Звукоизолирующая многослойная панель
SOUND ABSORBING SANDWICH PLATE

Изобретение относится к звукоизолирующей многослойной панели для прикрепления к конструктивному элементу в соответствии с ограничительной частью формулы изобретения 1.
Многослойные панели указанного типа, которые могут также называться звукоизолирующими многослойными панелями, в принципе, давно известны. В частности, они используются для улучшения акустических свойств конструктивного элемента, в особенности, для предотвращения дребезжания и (или) для звукоизоляции металлического листа. Звукоизолирующие многослойные панели используются, например, для звукоизоляции или предотвращения дребезжания листовых деталей автомобилей или для облицовки бытовой техники. Многослойные панели при этом обычно наклеиваются на всю поверхность соответствующего конструктивного элемента.
Как в автомобилестроении, так и в производстве бытовой техники, наряду с хорошими звукоизолирующими характеристиками или предотвращением дребезжания, все большее значение приобретает эффективная теплоизоляция. Благодаря высококачественной теплоизоляции можно существенно повысить эффективность электрической бытовой техники, например, стиральных и посудомоечных машин. В случае посудомоечных машин известен способ повышения энергоэффективности, который заключается в том, чтобы отказаться от части известных ранее панелей, предотвращающих дребезжание, в частности, от обычно применяемой битумной толстой пленки, заменяя ее соответствующим теплоизолирующим слоем. Вместе с тем, без применения слоя для предотвращения дребезжания ухудшаются акустические характеристики прибора.
В основу изобретения положена задача разработать для внедрения звукоизолирующую многослойную панель, обладающую эффективной теплоизоляцией в сочетании с высокими характеристиками по звукоизоляции или демпфированию шумов.
В соответствии с изобретением, эта задача решается при применении многослойной панели с характеристическими признаками согласно пункту 1 формулы изобретения. Предпочтительное конструктивное оформление и отличительные признаки изобретения приведены в соответствующих пунктах формулы изобретения, а также в последующем ниже описании в сочетании с приложенным чертежом.
В соответствии с изобретением, звукоизолирующая многослойная панель имеет первый слой и второй слой, связанный с первым по всей плоской поверхности. По всей плоскости, по меньшей мере, частично, вдоль второго слоя предусмотрена, как минимум, одна крепежная деталь, которая имеет множество сцепляющих элементов, приводимых в зацепление со вторым слоем и при этом, вдавливающихся во второй слой. Благодаря вдавливанию во второй слой сцепляющих элементов обеспечивается соединение с геометрическим замыканием между крепежной деталью и вторым слоем.
Крепежная деталь, в частности, предназначена для того, чтобы часть многослойной панели, которая включает в себя первый и второй слой, могла прикрепляться к конструктивному элементу, акустические характеристики которого необходимо улучшить. Для этого крепежная деталь с одной стороны крепится ко второму слою, а именно, за счет проникновения сцепляющих элементов во второй слой, а с другой стороны - к конструктивному элементу, акустические характеристики которого необходимо улучшить. Таким образом, крепежная деталь образует промежуточный слой между плоской частью многослойной панели и конструктивным элементом, который также можно обозначить, как третий слой. Соединение между крепежной деталью и плоской частью является механическим, не склеенным и (или) разъемным.
В отличие от распространенного общего мнения о том, что для эффективного предотвращения дребезжания требуется приклеивание по всей поверхности к конструктивному элементу звукоизоляционной панели, такой, как многослойная панель, состоящей из взаимно связанных слоев, неожиданно выяснилось, что достаточно хорошей комбинации термоизолирующих и звукоизолирующих характеристик можно достичь за счет соединения с геометрическим замыканием второго слоя, который в основном и определяет термическую изоляцию, с крепежной деталью, устанавливаемой на конструктивном элементе. Это можно объяснить тем, что благодаря плоской форме крепежной детали с отдельными вдавливающимися во второй слой сцепляющими элементами, обеспечивающими геометрическое замыкание, при одной и той же толщине многослойной панели можно достичь уменьшения веса, отнесенного к единице площади, по сравнению с приклеиванием второго слоя к конструктивному элементу. Таким способом улучшаются термоизоляционные характеристики. Обращенный к конструктивному элементу второй слой по причинам необходимости обеспечения хороших акустических и термоизоляционных характеристик обычно имеет большое количество пустот. В соответствии с современным уровнем состояния техники, это требует устройства сравнительно толстого клеевого слоя, что едва ли способствует улучшению изоляционных свойств. Благодаря механическому бесклеевому соединению в соответствии с изобретением, этого больше не требуется. Кроме этого, улучшение термических характеристик может быть связано с тем, что - в отличие от клеевого соединения второго слоя с конструктивным элементом - поры, имеющиеся во втором слое, не закрываются клеем. Возможно также установка нескольких плоских крепежных деталей с распределением их по поверхности, например, с применением круглых или прямоугольных прокладок, покрывающих примерно 1-10%, а оптимально 5% поверхности многослойной панели. От 1 до 100, оптимально 5-20 прокладок достаточно для надежного крепления.
Первый слой располагается, на стороне второго слоя, противоположной конструктивному элементу, и служит, в частности, для предотвращения дребезжания конструктивного элемента и при этом преимущественно имеет больший вес, отнесенный к единице площади и (или) большую плотность по сравнению со вторым слоем. В основном, первый и второй слой соединены друг с другом жестко, т.е. образуется неразъемное соединение.
В соответствии с изобретением при соединении крепежной детали со вторым слоем создается соединение на липучке. Сцепляющие элементы крепежной детали, которые можно обозначить как липучие устройства или липучие элементы, являются захватывающими элементами, как, например, крючки и (или) грибовидные головки. Сцепляющие элементы служат для создания бесклеевого механического соединения с геометрическим замыканием между вторым слоем и крепежной деталью за счет захвата структур второго слоя. Конструкция сцепляющих элементов обеспечивает позиционно-стабильное, т.е. неподвижное соединение. Таким образом, соединение с геометрическим замыканием создает разъемное соединение, при котором часть панели, состоящая из первого и второго слоя, и, при необходимости, из других слоев, может быть повторно отделена от крепежной детали и снова присоединена к ней. Разъемное соединение между частью панели и крепежной деталью имеет преимущество в том, что часть панели можно быстро и легко снять и заменить ее другой. Крепежная деталь и второй слой в своем взаимодействии образуют липучее соединение, в котором крепежная деталь является частью с крючками, а второй слой - с ворсом. В принципе, возможно и противоположное расположение крепежных элементов.
В качестве одного из аспектов в соответствии с изобретением можно рассматривать то, что второй слой многослойной панели образует своего рода изолирующий слой и является частью липучего соединения. Для этого, в соответствии с изобретением, является предпочтительным, чтобы второй слой состоял из волокнистого материала, в частности, из волокнистой массы или нетканого материала, получаемого в результате прочеса. Нетканый материал, получаемый в результате прочеса, обладает хорошими изоляционными свойствами и, кроме этого, имеет благодаря множеству хаотично расположенных волокон пригодный для зацепления слой для захватывающих сцепляющихся элементов для геометрического замыкания.
Крепление крепежной детали к конструктивному элементу, акустические характеристики которого необходимо улучшить, осуществляется в предпочтительном конструктивном оформлении согласно изобретению с помощью склеивания. При этом является предпочтительным, чтобы сцепляющие элементы были расположены на первой стороне крепежной детали, и чтобы крепежная деталь на противоположной стороне была снабжена клеевым слоем. Клеевой слой должен быть нанесен, в частности, по всей поверхности на стороне крепежной детали, обращенной к конструктивному элементу, чтобы крепежная деталь по полной поверхности была приклеена к конструктивному элементу. Крепежная деталь может быть снабжена самоклеящимся слоем на обратной стороне. Для обеспечения возможности нанесения клея как можно более тонким слоем, крепежная деталь должна иметь гладкую поверхность или обратную сторону.
Для предотвращения контакта клеевого слоя со вторым слоем многослойной панели крепежная деталь включает в себя плоский элемент между сцепляющими элементами и клеевым слоем, например, пленку или плоское текстильное изделие. На пленку или плоское текстильное изделие может наноситься сцепляющий клеевой слой на сторону, противоположную содержащей сцепляющие элементы, что обеспечивает устойчивость к проникновению через нее клея с клеевого слоя. Сцепляющие элементы располагаются на стороне плоского элемента, обращенного ко второму слою.
В предпочтительном конструктивном исполнении крепежная деталь выполнена в виде самоклеющейся ленты-липучки с крючками или с ворсом. Таким образом крепежная деталь может крепиться к конструктивному элементу, акустические характеристики которого необходимо улучшить, исключительно простым способом, без нанесения дополнительного клеевого слоя. Подготовленный таким способом конструктивный элемент может быть легко и быстро оснащен частью панели с эффективной акустической и термической изоляцией (в частности, первый и второй слой).
В отношении достигаемых акустических и термических характеристик преимуществом может быть то, что крепежная деталь охватывает всю поверхность вдоль второго слоя, в особенности, сторону второго слоя, обращенную к конструктивному элементу. Второй слой многослойной панели может быть при этом прикреплен по всей поверхности к конструктивному элементу, в особенности, с помощью соединения по всей поверхности с геометрическим замыканием с помощью соединения крючками, между вторым слоем и крепежной деталью. Дополнительно может быть предусмотрено приклеивание по всей поверхности крепежной детали к конструктивному элементу.
Преимуществом может обладать альтернативный вариант, при котором крепежная деталь обеспечивается равномерно распределенными крепежными полосками и (или) частями слоя. Упрощение монтажа, например, может обеспечить крепежная деталь, состоящая из множества липучих лент, особенно в случае многослойной панели большого размера, вследствие уменьшения клеевой поверхности. Кроме того, благодаря целевому расположению отдельных клеевых поверхностей можно влиять на акустические характеристики.
В отношении свойств по предотвращению дребезжания, первый слой многослойной панели преимущественно образуется из битумного слоя. Толщина битумного слоя составляет максимум 2 мм, но чаще - максимум 1 мм. Толщина второго слоя, который можно также обозначить как термоизолирующий слой, больше толщины первого слоя и составляет максимум 5 мм, но в основном - максимум 3 мм.
В принципе, многослойная панель может быть жесткой панелью. Но, преимущественно, панель выполняется как гибкая, а не жесткая и может также обозначаться, как тонкий лист. Плоская часть многослойной панели образует единое целое из гибких слоев, соединенных друг с другом. Крепежная деталь является гибкой лентой-липучкой или липучим элементом, которая может образовывать с частью панели разъемное соединение.
Ниже изобретение описано подробнее на основе примера конструктивного исполнения, представленного на прилагаемом схематическом чертеже. На единственном рис. 1 показано поперечное сечение многослойной панели в соответствии с изобретением.
В соответствии с изобретением, многослойная панель 10 включает в себя звукоизолирующую и термоизолирующую часть панели 11, которая, в свою очередь, состоит из первого, внешнего слоя 12, а также из второго, внутреннего слоя 22. Первый слой 12 служит в основном для предотвращения дребезжания конструктивного элемента 40, на котором закреплена многослойная панель 10, и образован или состоит из битумной пленки или битумного слоя. Второй слой 22, наряду с обеспечением звукоизолирующих характеристик, служит для термической изоляции конструктивного элемента 40 и образован или состоит преимущественно из нетканого материала. Для обеспечения эффективной термоизоляции второй слой 22 имеет множество пустот 28. Он имеет малую плотность и (или) меньшее распределение масс по сравнению с первым слоем 12 и обладает эластичностью в поперечном направлении относительно распределения по плоскости многослойной панели 10, что обеспечивает благодаря комбинации первого слоя 12 и второго слоя 22 упруго-инерционную систему. Первый слой 12, в основном, пор не имеет.
Первый слой 12 включает в себя первую, обращенную наружу сторону 14, и вторую, обращенную к конструктивному элементу 40 сторону 16. Второй слой 22 жестко связан с первым слоем 12 и включает в себя первую сторону 24, направленную наружу и в направлении первого слоя 12, а также вторую сторону 26, обращенную к конструктивному элементу 40.
Состоящая из первого слоя 12 и второго слоя 22 часть панели 11 многослойной панели 10 крепится с помощью крепежной детали 30 к поверхности 42 конструктивного элемента 40. Крепежная деталь 30 выполнена в виде крючковой ленты или ворсистой ленты, или же в виде крючковой или ворсистой пленки, и может быть самоклеющейся. Конструктивным элементом 40, в частности, может быть металлический лист, который, например, может быть изготовлен из стали, нержавеющей стали, алюминия и (или) полимерного материала.
Крепежный элемент 30 включает в себя плоский элемент 32, например, плоское текстильное изделие или пленку, с первой стороной 34, обращенной ко второму слою 22 и со второй стороной 36, обращенной к конструктивному элементу 40. На первой стороне 34 имеется множество сцепляющих элементов крючкообразной формы 38, которые по отдельности выступают из элемента 32 и конструктивно оформлены таким образом, что они могут сцепляться с нетканым материалом второго слоя 22 (изоляционный слой) многослойной панели 10, чтобы обеспечить жесткое позиционирование крепежного элемента 30 на втором слое 22. Сцепляющие элементы 38, в особенности, конструктивно оформлены как зацепляющие крючки или зацепляющие головки, и захватывают волокнистые структуры нетканого материала. На его прилегающей к конструктивному элементу 40 второй стороне 36 предусмотрен крепежный элемент 30 с клеевым слоем, чтобы можно было наклеить крепежный элемент 30 на поверхность 42 конструктивного элемента 40. Первая сторона 34 клея не имеет.
В соответствии с изобретением, предоставляется многослойная панель 10, которая, благодаря многослойной конструкции, объединяет в себе свойства для предотвращения дребезжания и обеспечения звукоизоляции с термоизоляционными свойствами, причем крепежная деталь 30 в соответствии с изобретением при сохранении термических свойств улучшает акустические свойства или, при сохранении термических свойств, может улучшить термические свойства. Многослойная панель 10 в соответствии с изобретением особенно пригодна для применения в посудомоечных машинах, в которых предъявляются высокие требования как к акустической, так и к термической изоляции.
Перечень ссылочных обозначений:
10 Многослойная панель
11 Часть панели
12 Первый слой
14 Первая сторона
16 Вторая сторона
22 Второй слой
24 Первая сторона
26 Вторая сторона
28 Пустоты
30 Крепежная деталь
32 Плоский элемент
34 Первая сторона
36 Вторая сторона
38 Сцепляющие элементы
40 Конструктивный элемент
42 Поверхность