DE19740844A1 - Mittel zum Auskoppeln von Schwingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mittel zum Auskoppeln von Schwingungen bei Formteilen und Gehäusen aus Blech, ins­ besondere bei Autokarosserien.

Es ist bekannt, Blechformteile durch Aufkleben von bitu­ minösen Dämpfungsfolien zu entdröhnen. Dabei wird das Blechformteil auf einer Seite bis zu 60% von der Dämp­ fungsfolie bedeckt. Zur Verbesserung der Haftung zwischen Blech und Dämpfungsfolie kann diese unterseitig mit einer Schmelzkleberschicht z. B. auf der Basis von EVA versehen sein. Diese bituminösen Dämpfungsfolien haben etwa ein Flächengewicht im Bereich von 3 bis 10 kg/m² und tragen damit wesentlich zum Gewicht der Karosserieteile bei.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich daraus, daß die groß­ flächig aufgeklebten Folien sich nur mühsam von der Blechoberfläche entfernen lassen und somit die Wiederver­ wendung beispielsweise einer Karosserie behindern.

Die bituminösen Dämpfungsfolien dienen dem Zweck, die großflächigen Blechteile, insbesondere von Fahrzeug-Ka­ rosserien, zu entdröhnen, d. h., daß sowohl die Lärmbe­ lastung der Umwelt als auch der Fahrzeug-Insassen gerin­ ger wird. Zur Verminderung der durch den Motor verursach­ ten Geräusche wird ein hoher Verlustfaktor im Bereich von 200 Hz benötigt, der von bituminösen Dämpfungsfolien weitgehend erreicht wird. Zur Reduzierung der Motorleer­ lauf- und Rollgeräusche ist zusätzlich ein hoher Ver­ lustfaktor im Bereich von 30 Hz erforderlich, der aber von bituminösen Dämpfungsfolien nur unzureichend erfüllt wird.

Es bestand daher die Aufgabe, ein Mittel zum Entdröhnen insbesondere von Autokarosserien zu entwickeln, das ins­ gesamt ein geringeres Gewicht aufweist, die Wiederverwen­ dung der Blechteile nicht behindert und bei Frequenzen von etwa 30 Hz einen hohen Verlustfaktor aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Sandwich aus mindestens einem Stahlblech 1 und einer Silikonkleber­ schicht 2 gelöst. Es wird vorzugsweise mit der Silikon­ kleberschichtseite mechanisch auf das zu entdröhnende Blech befestigt.

Der maximale Verlustfaktor dieses einfachen Sachwichs ist bei 30 Hz bereits 55% höher als der einer mit Schmelz­ kleber versehenen bituminösen Dämpfungsfolie. Das Maximum ist außerdem zu höheren Temperaturen hin verschoben, wo­ durch die Anwendung im motornahen Bereich ermöglicht wird. Durch das Übereinanderschichten mehrerer Sachwichs wird der Verlustfaktor wesentlich erhöht.

Das Stahlblech hat eine Dicke von 0,1 bis 10 mm, vorzugs­ weise 0,4 bis 0,6 mm, und die Kleberschicht eine Dicke von 30 bis 200 µm, vorzugsweise von 80 bis 150 µm.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch den güns­ tigen Temperaturbereich und den hohen Verlustfaktor im niedrigen Frequenzbereich vor allem der mehrlagige Sand­ wichaufbau geeignet ist, im Motorbereich Schwingungen auszukoppeln. Hierzu ist keine vollflächige Beschichtung der zu entdröhnenden Karosserieteile erforderlich.

Ein bis zu 10 cm × 20 cm großes Sandwich im Bereich des ersten Schwingungsbauches auf das Blech geschraubt oder genietet, reicht hierfür in den meisten Fällen aus. Da­ durch wird einerseits Gewicht gespart, andererseits ist der nichtmetallische Anteil so gering, daß er einer Wie­ derverwendung der Metalle nicht im Wege steht.

Die lösbare mechanische Befestigung bietet noch eine zu­ sätzliche Möglichkeit, bei höheren Anforderungen der Schrottverwertung das Sandwich zu entfernen und getrennt aufzuarbeiten.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele nä­ her erläutert.

Fig. 1 zeigt einen zweilagigen Sandwichaufbau mit zwei 0,5 mm dicken Stahlblechen 1 und zwei 100 µm dicken Sili­ konkleberschichten 2, der mit Schrauben 3 auf die zu ent­ dröhnende Stahlplatte 4 geschraubt ist. Die freiliegende Seite des Stahlbleches 1 ist mit einem Korrosionsschutz­ lack versehen.

Beispiel 1

Ein 0,5 mm dickes Stahlblech wird mit einem Silikonkleber (45 Gew.-% Toluol und 55 Gew.-% Silikon/PSA 6574 STLGRIP® der General Electric/Flexibilitätsbereich: -184 bis 260°C, dem 1,5 Gew.-% Vernetzer Typ PMBP-50-PSI (Fa. Per­ oxid-Chemie GmbH) zugesetzt werden), beschichtet. Nach dem Trocknen hat die Beschichtung eine Dicke von 100 µm. An diesem einlagigen Sandwich wurde der Verlustfaktor nach DIN 53 440 im Bereich von 0 bis 80°C für 30 Hz und die Resonanzkurve 2. Ordnung bestimmt. Die Ergebnisse sind in Fig. 2 dargestellt.

Als Vergleich ist der Maximalbereich der Verlustfaktoren bei 30 Hz für eine übliche 2,4 mm dicke bituminöse Ent­ dröhnungsfolie (Flächengewicht 3 kg/m²) mit 45 µm dickem Schmelzkleberauftrag eingezeichnet. Der Vergleich zeigt, daß das einlagige Sandwich gemäß der Erfindung bis zu 60 % höhere Verlustfaktoren zu höheren Temperaturen hin ver­ schoben aufweist.

Beispiel 2

Aus dem einlagigen Sandwich nach Beispiel 1 wurde ein zwei- und dreilagiges Sandwich aufgebaut. Die bei 30 Hz gemessenen Verlustfaktoren sind in Fig. 3 wiedergegeben.

Der Vergleich mit dem einlagigen Sandwich zeigt deutlich den überraschenden überproportionalen Anstieg der maxima­ len Verlustfaktoren, insbesondere bei dem zweilagigen Sandwich. Das dreilagige Sandwich bringt noch eine wei­ tere Steigerung des Verlustfaktors, die jedoch geringer ist. Daraus läßt sich ableiten, daß ein Sandwich mit mehr als drei Lagen nur noch eine geringfügige Eigen­ schaftsverbesserung bringt, so daß vorzugsweise ein zwei- und dreilagiges Sandwich zum Auskoppeln von Schwin­ gungen zur Anwendung gelangt.

Claims (4)

1. Mittel zum Auskoppeln von Schwingungen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es aus einem Sandwich aus mindestens einem Stahlblech (1) und einer vernetzten Silikonkleber­ schicht (2) besteht.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlblech (1) eine Dicke von 0,1 bis 10 mm hat und die Silikonkleberschicht (2) eine Dicke von 30 bis 200 µm.

3. Mittel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Sandwich zwei- oder dreilagig auf­ gebaut ist.

4. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Sandwich eine Grundfläche von bis zu 10 cm × 20 cm hat und mit der Silikonkleberschicht­ seite mechanisch auf das zu entdröhnende Blechteil mon­ tierbar ist.