WO2022161718A1 - Verfahren zur herstellung einer schallisolierenden bodenverkleidung mit mehrschichtiger faser-isolation - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer schallisolierenden bodenverkleidung mit mehrschichtiger faser-isolation Download PDF

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Volkmar Schulze
Reimund Piatkowski
Nora Jestel
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Adler Pelzer Holding Gmbh
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Definitions

  • the subject matter of the invention is a floor covering insulation or a sound-insulating covering and in particular a floor covering for a motor vehicle, which has an insulation device having fibers and/or an insulation device consisting of or having flocked fiber layers/layers, which extends in zones (partially) over the surface and/or thickness of the insulation can differ in their mechanical-physical and acoustic properties; and a method for the production thereof.
  • the floor coverings used in motor vehicles today generally have material structures that have a wear layer/area (visible/surface) and layers located underneath, in particular adhesive layers, acoustic/reinforcing nonwovens, sealing and heavy foils as well as contact/foil nonwovens and/or or include the insulation.
  • the prior art uses in particular PA6.6, PA6, PP, rPA and PET, rPET and the bio-based polyamides (PA 5.10; PA 6.10) or wool as yarn/fiber material.
  • PA6.6, PA6, PP, rPA and PET rPET
  • the bio-based polyamides PA 5.10; PA 6.10 or wool
  • the tufting backing for the tufting qualities mostly consists of PET/PP, PET/coPET or PET/PA.
  • the fiber bindings used here primarily include EVA and PE for tufted carpets and SBR latex or acrylate for velor and flat needle fleece carpets. Furthermore, foils, nonwovens, adhesives (hot melts), thermoplastics (predominantly PE) and the thermal bonding process described in EP 1 598476 B1 are used for velor and flat needle fleece carpets. Furthermore, binding fibers, EVA or thermoplastic dispersions are increasingly being used.
  • the lower layers such as acoustic and/or stiffening fleece, usually consist of PET and mixed fiber fleece, often with a BiCo fiber content.
  • PE/PA and PE/PA/PE films as well as PE/PA/PE+PET film fleece are used as sealing or insulating films.
  • so-called heavy foils are also used partially and/or over the entire surface as insulating foils.
  • top fabric wearing layer plus underlayers
  • body floor which can be formed in particular from PUR foam or fleece structures (fleeces or fiber-flock (HMP) composites).
  • PUR foam or fleece structures fineces or fiber-flock (HMP) composites.
  • HMP fiber-flock
  • a foam is used, it is firmly connected to the outer fabric (e.g. foamed on).
  • Fleece/fiber flock structures can also be firmly connected to the outer fabric, which are then usually glued or fused.
  • the main advantage of using fiber insulation, produced using the fiber flock (HMP) process, is that this process can largely influence the basis weight of the insulation over the component surface - it can be adapted to local requirements.
  • the method which is presented in DE 10 2008 013 808 A1, allows a need-oriented distribution of the fiber/flock mixture over the surface of the insulation to be produced, in particular through the use of baffles and special throttle valves.
  • the object of the present invention compared to the aforementioned prior art is therefore to provide a multi-layer insulation with at least one (preferably flocked) fiber layer which, through a soft/soft coupling layer on the useful surface, creates a sound insulation floor covering system with improved acoustic and mechanical and physical properties. This can go hand in hand with a simultaneous weight reduction.
  • the aim is to improve the acoustic effectiveness of floor covering systems in motor vehicles; as a result of a soft/smooth coupling of the fiber insulation as a whole to a wear layer (i.e. in particular an upper layer) with the layers underneath, if possible accompanied by a reduction in density of the fiber insulation or insulation device and thus weight optimization.
  • a wear layer i.e. in particular an upper layer
  • the present invention relates to a sound-insulating floor covering for a motor vehicle, which has an insulation device having fibers, this insulation device extending along a longitudinal direction, a width direction and a thickness direction, and this insulation device preferably being different and/or changing in at least one of these directions acoustic and/or has mechanical-physical properties and wherein this insulation device has a material and/or a material structure and at least one adhesive layer, as well as at least one fleece element and at least one film element.
  • the insulation device has a multi-layer structure and at least one layer of this insulation device is a (preferably flocked) layer with fibers and this insulation device is connected to and/or arranged on a useful surface of the insulation device by means of a coupling layer, with this coupling layer having a compressive strength which in a range between 0.2 kPa and 5 kPa, preferably 0.5 to 2 kPa.
  • the insulation device also has a flocked fiber layer (22) facing a vehicle floor, the compressive strength of which is in the range of 5 kPa and 30 kPa, preferably between 10 kPa and 20 kPa.
  • the compression hardness of the fiber layer is preferably at least twice as great as the compression hardness of the coupling layer, preferably at least 3 times as great, preferably at least 5 times as great.
  • the compression hardness of the fiber layer is preferably at most 30 times the compression hardness of the coupling layer, preferably at most 20 times and preferably at most 10 times.
  • the compression hardness is particularly popular. DIN EN ISO 3386-1 determined [ The determination is made with a deformation of 40% (ISO 3386-1 CC40) measured on the individual layers separated with a sharp knife.
  • the compressive strength preferably indicates how much pressure in kPa is required to compress the material, for example a foam, by 40 percent.
  • the acoustic property is preferably a sound insulation (and/or the sound transmission loss), which can be determined, for example, by means of a measurement method.
  • DIN EN ISO 15186-1 can be measured.
  • the at least one mechanical property is preferably selected from a group of properties which includes a density and a compression hardness.
  • Different properties in at least one of the directions is understood to mean that in at least one area lying along these directions other Properties are present than in another area.
  • the properties thus preferably change in the corresponding direction. It is conceivable that these properties change gradually or continuously, but also that these properties change in stages.
  • These properties preferably change in several of the directions mentioned and preferably in all of the directions mentioned.
  • these properties mentioned can also change in particular in the thickness direction of the cladding, which is based in particular on materials changing in this direction. Said property particularly preferably changes in the direction of the thickness.
  • the material structure preferably has a material which is selected from a group of materials which relate to needle felts, velor and tufted carpets, TPO layers (with and without grain) and PVC layers as the wear layer [visible/surface].
  • This material or this material structure preferably forms a usable area.
  • the lower layers are adhesive layers, preferably PE, acoustic/stiffening nonwovens of different fiber types or with different fiber mixes, sealing and contact/foil nonwovens preferably based on PE, PA, EVA and PET fibers; as well as heavy foils, mostly based on PE, PP, EPDM.
  • the subject matter of the present invention is therefore, preferably in a first embodiment, a sound insulation floor covering for a motor vehicle, with fiber insulation or
  • Isolation device which preferably has different acoustic and/or mechanical-physical properties across the thickness of the isolation device, whereby in particular the entire sound insulation floor covering has the desired mechanical-physical properties (e.g. step rigidity) with good acoustic properties (especially sound transmission loss) and preferably reduced weight.
  • desired mechanical-physical properties e.g. step rigidity
  • good acoustic properties especially sound transmission loss
  • the fiber insulation (also referred to as the insulation device above) is constructed in multiple layers and in particular at least one layer is flocked and/or consists of fibers, and the layer facing the useful surface guarantees a soft/soft coupling, in particular by reducing the compression hardness of the coupling layer in the range of 0.2 kPa to 5 kPa, preferably 0.5 kPa to 2 kPa and / or the compression hardness underlying fiber layer facing the motor vehicle floor is in the range of 5 kPa to 30 kPa, preferably 10 kPa to 20 kPa.
  • the insulation device therefore has a fiber layer facing the vehicle floor, and this further fiber layer particularly preferably has a compressive strength in a range between 5 kPa and 30 kPa.
  • the insulation device has a binding agent and/or a filling material.
  • the filling material is selected from a group of filling materials, which natural fibers, plastic fibers, lumpy filling material made of plastic, in particular based on foamed PP (or EPP or PEPP), foamed PS (and/or EPS), PUR chips or natural substances, in particular cork granules or viscose staples or combinations of these materials.
  • the filling material and in particular the viscose staple has (in particular solid) individual phases with a multi-limbed cross-sectional shape with at least three limbs, in which the limbs of the cross-sectional profile preferably each have a length/width ratio of at least 2:1.
  • an individual linear density (of the filling materials) is 0.5 to 5 dtex.
  • a wear layer of the floor covering with the multi-layer (advantageously flocked) insulation device can be positioned or is positioned in a motor vehicle in a form-fitting manner.
  • the individual layers of this multi-layer composite are firmly and/or positively connected to one another.
  • the insulation device has thermoplastic binders in fiber form, which are formed in particular on the basis of PP, PET-BiCo, A-PET and/or PE.
  • the present invention is further directed to a motor vehicle and in particular a road motor vehicle with a floor covering of the type described above.
  • the present invention is further directed to a method of manufacturing the soundproofing floor covering having multi-layer flocked fiber insulation and/or a multi-layer insulation device.
  • a first layer in particular a fiber layer
  • a second layer in particular a second fiber layer with a compressive strength in the range from 0.2 kPa to 5 kPa applied and in particular flocked.
  • the two-layer insulation device formed in the flocking device (which is in particular a flock box) is transported from the flocking device into a steam and/or vacuum tool.
  • the insulation device is transported by means of a gripping tool (gripper tool).
  • the insulation device is positioned at a predetermined position within the steam and/or vacuum tool.
  • the present invention is also directed to a method for producing a sound-insulating floor covering, in particular for a motor vehicle, this floor covering having an insulation device having fibers and/or a multilayer flocked insulation device (i.e. in particular at least one layer produced by a flocking process).
  • the insulation device is preferably an at least two-layer insulation device.
  • first a first and then a second layer is flocked in a flocking device, with (in particular depending on the subsequent process) the sequence of the material quality and/or the layers being selected such that the layer later facing the usable surface has a predetermined compression hardness and in particular has a compressive strength in the range of 0.2 kPa to 5 kPa and the other layer has a predetermined compressive strength and in particular has a compressive strength in the range of 5 kPa to 30 kPa.
  • a first fiber layer with a compression hardness in the range from 5 kPa to 30 kPa and then a second fiber layer with a compressive strength in the range from 0.2 kPa to 5 kPa is applied and in particular flocked to this first fiber layer; optionally also applied as a fleece board.
  • the first layer is the fiber layer mentioned above and the second layer is the coupling layer mentioned above.
  • this two-layer insulation device formed in the flock device is transported or transferred from the flock device into a steam/vacuum tool.
  • the insulation device is transported into the steam/vacuum tool by means of a gripping device, in particular a so-called gripper.
  • the insulation device is particularly preferably rotated before, during or after transport.
  • the isolation device is rotated such that the coupling layer is on top.
  • This insulation device is preferably formed at least on one side and at least on the motor vehicle floor side.
  • This shaping is preferably carried out taking into account a corresponding contour of the motor vehicle. This shaping preferably also takes place in the flock device.
  • the motor vehicle is in particular a road motor vehicle.
  • the insulation device is positioned within the steam/vacuum tool and/or arranged at a predetermined position within the steam/vacuum tool.
  • the steam/vacuum tool is then closed (in particular to allow steam to be applied to the insulation device).
  • the binder is activated by applying steam, usually from the underside of the two-layer insulation device, in the insulation device—which contains a binder—and the wear layer (preferably preformed in a separate process step) is bonded to the two-layer fiber insulation.
  • the insulation device preferably contains a binder or a binding substance.
  • a binder present in the insulation device is activated by applying steam, and preferably at least the two-layer insulation device solidifies itself.
  • a vapor pressure is relieved by a lower pressure on the upper side (of the insulation device) compared to a pressure on the underside of the insulation device.
  • a wear layer with at least one dense sub-layer is placed in the steam/vacuum tool with its rear side over the preformed layer of the insulation device, which contains a binder. After this insertion, the steam/vacuum tool is preferably closed.
  • the two-layer insulation device is particularly preferably connected to the wear layer (with at least one sub-layer) by the second layer, with this sub-layer preferably being a tight (in particular liquid- and/or gas-tight) layer.
  • the resulting component d. H. the floor covering cooled. This cooling can take place in particular in a calibration tool or a tray.
  • the resulting component is cut at least in sections and preferably over the entire circumference.
  • This cutting can preferably take place with a water jet (jet) and/or by means of a punched trimming.
  • the present invention is also aimed at a method for producing a sound-insulating floor covering with a multi-layer insulation device, with this insulation device extending along a longitudinal direction, a width direction and a thickness direction, and with this insulation device preferably having different acoustic and/or mechanical has physical properties and/or which has different acoustic and mechanical-physical properties over the area and thickness of the insulation device and wherein this floor covering has a material structure which preferably has at least one fleece element and at least one film element.
  • a fiber layer facing a motor vehicle floor in an installed state is preferably flocked in a flocking device and, according to the invention, at least this fiber layer (facing the vehicle floor) is transported into a steam/vacuum tool and, by applying steam (usually from an underside of the insulation device), a binder present in the insulation device is activated and, furthermore, the insulation device is cooled, cut and positioned in a motor vehicle.
  • a wear layer and in particular the above-mentioned wear layer is deformed, which takes place in a separate process in particular.
  • the floor covering has a coupling layer and this coupling layer is formed and in particular preformed by means of air, in particular by applying air or by sucking off air or by applying a negative pressure.
  • the coupling layer is in the form of blanks, with the coupling layer extending in a longitudinal direction and a width direction and in a thickness direction that is considerably shorter than this longitudinal direction and the width device, particularly preferably before the deformation.
  • This coupling layer preferably serves to connect or attach the fiber layer to the wear layer (or its sublayers).
  • the coupling layer is transported into the flocking device.
  • a gripping device with the preformed coupling layer it is preferably possible for a gripping device with the preformed coupling layer to move into the flocking device or to transport the coupling layer into the flocking device.
  • the coupling layer and the fiber layer may be brought together.
  • the gripping device preferably picks up the fiber layer located in the flocking device.
  • the layers are deposited in the steam-vacuum tool. This can be done by the gripping device.
  • the steam-vacuum tool is then preferably closed. This is preferred Application of steam or generally a heated gaseous medium solidifies the insulation device or the two-layer fiber insulation.
  • the coupling layer and the fiber layer are deposited (in particular together) in the steam-vacuum tool. After this step, the (solidified) layers are preferably cooled.
  • the deformed wear layer (in particular with the sub-layers) and the insulation device are each trimmed and connected to one another in separate processes and/or positioned as a floor covering system in a motor vehicle.
  • This cutting preferably takes place by means of a water jet (water jet) or by a punching process.
  • the layers can be glued together.
  • the layers it would also be conceivable for the layers to be positioned loosely and/or in particular in a form-fitting manner as a floor covering system or as the above-mentioned floor covering in the vehicle.
  • the deformed wear layer is connected to the underlayers with the insulation device, in particular glued, then cut and then positioned in a motor vehicle. It is conceivable and preferred here that the multiple layers are cut as a layered composite, for example by means of a water jet or by means of a stamping process, and then the cut composite is positioned in the motor vehicle.
  • a wear layer with sub-layers is heated in a separate heating device.
  • the flocked fiber layer (later in the component) facing the motor vehicle floor is removed from the flocking device, in particular by means of a gripping device, and preferably deposited in the steam-vacuum tool.
  • This layered composite preferably has a sealing layer and a coupling layer.
  • the fibrous layer is laid down in the steam/vacuum tool and the wear layer is also laid down (in particular including the sub-layers and the coupling layer) in the steam/vacuum tool and in particular over the fibrous layer.
  • This can in turn be done by means of a gripping device.
  • the steam-vacuum tool is closed and all layers are solidified, ie in particular the wear layer is connected to the sub-layers (in particular a sealing layer) and the coupling layer and the fiber layer. Cooling then preferably takes place in a calibration tool or in a tray. This is followed by cutting and positioning in a vehicle.
  • the wear layer is heated with sub-layers (in particular at least one sealing layer) in a separate heating station.
  • the coupling layer is preformed. Furthermore, and in particular subsequently, the preformed coupling layer is transported into the flocking device and the fiber layer located there is picked up.
  • the two superimposed fiber layers - which in particular contain a binder - are deposited in the steam-vacuum tool and the heated wear layer with sub-layers, in particular a sealing layer, is placed over the fiber layer by means of transfers and the coupling layer deposited.
  • this binder is activated and the fiber layers are solidified by applying steam, in particular from the underside of the fiber insulation, which contains a binder.
  • the wear layer is connected to the underlayers, in particular a sealing layer, to the fiber insulation, then the floor covering system is preferably cooled in a calibration tool or a storage tray, then trimmed and finally the floor covering system is System or the floor covering positioned in a motor vehicle.
  • a layer and in particular a coupling layer is deposited on a gripping device by means of a flow tube and this gripping device is transported with this layer into the flocking device and the fiber layer located there is picked up and the two layers lying on top of one another are transferred to the steam vacuum -Tool transported. It is also practicable to cut the wear layer, with any sub-layers with the two-layer fiber insulation, separately from one another using a water jet or a punch and then to glue them together or to position them loosely (positively) in the motor vehicle.
  • One aspect of the present invention is thus the provision of a floor covering for motor vehicles and the method for producing this, with a flocked fiber insulation (above referred to as insulating device) which has at least one flocked fiber ply/layer, two flocked fiber plies/layers, which differ in zones (partially) over the area and/or in particular the thickness of the insulation in their mechanical-physical and/or acoustic properties; wherein the at least two-layer insulation corresponds in its acoustic effectiveness to that of a PU foam insulation, possibly exceeding it, preferably with the greatest possible weight reduction at the same time.
  • a flocked fiber insulation above referred to as insulating device
  • the advantage of the present invention consists in the provision of floor coverings for motor vehicles, which have at least two-layer insulation, in particular insulation containing fibers, so that a soft coupling to the wear layer with any underlying sublayers can take place, thus also in zones (partially) over the surface and Thickness of the insulation their mechanical-physical and in particular acoustic properties can be influenced and / or tuned and possible at the same time there is a reduction in weight.
  • the at least two-layer insulation can preferably also contain foam layers.
  • FIG. 2 is a diagram showing the acoustic behavior of the isolation device.
  • This floor covering 1 shows a composite according to the invention or a sound-insulating floor covering 1 according to the invention for a motor vehicle.
  • This floor covering 1 has an insulation device 2 and a material structure 4 connected to this insulation device.
  • This material structure is the wear layer with its sub-layers.
  • the insulation device 2 has a coupling layer 24 and a flocked fiber layer 22 . These two layers preferably each have solidified binders.
  • Reference number 28 refers to a heavy foil, and reference number 26 to a sealing foil.
  • the heavy foil 28 and the sealing foil 26 are preferably formed together.
  • Reference number 32 denotes a stiffening and/or acoustic fleece.
  • the reference number 34 designates a coating and the reference number 36 an incorporation, which is used in particular for incorporation of the wear layer or the uppermost layer.
  • This layer 38 can preferably be designed as a tufted carpet and this advantageously has yarn (pile) 38a and a carrier 38b.
  • FIG. 2 shows a representation to illustrate the acoustic behavior of the insulation device according to the invention or the floor covering according to the invention.
  • Fig. 2 Insert insulation according to ISO 15186-1 in the horizontal window test bench: The improved acoustic behavior of the fiber flock (HMP) insulation can be clearly seen. Compared to the viscoelastic PUR foam, the fiber flock (HMP) insulation with 50 g/l also offers an additional weight reduction of approx. 32% been reached.

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Bodenverkleidungs-Isolation für ein Kraftfahrzeug mit einer mehrschichtigen bevorzugt geflockten Faser-Isolation die durch eine softe/weiche Ankopplungs-Schicht an die Nutzfläche eine Schallisolation Bodenverkleidung mit verbesserten akustischen und mechanisch-physikalischen Eigenschaften, bei möglichst gleichzeitiger Gewichtsreduktion realisiert. Des Weiteren die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung der Schallisolierung.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER SCHALLISOLIERENDEN BODENVERKLEIDUNG MIT MEHRSCHICHTIGER
FASER-ISOLATION
Beschreibung
Gegenstand der Erfindung ist eine Bodenverkleidungs-Isolation bzw. eine schallisolierende Verkleidung und insbesondere Bodenverkleidung für ein Kraftfahrzeug, welche eine Fasern aufweisende und/oder eine aus geflockten Faserlagen/-schichten bestehende bzw. solche aufweisende Isolationseinrichtung aufweist, die sich zonenweise (partiell) über die Fläche und/oder Dicke der Isolation in ihren mechanisch-physikalischen und akustischen Eigenschaften unterscheiden kann; und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Die heute in Kraftfahrzeugen eingesetzten Bodenverkleidungen weisen im allgemeinen Materialstrukturen auf, die eine Nutzschicht/-fläche (Sicht-/Oberfläche) und darunter befindliche Schichten, insbesondere Klebeschichten, Akustik-/Versteifungs-Vliese, Dicht- und Schwerfolien sowie Kontakt-/Folienvliese und/oder die Isolation umfassen.
Im Stand der Technik sind verschiedene Ausführungen von Bodenverkleidungs-Nutzflächen bekannt; weitverbreitet sind Tufting-, Velours- und Flachnadelvlies-Teppiche. Insbesondere bei VANs, SUVs, Pickups und leichten Nutzfahrzeugen sind im Stand der Technik auch Gummi, PUR-RIM, PVC und zunehmend TPO (oberflächenstrukturiert / mit Narbung) als Nutzfläche im Einsatz.
Bei Tufting-Teppichen werden im Stand der Technik insbesondere PA6.6, PA6, PP, rPA und PET, rPET sowie die bio-basierenden Polyamide (PA 5.10; PA 6.10) oder Wolle als Garn- /Fasermaterial eingesetzt. Im Bereich der Velours- und Flachnadelvlies-Teppiche finden vorwiegend PET, PET/PP, PP, PA/PET und rPET als Garn-/Fasermaterial Verwendung. Der Tuftingträger bei den Tufting-Qualitäten besteht zumeist aus PET/PP, PET/coPET oder PET/PA.
Die hier angewandten Fasereinbindungen umfassen beim Tufting-Teppich vorwiegend EVA sowie PE und bei den Velours- und Flachnadelvlies-Teppichen SBR-Latex oder Acrylat. Weiterhin werden bei Velours- und Flachnadelvlies-Teppichen Folien, Vliese, Klebstoffe (hot melts), thermoplastische Kunststoffe (vorwiegend PE) sowie das in EP 1 598476 B1 beschriebene Thermo-Bonding-Verfahren eingesetzt. Des Weiteren finden zunehmend Bindefasern, EVA oder thermoplastische Dispersionen Anwendung.
Die Unterschichten, wie Akustik- und/oder Versteifungsvliese, bestehen in der Regel aus PET- und Mischfaservliesen, oftmals mit einem BiCo-Faseranteil. Als Dicht- oder Dämmfolien finden PE/PA- und PE/PA/PE-Folien sowie Folienvliese PE/PA/PE+PET Anwendung. Je nach akustischen Anforderungen werden auch sogenannte Schwerfolien partiell und/oder vollflächig als Dämmfolien eingesetzt.
Zwischen Oberware (Nutzschicht plus Unterschichten) und Karosserieboden befindet sich üblicherweise eine Isolationsschicht, die insbesondere aus PUR-Schaumstoff oder Vliesstrukturen (Vliese oder Faser-Flock-(HMP)Verbunde) gebildet sein kann. Wird ein Schaumstoff eingesetzt, ist dieser mit der Oberware fest verbunden (beispielsweise angeschäumt). Vlies-/Faser-Flock-Strukturen können mit der Oberware ebenfalls fest verbunden sein, wobei diese dann in der Regel verklebt bzw. auch verschmolzen sind. Es findet aber auch ein reines Übereinanderlegen ohne feste Verbindung Anwendung.
Im Stand der Technik sind die folgenden Bodenverkleidungs-Isolationen bekannt: Die DE 39 05 607 A1 und die WO 2006/032433 A1 beschreiben einen viskoelastischen Schaumstoff. Aus der DE 10 2008 017 893 A1 ist ein Schnittschaumstoff (Thermoformschaumstoff) bekannt. Die EP 0 210 102 B1 und die EP 0 169 627 A2 beschreiben einen Schaumstoff mit partiell unterschiedlicher Dichte. Daneben sind auch Vliese sowie vorgeformte Vliese bekannt. Die US 2017/0008462 A1 und die US 9 321 412 B2 beschreiben Vliese mit stehender und/oder senkrechter Faserausrichtung. Weiterhin ist aus der DE 20 2020 101 433 U1 ein gepresstes Fasermaterial bestehend aus Faserbällchen bekannt.
Bekannt ist es aus dem internen Stand der Technik der Anmelderin weiterhin, dass sogenannte Crash-Elemente, Fußmatten-Befestigungs-Elemente und Fußstützen-Elemente in der Isolation integriert sind. Auch werden vornehmlich EPS-, EPP- und PEPP-Einleger in der Isolation platziert, um u.a. die Trittsteifigkeit zu erhöhen.
In DE 10 2009 058 819 A1 wird eine Struktur mit Abstandshaltern hierfür beschrieben.
Des Weiteren ist bekannt, Verbundschaumstücke einzuschäumen (DE 36 23 789 A1). In DE 20 2008 004 918 U1 wird angeführt, dass Antidröhnfolien (partiell) an mehreren Stellen kraft- oder stoffschlüssig am Teppichverbund appliziert sind.
Der Vorteil der Anwendung von Faser-Isolationen, hergestellt im Faser-Flock- (HMP) Verfahren, besteht hauptsächlich darin, dass durch dieses Verfahren das Flächengewicht der Isolation über die Bauteil-Fläche weitgehend beeinflusst - den Erfordernissen örtlich angepasst - werden kann.
Das Verfahren, das in DE 10 2008 013 808 A1 dargelegt wird, gestattet insbesondere durch die Anwendung von Leitblechen und speziellen Drosselklappen, eine bedarfsorientierte Verteilung der Faser-/Flock-Mischung über die Fläche der herzustellenden Isolation.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gegenüber dem vorgenannten Stand der Technik ist somit die Bereitstellung einer mehrschichtigen Isolation mit mindestens einer (bevorzugt geflockten) Faser-Schicht die durch eine softe/weiche Ankopplungs-Schicht an die Nutzfläche ein Schallisolation-Bodenverkleidungs-System mit verbesserten akustischen und mechanisch-physikalischen Eigenschaften realisiert. Das kann einhergehen mit einer gleichzeitigen Gewichtsreduktion.
Des Weiteren die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung der Schallisolierung.
Ziel ist dabei die Verbesserung der akustischen Wirksamkeit von Bodenverkleidungs- Systemen in Kraftfahrzeugen; infolge einer weichen/sanften Ankopplung der Faser-Isolation als Ganzes an eine Nutzschicht (d. h. insbesondere eine obere Schicht) mit den darunter befindlichen Schichten, möglichst einhergehend mit einer Dichtereduktion eben der Faser- Isolation bzw. Isolationseinrichtung und somit einer Gewichtsoptimierung.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine schallisolierende Bodenverkleidung für ein Kraftfahrzeug, welche eine Fasern aufweisende Isolationseinrichtung aufweist, wobei sich diese Isolationseinrichtung entlang einer Längsrichtung, einer Breitenrichtung und einer Dickenrichtung erstreckt und wobei diese Isolationseinrichtung bevorzugt in wenigstens einer dieser Richtungen unterschiedliche und/oder sich ändernde akustische und/oder mechanisch-physikalische Eigenschaften aufweist und wobei diese Isolationseinrichtung ein Material und/oder eine Materialstruktur und wenigstens eine Klebeschicht aufweist, sowie wenigstens ein Vlieselement sowie wenigstens ein Folienelement.
Erfindungsgemäß ist die Isolationseinrichtung mehrschichtig aufgebaut und mindestens eine Schicht dieser Isolationseinrichtung ist eine (bevorzugt geflockte) Schicht mit Fasern und diese Isolationseinrichtung ist mittels einer Kopplungsschicht mit einer Nutzfläche der Isolationseinrichtung verbunden und/oder an dieser angeordnet, wobei diese Kopplungsschicht eine Stauchhärte aufweist, welche in einem Bereich zwischen 0,2 kPa und 5 kPa, bevorzugt 0,5 bis 2 kPa liegt.
Weiterhin weist die Isolationseinrichtung eine einem Fahrzeugboden zugewandte geflockte Faser-Schicht (22) auf, deren Stauchhärte im Bereich von 5 kPa und 30 kPa, bevorzugt zwischen 10 kPa und 20 kPa liegt.
Bevorzugt ist die Stauchhärte der Faser-Schicht wenigstens doppelt so groß wie die Stauchhärte der Kopplungsschicht, bevorzugt wenigstens 3mal so groß, bevorzugt wenigstens 5mal so groß. Bevorzugt ist die Stauchhärte der Faser-Schicht höchstens 30mal so groß wie die Stauchhärte der Kopplungsschicht, bevorzugt höchstens 20mal so groß und bevorzugt höchstens 10mal so groß.
Die Stauchhärte wird dabei insbesondere gern. DIN EN ISO 3386-1 bestimmt [ Die Bestimmung erfolgt dabei bei einer Verformung um 40 % (ISO 3386-1 CC40) gemessen an den mit einem scharfen Messer getrennten einzelnen Schichten. Bevorzugt gibt die Stauchhärte an, wie viel Druck in kPa nötig ist, um das Material, beispielsweise einen Schaumstoff, um 40 Prozent einzudrücken.
Bevorzugt handelt es sich bei der akustischen Eigenschaft um eine Schalldämmung (und/ oder den Sound Transmission Loss), die beispielsweise mittels eines Messverfahrens gern. DIN EN ISO 15186-1 gemessen werden kann.
Bevorzugt ist die wenigstens eine mechanische Eigenschaft aus einer Gruppe von Eigenschaften ausgewählt, welche eine Dichte und eine Stauchhärte enthält.
Unter unterschiedlichen Eigenschaften in wenigstens einer der Richtungen wird verstanden, dass in wenigstens einem entlang dieser Richtungen liegenden Bereich andere Eigenschaften vorliegen als in einem anderen Bereich. Bevorzugt ändern sich damit die Eigenschaften in der entsprechenden Richtung. Dabei ist es denkbar, dass sich diese Eigenschaften graduell bzw. kontinuierlich ändern, aber auch, dass sich diese Eigenschaften stufenartig ändern. Bevorzugt ändern sich diese Eigenschaften in mehreren der genannten Richtungen und bevorzugt in allen der genannten Richtungen. So können sich diese genannten Eigenschaften insbesondere auch in der Dickenrichtung der Verkleidung ändern, was insbesondere auf sich in dieser Richtung ändernden Materialien beruht. Besonders bevorzugt ändert sich die besagte Eigenschaft in Richtung der Dicke.
Bevorzugt weist die Materialstruktur ein Material auf, welches aus einer Gruppe von Materialien ausgewählt ist, welche Nadelvliese, Velour- und Tuftingteppiche, TPO-Schichten (mit und ohne Narbung) sowie PVC-Schichten als Nutzschicht [SichtVOberfläche] betreffen. Bevorzugt bildet dabei dieses Material bzw. diese Materialstruktur eben eine Nutzfläche aus. Die Unterschichten sind Klebeschichten, bevorzugt PE, Akustik-/Versteifungsvliese unterschiedlicher Fasertypen bzw. mit unterschiedlichem Faser-Mix, Dicht- und Kontakt- /Folienvliese bevorzugt PE-, PA-, EVA- und PET-Faser-basierend; sowie Schwerfolien, zumeist PE-, PP-, EPDM-basierend.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist damit bevorzugt in einer ersten Ausführungsform eine Schallisolation Bodenverkleidung für ein Kraftfahrzeug, mit Faser-Isolation bzw.
Isolationseinrichtung, die bevorzugt über die Dicke der Isolationseinrichtung unterschiedliche akustische und/oder mechanisch-physikalische Eigenschaften aufweist, wodurch insbesondere die gesamte Schallisolation Bodenverkleidung die gewünschten mechanischphysikalischen Eigenschaften (wie z.B. Trittsteifigkeit) bei gleichzeitig guten akustischen Eigenschaften (insb. Sound-Transmission-Loss) und vorzugsweise gemindertem Gewicht erhält.
Insbesondere bestehend aus der Materialstruktur Nutzfläche mit darunter befindlichen Klebeschichten und/oder Akustik-/Versteifungs-Vliese und/oder Dicht- und Schwerfolien und/oder Kontakt-/Folienvliesen.
Dabei ist insbesondere die Faser-Isolation (oben auch als Isolationseinrichtung bezeichnet) mehrschichtig aufgebaut und insbesondere mindestens eine Schicht geflockt und/oder aus Fasern bestehend, und die zur Nutzfläche gerichtete Schicht garantiert eine weiche/softe Ankopplung , insbesondere indem die Stauchhärte der Kopplungs-Schicht im Bereich von 0,2 kPa bis 5 kPa, bevorzugt 0,5 kPa bis 2 kPa und/oder die Stauchhärte der darunterliegenden, dem Kraftfahrzeugboden zugewandten Faser-Schicht, im Bereich von 5 kPa bis 30 kPa, bevorzugt 10 kPa bis 20 kPa liegt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist also die Isolationseinrichtung eine dem Fahrzeugboden zugewandte Faserschicht auf und besonders bevorzugt weist diese weitere Faserschicht eine Stauchhärte in einem Bereich zwischen 5 kPa und 30 kPa auf.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Isolationseinrichtung ein Bindemittel und/oder ein Füllmaterial auf.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Füllmaterial aus einer Gruppe von Füllmaterialien ausgewählt, welche Naturfasern, Kunststofffasern, stückiges Füllmaterial aus Kunststoff, insbesondere auf Basis von aufgeschäumtem PP (oder EPP oder PEPP), aufgeschäumtem PS (und/oder EPS), PUR-Chips oder natürliche Stoffe, insbesondere Korkgranulat oder Zellwollen oder Kombinationen aus diesen Materialien enthält.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Füllmaterial und insbesondere die Zellwolle (insbesondere massive) Einzelphasen mit mehrschenkeliger Querschnittsform mit wenigstens drei Schenkeln auf, bei denen bevorzugt die Schenkel des Querschnittsprofils jeweils ein Länge/Breite-Verhältnis von wenigstens 2:1 aufweisen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt ein Einzeltiter (der Füllmaterialien) 0,5 bis 5 dtex.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Nutzschicht der Bodenverkleidung mit der mehrschichtigen (vorteilhaft geflockten) Isolationseinrichtung formschlüssig in einem Kraftfahrzeug positionierbar bzw. positioniert. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, dass die einzelnen Schichten dieses mehrschichtigen Verbundes miteinander fest und/oder formschlüssig verbunden sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Isolationseinrichtung thermoplastische Bindemittel in Faserform auf, die insbesondere auf Basis von PP, PET- BiCo, A-PET und/oder PE ausgebildet sind.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Kraftfahrzeug und insbesondere ein Straßenkraftfahrzeug mit einer Bodenverkleidung der oben beschriebenen Art gerichtet. Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung der Schallisolierung-Bodenverkleidung mit mehrschichtiger geflockter Faser-Isolation und/oder einer mehrschichtigen Isolationseinrichtung gerichtet.
Dabei wird zunächst eine erste Schicht (insbesondere eine Faserschicht) mit einer Stauchhärte im Bereich von 5 kPa bis 30 kPa und anschließend auf diese erste Faser- Schicht eine zweite Schicht, insbesondere eine zweite Faserschicht mit einer Stauchhärte im Bereich von 0,2 kPa bis 5 kPa aufgebracht und insbesondere geflockt.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird die in der Flockeinrichtung (bei der es sich insbesondere um eine Flock-Box handelt) geformte zweischichtige Isolationseinrichtung von der Flockeinrichtung in ein Dampf- und/oder Vakuum-Werkzeug transportiert. Bei einem bevorzugten Verfahren wird die Isolationseinrichtung mittels eines Greifwerkzeugs (Gripper- Werkzeugs) transportiert. Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird die Isolationseinrichtung an einer vorgegebenen Position innerhalb des Dampf- und/oder Vakuum-Werkzeugs positioniert.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung einer schallisolierenden Bodenverkleidung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug gerichtet, wobei diese Bodenverkleidung eine Fasern aufweisende Isolationseinrichtung und/oder eine mehrschichtige geflockte Isolationseinrichtung (d. h. insbesondere wenigstens eine durch ein Flockverfahren hergestellte Schicht) aufweist. Bevorzugt handelt es sich bei der Isolationseinrichtung um eine wenigstens zweischichtige Isolationseinrichtung.
Dabei wird erfindungsgemäß in einer Flockeinrichtung zunächst eine erste und danach eine zweite Schicht geflockt, wobei (insbesondere in Abhängigkeit von dem sich anschließenden Verfahren) die Reihenfolge der Materialqualität und/oder der Schichten so gewählt ist, dass die später der Nutzoberfläche zugewandte Schicht eine vorgegebene Stauchhärte und insbesondere eine Stauchhärte im Bereich von 0,2 kPa bis 5 kPa aufweist und die andere Schicht eine vorgegebene Stauchhärte und insbesondere eine Stauchhärte im Bereich von 5 kPa bis 30 kPa aufweist.
Alternativ oder zusätzlich wird in einer weiteren erfindungsgemäßen Variante in einer Flock- Einrichtung, wie insbesondere aber nicht ausschließlich einer sog. Flock-Box zunächst eine erste Faser-Schicht mit einer Stauchhärte im Bereich von 5 kPa bis 30 kPa und anschließend auf dieser ersten Faser-Schicht eine zweite Faser-Schicht mit einer Stauchhärte im Bereich von 0,2 kPa bis 5 kPa aufgebracht und insbesondere geflockt; gegebenenfalls auch als Vliesplatine appliziert.
Bevorzugt handelt es sich bei der ersten Schicht um die oben erwähnte Faser-Schicht und bei der zweiten Schicht um die oben erwähnte Kopplungsschicht.
Weiterhin wird diese in der Flock-Einrichtung geformte zweischichtige Isolationseinrichtung von der Flock-Einrichtung in ein Dampf-/Vakuum-Werkzeug transportiert bzw. transferiert. Bei einem bevorzugten Verfahren wird die Isolationseinrichtung mittels einer Greifeinrichtung, insbesondere eines sog. Grippers in das Dampf-/Vakuum-Werkzeug transportiert. Besonders bevorzugt wird die Isolationseinrichtung vor, während oder nach dem Transport gedreht. Insbesondere wird die Isolationseinrichtung derart gedreht, so dass sich die Kopplungs-Schicht obenauf befindet.
Bevorzugt wird diese Isolationseinrichtung wenigstens einseitig und wenigstens kraftfahrzeugbodenseitig geformt. Bevorzugt erfolgt dieses Formen unter Berücksichtigung einer entsprechenden Kontur des Kraftfahrzeugs. Dieses Formen erfolgt bevorzugt ebenfalls in der Flock-Einrichtung. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Straßenkraftfahrzeug.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird die Isolationseinrichtung innerhalb des Dampf-/Vakuum-Werkzeugs positioniert und/oder an einer vorgegebenen Position innerhalb des Dampf-/Vakuum-Werkzeugs angeordnet. Bevorzugt wird das Dampf-/Vakuum-Werkzeug anschließend geschlossen (insbesondere um so die Beaufschlagung der Isolationseinrichtung mit Dampf zu ermöglichen).
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird durch Anlegen von Dampf, zumeist von der Unterseite der zweischichtigen Isoliereinrichtung, in der Isoliereinrichtung -die einen Binder enthält- der Binder aktiviert und die (bevorzugt in einem separaten Prozessschritt vorgeformte) Nutzschicht mit der zweischichtigen Faser-Isolation verklebt.
Dabei können bevorzugt weitere Unterschichten mit dieser Isolationseinrichtung verbunden werden. Bevorzugt enthält die Isolationseinrichtung einen Binder bzw. eine Bindesubstanz. Bei einem bevorzugten Verfahren wird durch Anlegen von Dampf ein in der Isolationseinrichtung vorhandener Binder aktiviert und bevorzugt verfestigt sich wenigstens die zweischichtige Isolationseinrichtung in sich.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird ein Dampfdruck durch einen geringeren Druck auf der Oberseite (der Isolationseinrichtung) gegenüber einem Druck auf der Unterseite der Isolationseinrichtung abgebaut.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird eine Nutzschicht mit mindestens einer dichten Unterschicht mit ihrer Rückseite über die vorgeformte Schicht der Isolationseinrichtung, die einen Binder enthält- in das Dampf-/Vakuum-Werkzeug eingelegt. Nach diesem Einlegen wird bevorzugt das Dampf-/Vakuum-Werkzeug geschlossen.
Besonders bevorzugt wird die zweischichtige Isolationseinrichtung durch die zweite Schicht mit der Nutzschicht (mit mindestens einer Unterschicht) verbunden, wobei es sich bevorzugt bei dieser Unterschicht um eine dichte (insbesondere flüssigkeits- und/oder gasdichte) Schicht handelt.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird (insbesondere nach dem oben genannten Verbinden) das entstehende Bauteil d. h. die Bodenverkleidung gekühlt. Dieses Kühlen kann dabei insbesondere in einem Kalibrierwerkzeug oder einer Ablageschale erfolgen.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das entstehende Bauteil wenigstens abschnittsweise und bevorzugt vollumfänglich geschnitten. Dieses Schneiden kann bevorzugt mit einem Wasserstrahl (Jet) und/oder mittels eines Stanz-Beschnitts erfolgen.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung einer schallisolierenden Bodenverkleidung mit einer mehrschichtigen Isolationseinrichtung gerichtet, wobei sich diese Isolationseinrichtung entlang einer Längsrichtung, einer Breitenrichtung und einer Dickenrichtung erstreckt und wobei diese Isolationseinrichtung bevorzugt in wenigstens einer dieser Richtungen unterschiedliche akustische und/oder mechanisch-physikalische Eigenschaften aufweist und/oder welche über die Fläche und Dicke der Isolationseinrichtung unterschiedliche akustische und mechanisch-physikalische Eigenschaften aufweist und wobei diese Bodenverkleidung eine Materialstruktur aufweist, welche bevorzugt wenigstens ein Vlieselement sowie wenigstens ein Folienelement aufweist. Bevorzugt wird eine in einem Einbauzustand einem Kraftfahrzeugboden zugewandte Faser- Schicht in einer Flockeinrichtung geflockt und erfindungsgemäß wird zumindest diese (dem Fahrzeugboden zugewandte) Faser-Schicht wird in ein Dampf-/Vakuum-Werkzeug transportiert und durch Anlegen von Dampf (zumeist von einer Unterseite der Isolationseinrichtung) wird ein in der Isolationseinrichtung vorhandener Binder aktiviert und weiterhin wird die Isolationseinrichtung gekühlt, geschnitten und in einem Kraftfahrzeug positioniert.
Bei einem bevorzugten Verfahren wird eine Nutzschicht und insbesondere die oben genannte Nutzschicht verformt, was insbesondere in einem separaten Prozess erfolgt.
Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren weist die Bodenverkleidung eine Kopplungsschicht auf und diese Kopplungsschicht wird mittels Luft, insbesondere durch Beaufschlagung mit Luft oder durch Absaugen von Luft bzw. durch Beaufschlagung mit einem Unterdrück geformt und insbesondere vorgeformt.
Dieses Vorformen erfolgt besonders bevorzugt in einer Saugeinrichtung wie insbesondere aber nicht ausschließlich in einer Saugschale. Bei einem bevorzugten Verfahren ist die Kopplungsschicht als Platinenware ausgebildet wobei sich die Kopplungsschicht, besonders bevorzugt vor dem Verformen in einer Längsrichtung und einer Breitenrichtung und einer gegenüber dieser Längsrichtung und der Breiteinrichtung erheblich kürzeren Dickenrichtung erstreckt. Bevorzugt dient diese Kopplungsschicht zum Anbinden oder Anbringen der Faser- Schicht an die Nutzschicht (bzw. deren Unterschichten).
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird die Kopplungsschicht in die Flockeinrichtung transportiert. So ist es bevorzugt möglich, dass eine Greifeinrichtung mit der vorgeformten Kopplungsschicht in die Flockeinrichtung fährt bzw. die Kopplungsschicht in die Flockeinrichtung transportiert.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Kopplungsschicht und die Faserschicht zusammengeführt werden. Dabei nimmt bevorzugt die Greifeinrichtung die in der Flockeinrichtung befindliche Faser-Schicht auf.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die (insbesondere übereinander liegenden) Schichten, d. h. die Kopplungsschicht und die Faser-Schicht in dem Dampf- Vakuum-Werkzeug abgelegt. Dies kann dabei durch die Greifeinrichtung erfolgen. Bevorzugt wird anschließend das Dampf-Vakuum-Werkzeug geschlossen. Bevorzugt wird durch das Anlegen von Dampf bzw. allgemein einem erwärmten gasförmigen Medium die Isolationseinrichtung bzw. die zwei-schichtige Faser Isolation in sich verfestigt.
Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren werden die Kopplungsschicht und die Faser Schicht (insbesondere gemeinsam) in dem Dampf-Vakuum-Werkzeug abgelegt. Bevorzugt erfolgt nach diesem Arbeitsschritt ein Abkühlen der (verfestigten) Schichten.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden die verformte Nutzschicht (insbesondere mit den Unterschichten) sowie die Isolationseinrichtung in jeweils separaten Prozessen beschnitten und miteinander verbunden und/oder als Bodenverkleidungssystem in einem Kraftfahrzeug positioniert. Bevorzugt erfolgt dieses Schneiden dabei mittels eines Wasserstrahls (Water-Jet) oder durch ein Stanzverfahren. Um das Verbinden zu bewirken, können die Schichten miteinander verklebt werden. Es wäre jedoch auch denkbar, dass die Schichten lose und/oder insbesondere formschlüssig als Bodenverkleidungssystem bzw. als die oben erwähnte Bodenverkleidung in dem Fahrzeug positioniert werden.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird die verformte Nutzschicht mit den Unterschichten mit der Isolationseinrichtung verbunden, insbesondere verklebt, anschließend geschnitten und anschließend in einem Kraftfahrzeug positioniert. Hierbei ist es denkbar und bevorzugt, dass die mehreren Schichten als Schichtverbund geschnitten werden, beispielsweise mittels eines Wasserstrahls oder mittels eines Stanzverfahrens und anschließend der geschnittene Verbund in dem Kraftfahrzeug positioniert wird.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird eine Nutzschicht mit Unterschichten in einer separaten Heizeinrichtung erwärmt. In einem weiteren optionalen Verfahrensschritt wird die (später im Bauteil) dem Kraftfahrzeugboden zugewandte geflockte Faser-Schicht aus der Flockeinrichtung insbesondere mittels einer Greifeinrichtung entnommen und bevorzugt in dem Dampf-Vakuum-Werkzeug abgelegt. Bevorzugt weist dieser Schichtverbund eine Dichtschicht und eine Kopplungsschicht auf.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird die Faser-Schicht in dem Dampf/Vakuum- Werkzeug abgelegt und auch die Nutzschicht wird (insbesondere einschließlich der Unterschichten und der Kopplungsschicht) in dem Dampf/Vakuum-Werkzeug und insbesondere über der Faser-Schicht abgelegt. Dies kann wiederum mittels einer Greifeinrichtung erfolgen. ln weiteren optionalen Verfahrensschritten wird das Dampf-Vakuum-Werkzeug geschlossen, und es werden alle Schichten verfestigt, d. h. insbesondere wird die Nutzschicht mit den Unterschichten (insbesondere einer Dicht-Schicht) und der Kopplungs-Schicht, sowie der Faser-Schicht verbunden. Anschließend erfolgt bevorzugt eine Kühlung in einem Kalibrierwerkzeug oder einer Ablageschale. Anschließend erfolgt bevorzugt ein Schneiden und Positionieren in einem Fahrzeug.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird die Nutzschicht mit Unterschichten, (insbesondere wenigstens einer Dicht-Schicht), in einer separaten Heizstation erwärmt. In einem weiteren und insbesondere anschließenden Verfahrensschritt wird die Kopplungs- Schicht vorgeformt. Weiterhin und insbesondere anschließend wird die vorgeformte Kopplungs-Schicht in die Flockeinrichtung transportiert und die dort befindliche Faser- Schicht aufgenommen.
In einem weiteren und insbesondere anschließenden Verfahrensschritt werden die beiden übereinanderliegenden Faser-Schichten -die insbesondere einen Binder enthalten- in dem Dampf-Vakuum-Werkzeug ablegt und mittels Transfers wird die erwärmte Nutzschicht mit Unterschichten, insbesondere einer Dicht-Schicht, über der Faser-Schicht und der Kopplungsschicht abgelegt.
Bevorzugt wird durch Anlegen von Dampf, insbesondere von der Unterseite der Faser- Isolation, die einen Binder enthält, dieser Binder aktiviert und die Faser-Schichten verfestigt.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird die Nutzschicht mit den Unterschichten, insbesondere einer Dicht-Schicht, mit der Faser-Isolation verbunden, anschließend wird bevorzugt das Bodenverkleidungs-System in einem Kalibrier-Werkzeug oder einer Ablageschale gekühlt, anschließend beschnitten und schließlich wird das Bodenverkleidungs-System bzw. die Bodenverkleidung in einem Kraftfahrzeug positioniert.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird mittels eines Strömungsrohres eine Schicht und insbesondere eine Kopplungs-Schicht auf einer Greifeinrichtung abgelegt und diese Greifeinrichtung mit dieser Schicht in die Flockeinrichtung transportiert und die dort befindliche Faser-Schicht wird aufgenommen und die beiden übereinanderliegenden Schichten zu dem Dampf-Vakuum-Werkzeug transportiert. Es ist auch praktikabel, die Nutzschicht mit gegebenenfalls Unterschichten mit der zweischichtigen Faser-Isolation getrennt voneinander mit einem Water-Jet oder einer Stanze zu beschneiden und danach miteinander zu verkleben oder lose (formschlüssig) in das Kraftfahrzeug zu positionieren.
Unter den Gesichtspunkten Recyclingfähigkeit und Nachhaltigkeit ist es vorteilhaft, den heute insbesondere im Premiumsegment von Kraftfahrzeugen als Isolation eingesetzten (viskoelastischen) PU-Schaumstoff durch Faser-Materialien zu ersetzen. Damit ist bevorzugt auch vorgesehen, das insbesondere akustische Verhalten eines (viskoelastischen) PU- Schaumstoffes mit einer Faser-Isolation „nachzustellen“; bevorzugt bei möglichst gleichzeitiger Gewichtsreduktion.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist somit die Bereitstellung einer Bodenverkleidung für Kraftfahrzeuge und des Verfahrens zur Herstellung dieser, mit einer geflockten Faser- Isolation (oben als Isoliereinrichtung bezeichnet), die mindestens eine geflockte Faserlage/- schicht aufweist, zwei geflockte Faserlagen/-schichten, aufweist, die sich zonenweise (partiell) über die Fläche und/oder insbesondere der Dicke der Isolation in ihren mechanischphysikalischen und/oder akustischen Eigenschaften unterscheiden; wobei die mindestens zweischichtige Isolation in ihrer akustischen Wirksamkeit der einer PU-Schaumstoff-lsolation entspricht, diese gegebenenfalls übertrifft, bevorzugt bei möglichst gleichzeitiger Gewichtsreduktion.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung von Bodenverkleidungen für Kraftfahrzeuge, die eine mindestens zweischichtige Isolation, insbesondere Fasern enthaltende Isolation aufweisen, sodass eine weiche Ankopplung an die Nutzschicht mit gegebenenfalls darunterliegenden Unterschichten erfolgen kann, damit auch zonenweise (partiell) über die Fläche und Dicke der Isolation ihre mechanisch-physikalischen und insbesondere akustischen Eigenschaften beeinflusst und/oder getunt werden können sowie möglichst gleichzeitig eine Gewichtsreduktion erfolgt. Darüber hinaus ist hier zum einen auch die Recyclingfähigkeit und zum anderen eben der Einsatz von recyceltem Material zu nennen. Die mindestens zweischichtige Isolation kann vorzugsweise auch Schaumstoff- Schichten beinhalten.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Figuren. Darin zeigen: Fig. 1 eine grob schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verbundes; und
Fig. 2 ein Diagramm zur Darstellung des akustischen Verhaltens der Isolationseinrichtung.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Verbund bzw. eine erfindungsgemäße schallisolierende Bodenverkleidung 1 für ein Kraftfahrzeug. Diese Bodenverkleidung 1 weist eine Isolationseinrichtung 2 und eine mit dieser Isolationseinrichtung verbundene Materialstruktur 4 auf. Bei dieser Materialstruktur handelt es sich um die Nutzschicht mit deren Unterschichten.
Die Isolationseinrichtung 2 weist dabei Kopplungsschicht 24 und eine geflockte Faserschicht 22 auf. Diese beiden Schichten weisen dabei bevorzugt jeweils verfestigte Binder auf.
Die Materialstruktur 4 weist wiederum eine Vielzahl von Unterschichten auf. Das Bezugszeichen 28 bezieht sich auf eine Schwerfolie, und das Bezugszeichen 26 auf eine Dichtfolie. Die Schwerfolie 28 und die Dichtfolie 26 sind bevorzugt gemeinsam ausgebildet. Das Bezugszeichen 32 kennzeichnet ein Versteifungs- und/oder Akustikvlies. Das Bezugszeichen 34 kennzeichnet eine Beschichtung und das Bezugszeichen 36 eine Einbindung, die insbesondere zum Einbinden der Nutzschicht bzw. der obersten Schicht dient. Diese Schicht 38 kann dabei bevorzugt als Tufting - Teppich ausgebildet sein und dieser weist vorteilhaft Garn (Flor) 38a und einen Träger 38b auf.
Fig. 2 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung des akustischen Verhaltens der erfindungsgemäßen Isolationseinrichtung bzw. der erfindungsgemäßen Bodenverkleidung.
Zum Nachweis der Verbesserung der insbesondere akustischen Wirksamkeit durch eine mindestens zweischichtig geflockte Faser-Isolation gegenüber den insbesondere im Premiumsegment vorzufindenden Bodenverkleidungs-Isolationen aus PUR-Schaumstoff wurden verschiedene Muster, insbesondere Schwerfolie plus viskoelastischer PUR- Schaumstoff und Schwerfolie plus Faser-Flock-Isolation- hergestellt und vermessen.
In Fig. 2 ist das Ergebnis dargestellt (Einfügedämmung nach ISO 15186-1 im horizontalen Fensterprüfstand): Deutlich ist das verbesserte akustische Verhalten der Faser-Flock (HMP)- Isolation zu sehen. Gegenüber dem viskoelastischen PUR-Schaumstoff ist bei der Faser- Flock (HMP)-Isolation mit 50 g/l noch zusätzlich eine Gewichtsreduktion von ca. 32 % erreicht worden.
Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Herstellung einer schallisolierenden Bodenverkleidung mit einer mehrschichtigen Isolationseinrichtung (2) , wobei sich diese Isolationseinrichtung (2) entlang einer Längsrichtung (L), einer Breitenrichtung (B) und einer Dickenrichtung (D) erstreckt und wobei diese Isolationseinrichtung (2) in wenigstens einer dieser Richtungen unterschiedliche akustische und/oder mechanisch-physikalische Eigenschaften aufweist, wobei diese Bodenverkleidung (1) eine Materialstruktur (4) aufweist, welche bevorzugt wenigstens ein Vlieselement sowie wenigstens ein Folienelement aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass bevorzugt eine in einem Einbauzustand einem Kraftfahrzeugboden zugewandte Faser-Schicht in einer Flockeinrichtung geflockt wird und zumindest diese Faser- Schicht in ein Dampf-/Vakuum - Werkzeug transportiert wird und durch Anlegen von Dampf von einer Unterseite der Isolationseinrichtung ein in der Isolationseinrichtung vorhandener Binder aktiviert wird, bevorzugt mit einer weiteren weichen/soften Ankopplungs-Schicht zur Nutzschicht hin kombiniert wird, und weiterhin die Isolationseinrichtung gekühlt, geschnitten und in einem Kraftfahrzeug positioniert wird. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Nutzschicht mit darunter befindlichen Unterschichten in einem separaten Prozess verformt wird. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenverkleidung eine Kopplungsschicht (24) aufweist und diese Kopplungsschicht mittels Luft vorgeformt wird. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsschicht (24) in die Flockeinrichtung transportiert wird. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsschicht (24) und die Faser-, Schicht in das Vakuum-Dampf-Werkzeug transportiert werden. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 2 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die verformte Nutzschicht mit den Unterschichten sowie die Isolationseinrichtung in jeweils separaten Prozessen beschnitten werden und miteinander verbunden werden oder als Bodenverkleidungssystem in einem Kraftfahrzeug positioniert werden. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die verformte Nutzschicht mit den Unterschichten mit der Isolationseinrichtung verklebt wird, anschließend geschnitten und anschließend in einem Kraftfahrzeug positioniert wird. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nutzschicht mit Unterschichten in einer separaten Heizeinrichtung erwärmt wird. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser-Schicht in dem Dampf/Vakuum Werkzeug abgelegt wird und auch die Nutzschicht einschließlich der Unterschichten und der Kopplungsschicht in dem Dampf/Vakuum Werkzeug und insbesondere über der Faser-Schicht abgelegt wird. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzschicht mit Unterschichten, insbesondere einer Dicht-Schicht, in einer separaten Heizstation erwärmt wird, die Kopplungs-Schicht vorgeformt wird, - 18 - die vorgeformte Kopplungs-Schicht in die Flockeinrichtung transportiert wird und die dort befindliche Faser-Schicht aufgenommen wird, die beide übereinanderliegenden Faser-Schichten -die einen Binder enthalten- in dem Dampf-Vakuum-Werkzeug ablegt werden und mittels Transfer die erwärmte Nutzschicht mit Unterschichten, insbesondere einer Dicht-Schicht, über der Faser- Schicht und Kopplungsschicht abgelegt wird, durch Anlegen von Dampf, von der Unterseite der Faser-Isolation, die einen Binder enthält, dieser Binder aktiviert wird und die Faser-Schichten verfestigt. 1. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzschicht mit den Unterschichten, insbesondere einer Dicht-Schicht, mit der Faser-Isolation und der Kopplungsschicht verbunden wird, anschließend das Bodenverkleidungs-System in einem Kalibrier-Werkzeug oder einer Ablageschale gekühlt wird, anschließend beschnitten wird und das Bodenverkleidungs-System im Kraftfahrzeug positioniert wird. 2. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 10 - 11 , dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Strömungsrohres eine Schicht und insbesondere eine Kopplungs- Schicht auf einer Greifeinrichtung abgelegt wird und diese Greifeinrichtung mit dieser Schicht in die Flockeinrichtung transportiert wird und die dort befindliche Faser- Schicht aufgenommen wird und die beiden übereinanderliegenden Schichten zu dem Dampf-Vakuum Werkzeug transportiert werden.
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