EP0095125B1

EP0095125B1 - Flächiges Element zur Luftschall-Absorption

Info

Publication number: EP0095125B1
Application number: EP83104841A
Authority: EP
Inventors: Walter Machholz
Original assignee: Metzeler Schaum GmbH
Current assignee: Metzeler Schaum GmbH
Priority date: 1982-05-22
Filing date: 1983-05-17
Publication date: 1987-05-20
Also published as: ES272335U; JPS58209792A; EP0095125A3; US4469736A; DE3219339C1; DE3371615D1; EP0095125A2; ES272335Y; JPH0444279B2

Description

Flächiges Element zur Luftschall-Absorption
Die Erfindung betrifft ein flächiges Element zur Luftschall-Absorption, bestehend aus einer flexiblen, offenzelligen Schaumstoffschicht mit einer luftundurchlässigen Deckschicht aus einer Folie.
Bei üblichen Luftschall-Absorptionsmaterialien wird im allgemeinen eine dünne Folie lose auf das poröse Material gelegt oder aber damit ganzflächig fest verbunden. Derartige, folienkaschierte Schaumstoffe können dabei die Charakteristik von Feder-Masse-Systemen annehmen, wodurch eine relativ gute Dämpfung (Absorption) in einem relativ schmalen Frequenzbereich erreicht wird.
Bekannt ist auch aus der GB-A-1 579 897 ein laminierter, mehrschichtiger Schallabsorber, bei dem eine luftundurchlässige Folie als Schutz gegen Verschmutzung über eine durchbrochene bzw. stark luftdurchlässige Abstandschicht mit dem eigentlichen Absorbermaterial verbunden ist. Diese elastische Abstandschicht hat die Aufgabe, einerseits der wegen Vermeidung der Reflexion ungespannten Folie die notwendige mechanische Festigkeit zu geben und andererseits die Schallwellen ungehindert bis ins Absorbermaterial weiterlaufen zu lassen, wo sie dann in Wärme umgesetzt werden.
Bei der Schalldämpfung hängt die Absorption wesentlich von der Lage und Breite des Frequenzbandes ab. Dabei ist die Abstimmung zwischen Folie und Schaumstoffmasse, d.h. ihre gegenseitige Zuordnung, Befestigung und Massenverhältnis oft entscheidend. Wesentlich ist dabei auch, daß keine zusätzlichen Befestigungsmittel in Form von Fremdstoffen verwendet werden, die die Dämpfung negativ beeinflussen würden.
Ausgehend von diesem Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Element zur Luftschalldämpfung zu schaffen, das gegenüber den bekannten Anordnungen einen höheren Wirkungsgrad aufweist und das in einem weiten Bereich hinsichtlich Frequenz und Bandbreite leicht angepaßt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaumstoffschicht zumindestens auf einer Seite eine profilierte Oberfläche mit wellenformartig ausgebildeten, gegeneinander versetzten Höckern aufweist, auf deren Profilspitzen die membranartig gespannte Kunststoffolie mit einer Dicke von unter 50 µm punktuell befestigt ist.
Durch die entsprechende höckerartige Profilierung des Schaumstoffes und die punktuelle Befestigung der Folie wird erreicht, daß die Folie praktisch wie eine freigespannte Membran schwingen kann. So trägt neben der Absorption durch die Schaumstoffschicht zusätzlich das Resonanzsystem Luftpolster/Kunststoffolie zu einer besonders guten Dämpfung bei.
Durch einen derartigen Aufbau werden insbesondere tiefe bis mittlere Frequenzen gedämpft. Die Dämpfung ist dabei wesentlich abhängig von der Foliendicke in dem Sinne, daß bei dicker werdender Folie auch um so tiefere Frequenzen gedämpft werden. Grundsätzlich ist eine Dämpfung nach tieferen Frequenzen durch eine Verstärkung von Folie und/oder Schaumstoff möglich. Eine weitere Variationsmöglichkeit der Dämpfung besteht in einer Änderung der Form bzw. der Tiefe der Profilierung. Besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, daß Folie und Schaumstoff direkt miteinander verbunden sind.
Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Luftschall-Absorptionselement und
Fig. 2 eine Draufsicht auf dieses Luftschall-Absorptionselement mit den speziellen Verbindungspunkten.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, weist die Schaumstoffschicht 1 eine profilierte Oberfläche mit zueinander versetzten Reihen von Höckern 2 und 3 auf. Als Material kann dabei zweckmäßigerweise ein Polyurethanschaum mit einer Rohdichte von 16 bis etwa 80 kg/m³ verwendet werden. Auf die höckerartigen Profilspitzen ist dann eine dünne Kunststoffolie 4 aufkaschiert derart, daß die Kunststoffolie 4 nur an den Profilspitzen 5 und 6 mit dem Schaumstoff verbunden ist. Die Verbindung erfolgt dabei zweckmäßigerweise durch Flammkaschierung, .damit kein zusätzliches Material, wie beispielsweise Klebstoff, die Dämpfung behindert. Die Folie ist dabei zweckmäßigerweise dünner als 50 µm und kann aus Polyurethan, Polyethylen oder Polyvinylchlorid bestehen.
Wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist die Folie 4 nur an relativ kleinen und im Verhältnis zur Befestigungsfläche weit auseinanderliegenden Punkten 5 und 6 mit dem Schaumstoff verbunden. Dadurch ergibt sich eine große wirksame Fläche von freiliegenden Folienbereichen, die wie eine Membran freischwingen können und dadurch den auftreffenden Schallwellen Energie entziehen, so daß eine optimale Dämpfung erreicht wird.
Als Hauptanwendungsgebiete für derarige flächige Elemente können schallabsorbierende Auskleidungen von Maschinengehäusen oder Motorenkapselungen bzw. entsprechende Kabinen gelten.

Claims

1. Flächiges Element zur Luftschall-Absorption, bestehend aus einer flexiblen, offenzelligen Schaumstoffschicht mit einer luftundurchlässigen Deckschicht aus einer Folie, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoffschicht (1) zumindest auf einer Seite eine profilierte Oberfläche mit wellenformartig ausgebildeten, gegeneinander versetzten Höckern (2, 3) aufweist, auf deren Profilspitzen (5, 6) die membranartig gespannte Kunststoffolie (4) mit einer Dicke von unter 50 um punktuell befestigt ist.

2. Flächiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kunststoffolie (4) und Schaumstoffschicht (1) durch Flammkaschierung miteinander verbunden sind.