DE20218350U1

DE20218350U1 - Material für ein akustisch wirksames Verkleidungselement

Info

Publication number: DE20218350U1
Application number: DE20218350U
Authority: DE
Original assignee: SAI Automotive SAL GmbH
Current assignee: SAI Automotive SAL GmbH
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2012-11-27

Abstract

Material für die Herstellung eines Verkleidungsteiles für den Einsatz im Innenraum von Kraftfahrzeugen zur Absorption von Schall dadurch gekennzeichnet, dass das Material aus mindestens aus vier Lagen aufgebaut ist wobei diese Lagen umfassen eine Dekorschicht 1, eine Klebeschicht 2, eine Trägerschicht 3 und eine Absorberschicht 4.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verkleidungsteil zum Verkleiden von Säulen im Innenraum von Fahrzeugen insbesondere Kraftfahrzeugen.
Unter Säulenverkleidungen seien hier die Verkleidungsteile für die sichtbaren Bereiche der A-, B- und C-Säulen in Kraftfahrzeugen verstanden. Diese werden üblicherweise im Kunststoffspritzgussverfahren aus Polypropylen, gegebenenfalls unter Beimischung von Polyethylen (PP/PET 20) hergestellt. Auf Grund ihrer harten Erscheinung haben diese Verkleidungsteile erhebliche Nachteile: Die zukünftigen Anforderungen bezüglich Kopfaufschlagtest werden nicht erfüllt.
Sie haben keine akustische Wirksamkeit; das heisst, dass auftreffender Schall hart reflektiert wird und nicht in das Material eindringen kann und so die Schallenergie nicht im Material dissipiert werden kann. Um bei dieser Art Verkleidungsteilen eine geforderte akustische Wirksamkeit zu erreichen, muss auf deren Innenseite (zur Säule hin gerichteter Teil) ein Absorptionsmaterial wie z. B. Baumwollvlies oder Polyestervlies (PES-Vlies) angebracht (geklebt) werden. Geräusche, wie Rollgeräusche, Motorgeräusche, Windgeräusche, wie sie aus dem Bereich der Metallsäulen emittiert werden, werden dann in dem Vlies absorbiert.
Geräusche, die aus dem Fahrgastraum kommen (Luftschall von Motorgeräuschen etc.) werden an der harten Kunststoffoberfläche reflektiert. Geräusche die auf Grund von Körperschallübertragung in das Verkleidungsteil eingekoppelt werden, werden abgestrahlt. Um hier Verbesserungen zu erreichen, werden die dem Fahrgastraum zugewandten Flächen mit einem Dekor, z.B. aus PES-Gewebe kaschiert. Wird zusätzlich noch eine besondere Haptik, griffweiche Anmutung, gewünscht, kann diese Dekorschicht noch mit einer dünnen Schaumschicht in gewünschter Weichheit unterlegt werden.
Es entsteht durch die geschilderten Maßnahmen ein dreischichtiges Bauteil mit einem Materialmix, welcher sich nicht sortenrein entsorgen bzw. recyceln lässt.
Die Anforderungen an die Reduzierung des Geräuscheinflusses auf die Passagiere im Kraftfahrzeug sind in den letzten Jahren zunehmend gestiegen. Nach Beherrschung der Hauptgeräuschquellen sind zunehmend auch bisher weniger bedeutende Geräuschquellen merkbar. Das Ziel ist, auch diese Quellen verbessert zu dämmen. War bisher die schalldämmende Wirkung der Säulenverkleidung von untergeordneter Bedeutung, so dass der oben als Stan der Technik erwähnte Verkleidungsaufbau problemlos eingesetzt werden konnte, so ist dies bei den gestiegenen Anforderungen nicht mehr der Fall.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, Material für Verkleidungsteile für Kraftfahrzeuge bereitzustellen, das akustisch wirksam bei sortenreinem Aufbau ist und welches die zukünftigen Anforderungen an den Kopfaufschlagtest erfüllt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Schutzanspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verkleidungsteiles an.
Das erfindungsgemäße Verkleidungsteil besteht aus einem mindestens vierlagigen Aufbau, bestehend aus einem zur Passagierseite hin gewandten Dekorgewebe, einem sich anschliessenden Klebevlies, welches das Dekorgewebe mit einem Trägervlies verbindet an das sich ein Absorbervlies anschließt. Sowohl Gewebe als auch Vliesschichten bestehen aus Polyesterfasern. Vorteilhafterweise werden alle Lagen gemeinsam unter Wärme in einem Presswerkzeug verpresst. Hierbei werden die einzelnen Lagen sowohl untereinander verbunden als auch dauerhaft in die gewünschte geometrische Form gebracht.
Ein solcher Aufbau ist in akustischem Sinne luftdurchlässig, d.h., sein Strömungswiderstand ist so gewählt und die Schallimpedanzen der einzelnen Lagen sind so eingestellt, dass der Schall in das Bauteil eindringen kann und dort absorbiert wird.
Will man zusätzlich noch eine isolierende Wirkung erzielen, so kann eine Lage mit einem Strömungswiderstand, der gegen unendlich geht, eingebracht werden. Liegt diese Lage zwischen Träger und Absorber, so wird eine isolierende Wirkung gegen die Karosserie (Säule) erzielt. Für die Realisierung einer solchen Schicht wird der Einsatz einer Polyesterfolie vorgeschlagen.
Wird eine isolierende Wirkung gegen den Passagierraum angestrebt, so kann die Eigenschaft der isolierenden Lage von der Klebeschicht übernommen werden. Anstelle eines luftdurchlässigen Klebevlieses wird dann eine Klebefolie verwendet, deren Strömungswiderstand ebenfalls gegen unendlich geht.
Die isolierende Wirkung wird dann angestrebt, wenn hochfrequente Schallanteile z.B. aus Öffnungen in der Karoserie oder hochfrequente Abstrahlungen z. B. der Windschutzscheibe gedämmt werden sollen.
Anhand der beiliegenden Figuren wird die Erfindung näher beschrieben.
Es zeigen:
1 den Aufbau des rein absorbierenden Materials
2 Spektrum des Absorptionskoeffizienten und des Transmissionsveriustes zum Material gemäss 1.
3 den Aufbau des Materials mit isolierender Wirkung, karosserieseitig
4 Spektrum des Absorptionskoeffizienten und des Transmissionsverlustes zum Material gemäss 3
5 den Aufbau des Materials mit isolierender Wirkung innenraumseitig
6 Spektrum des Absorptionskoeffizienten und des Transmissionsverlustes zum Material gemäss 5.
Die 1 zeigt den Aufbau des rein absorbierenden Materials. Das dem Passagierraum zugewandte Dekormaterial 1 besteht aus einem Gewebe aus Polyesterfasern. Dieses Dekor 1 ist rückseitig durch ein Klebevlies 2 mit der Trägerschicht 3 verbunden. Das Klebevlies besteht aus einem Spinnvlies aus Polyester. Die Schmelztemperatur ist hierbei so bemessen, dass sie unterhalb der Schmelztemperatur des Dekors 1 und des Trägermaterials 3 liegt. Das Klebevlies 2 zeichnet sich ferner durch eine Flächenmasse aus, die zwischen 10 g/m² und 100 g/m² liegt. Die Dicke des Klebevliese liegt zwischen 0,1 mm und 0,3 mm, typisch bei 0,2 mm.
Für das Trägermaterial 3 wird ein Vlies aus Bikomponentenfasern aus Polyester mit einem Schmelzpunkt zwischen 100°C und 200°C, vorzugsweise zwischen 170°C und 200 °C. Der Fasertiter für das Trägervlies beträgt zwischen 5 dTex und 10 dTex. Das Trägermaterial zeichnet sich ferner durch eine Flächenmasse zwischen 1000 g/m² und 1400 g/m² aus. Die Dicke des Trägers liegt zwischen 5 mm und 15 mm und ist Abhängig von den Platzverhältnissen für das Verkleidungsteil im Fahrzeug.
Das Absorbermaterial 4 besteht ebenfalls aus einem Vlies aus Bikomponentenfasern aus Polyester, welches jedoch im Vergleich zu dem Trägervlies 3 nur eine Flächenmasse von 300 g/m² bis 600 g/m² aufweist. Der Fasertiter ist kleiner 1 dTex.
Alle 4 Lagen werden vorzugsweise in einem bekannten Pressverfahren unter Wärmeeinwirkung zu dem gewünschten Verkleidungsteil verpresst. In diesem Pressverfahren werden die einzelnen Lagen durch Erwärmung untereinander verbunden und mittels Druck in die für das Verkleidungsteil gewünschte geometrische Form gebracht.
Das so hergestellt Verkleidungsteilmaterial weist einen Strömungswiderstand im Bereich von 5500 Ns/m⁴ und 150000 Ns/m⁴ auf. Der Strömungswiderstand variiert ja nach Anwendungsfall, abhängig von der Geometrie des Verkleidungsteiles und der geforderten Schalldämmung. Das gesamte Bauteil weist hierbei eine Dicke von 10 mm bis 30 mm auf.
2 zeigt als Funktion der Wellenlänge typischen Verlauf des Absorptionskoeffizenten 22 sowie des Transmissionsverlustes 21 für ein Material nach dem Aufbau gemäß 1.
Das Material nach 3 unterscheidet sich von dem nach 1 durch einezusätzliche Lage 5 zwischen der Trägerschicht 3 und dem Absorber 4. Hierbei handelt es sich um eine Isolierschicht aus Polyesterfolie, deren Strömungswiderstand gegen unendlich geht. Bei dieser Anordnung werden vor allem hochfrequente Schallanteile aus dem Bereich der Karosserie gedämmt. Die Lage 5 dient hierbei als Sperre, an welcher der Schall zurückreflektiert wird und erneut das Absorbermaterial 4 passiert.
Die Auswirkungen auf die Schallabsorption und den Transmissionsverlust zeigt 4. Hierbei sind der Transmissionsverlust 41 als auch der Absorptionskoeffizient 42 als Funktion der Wellenlänge dargestellt.
Schließlich zeigt 5 einen Materialaufbau, bei welchem gegenüber 1 die strömungsoffene Klebeschicht 2 durch eine Klebefolie 6 ersetzt ist, die analog zur Klebefolie 5 einen nach unendlich strebenden Strömungswiderstand aufweist. Durch diese Anordnung wird eine Schallisolierung gegen den Fahrgastraum erzielt.
In 6 sind wiederum Transmissionsverlust 61 und Absorptionskoeffizient 62 eines solchen Materialaufbaus als Funktion der Wellenlänge gezeigt.

Claims

Material für die Herstellung eines Verkleidungsteiles für den Einsatz im Innenraum von Kraftfahrzeugen zur Absorption von Schall dadurch gekennzeichnet, dass das Material aus mindestens aus vier Lagen aufgebaut ist wobei diese Lagen umfassen eine Dekorschicht 1, eine Klebeschicht 2, eine Trägerschicht 3 und eine Absorberschicht 4.
Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorschicht 1 aus Polyestergewebe besteht.
Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeschicht 2 ein Spinnvlies aus Polyester mit einer Flächenmasse zwischen 10 g/m2 und 100 g/m2 ist.
Material nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht aus einem Vlies aus Polyester-Bikomponentenfasern mit einem Fasertiter zwischen 5 dTex und 10 dTex besteht.
Material nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Absorberschicht 5 aus einem Vlies Bikomponentenfasern mit einem Fasertiter kleiner 1 dTex besteht.
Material nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungswiderstand zwischen 5500 Ns/m⁴ und 150000 Ns/m4 liegt.
Verkleidungsteil für den Innenraum von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Material nach den Ansprüchen 1 bis 6 besteht.