastic mass of bitumen, synthetic resins and fillers e.g. Chalk.
  • the stiffening sheet consists of a thickness of 0.6 mm, which is spherically arched with a radius of curvature of 2000 + - 1 mm.
  • the stiffening part 3 has a dimension of 3o x 80 cm, the stiffening layer has a honeycomb structure with a thickness of about 1o mm.
  • the material from which the stiffening layer in honeycomb structure is made is aluminum with foil with a thickness of 0.2 mm.
  • the compensation and adhesive layer has a thickness of 3.5 mm; the material consists of a thermosetting plastic paste that crosslinks at 150 ° C.

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Abstract

Das mehrschichtige flächenhafte Aussteifungsteil besteht aus einer steifen Schicht (1), die auf mindestens einer Seite eine plastifizierbare und/oder plastische Schicht (2) aufweist, wobei diese letztere Schicht vorzugsweise eine Schmelzkleberschicht ist und/oder schallschluckend ist und/oder thermoplastisch oder alternativ duroplastisch ist. Die steife Schicht (1) kann als Sickenblech, insbesondere als Wellblech ausgebildet sein. Die Aufgabe war, ein mechanisch steifer Teil, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zu schaften, das diese besonderen Arbeitsaufwand auf das dünne zu versteifende Blech (3) aufgebracht werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges flächenhaftes Austeifungsteil, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus einer steifen Schicht besteht, die auf mindestens einer Seite eine plastifizierbare und / oder plastische Schicht aufweist. Diese Schicht besteht vorzugsweise aus einer Schmelzkleberschicht, die nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform im erhärteten Zustand schallschluckend ist.
  • Diese plastifizierbare und / oder plastische Schicht kann thermoplastisch oder auch duroplastisch sein.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist als plastische Schicht eine breiartige und unter Hitzeeinwirkung austrocknende und / oder vernetzende Dispersion angeordnet. Als plastische Schicht kann bevorzugtermaßen ein in der Wärme durch Trocknung aushärtendes Material angeordnet sein.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann als plastische Schicht ein unter Wärme bzw. nach einer Wärmebehandlung auskristallisierendes und dabei härtendes Material angeordnet sein, das zu einer festen Verbindung mit dem auszusteifenden Blech führt.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann als plastische Schicht ein austrocknendes und gleichzeitig auskristallisierendes Material angeordnet sein.
  • Die plastifizierbare und / oder plastische Schicht kann Klebeeigenschaften aufweisen. Nach einer weiteren Ausführungsform ist auf einer Seite der steifen Schicht eine Entdröhnungsschicht angeordnet.
  • - Nach wieder einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die steife Schicht als Sickenblech, insbesondere als Wellblech ausgearbeitet.
  • Dabei kann die wellenartige Struktur mit mindestens einer die Wellenberge tangential berührenden und mit den Wellenbergen fest verbundenen Schicht versehen sein.
  • Ferner können zwei Wellenstrukturen kreuzförmig übereinanderliegen und an den Berührungspunkten fest miteinander verbunden sein.
  • Es können ferner die Doppelwellenstrukturen mit mindestens einer die Wellenberge tangential berührenden und mit diesen fest verbundenen Schicht versehen sein. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die steife Schicht eine Honigwabenstruktur besitzen; Sie kann ferner aus einem Kunststoff-Hartschaum bestehen.
  • Schließlich kann die plastifizierbare und / oder plastische Schicht Antidröhneigenschaften aufweisen.
  • Das erfindungsgemäße Aussteifungsteil kann ferner dadurch gekennzeichnet sein, daß die Aussteifungsschicht auf beiden Seiten eine Entdröhnungsschicht mit akustischem Verlustfaktor aufweist.
  • Das erfindungsgemäße Aussteifungsteil kann ferner auf einer Seite der plastischen und / oder plastifizierbaren Schicht eine zusätzliche Kleberschicht aufweisen, wobei diese Kleberschicht gegebenenfalls eine Heißsiegelkleberschicht ist; es kann ferner als Kleberschicht eine Haftkleberschicht angeordnet sein. Bislang wurde diese Versteifung dadurch erzielt, daß das dünnwandige Blech mit Sicken versehen wurde. Dies ist jedoch aus ästhetischen und/oder aerodynamischen Gründen oftmals nicht möglich. Desweiteren wurden bislang die dünnen Bleche durch Aussteifungsteile aus Metall versteift; diese Aussteifungsteile wurden in Form von Rippen auf die zu versteifenden dünnen Bleche aufgeschweißt. Dies ist jedoch ein aufwendiger Arbeitsgang, der eingespart werden soll. Versucht wurde auch schon; dünne Bleche durch Kunststoffbeschichtung auszusteifen; hierzu wurden die Kunststoffe unter Erhitzung im erweichten Zustand auf die Bleche aufgetragen. Nachteiligerweise besitzen jedoch die Kunststoffe bei gewöhnlicher Temperatur nicht die gewünschte Steifheit.
  • Das neuerungsgemäße Aussteifungsteil soll Bleche aussteifen. Insbesondere in der Automobilindustrie geht der Trend zu immer dünneren Blechen, insbesondere im Karroseriebau. Solche dünnwandigen Bleche müssen jedoch versteift werden.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein mechanisch steifes Teil, insbesondere in Form einer Versteifungsrippe aus Blech, zu schaffen, das ohne besonderen Arbeitsgang auf das dünne zu versteifende Blech aufgebracht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens auf der einen Seite einer steifen Schicht eine plastifizierbare und/oder plastische Schicht angeordnet ist. Als steife Schicht kommt dann z.B. eine bekannte Metallrippe in Betracht. Dieses er findungsgemäße Aussteifungsteil wird dann auf das zu versteifende Blech mit der plastifizierbaren und/oder plastischen Schicht aufgelegt. Dies geschieht, bevor das zu versteifende Blech einen Lacktrocknungsofen zu-durchlaufen hat. Im Durchlauf durch diesen Ofen erweicht dann die plastifizierbare und/oder plastische Schicht und verbindet sich mit dem zu versteifenden Blech. Nach dem Erkalten ist das erfindungsgemäße Aussteifungsteil einstückig mit dem zu versteifenden Blech verbunden.ohne daß ein besonderer Arbeitsgang zur Befestigung notwendigist Die plastifizierbare und/oder plastische Schicht kann sich unter der Wärmeeinwirkung insbesondere den Unebenheiten des zu versteifenden Bleches anpassen; Sie wirkt somit auch als Ausgleichsschicht. Eine genaue Anpassung der steifen Schicht auf die Form des zu versteifendenBleches ist daher nicht notwendig.
  • Als Material der plastifizierbaren und/oder plastischen Schicht eignen sich insbesondere thermoplastische Stoffe, Pasten auf Dispersionsbasis, die bei erhöhter Temperatur austrocknen und vernetzen, ferner Duroplaste die also unter erhöhter Temperatur aushärten,ferner auch breiartige Mischungen, die unter Temperatureinwirkung austrocknen und/oder auskristallisieren und zu mechanisch festen Verbindungen führen.
  • Die Entdröhnungswirkung des erfindungsgemäßen Aussteifungsteils kann noch dadurch erhöht werden, daß auf der anderen Seite der steifen Schicht eine zusätzliche Entdröhnungsschicht angeordnet ist.
  • In den Figuren 1 bis 5 sind beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.
  • In Figur 1 ist die wellenförmige steife Schicht (1) auf der Schmelzkleberschicht (2) zu erkennen. Diese Schmelzkleberschicht (2) ist auf dem zu versteifenden dünnen Blech (3) nach dem Durchlaufen durch den Ofen angeordnet.
  • In Figur 2 ist die wellenförmige steife Schicht (1) zusätzlich durch eine obere Versteifungsplatte (4) und eine untere Versteifungsplatte (5) versteift. Auf der unteren Versteifungsplatte (5) ist die Schmelzkleberschicht (2) angeordnet, die mit dem zu versteifenden dünnen Blech (3) einstückig verbunden ist.
  • In Figur 3 ist schließlich auf der oberen Versteifungs- platte (4) noch eine zusätzliche Entdröhnungsschicht (6) angeordnet.
  • In Figur 4 ist auf der steifen Schicht (1) noch eine' weitere Wellblechschicht (7) angeordnet.
  • In allen abgebildeten Ausführungsbeispielen besteht die steife Schicht (1) aus einem Wellblech.
  • In Figur 5 ist ein weiteres Beispiel der Erfindung gezeigt. Auf einem zu versteifenden dünnen Blech 3 ist wiederum eine Schmelzkleberschicht 2 angebracht. Auf dieser Schmelzkleberschicht 2 ist eine aussteifende Schicht 8 angeordnet, die hier beispielsweise eine Honigwabenstruktur besitzen kann und aus einzelnen Körpern 9 mit z.B. sechseckigem Querschnitt besteht. Die Dicke dieser aussteifenden Schicht 8 beträgt beispielsweise 1o mm; als Material für diese aussteifende Schicht 8 kann vorzugsweise Aluminium-Folie oder ein dünnes Aluminium-Blech verwendet werden.
  • Im folgenden sind Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren aufgeführt:
    • Beispiel 1:
  • Bei dieser beispielhaften Ausführungsform, die der Fig.2 entspricht beträgt die Dicke des auszusteifenden Bleches 0,6 mm.
  • Die Abmessung des Aussteifungsteils beläuft sich auf 2o x 6o cm.
  • Das Material besteht aus Stahlblech.
  • Die Dicke der Schichten 4;1 und 5 beträgt jeweils 0,3 mm.
  • Die Hohe der Wellen der steifen Schicht 1 beträgt etwa 5 mm, von Wellental zu Wellenberg beträgt damit der Abstand ca. 1o mm.
  • Die Dicke der Aufschmelz- und Ausgleichsschicht beträgt 2 mm.
  • Das Material besteht aus einer thermoplastischen Masse aus Bitumen, Kunstharzen und Füllstoffen z.B. Kreide.
    • Beispiel 2:
  • Nach diesem Beispiel besteht das aussteifende Blech aus solchem einer Dicke von 0,6 mm, das kugelförmig durchgewölbt ist mit einem Krümmungsradius von 2000 + - 1 mm. Das Aussteifungsteil 3 hat eine Abmessung von 3o x 80 cm, die aussteifende Schicht besitzt Honigwabenstruktur einer Dicke von ca. 1o mm. Das Material aus dem die aussteifende Schicht in Honigwabenstruktur besteht ist Aluminiummit folie mit einerDicke von 0,2 mm. Diese Ausführungsform ist in Figur 5 beschrieben. Nach einer weiteren Ausführungsform hat die Ausgleichs- und Klebeschicht eine Dicke von 3,5 mm; das Material besteht aus einer wärmehärtenden bei 150°C vernetzenden Kunststoffpaste.

Claims (22)

1. Mehrschichtiges flächenhaftes Aussteifungsteil,
dadurch gekennzeichnet,
daß es aus einer steifen Schicht (1) besteht, die auf mindestens einer Seite eine plastifizierbare und/ oder plastische Schicht (2) aufweist.
2. Aussteifungsteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die plastifizierbare und/oder plastische Schicht (2) eine Schmelzkleberschicht ist.
3. Aussteifungsteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmelzkleberschicht (2) im erhärteten Zustand schallschluckend ist.
4. Aussteifungsteil nach Anspruch 1 - 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die plastifizierbare und/oder plastische Schicht (2) thermoplastisch ist.
5. Aussteifungsteil nach Anspruch 1 - 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die plastifizierbare und/oder plastische Schicht (2) duroplastisch ist.
6. Aussteifungsteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als plastische Schicht eine breiartige und unter Hitzeinwirkung austrocknende und/oder vernetzende Dispersion angeordnet ist.
7. Aussteifungsteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als plastische Schicht ein in der Wärme durch Trocknung aushätendes Material angeordnet ist.
8. Aussteifungsteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als plastische Schicht ein unter bzw. nach Wärmebehandlung auskristallisierendes und dabei härtendes Material angeordnet ist.
9. Aussteifungsteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als plastische Schicht ein austrockendes und gleichzeitig auskristallisierendes Material angeordnet ist.
10. Aussteifungsteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die plastifizierbare und/oder plastische Schicht Klebeeigenschaften aufweist
11. Aussteifungsteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf einer Seite der steifen Schicht (1) eine Entdröhnungsschicht (6) angeordnet ist.
12. Aussteifungsteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die steife Schicht (1) als Sickenblech, insbesondere Wellblech ausgebildet ist.
13. Aussteifungsteil nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wellenartige Struktur mit mindestens einer die Wellenberge tangential berührenden und mit den Wellenbergen fest verbundenen Schicht versehen ist.
14. Aussteifungsteil nach Ansprüchen 12 und 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Wellenstrukturen kreuzförmig übereinanderliegen und an den Berührungspunkten fest miteinander verbunden sind.
15. Aussteifungsteil nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Doppelwellenstrukturen mit mindestens einer die Wellenberge tangential berührenden und mit diesen festverbundenen Schicht versehen sind.
16. Aussteifungsteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die steife Schicht (1) eine Honigwabenstruktur besitzt.
17. Aussteifungsteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die steife Schicht (1) aus einem Kunststoff-Hartschaum besteht.
18. Aussteifungsteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die plastifizierbare und/oder plastische Schicht Antidröhneigenschaften aufweist.
19. Aussteifungsteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die steife Schicht (1) auf beiden Seiten eine . Entdröhnungsschicht mit akustischem Verlustfaktor aufweist.
2o. Aussteifungsteil nach einem ider mehren der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf einer Seite der plastischen und/oder plastifizierbaren Schicht eine zusätzliche Kleberschicht angeordnet ist.
21. Aussteifungsteil nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Kleberschicht eine Heißsiegelkleberschicht angeordnet ist.
22. Aussteifungsteil nach Anspruch 2o,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Kleberschicht eine Haftkleberschicht angeordnet ist.
EP82103662A 1981-05-05 1982-04-29 Mehrschichtiges flächenhaftes Aussteifungsteil Withdrawn EP0064677A1 (de)

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DE19813117604 DE3117604A1 (de) 1981-05-05 1981-05-05 "mehrschichtiges flaechenhaftes aussteifungsteil"
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