LAYERED PRODUCT WITH FLEXIBLE REGIONS FOR REDUCING NOISE CAUSED BY AN OBJECT AND/OR IN THE AIR FROM ACOUSTICALLY EXCITED SURFACES

Abstract: 1. Sandwich construction with flexible subsections to reduce structure-borne noise and/or airborne noise from acoustically exited surfaces characterized by : a simple spring/mass system consisting of a heavy layer (5) attached to a synthetic foam layer (2) ; in the areas of the acoustically exited surface (6) emitting an extreme noise level a supplementary element (3) is added to the spring/mass system ; the supplementary element (3) is suspended resiliently, being an integral part of the foam layer (2) ; the supplementary element (3) suspended resiliently to the foam layer (2) forms a damped spring together with the foam layer (2) ; the hard plane shaped supplementary element (3) is kept at a defined distance from the acoustically exited surface (6) both the surface (6) and the hard plane shaped supplementary element (3) forming an acoustic double wall ; the hard plane shaped supplementary element (3) over an intermediate thin foam layer abuts on the surface (6) to seal the cavity between the supplementary element (3) and the exited surface (6).

Description: 5 CHICHTKÖRPER ========================= Die Erfindung betrifft einen Schichtkörper mit flexiblen Teilbereichen zur Reduzierung von Körper- und/ oder Luftschall bei akustisch angeregten Flächen. Die technische Forderung durch Gewichtsersparnis zur Minderung des Energieverbrauchs bei bewegten Systemen beizutragen führt auf dem Gebiet der Schalldämmung und -dämpfung zu Anforderungen an die über- wiegend benutzten Mehrschichtsysteme, welche sich nach dem bisherigen Kenntnisstand physikalisch widersprechen. Bekannte Problemlösungen zur Schalldämmung im Kraftfahrzeugbau enthalten meistens biegeweiche Schwerschichten im Wechsel mit leichten Absorberschichten. Die bekannten Schwerschichten bestehen z.B. aus Bindemitteln wie thermoplastischen Kunststoffen, welche mit mineralischen Füllstoffen zur Verbesserung der Wirksamkeit angereichert sind. Diese Konzeption hat hohe Flächengewichte zur Folge, welche den heutigen technischen Forderungen widersprechen. Ein anderes bekanntes Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Belages (D-AS 12 Ol 083) beschreibt ein System, bestehend aus mindestens einem Abdeckblech und einer Zwischenschicht aus dämpfenden, vis koelastischen Stoffen, insbesondere weich gemachten Kunststoffen. Hierbei muss das Blech zuerst der räumlichen Form des zu entdröhnenden Bauteils angepasst werden, sodass die Zwischenschicht mit dem Abdeckblech verbunden werden kann und beide dem zu dämpfenden Bauteil zuzuordnen sind. Die Benutzung dieses Peder-Masse-Systems bringt zwar akustisch ausreichende Wirkungen, Jedoch ist das Fer tigungsverfahren aufwendig, Anpassungsmöglichkeiten an fertigungsbedingte Massveränderungen an der zu dämpfenden Fläche sind schwierig bis unmöglich, wobei zusätzlich ein sehr hohes Flächengewicht zu berücksichtigen sein wird. Aus der D-OS 20 06 741 ist ein mehrschichtiges, schalldämmendes Bauteil für Kraftfahrzeuge bekannt, welches aus der Schichtfolge Oberschicht, Zwischenschicht (z.B. thermoplastischer Schwerschicht) und Unterschicht (z.B. Schaumstoff) aufgebaut ist. Diese drei Schichten sind entweder - lose übereinandergelegt - als Bodengruppe vorgesehen oder als Verbundschicht auf der Unterschicht gelagert. Diese Konzeption bringt bei der Montage zusätzliche Komplikationen, wobei die aufwendige Mehrfachlagehaltung zusätzlich erschwerend ins Gewicht fällt. Darüberhinaus ist auch an den Stellen der akustisch angeregten Bodenplatte, welche nur geringen Störschallanteil besitzt, das gleiche Flächengewicht und die gleiche akustische Dämpfungswirkung wie an den Extremstellen der Störschallanregung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schall dämmende und -dämpfende Verkleidung für akustisch angeregte Flächen mit unterschiedlicher Verteilung der Störschallintensität zu schaffen, welche gegenüber den beschriebenen, bekannten Problemlösungen des Standes der Technik weiteres Gewichts und Rauirjeinsparen ohne Verlust an akustischer Dämmwirkung. Durch Einsparung von Arbeitsgängen bei der Fertigung und Montage soll der Kostenaufwand minimiert und eine Zusatzlagerhaltung für Bestandteile des Schichtkörpers vermieden werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein einfaches Feder-Masse-System, bestehend aus einer Schwerschicht (5) verbunden mit Kunststoffschaum (2), in den Bereichen extremen Störschalls der akustisch angeregten Fläche (6) durch ein hartes Zusatzelement (3) ergänzt wird, welches federnd aufgehängt, ein inte graler Bestandteil der Schaumstoffschicht (2) ist, wobei die federnde Aufhängung des Zusatzelementes (3) durch die Schaumstoffschicht (2) als gedämpfte Feder wirkt und das harte, flächige Zusatzelement (3) in einem definierten Abstand vor der akustischen angeregten Fläche (6) gehalten wird, so dass von der Fläche (6) und dem harten Zusatzelement (3) eine akustische Doppelwand gebildet wird. Bei dem erfindungsgemässen Schichtkörper hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Schaumstoffschicht aus PUR-Schaum mit ca. 90 kg/m3 zu fertigen. Hierbei kann während des Schäumvorganges das Zusatzelement integriert werden, sodass ein zusätzlicher Verklebungsvorgang entfällt. Das harte Zusatzelement dient zur akustischen Abschottung der Bereiche hohen Störschalls. Hierbei wird zur Vergrösserung der Dämmwirkung gleichzeitig eine partielle Erhöhung des Gesamtflächengewichtes nur in den kritischen Bereichen realisiert. Ein weiterer Vorteil bietet die Schrägstellung des Zusatzelementes zur angeregten Fläche hin, welche die Funktion dieses Bauteils als Fussstütze sicherstellt. Die Anhäufung akustisch "toten" Materials wird vermieden. Zusätzliche Bauteile, welche getrennte Lagerhaltung erfordern, sind nicht vorhanden. Zur Optimierung der Dämmwirkung in den Bereichen hohen Störschalls besitzt das harte Zusatzelement in seinen Randbereichen eine dünne Schaumstoffschicht, welche an der Störschallfläche anliegt und so den Hohlraum zwischen dem Zusatzelement und der angeregten v ... Fläche abdichtet. Die erfindungsgemäss vorteilhafte Version der Schwer schicht besitzt folgende Rezeptur: 100 T. EPDM 600 T. Titanoxyd 30 T. paraffinisches Öl 1 T. 2,2,4 - Trimethyl - 1,2 Dihydro - 6 - Dodecylchinolin 0,5 T. 3,4 - Dimethyl - 3,4 - Diphenyl hexan 0,5 T. Perfluorkarbonsäure Eine wesentliche Verbesserung der akustischen Dämm wirkung des erfindungsgemässen Schichtkörpers wird durch die federnde Aufhängung des harten Zusatzele mentes erreicht, wobei ein zweites Feder-Masse-System gebildet wird, wobei durch die Benutzung der Feder des ersten Feder-Masse-Systems eine zusätzliche Schicht eingespart werden kann. Eine weitere Verbesserung der Dämpfungs- und Dämmwirkung wird durch den Aufbau des Zusatzelementes aus zwei harten äusseren Schalen und einer plastoelastischen Zwischenschicht erreicht. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden kurz beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 Schnitt durch den Schichtkörper mit ein fachem Zusatzelement. Fig. 2 Schnitt durch den Schichtkörper mit akustisch angeregter Fläche und vergrösserter Version des zweiflächigen Zusatzelementes. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird die akustisch angeregte Fläche (6) ¯von Störschallfeldern mit unterschiedlich verteilter Intensität angeregt. Hierbei liegt zur Abschottung des Bereiches der höchsten Intensität auf dieser Fläche das harte Zusatzelement (3), welches in den Randbereichen ( 4 ) Über eine dünne Schaumstoffschicht an der Fläche (6) anliegt, sodass der Hohlraum zwischen dem harten Zusatzelement (3) und der angeregten Fläche (6) abgedichtet ist. Das harte Zusatzelement (3) ist durch die Schaumstoffschicht (2) ein integraler Bestandteil des Schichtkörpers, welcher durch die Schwerschicht (5), welche gleichfalls während des Fertigungsvorganges mit der Schaumstoffschicht verbunden wird, abgeschlossen ist. Auf der Schwerschicht (5) können zur weiteren Konfek ¯tionierung dienende Flächenbeläge wie Bodenteppiche, Folien usw. vorgesehen sein.(8) Fig. 2 zeigt zusätzliche Bereiche höher Störschallintensität. Dieses Problem wird durch ein zweiflächiges Zusatzelement (3) gelöst. Auch bei dieser Version liegen die Randbereiche ( 4 ) des Zusatzelementes (3) über eine dünne Schaumstoffschicht an der akustisch angeregten Fläche (6) an, sodass der Hohlraum zwischen Zusatzelement (3) und der angeregten Fläche (6) sicher abgedichtet wird. Die Schaumstoffschicht (2) integriert das harte Zusatzelement dem Schichtkörper (1) und bindet gleichzeitig die Schwerschicht (5) durch die während des Aushärtungsvorganges auftretenden werkstoffspezifischen Klebekräfte.

Claims: SCHUTZANSPRÜCHE -===== 1. Schichtkörper mit flexiblen Teilbereichen zur Reduzierung von Körper- und/oder Luftschall bei akustisch angeregten Flächen (6) dadurch gekennzeichnet, dass ein einfaches Feder-Masse-System, bestehend aus einer Schwerschicht (5) verbunden mit Kunststoffschaum (2),in den Bereichen extremen Störschalls der akustisch angeregten Fläche (6) durch ein hartes Zusatzelement (3) ergänzt wird, welches federnd aufgehängt, ein integraler Be standteil der Schaumstoffschicht (2) ist, wobei die federnde Aufhängung des Zusatzelementes (3) durch die Schaumstoffschicht (2) als gedämpfte Feder wirkt und das harte, flächige Zusatzelement (3) in einem definierten Abstand von der akustisch angeregten Fläche (6) gehalten wird, so dass von der Fläche (6) und dem harten Zusatzelement (3) eine akustische Doppelwand gebildet wird. 2. Schichtkörper nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass für die Schaumstoffschicht (2) PUR-Schaum mit vorzugsweise 90 kg/m3 verwandt wird. 3. Schichtkörper nach den Ansprüchen 1 und 2 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass das Zusatzelement (3) während des Schäumvorganges zumindest mit der der Schwerschicht (5) zugewandten Seite eingeschäumt wird, so dass eine zusätzliche Verklebung entfällt. 4. Schichtkörpcr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3 dadurch gekennzeichnet, dass in den Bereichen hohen Störschalls der akustisch an geregten Fläche (6) durch das der Schaumstoffschicht (2) integrierte, flächige Zusatzelement (3) eine partielle Erhöhung des Gesamtflächengewichtes erreicht wird. 5. Schichtkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4 dadurch gekennzeichnet, dass in den Bereichen geringer Störschallabgabe der angeregten Fläche (6) die Schaumstoffschicht (2) direkt an der Fläche (6) anliegt. 6. Schichtkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5 dadurch gekennzeichnet, dass das harte Zusatzelement (3) durch Schrägstellung zur angeregten Fläche (6) (spitzer Winkel) zusätzlich als Fussstütze fungiert. 7. Schichtkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6 dadurch gekennzeichnet, dass das harte Zusatzelement (3) in seinen Randbereichen ( 4 ) über eine dünne Schaumstoffschicht an der Fläche (6) anliegt und so den Hohlraum zwischen dem Zusatzelement (3) und der angeregten Fläche (6) abdichtet. 8. Schichtkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7 dadurch gekennzeichnet, dass die Schwerschicht (5) folgende Rezeptur besitzt: 100 T. EPDM 600 T. Titanoxyd 30 T. paraffinisches Öl 1 T. 2,2,4 - Trimethyl - 1,2 - Dihydro - 6 Dodecylchinolin 0,5 T. 3,4 - Dimethyl - 3,4 - Diphenylhexan 0,5 Ci T. Perfluorkarbonsäure. 9. Schichtkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8 dadurch gekennzeichnet, dass durch die federnde Aufhängung des harten Zusatzelementes (3) ein zweites Feder-Masse-System gebildet wird. 10. Schichtkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9 dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzelement (3) aus zwei harten, äusseren Schalen und einer plastoelastischen Zwischenschicht gebildet wird.

Inventors: PELZER, HELMUT
Applicants: PELZER, HELMUT
Application year: 1984
Main classification: B60R13
IPC codes: G10K11, B32B5, B60R13