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DE3117368A1 - "akustische laminat-konstruktion sowie diese enthaltende schallgedaempfte systeme" - Google Patents

"akustische laminat-konstruktion sowie diese enthaltende schallgedaempfte systeme"

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DE3117368A1
DE3117368A1 DE19813117368 DE3117368A DE3117368A1 DE 3117368 A1 DE3117368 A1 DE 3117368A1 DE 19813117368 DE19813117368 DE 19813117368 DE 3117368 A DE3117368 A DE 3117368A DE 3117368 A1 DE3117368 A1 DE 3117368A1
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acoustic
acoustic laminate
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Cabot Corp
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Polymerlaminat-Konstruktionen und insbesondere eine flexible akustische Laminat—Konstruktion, die insbesondere für die /nwendung an Oberflächen in lauten Umgebungen geeignet ist, wodurch schädlicher Lärm in solchen Umgebungen gedämpft wird.
Bedienungspersonen im Großbau, der Schwerindustrie, Bergbau und im Transportwesen, wie z.B. bei Bulldozern, Löffelbaggern, Lastwagen, Erdhobeln, Sortierern, Mörtelmischern, Brechern, Schißlochbohrern, Radladern, Förderern, dieselbetriebenen Motorschaufeln und Schrappern und dergleichen sind oft einem Lärmpegel ausgesetzt, der eine ausreichende Intensität aufweist, um Hörschädigungen zu verursachen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn ehe solche Lärmbelästigung in chronischer, Tag auf Tag folgender Basis ausgehalten werden muß. Tm allgemeinen existieren bei solchen Geräten drei allgemeine Wege oder Mechanismen, durch die Schall in die Führerstände des Bedienungspersonals oder der Mannschaft geleitet werden kann. Luftschall kann natürlich durch Öffnungen im Führerstand von außen in den Führerstand gelangen. Schall, der als mechanische Schwingung durch Primärmotoren, hydraulische Mechanismen oder andere Anbaugeräte erzeugt werden kann, kann auch direkt durch die Struktur des Gerätes geleitet und von dort in den Führerstand gestrahlt werden. Auch kann Schall durch Anregung der Kabinenstruktur(en), wie z.B. Blechtafeln, durch Auf treffen von äußeren Geräuschen in die Kabine eingeleitet werden. Wenn der Schall erst einmal in die Kabine eingetreten ist, gleichgültig durch welchen Mechanismus, kann seine Intensität durch Luftreflektion innerhalb der Kabinenstruktur verstärkt -werden. Bis zu einem gewissen Ausmaß ist das letzterwähnte Phänomen des internen reflektierten Schalls
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erwünscht, da dies eine wichtige Quelle sensorischer Information für den erfahrenen Bediener des Geräts darstellen kann, wodurch er befähigt wird, die Maschine und hydraulischen Belastungen zu überwachen und stimmliche Befehle und Unterhaltungen innerhall) der Kabine zu hören. Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine akustische Laminat-Konstruktion zu schaffen, die in geeigneter Weise an den Mannschaftsraum oder die Bedienungskabine einerunter starkem Geräusch arbeitenden Geräts befestigt werden kann und eine wesentliche Gesamtverminderung schädlicher Lärmpegel ergibt, wobei die Fähigkeit des Bedienungspersonals oder der Mannschaft, die für eine effektive und sichere Bedienung des Geräts erwünschten Geräusche zu hören, aufrechterhalten bleibt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine flexible akustische Laminat-Konstruktion, die gekennzeichnet ist durch
(A) eine erste Schicht mit einer Dicke von mindestens 0,5 cm (0,2 inch), die aus einer flexiblen Polymer-Schaum-Zusammensetzung gebildet wird und einen Verlustfaktor T) von mindestens 0,4 bis 25°C und eine Erregungsfrequenz von 100 Hz aufweist,
(B) eine zweite Schicht, die aus einer flexiblen Polymer-Schaum-Zusammensetzung gebildet wird, und eine Oberflächen-Dichte von mindestens etwa 0,008 g/cm (0,5 lb/ft ) aufweist, wobei die Eigenresonanz-Frequenz der gesamten Laminat-Konstruktion nicht größer als etwa 100 Hz ist.
Das erfindungsgemäße akustische gedämpfte System besteht aus einem Raum, an dessen Oberfläche die erfiiulungspemüße akiisi.iH-.hc· Laminat-Konstruktion befestigt ist, wobei dessen Polymer-Schaum-Schichteleraent zu der Raumoberfläche hin orientiert ist.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine schematische graphische Querschnittsansicht einer der Ausführungsformen der erfindungsgeroäßen Laminat-Konstruktion, wobei die gezeigte Konstruktion an der Oberfläche eines Teils eines Raumes befestigt ist.
Figur 2 zeigt eine schematische graphische Qiierschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen akustischen Laminat-Konstruktion, wobei die gezeigte Konstruktion an der Oberfläche eines Teils eines Saumes befestigt ist.
Die Figuren 1 und 2, in denen gleiche Bezugsziffern sieh auf gleiche Strukturelemente beziehen, zeigen die erfindungsge— mäße flexible akustische Laminat-Konstruktion, die im weitesten Sinne eine Polymer-Schaumschicht 1 und eine Polymer-
umfaßt
Schwer schicht 2/Γ Die freie Oberfläche der Polymer-Schaumschicht 1 der Konstruktion ist, beispielsweise durch einen geeigneten Kleber, an der Oberfläche 3 des Raumes befestigt, der damit akustisch behandelt werden soll.
Die Polymer-Schaumschicht 1 hat eine Dicke von mindestens 0,5 cm (0,2 inch) und kann aus im wesentlichen jeder beliebigen flexiblen schichtförmigen Polyermer-Schaum-Zusammensetzung bestehen, die einen Verlustfaktor-nvon mindestens etwa 0,4, gemssen bei 25°C und 100 Hz Anregungsfrequenz, aufweist. Vorzugsweise ist die Dicke der Polymer-Schaumschicht 1 mindestens etwa 1,3 cm (0,5 inch). Es ist ebenfalls bevorzugt, daß die Polymer-Schaumschichti einen Verlustfaktor von mindestens eU«0f6 unter den oben genannten Bedingungen hat. Viele
spezielle Polymere, Copolymere, Interpolymere und deren Mischungen können bei der Verwendung einer geeigneten Schaumschicht 1 verwendet werden, wobei der Verlustfaktor und die Resonanzfrequenzcharakteristiken einer Polymer-Schaum-Zusammensetzung im wesentlichen stark von anderen Faktoren abhängen als von dem speziellen verwendeten Polymer, wie beispielsweise den Polymerisationsbedingungen, der Anwesenheit besonderer zusätzlicher Komponenten in der Schaumzusammensetzung, die sich von dem Polymer selbst unterscheiden, die Schäummittel und verwendeten besonderen Blasverfahren, die spezielle physikalische Form der Schaumschicht i und dergleichen. In Hinblick auf das letztere zeigt beispielsweise Figur 2 einen bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, worin die Schicht 1 aus seperaten und unterschiedlichen Unterschichtenla und Ib zusammengesetzt ist.Die Unterschicht la ist mit einer Vielzahl von im wesentlichen gleichförmig verteilten Öffnungen k versehen, die sich über deren Dicke erstrecken. Die Öffnungen k können in jeder beliebigen Weise gebildet werden, wie z.B. durch Schneiden bzw. Stanzen des Polymerschaum-Schichtmaterials. Diese Form der Polymerschaum-Unterschicht la ist bevorzugt, da sie zu einer vollständigen Laminat-Konstruktion von relativ niedrigem Gewicht führt. Außerdem dient die Anwesenheit einer Vielzahl von gleichförmig verteilten Öffnungen h durch die Polymerschaum-Unterschicht la auch dazu, die Eigenresonanzfrequenz der gesammten Laminat-Konstruktion vermindern, von der sie ein integriertes Element ist. Venn ein spezielles Polymerschaum Schichtmaterial, das zur Verwendung in der Schicht 1 vorgeschlagen ist, die erforderlichen Verlustfaktoreigenschaften aufweist, daß daraus hergestellte Laminat jedoch eine unge-
-S-
wohnlich höhe Eigenresonanzfrequenz hat, ist es oft möglich, die Eigenresonanzfrequenz der gesamten Konstruktion effektiv durch die Zweischichtenkonstruktion der Schicht i der Figur 2 und durch die Durchbrechungen des Elements der Unterschicht la, wie oben geschildert, effektiv bis auf den erfindung sgemäßen Bereich zu senken. Mit dieser bevorzugten mehrfach perforierten Ausführungsform der Unterschicht la beträgt die gesamte Oberfläche, die durch die vielfachen Öffnungen 4 definiert ist, vorzugsweise etwa 50 % der gesamten Oberfläche der Unterschicht ia.
In Verbindung mit dieser bevorzugten Ausführungsform der Schicht i ist zwischen der mehrfach durchbrochenen Unterschicht la und der Polymer—Schwerschicht 2 eine dazwischenliegende zusammenhängende Polyraerschaum-Unterschicht Ib angeordnet. Bevorzugt beträgt die Dicke der Polymerschaum-Unterschicht Ib beträchtlich weniger als die der mehrfach durchbrochenen Polymerschaum-Unterschicht la. Die Elemente der Riymerschaumschichten la und Ib stellen die gesamte Konstruktion der Polymer—Schaumschicht 1 dar und sollten deshalb normalerweise für die Zwecke der Bestimmung des Verlustfaktors als eine einzelne Schicht angesehen werden. Wenn sie jedoch gesondert betrachtet werden, ist es bevorzugt, daß die ununterbrochene Polymerschaum-Unterschicht Ib einen Verlustfaktor hat, der ähnlich dem der mehrfach durchbrochenen Polymer-Schaumschicht la ist. Dies stellt sicher, daß bei niedrigen Frequenzen eine effektive akustische Kupplung der Schaumschicht 2 mit der Polymer-Schwerschicht 2 gewährleistet ist und daß bei hohen Frequenzen eine wirksame Entkopplung stattfindet.
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Durch die bevorzugte Anordnung, worin die Schicht i eine dazwischenliegende zusammenhängende PolymerschaTim-Unterschlcht Ib in Kombination mit einer mehrfach durchbrochenen Polymerschaum- Unterschicht la enthält, werden verbesserte gesamter akustische Dämpfungseigenschaften der vollständigen akustischen Laminat-Konstruktion erhalten. Außerdem ist die bevorzugte Konstruktion der Schicht 1 auch erwünscht, wenn zusätzlich eine Crash-Padding-Funktdon (pral!dämpfende Funktion) durch die erfindungsgemäße Laminat-Konstruktion bewirkt werden soll, wenn sie z.B. in dem Kopfteil einer Kabine oder einem Mannschaftsführerstand eingebaut ist.
Ein geeignetes Testverfahren ,mit dem sowohl der Verlustfaktor eines Polymer-Schaumschichtmaterials/auch die Eigenresonanzfrequenz der fertigen Laminat-Konstruktionen bestimmt werden kann, ist in dem Aufsatz "Damping Measurements on Soft Viscoelastic Materials Using a Tuned Damper Technique", C.M. Cannon, E.D. Nashif und D.I.G. Jones, (1968) Shock and Vibration Bulletin, 38, Seite 159 bis 163, Naval Research Laboratory, Shock and Vibration Information Center, Washington , D.C., offenbart. Dieses Verfahren umfaßt die Schwingungsanregung des Polymerschaums des Materials oder Laminats, das untersucht werden soll, wobei die Frequenz der Anregung durch Massenbelastung des Testmaterials oder Laminats oder Laminat-Konstruktion kontrolliert wird. Der Verlustfaktor η wird bestimmt, in dem der gemessener Verstärkungsfaktor A, gemessen bei einer Anregungsfrequenz von 100 Hz, in die folgende Gleichung eingesetzt wird:
Die Eigenresonanzfrequenz der Laminat-Konstruktion wird wie folgt bestimmt. Es wird eine Probe des Laminats mit einer Oberfläche von mindestens 25,8 cm (4 inch ) verwendet. Die Schwerschicht 2 wird von der Schaumschicht 1 abgestreift und die Schwerschicht 2 wird durch ein Metallschichtteil von gleicher Fläche ersetzt. Ein Beschleunigungsmesser wird an der äußeren Oberfläche des ersetzten Metallschichtteils befestigt, wobei die Dicke dieses Teils so ausgewählt wird, daß das kombinierte Gewicht des Teils und des Beschleunigungsmessers gleich dem Gewicht der abgestreifen Schwerschicht 2 ist. Die erhaltene Probe wird auf einen Schütteltisch gestellt
und der Tisch zunächst mit 20 Hz schwingen gelassen und danach fortlaufend auf höhere Frequenzen gescannt (fortlaufend erhöht), bis eine Frequenz von 1500 Hz. erreicht ist. Die maximale Spitzenübertragung findet bei der Frequenz statt, die für die Eigenfrequenz des Kompositstoffes gesetzt wird.
Wie bereits erwähnt wurde, können viele Polymere, Copolymere, Interpolymere und deren Mischungen in geeigneter Weise polymerisiert, formuliert, zusammengesetzt, geschäumt und in anderer Weise zu schichtförmigen Schaumzusammensetzungen hergerichtet werden, die die erforderlichen Verlustfaktor- und Resonanzfrequenzeigenschaften zur Verwendung als Schicht 1 in der erfindungsgemäßen Konstruktion aufweisen. Spezifische Beispiele von allgemein geeigneten Polymeren sind beispielswiese Polyvinylchlorid, Butylkautschuk, flexbiles Polyurethan, Butadien—Acrylnitril-Kautschuk, Polytrifluortrichloräthylen, Polysulfid-Kautschuk, Polynorbornen, GR-S-Kautschuk und dergleichen. Geeignete Verlustfaktoren und/oder Resonanzfrequenzcharakteristiken können solchen Polymeren oft verliehen werden, indem sie mit einem oder mehreren verschiedenen Flexibüisatore:
- Ii -
verursacht werden
und/oder externen und/oder internen Plastifizierungsmitteln/. Die genannten Charakteristiken können oft auch durch die
speziellen verwendeten Sehaummitteln, deren Konzentrationen und die Bedingungen, unter denen das Polymermateri al zum endgültig stabilisierten Schauroprodukt verschäumt werden,, reguliert werden. Dementsprechend ist die genaue Arbeitsweise, mit der einem gegebenen Polymersehaummaterj al diE wesentlichen Verlustfaktorcharakteristiken und der fertigen Laminat-Konstruktion die erwünschte Eigenresonanzfrequenz-Charakteristik verliehen wird, nicht kritisch. Ein spezielles energieabsorbierendes Materia] als Polymerschaum, das sich zur Verwendung in der Schicht i als besonders geeignet erwiesen hat, ist ein hochplastifiziertes Polyvinylchlorid-Schicht-Schaummaterial, das unter dem Haueisnamen C-3002 durch die E-A-R Corporation, Indianapolis, Indiana, vertrieben wird. Dieses Polymer-Schaum-Schichtmaterial hat einen Verlustfaktor von etwa 0ξ> bei 25°C und 100 Hz; Anregungsfrequenz. Darüber hinaus ist dieses Material im wesentlichen nicht brennbar und neigt anstatt zu schmelzen, zum Verkohlen, was beides wesentliche Eigenschaften sind, wenn die erfindungsgemäße akustische Laminat-Konstruktion in Gegenwart von entflammbaren Flüssigkeiten und Dämpfen, wie z.B. Benzin, Dieselöl, hydraulischen Flüssigkeiten und dergleichen verwendet werden soll.
Die Dicke der Polymeren-Schwerschicht 2 ist vorzugsweise, obwohl es nicht erforderlich ist, wesentlich kleiner als die der Polymer-Schaumschicht 1. Es ist jedoch wesentlich, daß die Polymer-Schwerschicht 2 eine Oberflächendichte von wenigstens
2 2
etwa 0,008 g/cm (0,5 lb/ft ) aufweist, wobei die bevorzugte Oberflächendichte mindestens etwa 0,016 g/cm (1,0 lb/ft ) beträgt. Vie bei der Polymer-Schaumschicht 1 ist das bei der
Konstruktion der Polymeren-Schwerschicht 2 verwendete spezifische Polymermaterial erfindungsgemäß nicht besonders kritisch,vorausgesetzt, daß die Schicht 2 flexibel ist und die bereits genannten Bedingungen hinsichtlich der Mindestoberflächendichte erfüllt. Flexible Polyraer-Sch-verschichten, die zur erfindungsgemößen Verwendung als Schicht 2 geeignet sind, werden konventionell durch Vermischen einer Polyinermatrix mit einem dichten teilchenförmigen festen Füllstoff
werden
hergestellt» wie z.B. einem Metallpulver oder einer Metallverbindung. Ein geeigneter Typ eines kommerziell verfügbaren polymeren Schwerschichtmaterials umfaßt Polyvinylchlorid, dem ein Bariumsulfat-Füllstoff zugemischt ist. Wie beim Polymer-Schaumschichtstoff 1 stellt infolge seiner Sichtbrennbarkeit und seiner Verkohlungseigenschaften Polyvinylchlorid ein allgemein bevorzugter Polymertyp für die Herstellung der Schwerschicht 2 dar.
Wenn die polymere Schwerschicht 2 die äußerst gelegene Oberfläche der erfindungsgemäßen Laminat-Konstruktion begrenzt, ist es im allgemeinen auch erwünscht, daß die Schicht 2 eine wesentliche Schnitt- und Abriebfestigkeit aufweist, wodurch eine gute Lebensdauer der Konstruktion gewährleistet wird. Wenn die Schwerschicht 2 aus Polyvinylchlorid, Polyurethan oder Butylkautschuk gebildet wird, ist eine solche Schnitt- und Abtriebfestigkeit gewöhnlich infolge der Natur des Polymermaterials der Konstruktion gegeben. Jedoch kann eine gute Schnitt- und Abtriebsfestigkeit auch durch das Anbringen einer ganz außenliegenden separaten Verschleißschicht 5 gewährleistet sein, die an der äußeren Oberfläche der polymeren Schwerschicht 2 befestigt ist. Diese Verschleißschicht 5 kann
auch eine "kosmetische" Funktion erfüllen und beispielsweise aus einem kalandierten, pigmentierten Polyvinylchlorid-Schicht-
material des Typs bestehen, wie er bei Automobilpo]stern verwendet wird. Wenn eine separate und unterschiedliche Versrhiießschicht 5 verwendet wird, kann der Anteil ihrer Masse an der Oberflächendichte der polymeren Schwerschicht 2 mit in Betracht gezogen werden.
Die verschiedenen Schichten, aus denen die flexible akustische Laminat-Konstruktion der vorliegenden Erfindung besteht, sind selbstverständlich miteinander verbunden,um die Konstruktion zu vervollständigen. Diese Bindung kann durch jede geeignete bekannte Technik erreicht werden, wie z.B. durch das Verbinden mittels Klebern, Heißschmelzlaminierung oder Lösungsmittel-,thermisches oder ultraschallschweißen.
Vie bereits erwähnt wurde, hat die erfindungsgemäße vollständige akustische Lamiinat-Konstruktion eine natürliche Resonanzfrequenz von nicht mehr als etwa 1000 Hz. Vorzugsweise ist deren Resonanzfreuqenz nicht größer als etwa 500 Hz.
Die folgenden Beispiele sind lediglich erläuternd, sie sollen die Erfindung nicht beschränken.
Beispiel
Ein Bulldozer International Harvester Serie TD 25, ausgerüstet mit einer abnehmbaren Campbell Greenline 3000 Kabine und einem am Rahmen befestigten Überrollschutzgerüst aus dickwandigen Röhren wurde als Gerät für die erfindungsgemäße Schalldämpfungsbehandlung verwendet. Vor der Behandlung wurde die Kabine zunächst mit einer Gen-Rad 1933, Präzisionsechall-
pegelmeßvorrlchtung Typ i und einem Gen-Rad, Typ 1944 Geräuschdichte—Messer, ausgerüstet mit einem Lärmindikator Typ 1944-9792, versehen. Der Bulldozer wurde dann unter verschiedenen Bedingungen ohne Schaufelbelastung "betrieben, um die Grundgeräuschpegel zu messen. Die Meßgerätemikrofone ■wurden auf jeder Seite und nahe am Kopf des Maschinisten angebracht, um sicherzustellen, daß die gemessenen Geräuschpegel so nahe wie praktikabel an die Geräuschpegel heran kamen, denen der Maschinist ausgesetzt war. Die erhaltenen Werte sind in den Tabellen 1 und 2 in den Spalten "unbehandelt" zusammengefaßt. Es ist festzustellen, daß die lautesten Petri ebsbedingungen dieses Geräts in der Bewegung im zweiten Rückwärtsgang auftraten, während die leisesten Bedingungen stationär unter niedrigen Lehrlaufbedingungen auftraten.
Danach wurde die Kabine vom Bulldozer entfernt und deren gesamtes nicht aus Glas bestehende innere, das lediglich etwa 50 % der gesamten Kabinenoberfläche darstellte, mit einer erfindungsgemäßen flexiblen akustischen Laminat-Konstruktion beschichtet.Dieses Laminat hatte eine Eigenresonanzfrequenz von weniger als 500 Hz und umfaßte die folgenden Elemente:
Schicht 1
Unterschicht la - eine hochplastifizierte Polyvinylchlorid-Schaumschicht, E-A-R-C 3002 mit einer Dicke von etwa 1,6cm (0,7 inch) ,einem Verlustfaktor Ό von etwa 0,6 bei 25 C und 100 Hz Anregungsfrequenz, wobei die Schicht einer Vielzahl von im wesentlichen gleichförmig verteilten Öffnungen 4 aufwies, die durch deren Dicke gestanzt waren, und wobei jede Öffnung einen Durchmesser von etwa 1,5 cm (Oß inch) hatte und die Oberfläche der Öffnungen 4 im Aggregat etwa 50 5s der Gesamtoberfläche der Unterschicht la ausmachte.
Unterschicht Ib - eine ununterbrochene Schicht aus E-A-R-C 3002 mit einer Dicke von etwa 0,6 cm (0,25 inch).
Tabelle 1 Tabelle 2 Behände!t
dB (A)		 I.ärnireduktion
infolge Behand
lung dB (Λ)
Lärmpegelmessung
Bulldozer
Betriebsart		 Unbehandelt
dB (A)		 86 12
stationär 93 12
Leerlauf, niedrig 98
Leerlauf, hoch 105 93 12
Bewegung 95 11
2.Gang vorwärts 105
2.Gang rückwärts 106
dB (a) Lärmpegel bei verschiedenen Einwirkungszeiten und Vergleich mit dem Pegeln der MSHA Tabelle G-l6 Standard (DosinetEr)
Zeit in Std. Unbehandelt
dB (A)		 MSHA Std.
% 		Behandelt
dB (A)		 MSHA
% 		Lärm-
vemrindarung
dB (A)
8 101,7 506 86,4 (av.) 61 15,3
7 100,7 443 85,3 53 15,4
6 99,6 379 84,6 49 15,0
5 98,3 316 83,0 38 15,3
4 96,6 253 81,3 30 15,3
Schj chi 2
Ein flexibles gefülltes Polyiinylchlorid-Schichtmateria] mit einer Dicke von etwa 0,25 cm (0,i inch), enthalten! einen Bariumsulfat-Füllstoff in hinreichender Menge, um eine Ober-
2 2
flächendichte von etwa 0,0l6 g/cm (i,0 lb/ft ) zu ergeben.
Schicht 5
Keine.
Die jeweiligen Unterschichten la und Ib und die Schicht 2 wurden mit einem Klebstoff zu der Laminat—Konstruktion aneinander verbunden und die Laminat-Konstruttion wurde am Kabineninneren vermittels Coustibond , einem Polyurethan-Klebstoff der Ferro Corporation, Cleveland, Ohio befestigt.
gegen Um das Überrollschutzgerüst schon/durch den Rahmen des Geräts übertragenen Geräteschwingungen zu isolieren, waren die ringförmigen Rahmenvertiefungen, in die die Gerüströhre paßten, jeweils mit energieabsorbierenden Hülsen und Seitenscheiben versehen. Außerdem wurde der Einbau der erfindungsgemäßen Laminat-Konstruktion in das Dachgebiet der Kabine nach den Wiedereinbau der Kabine in den Bulldozer durchgeführt. Somit wurde die erfindungsgemäße Laminat-Konstruktion im Dachgebiet der Kabine über dem Überrollbügel und der Innerei Oberfläche des Kabinendachs eingebaut.
Danach wurde der Bulldozer unter gleichen Bedingungen und auf dergleichen Strecke verwendet wie bei der Ermittlung des Grundgeräuschpegels. Die erhaltenen Daten sind in den Tabellen i und 2 in den Spalten "behandelt" gezeigt.
In Tabelle 2 sind die gemessenen Geräuschpegel gegen Tabelle G-l6 des Geräuschstandards verglichen, wobei die Tabelle
G-l6 von der U.S. Mine Safety and Health Administration aufgestellt vurde, um maximale Zeiten hinsichtlich der sicheren zulässigen Lärmpegelkriterien für Bergleute aufzustellen. Tn den Spalten der Tabelle 2 bezeichnet " $ MSHA Std." die gemessenen Pegel des Geräts, ausgedrückt in Prozenten der Kriterien der Tabelle G-l6.
Die Tabelle 1 zeigt, daß nach der erfindungsgemäßen Lärmdämpfungsbehandlung der Geräuschpegel in öer Kabine selbst
unter den lautesten Betriebsbedingungen des Geräts niedriger ist als der in der unbehandelten Kabine unter den leisesten
Betriebsbedingungen des Geräts. Zweites zeigen die Daten in
der Tabelle i eine generelle Lärmpegelverminderung von mehr als 10 dBA unter allen getesteten Betriebsbedingungen.
Die Tabelle 2 zeigt, daß in der unbehandelten Kabine die auf die Zeit bezogenen Lärmeinwirkungsstandards der MSHA-Tabelle G-l6 nicht erfüllt werden. Bei einem durchschnittlichen Geräuschpegel von etwa 101 dBA in der unbehandelten Kabine
kann die Bedienungsperson lediglich etwa 1,75 Stunden Arbeitszeit in der Kabine verbringen, um die Bedingungen des Standards zu erfüllen. Nach der erfindungegemäßen Behandlung der
Kabine jedoch kann selbst die Einwirkung einer vollen 8 Stunden-Arbeitsschicht auf die Bedienungsperson lediglich 6l %
des maximalen MSHA Geräuschstandards erfüllen.
Offensichtlich kann die obige Beschreibung und die Beispiele
innerhalb des wesentlichen Erfindungsgedankens verändert werden. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße akustische Laminat-Konstruktion "kosmetische", Abnutzungs- und akustisch
funktioneile Schichten zusätzlich zu den oben offenbarten
wesentlichen Schwerschaum- und Polymer-Schwerschichten enthalten.
Die Erfindung betrifft eine flexible akustische Laminat-Konstruktion, die in lärmausgesetzten Räumen verwendet werden kann, um den Lärm im Inneren zu dämpfen. Die erfindungsgemäße Konstruktion findet insbesondere Verwendung als Kabinenverkleidung für Kabinen oder Mannschaftsführerstände im Schwerbau, Industrie, Bergbau und Transportgeräten verschiedener Typen.

Claims (12)

  1. Patentanwalt·
    Postfach 700345 :
    SchneckenhofstraSe 27 D-6000 Frankfurt am Main 70 Telefon (0611) 617079
    29. April 1981 Ha/Hr
    E-A-R Corporation, 7911 Zionsville Road, Indianapolis,Ind./USA
    Akustische Laminat-Konstruktion sowie diese enthaltende schallgedämpfte Systeme
    Patentansprüche
    Akustische Laminat-Konstruktion, gekennzeichnet durch
    (a) eine erste Schicht mit einer Dicke von mindestens 0,5 cm (0,2 inch), die aus einer flexiblen Polymer-Schaum-Zusammensetzung gebildet wird und einen Verlustfaktor η von mindestens 0,4 bei 25°C und eine Erregungsfrequenz von 100 Hz aufweist,
    (B) eine zweite Schicht, die aus einer flexiblen Polymer-Schaum-Zusammensetzung gebildet wird, und eine Oberflächen-Dichte von mindestens etwa 0,008 g/cm (0,5 lb/ft2) aufweist,
    wobei die Eigenresonanz-Frequenz der gesamten Laminat-Konstruktion nicht größer als etwa 100 Hz ist.
    O i I / 00Ö
  2. 2. Akustische Laminat-Konstruktion nach Anspruch ί, dadurch gekennzeichnet, daß Ti mindestens 0,6 ist.
  3. 3. Akustische Laminat-Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenresonanz-Frequenz nicht
    größer als etwa 500 Hz ist.
  4. 4. Akustische Laminat-Konstruktion nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Polyraer-Schaum-Zusammen—
    Setzung eine erste Unterschicht (sub—lamina) und eine
    zweite Unterschicht umfaßt, wobei djf erste Unterschicht eine Vielzahl von im wesentlichen gleichförmig verteilten Öffnungen über deren Dicke aufweist und die die zweite
    Unterschicht im wesentlichen ununterbrochen bzw. kontinuierlich ist und einen Verlustfaktor ähnlich der ersten Unterschicht hat.
  5. 5. Akustische Laminat-Konstruktion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Aggregation
    (aggregate) der Vielzahl von Öffnungen der ersten Unterschicht etwa 50 % von deren Gesamtoberfläche beträgt.
  6. 6. Akustische Laminat—Konstruktion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschicht aus hoch plastifiziertem Polyvinylchlorid-Schaummaterial besteht.
  7. 7. Akustische Laminat-Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht aus hoch plastifiziertem Polyvinylchlorid-Schaummaterial besteht.
  8. 8. Akustische Laminat-Konstruktion nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächendichte der zweiten
    Schicht wenigstens etwa 0,016 g/cm2 (i,Q lb/ft2) beträgt.
  9. 9. Akustische Laminat-Kons tr ulf ti on nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht von wesentlich geringerer Dicke ist als die erste Schicht.
  10. 10. Akustische I aminat-Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht aus Polyvinylchlorid mit einer wesentlichen Menge an darin dispergiertem Bariumsulfat-Füllstoff besteht.
  11. 11. Schallgedämpfter Paum, dadurch gekennzeichnet, daß an seinen Wandoberflächen die akustische Laminat-Konstruktion nach den Ansprüchen 1 bis 10 angebracht ist.
  12. 12. Schallgedämpfter Raum bzw. Führerstand für Geräte in Schwerindustrie, Bergbau, Konstruktion oder Fahrzeugen, gekennzeichnet durch einen Raum oder Führerstand, der eine oder mehrere Bedienungspersonen aufnehmen kann, wobei an der Oberfläche des Raums die akustische Laminat-Konstruktion der Ansprüche 1 bis 10 befestigt ist.
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