DE10101819A1 - Bodenbelag mit hoher geräuschmindernder Wirkung - Google Patents
Bodenbelag mit hoher geräuschmindernder WirkungInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bodenbelag mit hoher geräuschmindernder Wirkung für die Innenausstattung von Verkehrsmitteln. DOLLAR A Der Bodenbelag für die Innenausstattung von Verkehrsmitteln, der fahrgastseitig mit einer textilen oder nichttextilen Oberfläche ausgestattet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass DOLLAR A diese Oberfläche akustisch zu einer aus Faservlies und/oder geschäumtem Kunststoff bestehenden Bodenbelags-Unterschicht über wenigstens eine mikrogelochte Folie gekoppelt ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bodenbelag mit hoher
geräuschmindernder Wirkung für die Innenausstattung von
Verkehrsmitteln.
In der DE 197 54 107 C1 und dem hier referierten Stand der Technik,
auf den voll inhaltlich Bezug genommen wird, wird das
Absorptionsverhalten mikroperforierter Bauteile untersucht. In der
genannten Schrift werden aus mikroperforierten Folien geschichtet
aufgebaute Baffle-Strukturen untersucht, die als sogenannte
Kompaktabsorber von einer Decke oder einem Dach abhängt. Die
mikroperforierten Folien sind geeignet, einseitig oder beidseitig,
senkrecht, schräg oder streifend auftreffende Schallwellen aus dem
Raum, insbesondere bei höheren Frequenzen, sehr wirkungsvoll zu
absorbieren.
Bekannt sind weiter Aufbauten, bei denen eine schallundurchlässige
Fläche mit Lochungen versehen ist, um eine absorptive Wirkung des
darunterliegenden Absorbers zu erreichen, siehe beispielsweise DE 30
1 80 172 A, DE 41 23 593 A und WO 92/01587.
Die im Automobilbereich eingesetzten Bodenverkleidungen integrieren
verschiedene Funktionen, denen man bei der Herstellung gerecht
werden muss: ästhetische Ansprüche (Oberflächenoptik, angenehme
Haptik), Nivellierung von Oberflächenkonturen der Karosserie,
akustische Funktionen (Dämpfung, Absorption und Isolation), beste
Nutzungseigenschaften (geringster Verschleiß, hohe
Durchtrittsfestigkeit, gute Reinigungseignung, hohe Lichtbeständigkeit),
Einschäumen zusätzlicher Bauteile (Befestigung von Fußmatten, Teile
zur Erhöhung der Trittfestigkeit), Aussparungen für Fondraumheizung
sowie für Kabelkanäle, Aufschweißen von Trittschutz und Fußstütze.
Dabei ist dann noch die Prozesseignung zu garantieren: extreme
Tiefziehfähigkeit ohne Funktionseinbußen, Durchschäumsicherheit des
Materialaufbaus, Recyclingfähigkeit. In letzter Zeit gewinnt das
Emissionsverhalten hierbei enorm an Bedeutung. Der somit heute
übliche Materialaufbau einer Bodenverkleidung im Automobilbereich ist
der folgende:
Flor/Tuftingträger/Einbindung/Kaschierkleber/Schwerfolie/Abdeckvlies/ Weichschaum. Bei Mittelklasse- und Luxusklassefahrzeugen setzt man Tufting-Velours-Qualitäten ein, und bei Kompaktklassefahrzeugen Flachnadelvliese und Dilours-Qualitäten. Auch findet man hier beflockte, gestrickte, gewirkte und gewebte Materialien sowie Malivliese. Als Beschichtung werden Latex und Polyolefine (insbesondere PE) sowie thermoformbare Vlieskonstruktionen eingesetzt. Anstatt eines PUR- Weichschaumes (mit Raumgewichten ≧ 60 kg/m3) setzt man auch locker verpresste duroplastisch oder thermoplastisch gebundene Textilfaservliese sowie Kombinationen von Schaumstoff- oder Vliesschichten mit verschiedenen Strömungswiderständen ein. Das Schallschluckvermögen der Bodenverkleidung kann erhöht werden, wenn eine poröse, luft- und somit schalloffene Schicht zwischen der eigentlichen Oberware und der prozessbedingten Dichtschicht beziehungsweise der Schwerfolie eingefügt wird. Als poröse, luft- und somit schalloffene Schicht (Absorptionsschicht) finden hier Polyester- und Mischfaservliese Anwendung; zur Verhinderung des Wassereintritts in den Materialaufbau der Bodenverkleidung ist diese hydrophob ausgestattet. Die oftmals zusätzlich zur Schwerfolie eingesetzte Dichtfolie soll den Schaumdurchschlag beim Hinterschäumen verhindern. Im Zuge der Gewichtseinsparung verzichtet man - entsprechend der Motorisierung und der Karosseriegestaltung - heute teilweise auch ganz auf die Schwerfolie (Flächengewichte liegen hier zwischen 0,8 und 10 kg/m2); und setzt nur Dichtfolien (Mehrschichtfolien mit Flächengewichten zwischen 0,04 und 0,35 kg/m2) ein.
Flor/Tuftingträger/Einbindung/Kaschierkleber/Schwerfolie/Abdeckvlies/ Weichschaum. Bei Mittelklasse- und Luxusklassefahrzeugen setzt man Tufting-Velours-Qualitäten ein, und bei Kompaktklassefahrzeugen Flachnadelvliese und Dilours-Qualitäten. Auch findet man hier beflockte, gestrickte, gewirkte und gewebte Materialien sowie Malivliese. Als Beschichtung werden Latex und Polyolefine (insbesondere PE) sowie thermoformbare Vlieskonstruktionen eingesetzt. Anstatt eines PUR- Weichschaumes (mit Raumgewichten ≧ 60 kg/m3) setzt man auch locker verpresste duroplastisch oder thermoplastisch gebundene Textilfaservliese sowie Kombinationen von Schaumstoff- oder Vliesschichten mit verschiedenen Strömungswiderständen ein. Das Schallschluckvermögen der Bodenverkleidung kann erhöht werden, wenn eine poröse, luft- und somit schalloffene Schicht zwischen der eigentlichen Oberware und der prozessbedingten Dichtschicht beziehungsweise der Schwerfolie eingefügt wird. Als poröse, luft- und somit schalloffene Schicht (Absorptionsschicht) finden hier Polyester- und Mischfaservliese Anwendung; zur Verhinderung des Wassereintritts in den Materialaufbau der Bodenverkleidung ist diese hydrophob ausgestattet. Die oftmals zusätzlich zur Schwerfolie eingesetzte Dichtfolie soll den Schaumdurchschlag beim Hinterschäumen verhindern. Im Zuge der Gewichtseinsparung verzichtet man - entsprechend der Motorisierung und der Karosseriegestaltung - heute teilweise auch ganz auf die Schwerfolie (Flächengewichte liegen hier zwischen 0,8 und 10 kg/m2); und setzt nur Dichtfolien (Mehrschichtfolien mit Flächengewichten zwischen 0,04 und 0,35 kg/m2) ein.
Nachteilig ist, dass bei allen bekannten Bodenbelägen eine
Schallabsorption allein auf die Oberfläche oder eine dünne Unterschicht
beschränkt bleibt und damit eine Absorption auch nur bedingt wirksam
werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bodenbelag mit hoher
geräuschmindernder Wirkung für die Innenausstattung von
Verkehrsmitteln bereitzustellen, welcher fahrgastseitig eine textile oder
nichttextile Oberfläche wie beispielsweise Kunststoff, Gummi, Metall
oder Naturstoff aufweist, und damit einen leichten Aufbau erlaubt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Oberfläche
des Bodenbelages unabhängig von Material schalldurchlässig gestaltet
wird und damit eine Ankopplung der zum Karosserieblech liegenden
Bodenbelag-Unterschicht erfolgt.
Die erfindungsgemäßen Bodenbeläge weisen insbesondere
fahrgastseitig eine textile oder nichttextile Oberfläche wie Kunststoff,
Gummi, Metall oder Naturstoff auf, die akustisch bevorzugt durch
Mikrolochung zu einer aus Faservlies und/oder geschäumten Kunststoff
bestehenden Bodenbelags-Unterschicht über wenigstens eine
mikrogelochte Folie gekoppelt ist. Die mikrogelochte Folie übernimmt
dabei die Wirkung 1.) einer Schwerschicht im Masse-Feder-System und
2.) eines Absorbers.
Zur Erzielung einer definierten Absorption wird in einer bevorzugten
Ausführungsform die Schalldurchlässigkeit durch eine luftdurchlässige
Einbindung der Fasern bei Teppichen und/oder durch eine Mikrolochung
der obersten Materialschicht bei geschlossenen Oberflächen und/oder
weiterer Schichten im Aufbau des Bodenbelages erreicht.
Die dem Innenraum zugewandte Seite kann dabei je nach Gestaltung
des Bodenbelags wie folgt aufgebaut sein:
- a) eine textile Teppichoberfläche bestehend aus einem
- - Tuftteppich
- - oder einem Nadelvliesteppich unterschiedlicher Nadlungen.
Zur Erreichung der Luftdurchlässigkeit und der damit verbundenen
akustischen Ankopplung ist die Art der Fasereinbindung so gewählt,
dass eine mikroporöse Struktur entsteht.
- a) eine textile Teppichoberfläche, die auf der Rückseite mit einer dichten Kunststoffschicht versehen ist;
- b) ein Flockteppich auf textilen oder polymeren Untergrund;
- c) eine polymere Oberfläche, die ein- oder zweilagig aufgebaut ist, wie beispielsweise eine TPO beschichtete Schwerschicht;
- d) eine metallische Oberfläche, wie beispielsweise nicht rostendes Stahl- oder Aluminiumblech mit unterschiedlichen Oberflächenprofilen oder
- e) eine organische Oberfläche, wie beispielsweise Holz oder Kork,
- f) Leder oder Kunstleder.
Für die unter b) bis g) genannten Aufbauten wird die gewünschte
Schalldurchlässigkeit durch eine Mikrolochung erreicht.
Die Mikrolochung ist so gestaltet, dass bedingt durch den
Lochdurchmesser, den Lochabstand und den gegebenen bzw.
realisierten Abstand zum Karosserieblech sowie der Materialdicke eine
hohe akustische Wirkung durch die Mikrolochung speziell bei niederen
Frequenzen (< 350 bis 550 Hz) erreicht wird. Durch die Ankopplung zu
den Bodenbelagsunterschichten wird eine Absorption im hohen
Frequenzbereich erreicht.
Darüber hinaus sollten die Lochdurchmesser so groß gewählt werden,
dass einfaches Wasser (Wasser ohne Veränderung der
Oberflächenspannung) nicht ohne zusätzliche Wirkung durch die
Schicht hindurchtritt. Desweiteren kann die Oberfläche der
Bodenbelag-Unterschicht hydrophob ausgerüstet werden, so dass eine
weitere Wassersperre vorhanden ist.
Die Lochdurchmesser betragen insbesondere bei nur einer Lochschicht
0,2 bis 0,5 mm, bevorzugt 0,3 bis 0,4 mm, der Lochabstand 3 bis
7 mm, bevorzugt 3,5 bis 5,5 mm. Hierbei ist es selbstverständlich
möglich, im Falle der Anwesenheit mehrerer mikrogelochter Schichten,
diese jeweils mit einem unterschiedlichen oder gleichen
Lochflächenanteil auszugestalten. Die Löcher können nach an sich im
Stand der Technik bekannten Verfahren, beispielsweise durch Stanzen
mittels Loch- oder Nadelwalzen oder Laserbestrahlung mit beliebiger
Geometrie in die Schicht eingebracht werden.
Wird der Lochflächenanteil zu gering gewählt, so ist eine
schallabsorbierende Wirkung nicht oder nicht in ausreichendem Maße
vorhanden, während andererseits bei einem zu hoch gewählten
Lochflächenanteil die schallabsorbierende Wirkung des mikrogelochten
Absorbers wieder nachlässt. Außerdem werden entsprechend
hergestellte Verkleidungs- oder Formelemente im Fahrzeugbereich
mechanisch geschwächt.
Die Oberflächenschichten der unter b) bis g) genannten Materialien
dienen gleichzeitig als Schwerschicht im Masse-Feder-System.
Durch den steifen Aufbau übernimmt diese Oberflächenschicht
zusätzlich die Stabilisierung des Aufbaus des Bodenbelages.
Der erfindungsgemäße Teppichbodenaufbau kann beispielsweise durch
eine Klebeverbindung, Nadelung oder Direkthinterschäumung an einen
zum Karosserieblech darunter liegenden Schaum- und/oder
Vliesabsorber verbunden sein oder auch nur lose aufliegen.
Im Nachfolgenden soll diese Erfindung an einigen Beispielen näher
erläutert werden.
In der Fig. 1 wird ein erfindungsgemäß hergestellter Bodenbelag mit
hoher geräuschmindender Wirkung beschrieben.
Die textile Oberware 1, die beispielsweise aus einem Nadelvlies oder
Tufting besteht, ist über eine mikrogelochte Schwerschicht 2 mit einem
üblichen Vlies- oder Schaumstoffrücken 3 verbunden.
In der Fig. 2 wird ebenfalls ein erfindungsgemäß hergestellter
Bodenbelag beschrieben, bei dem die textile Oberware 1 beispielsweise
Nadelvlies oder Tufting sein kann. Dieses wird zusätzlich auf ein
Untervlies 4 aufgebracht, das mit einer mikrogelochten Trennfolie,
beispielsweise einer Schwerschicht 2 oder Dichtfolie an einen üblichen
Vlies- oder Schaumstoffrücken 3 gekoppelt ist.
In der Fig. 3 wird eine weitere Variation der erfindungsgemäßen
Bodenbeläge dargestellt. Die mikrogelochte Nutzbodenoberfläche 5,
beispielsweise aus einer thermoplastischen Polyolefinfolie (TPO) ist über
ein erstes Vlies oder Schaumstoffabsorbersystem 3a und eine
mikrogelochte Trennfolie, beispielsweise eine Schwerschicht 2 oder
Dichtfolie an eine rückseitig angebrachte Vlies- oder Schaumstoffschicht
3b gebunden.
Claims (9)
1. Bodenbelag für die Innenausstattung von Verkehrsmitteln, der
fahrgastseitig mit einer textilen oder nichttextilen Oberfläche
ausgestattet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
diese Oberfläche akustisch zu einer aus Faservlies und/oder
geschäumten Kunststoff bestehenden Bodenbelags-Unterschicht über
wenigstens eine mikrogelochte Folie gekoppelt ist.
2. Bodenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fasereinbindung einer textilen Oberfläche mit einer mikrogelochten
Folie erfolgt, die gleichzeitig die Kopplungsfunktion zu einer
Bodenbelags-Unterschicht übernimmt.
3. Bodenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Oberfläche besteht aus einem textilen Teppichboden, der auf der
Rückseite mit einer mikrogelochten Kunststoffschicht versehen ist.
4. Bodenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Oberfläche besteht aus einem Flockteppich auf textilem oder
polymerem mikrogelochten Untergrund.
5. Bodenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Oberfläche besteht aus einer polymeren mikrogelochten Oberfläche, die
ein- oder zweilagig aufgebaut ist, insbesondere eine mit einer
thermoplastischen Polyolefinschicht beschichtete Schwerschicht.
6. Bodenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Oberfläche besteht aus einer metallischen mikrogelochten Oberfläche,
insbesondere aus nicht rostendem Stahl- oder Aluminium mit
unterschiedlichen Oberflächenprofilen.
7. Bodenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Oberfläche besteht aus einer organischen mikrogelochten Oberfläche,
insbesondere Holz, Kork, Leder oder Kunstleder.
8. Bodenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Lochdurchmesser der mikrogelochten Schicht 0,2 bis 0,5 mm,
insbesondere 0,3 bis 0,4 mm beträgt.
9. Bodenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der
Lochabstand der mikrogelochten Schicht 3 bis 7 mm, insbesondere 3,5
bis 5,5 mm beträgt.
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| US11/819,420 US20070298215A1 (en) | 2000-09-09 | 2007-06-27 | Floor covering having a strong noise-reducing properties |
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