EP0809235A2 - Schalldämmendes und - dämpfendes Bauteil mit Erhebungen und Vertiefungen - Google Patents

Schalldämmendes und - dämpfendes Bauteil mit Erhebungen und Vertiefungen Download PDF

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EP0809235A2
EP0809235A2 EP97107998A EP97107998A EP0809235A2 EP 0809235 A2 EP0809235 A2 EP 0809235A2 EP 97107998 A EP97107998 A EP 97107998A EP 97107998 A EP97107998 A EP 97107998A EP 0809235 A2 EP0809235 A2 EP 0809235A2
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EP
European Patent Office
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side walls
elevations
area
areas
foam
Prior art date
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Ceased
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EP97107998A
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English (en)
French (fr)
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EP0809235A3 (de
Inventor
Günter Dr. Hauf
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Polymer-Chemie GmbH
Original Assignee
Polymer-Chemie GmbH
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Publication date
Application filed by Polymer-Chemie GmbH filed Critical Polymer-Chemie GmbH
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Publication of EP0809235A3 publication Critical patent/EP0809235A3/de
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a sound-absorbing and -damping component with molded elements molded into a thermoplastic deformable fabric on the basis of predominantly to consistently closed-cell plastic foam in the form of elevations and depressions formed between the elevations, the elevations being side walls and a head region connected by means of membranes to the side walls and the side walls of the elevations in the area facing away from the head area are connected via a floor area and cavities are formed within the elevations which are capable of forming vibrating air columns in contact with sound sources.
  • a generic component is known from DE 4334984 C1. It consists of a closed-cell polypropylene foam, which adversely affects the ability to dampen airborne noise.
  • the dynamic stiffness of the component is increased by the polymer foam structure in areas that should have a particular elasticity. This is the case, for example, with regard to an elastic membrane provided between the molded part base and the boundary wall.
  • the boundary walls are only capable of resonance to a limited extent.
  • Another component provided for sound absorption is known from DE 9215132U1 and consists of an open-pore PU foam which is sealed by a PU film is.
  • the open-cell structure favors the damping of airborne noise, but is disadvantageous for the insulation of structure-borne noise.
  • the multilayer structure of PU foam and PU film is economically unsatisfactory.
  • DE 4334342 A1 discloses a sound-absorbing molded part with a layered structure, which consists of a closed-cell soft foam layer with low density and an outer layer with a high specific weight. Because of its structure, this molded part also has no favorable airborne sound absorption.
  • the invention has for its object to provide a component made of a plastic foam, which has an improved damping of airborne noise and an improved insulation of structure-borne noise, for example in the engine encapsulation of motor vehicles.
  • the component must also have an increased heat resistance to withstand the engine heat of motor vehicle engines.
  • this object is achieved by further development of a generic component for the insulation and damping of sound in which the side walls of the elevations are connected to the head areas as well as to the bottom areas by means of membranes and the head areas and the bottom areas and the side walls consist predominantly of up to and closed-cell plastic foam are enclosed by an outer skin made of compact plastic and the membrane connecting the head regions or the base region with the side walls consists of largely compacted plastic foam.
  • This structure reduces the dynamic rigidity of the shaped elements and increases the resonance capacity of the bottom of the shaped elements relative to their boundary walls.
  • the component has a closed surface on all sides, which prevents the penetration of liquids.
  • plastics based on polyolefins such as polypropylenes or polystyrenes
  • suitable plastics based on polyolefins such as polypropylenes or polystyrenes
  • Easily deformable plastics and predominantly closed-cell plastic foams produced therefrom with high heat resistance are preferred, for example also polypropylenes with high melt strength, so-called HMS polypropylenes.
  • the different structure made of plastic foam and areas with largely compact plastic made of compacted plastic, which is associated with the shaped elements of the component, together with the plastic matrix of the plastic foam used, is the result of the molding, i.e. the different foaming characteristics are obtained from a raw material through different degrees of deformation during the manufacture of the component according to the invention.
  • the invention avoids multilayer coating materials.
  • the transition areas of the side wall to the head areas of the shaped elements designed as elevations are designed as a membrane, but also the transition areas of the side walls to the bottom areas are designed as a membrane.
  • the foam cells of the closed-cell plastic foam from which the top and bottom regions of the molded elements are made have an elliptical cross section with a central one Ratio length to thickness of the foam cells from 2 to 5 to 1, those in the area of the side walls, which are also elliptical in shape, ratio of thickness to length of the foam cells in the range from 3 to 7 to 1.
  • the resonance behavior and the heat resistance of the component is favored in that the density of the plastic foam in the area of the side walls of the elevations is greater than the density of the plastic foam in the bottom area and head area of the elevations.
  • the closed-cell plastic foam in the bottom region and head region of the elevations expediently has a density of 0.03 to 0.4 g / cm 3
  • the plastic foam in the region of the side walls of the elevations has a density of 0.05 to 0.6 g / cm 3 and largely compacted plastic in the area of the membranes a density of 0.85 to 1.20 g / cm 3 .
  • the material thickness of the top and bottom areas is in a ratio of 1 to 0.9 to 0.4 to the material thickness of the side walls and in a ratio of 1 to 0.1 to 0.05 to the membranes located between them.
  • the base parts, the boundary walls and the membranes are coated on the side facing away from the sound source.
  • Oil and fuel-resistant coating compositions with a tensile strength> 120 kg / cm 2 are particularly suitable.
  • the component can have shaped elements with elevations and depressions in a uniform honeycomb shape Training and distribution.
  • the shaped elements can be both identical and different in terms of height and cross-section, in order to obtain optimum sound insulation and sound absorption.
  • a method for producing the component according to the invention can be gathered from the characterizing features of claim 11.
  • each elevation 1.1, 1.2 of a shaped element comprises a head region 4.1, 4.2, which faces away from the sound source S, side walls 6.10, 6.11 or 6.20, 6.21 and membrane 7.10, 7.11; 7.20, 7.21, which the head areas 4.1 and 4.2 with the side walls 6.10, 6.11; 6.20, 6.21 connect.
  • the elevations 1.1, 1.2 of the molded bodies enclose cavities 8.1, 8.2, which are open in the direction of the sound source S, in which vibrating air columns can form in contact with sound sources, so that the propagation of the sound waves is strongly damped by the component 1.
  • the size in relation to cross section and shape and height and arrangement of elevations 1.1, 1.2 can be selected depending on the requirement and the frequency spectrum of the sound source S to be damped.
  • the floor areas 5.1, 5.2, 5.3 form a support area 50 on their side facing the sound source S.
  • the carrier web 3 can, for example, be part of a motor vehicle to which the component 1 is attached.
  • FIG. 2 shows the cellular structure of the head areas 4.1, 4.2 and bottom areas 5.1, 5.2, 5.3 and side walls made of a closed-cell plastic foam 10, with foam cells 100, with an elliptical cross-section.
  • the plastic foam 10 is enclosed by an outer skin 13 made of compact plastic and enclosing the foam.
  • the Plastic foam is stretched and compressed to a greater extent, so that the foam cells are deformed and compressed even more in the longitudinal direction of the side wall. This can also cause the foam cells to tear open, which is advantageous for the soundproofing properties.
  • FIG. 3 shows in detail the structure of the membrane 7.10, 7.11, 7.20, 7.21, 7.30, 7.31, 7.40, 7.41 arranged in the transition areas from the head areas or bottom areas to the side walls, here using the example of the membrane 7.10 between the side wall 6.10 and the Head area 4.1 of the survey 1.1.
  • the membrane consists essentially of a plastic 12 compacted from the plastic foam, so that the head region 4.1 is suspended in a slightly oscillatory manner on the side walls 6.10 or 6.11 of the molded part 1.1, which also applies equally to the side walls 6.10, 6.21 by means of membranes 7.30, 7.41 connected floor area 5.2 applies.
  • the component 1 according to FIG. 1 can be produced, for example, in that, in a first step, a polypropylene foam sheet with a density of 0.045 g / cm 3 and a thickness of 4.5 mm is produced by extrusion and is subsequently formed into the component by thermoforming.
  • thermoforming the different foam densities of the plastic foam 10 in the head and bottom areas 4.1, 4.2 and 5.1, 5.2, 5.3 and in the area of the side walls 6.10, 6.11, 6.20, 6.21 as well as compacted plastic foam up to the compact plastic in the area of the membranes 7.10, 7.11, 7.20, 7.30, 7.31, 7.40, 7.41.
  • the bottom areas and also the head areas experience only a slight decrease in thickness as a result of the deep-drawing process and their cell structure essentially remains intact as a closed-cell plastic foam in accordance with the starting material
  • the side walls 6.10, 6.11, 6.20, 6.21 experience a strong stretch during the deep-drawing process, as a result, the previously closed-cell foam structure with preferably elliptical foam cells is partially changed, in particular stretched and compressed. The plastic foam of the side walls is thus compressed more than in the head and bottom area.
  • the plastic foam sheet serving as the starting material is strongly compressed, so that the previously closed-cell foam structure in this area is largely or completely lost and membranes are obtained from plastic foam compacted into compact plastic.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein schalldämmendes und -dämpfendes Bauteil (1) mit in ein thermoplastisch verformbares Flächengebilde auf Basis von Kunststoffschaum eingeformten Formelementen in Gestalt von Erhebungen (1.1,1.2) und zwischen den Erhebungen (1.1,1.2) ausgebildeten Vertiefungen (2), wobei die Erhebungen (1.1,1.2) von Seitenwandungen (6.10,6.11,6.20,6.21) und einem mittels einer Membran (7.10,7.11,7.20,7.21) mit den Seitenwandungen (6.10,6.11,6.20,6.21) verbundenen Kopfbereich (4.1,4.2) gebildet sind und die Seitenwandungen (6.10,6.11,6.20,6.21) der Erhebungen (1.1,1.2) in dem dem Kopfbereich (4.1,4.2) abgewandten Bereich über einen Bodenbereich (5.1,5.2,5.3) verbunden sind. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein schalldämmendes und -dämpfendes Bauteil mit in ein thermoplastisch verformbares Flächengebilde auf Basis von überwiegend bis durchwegs geschlossenzelligem Kunststoffschaum eingeformten Formelementen in Gestalt von Erhebungen und zwischen den Erhebungen ausgebildeten Vertiefungen wobei die Erhebungen Seitenwandungen und einem mittels Membranen mit den Seitenwandungen verbundenen Kopfbereich gebildet sind und die Seitenwandungen der Erhebungen in dem dem Kopfbereich abgewandten Bereich über einen Bodenbereich verbunden sind und innerhalb der Erhebungen Hohlräume gebildet sind, die in Kontakt mit Schallquellen zur Ausbildung von schwingenden Luftsäulen befähigt sind.
  • Ein gattungemäßes Bauteil ist aus der DE 4334984 C1 bekannt. Es besteht aus einem geschlossenzelligen Polypropylen-Schaum, wodurch die Fähigkeit zur Dämpfung von Luftschall ungünstig beeinflußt wird. Außerdem erhöht sich in Bereichen, die eine besondere Elastizität aufweisen sollen, durch das polymere Schaumgerüst die dynamische Steifigkeit des Bauteils. Das ist beispielsweise hinsichtlich einer zwischen dem Formteilboden und der Begrenzungswandung vorgesehenen elastischen Membran der Fall. Die Begrenzungswandungen sind nur begrenzt zur Resonanz befähigt.
  • Ein weiteres für die Schallabsorption vorgesehenes Bauteil ist aus der DE 9215132U1 bekannt und besteht aus einem offenporigen PU-Schaum, der durch eine PU-Folie abgedichtet ist. Die offenzellige Struktur begünstigt zwar die Dämpfung von Luftschall, ist jedoch für die Dämmung von Körperschall nachteilig. Weiterhin ist der mehrschichtige Aufbau aus PU-Schaum und PU-Folie in wirtschaftlicher Hinsicht unbefriedigend.
  • Weiterhin ist aus der DE 4334342 A1 ein schallabsorbierendes Formteil mit schichtweisem Aufbau bekannt, das aus einer geschlossenzellig ausgebildeten Weichschaumschicht mit geringer Dichte und einer Außenschicht mit hohem spezifischen Gewicht besteht. Auch dieses Formteil weist aufgrund seines Aufbaus keine günstige Luftschall-Absorption auf.
  • Der Erfindung liegt die Aufabe zugrunde, ein Bauteil aus einem Kunststoffschaum zu schaffen, das über eine verbesserte Dämpfung von Luftschall sowie eine verbesserte Dämmung von Körperschall zum Beispiel bei der Motorkapselung von Kraftfahrzeugen verfügt. Darüber hinaus muß das Bauteil auch über eine erhöhte Wärmeformbeständigkeit verfügen, um die Motorwärme von Kraftfahrzeugmotoren auszuhalten.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Weiterbildung eines gattungsgemäßen Bauteils zur Dämmung und Dämpfung von Schall dadurch gelöst, bei dem die Seitenwandungen der Erhebungen sowohl mit den Kopfbereichen als auch mit den Bodenbereichen mittels Membranen verbunden sind und die Kopfbereiche und die Bodenbereiche und die Seitenwandungen aus überwiegend bis und geschlossenzelligem Kunststoffschaum von einer Außenhaut aus kompaktem Kunststoff umschlossen sind und die den Kopfbereichen bzw. den Bodenbereich mit den Seitenwandungen verbindenden Membrane aus weitgehend kompaktiertem Kunststoffschaum bestehen.
  • Dieser Aufbau vermindert die dynamische Steifigkeit der Formelemente und erhöht die Resonanzfähigkeit des Bodens der Formelemente relativ zu deren Begrenzungswandungen.
  • Das Bauteil weist allseitig eine geschlossene Oberfläche auf, wodurch das Eindringen von Flüssigkeiten ausgeschlossen ist.
  • Hierdurch eignet es sich beispielsweise gut auch für Anwendungen zur Kapselung von Kraftfahrzeugmotoren, insbesondere wenn geeignete Kunststoffe auf Basis von Polyolefinen, wie Polypropylene oder Polystyrole eingesetzt werden. Bevorzugt werden gut verformbare Kunststoffe und hieraus hergestellte, überwiegend geschlossenzellige Kunststoffschäume mit hoher Wärmebeständigkeit, beispielsweise auch Polypropylene mit hoher Schmelzfestigkeit, sogenannte HMS-Polypropylene.
  • Der den Formelementen des Bauteils zukommende unterschiedliche Aufbau aus Kunststoffschaum und Bereichen mit weitgehend kompaktem Kunststoff aus kompaktiertem Kunststoff ist zusammen mit der Kunststoff-Matrix des verwendeten Kunststoffschaumes Ergebnis der Formteilbildung, d.h. die unterschiedlichen Schaumungscharakteristiken werden aus einem Rohmaterial durch unterschiedliche Grade der Verformung während der Herstellung des erfindungsgemäßen Bauteiles erhalten. Mit der Erfindung werden mehrlagige Schichtwerkstoffe vermieden.
  • Um eine besonders gute Schallabsorption zu erhalten, sind gemäß der Erfindung nicht nur die Übergangsbereiche der Seitenwandung zu den Kopfbereichen der als Erhebungen ausgebildeten Formelemente als Membran ausgebildet, sondern auch die Übergangsbereiche der Seitenwandungen zu den Bodenbereichen sind als Membran ausgebildet.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Bauteils sind den kennzeichnenden Merkmalen der Unteransprüche 2 bis 10 entnehmbar.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung besitzen die Schaumzellen des geschlossenzelligen Kunststoff-Schaumes, aus dem die Kopf- und Bodenbereiche der Formelemente bestehen, einen ellipsenförmigen Querschnitt mit einem mittleren Verhältnis Länge zu Dicke der Schaumzellen von 2 bis 5 zu 1, diejenigen im Bereich der Seitenwandungen, die gleichfalls ellipsenförmig gestaltet sind im Verhältnis Dicke zu Länge der Schaumzellen im Bereich von 3 bis 7 zu 1. Dadurch vermindert sich gegenüber geschlossenzelligen Kunststoffschaumstoffen mit kugeliger Form der Schaumzellen die dynamische Steifigkeit der Kopf- und Bodenbereiche sowie der Seitenwandungen, wodurch die Aufnahme von Resonanzschwingungen verbessert wird.
  • Begünstigt wird das Resonanzverhalten und die Wärmeformbeständigkeit des Bauteils dadurch, daß die Dichte des Kunststoffschaumes im Bereich der Seitenwandungen der Erhebungen größer als die Dichte des Kunststoffschaumes im Bodenbereich und Kopfbereich der Erhebungen ist.
  • Zweckmäßigerweise weist der geschlossenzellige Kunststoffschaum im Bodenbereich und Kopfbereich der Erhebungen eine Dichte von 0,03 bis 0,4 g/cm3, der Kunststoffschaum im Bereich der Seitenwandungen der Erhebungen eine Dichte von 0,05 bis 0,6 g/cm3 und der weitgehend kompaktierte Kunststoff im Bereich der Membranen eine Dichte 0,85 bis 1,20 g/cm3 auf.
  • Als günstig hat sich herausgestellt, daß die Materialdicke der Kopf- und Bodenbereiche zu der Materialdicke der Seitenwandungen im Verhältnis 1 zu 0,9 bis 0,4 und zu der zwischen ihnen befindlichen Membranen im Verhältnis 1 zu 0,1 bis 0,05 steht.
  • In einer speziellen Ausführungsform sind die Bodenteile, die Begrenzungswandungen sowie die Membranen auf der der Schallquelle abgewendeten Seite beschichtet.
  • Geeignet sind insbesondere öl- und treibstoffresistente Beschichtungsmassen mit einer Zugfestigkeit > 120 kg/cm2.
  • Das Bauteil kann erfindungsgemäß mit Formelementen mit Erhebungen und Vertiefungen in gleichmäßiger wabenartiger Ausbildung und Verteilung ausgestattet sein. Es ist jedoch bevorzugt, das Bauteil nur bereichsweise mit einer Mehrzahl von Formelementen in erfindungsgemäßer Ausgestaltung mit Erhebungen und Vertiefungen auszubilden. Des weiteren können die Formelemente sowohl bezüglich Höhe als auch Querschnitt sowohl untereinander gleich als auch verschieden ausgebildet sein, um eine optimale Schalldämmung und Schalldämpfung zu erhalten.
  • Ein Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Bauteils ist den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 11 entnehmbar.
  • Das erfindungsgemäße Bauteil wird anhand nachstehender Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    einen auszugsweisen Schnitt durch ein schalldämmendes und -dämpfendes Bauteil mit Formelementen
    Fig. 2
    in vergrößerter Darstellung die Einzelheit X1 gemäß Fig. 1
    Fig. 3
    in vergrößerter Darstellung die Einzelheit X3 gemäß Fig. 1.
  • In der Fig. 1 ist ein auszugsweiser beispielhafter Querschnitt durch ein schalldämmendes und -dämpfendes Bauteil 1 mit Formelementen in Gestalt von Erhebungen 1.1 und 1.2 sowie zwischen den Erhebungen 1.1 und 1.2 angeordneten Vertiefungen 2 darstellt. Die Erhebungen 1.1 und 1.2 sind dabei einseitig in Richtung der Schallquelle S geöffnet, währenddessen die Vertiefungen 2 mit ihrer offenen Seite der Schallquelle S abgewendet sind. Jede Erhebung 1.1, 1.2 eines Formelementes umfaßt einen Kopfbereich 4.1, 4.2, der der Schallquelle S abgewandt ist, Seitenwandungen 6.10, 6.11 bzw. 6.20, 6.21 und Membrane 7.10, 7.11; 7.20, 7.21, die die Kopfbereiche 4.1 bzw. 4.2 mit den Seitenwandungen 6.10, 6.11; 6.20, 6.21 verbinden.
  • Auf der den Kopfbereichen 4.1, 4.2 gegenüberliegenden Seite sind Seitenwandungen 6.10, 6.11; 6.20, 6.21 jedes Formelementes jeweils über einen Bodenbereich 5.1, 5.2, 5.3 miteinander verbunden, wobei wiederum der Übergangsbereich zwischen den Bodenbereichen 5.1, 5.2, 5.3 und den Seitenwandungen 6.11, 6.10, 6.21, 6.20 als dünne Membran 7.31, 7.30, 7.41, 7.40 ausgebildet ist.
  • Auf diese Weise umschließen die Erhebungen 1.1, 1.2 der Formkörper Hohlräume 8.1, 8.2, die in Richtung Schallquelle S offen sind, in denen im Kontakt mit Schallquellen sich schwingende Luftsäulen ausbilden können, so daß die Fortpflanzung der Schallwellen durch das Bauteil 1 stark abgedämpft wird.
  • Die Größe in bezug auf Querschnitt und Form und Höhe und Anordnung von Erhebungen 1.1, 1.2 ist dabei je nach Anforderung und dem zu dämpfenden Frequenzspektrum der Schallquelle S wählbar.
  • Die Bodenbereiche 5.1, 5.2, 5.3 bilden auf ihrer der Schallquelle S zugewandten Seite einen Auflagenbereich 50.
  • Insbesondere ist es auch möglich, zumindest bereichsweise den von den Bodenbereichen gebildeten Auflagebereich 50 mit einer Trägerbahn 3 abzudecken, so daß beispielsweise der Hohlraum 8.2 des Formkörpers 1.2 abgeschlossen wird. Die Trägerbahn 3 kann dabei beispielsweise ein Teil eines Kraftfahrzeuges sein, an dem das Bauteil 1 befestigt wird.
  • In der Fig. 2 ist der zellulare Aufbau der Kopfbereiche 4.1, 4.2 und Bodenbereiche 5.1, 5.2, 5.3 und Seitenwandungen aus einem geschlossenzelligen Kunststoffschaum 10, mit Schaumzellen 100, mit ellipsenförmigem Querschnitt dargestellt. Der Kunststoffschaum 10 ist dabei von einer den Schaum umschließenden Außenhaut 13 aus kompaktem Kunststoff umschlossen. Im Bereich der Seitenwandungen ist der Kunststoffschaum stärker gedehnt und verdichtet, so daß die Schaumstoffzellen noch stärker in der Längsrichtung der Seitenwandung ellipsenförmig verformt und zusammengedrückt sind. Hierbei kann es auch zu Aufrissen der Schaumstoffzellen kommen, was von Vorteil für die schalldämmenden Eigenschaften ist.
  • Die Fig. 3 zeigt im Detail den Aufbau der in der Übergangsbereichen von Kopfbereichen bzw. Bodenbereichen zu den Seitenwandungen angeordneten Membran 7.10, 7.11, 7.20, 7.21, 7.30, 7.31, 7.40, 7.41 hier am Beispiel der Membran 7.10 zwischen der Seitenwandung 6.10 und dem Kopfbereich 4.1 der Erhebung 1.1. Die Membran besteht im wesentlichen aus einem aus dem Kunststoffschaum kompaktierten Kunststoff 12, so daß der Kopfbereich 4.1 leicht schwingfähig an den Seitenwandungen 6.10 bzw. 6.11 des Formteiles 1.1 aufgehängt ist, was gleichermaßen auch für den mittels Membranen 7.30, 7.41 mit den Seitenwandungen 6.10, 6.21 verbundenen Bodenbereich 5.2 gilt.
  • Das Bauteil 1 gemäß Fig. 1 kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß in einem ersten Schritt eine Polypropylenschaumstoffbahn mit einer Dichte von 0,045 g/cm3 und einer Dicke von 4,5 mm durch Extrusion hergestellt wird und nachfolgend zum Bauteil durch Thermoverformung umgeformt wird. Während dieser Thermoverformung werden die unterschiedlichen Schaumdichten des Kunststoffschaumes 10 in den Kopf- und Bodenbereichen 4.1, 4.2 und 5.1, 5.2, 5.3 und im Bereich der Seitenwandungen 6.10, 6.11, 6.20, 6.21 sowie kompaktierter Kunststoffschaum bis zum kompakten Kunststoff im Bereich der Membranen 7.10, 7.11, 7.20, 7.30, 7.31, 7.40, 7.41 hervorgerufen. Während die Bodenbereiche und auch die Kopfbereiche infolge des Tiefziehvorgangs nur eine geringfügige Dickenabnahme erfahren und auch in ihrer Zellstruktur entsprechend dem Ausgangsmaterial als geschlossenzelliger Kunststoffschaum im wesentlichen erhalten bleiben, erfahren die Seitenwandungen 6.10, 6.11, 6.20, 6.21 während des Tiefziehvorgangs eine starke Dehnung, infolgedessen die vormals geschlossenzellige Schaumstruktur mit bevorzugt ellipsenförmigen Schaumzellen teilweise verändert, insbesondere gestreckt und verdichtet wird. Der Kunststoffschaum der Seitenwandungen wird somit höher verdichtet als im Kopf- und Bodenbereich. In den Übergangsbereichen von den Kopfbereichen und Bodenbereichen, in denen die verbindenden Membranen ausgebildet werden, wird die als Ausgangsmaterial dienende Kunststoffschaumbahn stark komprimiert, so daß die vormals geschlossenzellige Schaumstruktur in diesem Bereich überwiegend bis vollständig verlorengeht und Membranen aus zu kompaktem Kunststoff kompaktiertem Kunststoffschaum erhalten werden.

Claims (11)

  1. Schalldämmendes und -dämpfendes Bauteil mit in ein thermoplastisch verformbares Flächengebilde auf Basis von überwiegend bis durchwegs geschlossenzelligem Kunststoffschaum eingeformten Formelementen in Gestalt von Erhebungen (1.1, 1.2) und zwischen den Erhebungen ausgebildeten Vertiefungen (2), wobei die Erhebungen (1.1, 1.2) von Seitenwandungen (6.10, 6.11, 6.20, 6.21) und einem mittels einer Membran (7.10, 7.11; 7.20, 7.21) mit den Seitenwandungen (6.10, 6.11, 6.20, 6.21) verbundenen Kopfbereich (4.1, 4.2) gebildet sind und die Seitenwandungen (6.10, 6.11, 6.20, 6.21) der Erhebungen (1.1, 1.2) in dem dem Kopfbereich (4.1, 4.2) abgewandten Bereich über einen Bodenbereich (5.1, 5.2, 5.3) verbunden sind und innerhalb der Erhebungen Hohlräume (8.1, 8.2) gebildet sind, die in Kontakt mit Schallquellen zur Ausbildung von schwingenden Luftsäulen befähigt sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandungen (6.10, 6.11, 6.20, 6.21) der Erhebungen (1.1, 1.2) sowohl mit dem Kopfbereich (4.1., 4.2) als auch mit den Bodenbereichen (5.1, 5.2, 5.3) mittels Membranen (7.10, 7.11, 7.20, 7.21; 7.30, 7.31, 7.31, 7.40, 7.41) verbunden sind und die Kopfbereiche und die Bodenbereiche und die Seitenwandungen aus überwiegend bis durchwegs geschlossenzelligem Kunststoffschaum (10) von einer Außenhaut (13) aus kompaktem Kunststoff umschlossen sind und die den Kopfbereich bzw. den Bodenbereich mit den Seitenwandungen verbindenden Membrane aus weitgehend kompaktiertem Kunststoffschaum (12) bestehen.
  2. Bauteil nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossenzelligen Schaumzellen (100) des Kunststoffschaumes (10) der Bodenbereiche und Kopfbereiche einen ellipsenförmigen Querschnitt mit einem mittleren Verhältnis Länge zu Dicke der Schaumzellen von 2 bis 5 zu 1 aufweisen.
  3. Bauteil nach Anspruche 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossenzelligen Schaumzellen (100) des Kunststoffschaums (11) im Bereich der Seitenwandungen einen ellipsenförmigen Querschnitt mit einem mittleren Verhältnis Länge zu Dicke der Schaumzellen von 3 bis 7 zu 1 aufweisen.
  4. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Kunststoffschaumes im Bereich der Seitenwandungen der Erhebungen größer als die Dichte des Kunststoffschaumes im Bodenbereich und Kopfbereich der Erhebungen ist.
  5. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffschaum im Bodenbereich und Kopfbereich der Erhebungen eine Dichte von 0,03 bis 0,4 g/cm3, der Kunststoffschaum im Bereich der Seitenwandungen der Erhebungen eine Dichte von 0,05 bis 0,6 g/cm3 und der weitgehend kompaktierte Kunststoffschaum (12) der Membranen eine Dichte von 0,85 bis 1,20 g/cm3 aufweisen.
  6. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Materials des Kopfbereiches (4.1, 4.2) und des Bodenbereiches (5) zu der Dicke des Materials der Seitenwandungen (6.10, 6.11, 6.20, 6.21) im Verhältnis 1 zu 0,9 bis 0,4 bzw. zu der Dicke des Materials der Membran (7.1, 7.2) im Verhältnis 1 zu 0,1 bis 0,05 steht.
  7. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß Kunststoff aus der Gruppe der Polyolefine oder Polystyrole verwendet ist.
  8. Bauteil nach Anspruche 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff Polypropylene eingesetzt sind.
  9. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein von den Bodenbereichen (5.1, 5.2, 5.3) auf der den Erhebungen abgewandten Seites des Bauteiles gebildeter Auflagebereich (50) zumindest bereichsweise mittels einer auf den Auflagebereich (50) aufgebrachten Trägerbahn (3) abdeckbar ist.
  10. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfbereiche (4.1, 4.2) und die Bodenbereiche (5.1, 5.2, 5.3), die Seitenwandungen (6.10, 6.11, 6.20, 6.21)) sowie die Membranen (7.10, 7.11, 7.20, 7.21; 7.30, 7.31, 7.40, 7.41) auf der der Schallquelle abgewendeten Seite mit einem öl- und treibstoffesten Beschichtungsmaterial mit einer Zugfestigkeit > 120 kg/cm2 versehen sind.
  11. Verfahren zum Herstellen eines schalldämmenden und - dämpfenden Bauteils aus einem thermoplastisch verformbaren Flächengebilde auf Basis von Kunststoffschaum gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bahn aus überwiegend bis durchwegs geschlossenzelligem Kunststoffschaum mittels Extrusion hergestellt wird und die so gebildete Kunststoffschaumbahn nachfolgend zu dem Flächengebilde mit Formelementen mit Erhebungen und Vertiefungen unter Anwendung von Druck und Wärme tiefgezogen wird, wobei die Seitenwandungen der Erhebungen stärker gedehnt und verdichtet werden als die Bodenbereiche und Kopfbereiche und wobei die Übergangsbereiche zwischen den Kopfbereichen zu den Seitenwandungen und den Bodenbereichen zu den Seitenwandungen unter Ausbildung von Membranen komprimiert werden, so daß die vormals geschlossenzellige Schaumstruktur in diesem Bereich kompaktiert wird.
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