DE3724680A1

DE3724680A1 - Plattenartiges schalldaemm- und absorptionselement zur auskleidung des innenraumes von kfz

Info

Publication number: DE3724680A1
Application number: DE19873724680
Authority: DE
Inventors: Helmut Pelzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-07-25
Filing date: 1987-07-25
Publication date: 1989-02-02

Description

Die Erfindung betrifft ein plattenartiges Schall dämm- und Absorptionselement zur Auskleidung des Innenraumes von Kfz., insbesondere zur Auskleidung des Fußraumes und des Trennwandbereiches, im wesent lichen bestehend aus einer armierten, ggf. mit Teppichboden belegten Schicht aus Polyurethan- (PUR)-Schaum, insbesondere relativ hoher Dichte und/ oder Stauchhärte.

Im Stand der Technik sind derartige Schaummatten- oder -platten bekannt, die einseitig mit Jute oder Kunststoffnetzen armiert sind, um der Schwer schaum-Schicht eine ausreichende Stabilität beim Transport zu vermitteln. Die Armierung stellt dabei quasi eine zweidimensionale Gitterstruktur dar.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine PUR-Schaum- Schicht gattungsgemäßer Art so zu armieren, daß durch die Armierung, insbesondere das Schalldämm- und Absorptionsverhalten des aus den beiden Materialien bestehenden plattenartigen Elementes je nach Anforderung beeinflussen zu können.

Die Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 bezeichnet.

Dabei ist also die PUR-Schaum-Schicht, die ent sprechend ihrem erwünschten Dämpfungsverhalten aus Schaum relativ hoher Dichte und/oder relativ hoher Stauchhärte bestehen kann, mit einem Werk stoff abgedeckt, der dreidimensional ausgedehnte Gitterstruktur und offene Raumzellen bzw. Raum strukturen aufweist.

Ein derartigerWerkstoff kann beispielsweise Schaum- Material aus Polyester, Polyäther, Harnstoff sowie Polyurethan sein, wobei Weichschaum oder halbharter Schaum vorzugsweise eingesetzt werden kann.

Bevorzugte Raumgewichte solcher Schaummaterialien zwischen 16 und 100 Kg/m³.

Es können auch Vlieswerkstoffe aus Polyester, Polypropylen, Zellwolle, Baumwolle, aromatischen Polyamid-Fasern und Mischungen daraus eingesetzt werden bei einem bevorzugten Flächengewicht von ca. 50 bis 2000 g/m².

Die dreidimensionale Gitterstrukturen bildende Schicht ist dabei im Einbauzustand des Elementes auf der dem Untergrund, zum Beispiel dem Karosserie boden oder der Stirnwand abgewandten Seite der Schaum-Schicht angebracht, die das Grundelement darstellt. Durch diese Schicht wird eine ausreichende Armierung der Schaum-Schicht erreicht, so daß diese ausreichend beim Transport und der Handhabung gegen Zerstörung gesichert ist. Darüber hinaus ist je nach Art der Verbindung der Schicht mit der Schaum-Schicht das Schalldämm- bzw. das Absorptionsverhalten der gesamten Einheit an die Erfordernisse anpaßbar.

Dabei ist bevorzugt, daß die Schicht ein der Verlege kontur angepaßtes vorgeformtes Element ist. Zudem ist vorteilhaft, wenn die Schaum-Schicht mindestens teilweise von einer dünnen Schicht aus Schaum abgedeckt ist.

Bevorzugt ist ferner, daß die Schicht aus einer vorgefertigten Matte, insbesondere einer aus Block ware geschnittenen Schnittschaummatte besteht.

Um das Schalldämm- und Absorptionsverhalten positiv beeinflussen zu können, wird vorgeschlagen, daß das Schaummaterial der Schicht in der Grenzschicht mindestens teilweise in die Schicht eingedrungen ist.

Dadurch, daß das Schaummaterial mindestens teil weise in die dreidimensionale Gitterstruktur auf weisende Schicht eingedrungen ist, entsteht eine Zone gefüllten Gitters, die praktisch die Masse eines integralen Feder-Masse-Systems bildet. Je nach Eindringtiefe des Schaummaterials kann die Masseschicht vergrößert oder verkleinert werden, wobei der eine Grenzwert da liegt, wo die gesamte Gitterstruktur bzw. deren offene Raumzellen vom Schaummaterial durchdrungen ist und die andere Grenze dort zu ziehen ist, wo das Schaummaterial praktisch nur noch in der äußersten räumlichen Ebene an der Trennschicht der beiden Schichten eingedrungen ist. Das integrale Feder-Masse-System besteht also aus einem im Fertigzustand integralen Element, welches aus der Schaum-Schicht und der dünnen weiteren Schicht gebildet ist, wobei die Schaum-Schicht die Feder des Systems und die weitere Schicht die Masse des Systems darstellt. Durch die entsprechende Eindringtiefe des Schaumes in die weitere Schicht ist das Isolationsverhalten bzw. das Absorptionsverhalten des Dämmelementes anpaßbar.

Bei dieser Ausbildung bricht die Schaumstruktur des in die weitere Schicht, insbesondere die Schnittschaumschicht einge drungenen Schaumes zusammen, so daß in dieser Zone ein höheres spezifisches Gewicht entsteht.

Die normalerweise entstehende Bläschenstruktur wird unterbunden. Auf diese Weise wird eine größere Masse im Übergangsbereich erzeugt.

Um insbesondere in den Fällen, in denen die auszukleidenden Flächen des Kraftfahrzeuges gewisse Toleranzen aufweisen, auch randseitig eine ausreichend sichere Schallisolierung zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß die weitere Schicht die Schaum-Schicht an den Seitenrandkanten des Elementes überragt.

Die überstehenden Randteile der weiteren Schicht sind ausreichend flexibel, so daß diese als Dicht streifen dienenden Bestandteile entsprechende Toleranzen am Einbauort ausgleichen können, indem sie auf das Maximalmaß eingestellt sind und bei Unterschreiten des Maximalmaßes in gewisser Weise komprimiert und verformt werden können.

Insbesondere zur Anwendung als Stirnwandabdichtung in Kraftfahrzeugen ist bevorzugt, daß die weitere Schicht beidseitig mit einer in der Trennschicht in diese Schicht eingedrungenen Schaum-Schicht abgedeckt ist.

Bei dieser Anordnung wird eine Masseansammlung im Bereich der weiteren Schicht erreicht, die vorzugsweise mittig des Gesamtelementes ange ordnet ist. Durch diese Masseansammlung wird das integrale Feder-Masse-System den akustischen Anforderungen besser anpaßbar und zeigt ein besseres akustisches Dämmverhalten.

Alternativ oder in Kombination kann auch vorge sehen sein, daß zwischen der weiteren Schicht und der Schaum-Schicht eine Trennschicht ange ordnet ist.

Durch die Trennschicht, die entweder gegenständlich, zum Beispiel als Folie ausgebildet sein kann, oder aber als lediglich chemische Sperre durch ein entsprechendes chemisches Mittel gebildet wird, wird verhindert, daß der Schaum der Schaum- Schicht in die offenen Strukturen der weiteren Schicht eindringt und somit dort eine Zone gefüllter Strukturen erzeugt.

Allerdings wird durch diese Trennschicht initiiert eine geringfügige Zone höherer Dichte im Übergang von der Schaum-Schicht in die Trennschicht erzeugt, die eine sehr kleine Masse eines integralen Feder- Masse-Systems darstellt.

Um die Isolations- und auch die Absorptionswirkung des Elementes zu verbessern, wird weiter vorgeschlagen, daß auf die weitere Schicht bzw. bei beidseitig mit Schaum-Schichten belegter weiterer Schicht auf eine der Schaum-Schichten Teppichboden aufgebracht ist.

Der auf das Element aufgebrachte Teppichboden wird so ebenfalls Bestandteil des Schalldämm- und Absorptionselementes und verbessert dessen Wirkung. Eine Variante dieser Ausführungsform besteht darin, daß die der jeweiligen Schicht zugewandte Seite des Teppichbodens mindestens annähernd schaum dicht ausgebildet ist.

Durch diese Ausbildung wird eine hohe Schall isolation bei hohen Frequenzen erreicht. Dies insbesondere dadurch, daß die dem Element zugewandte Rückseite des Teppichbodens relativ dicht ausgebildet ist.

Eine alternative, ebenfalls bevorzugte Ausführungs form besteht darin, daß die der jeweiligen Schicht zugewandte Seite des Teppichbodens offenporig ausgebildet ist.

Durch die rückseitig offene Ausbildung des Teppich bodens vergrößert sich die Absorption durch die darunterliegende Absorptionsschicht, insbesondere auch bei niedrigeren Frequenzen.

Durch die erfindungsgemäße Auswahl ist es dem Anwender möglich, je nach Frequenzgang unterschied lich eingestellte Elemente herstellen und einsetzen zu können.

Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines Elementes gemäß den Ansprüchen 1 bis 11 besteht darin, daß in eine zur Herstellung des Elementes vorgesehene Gießform ein Streifen bzw. eine Platte als Schicht eingelegt wird und dann die Form mit den den Schaum bildenden Komponenten gefüllt wird.

Sofern eine beidseitige Schaumbeschichtung der Schicht vorgesehen sein soll, so kann die nach dem vorhergehenden Verfahrensschritt gefertigte Einheit aus der Gießform entnommen und in umgekehrter Lage erneut eingelegt werden, so daß dann wiederum die Schicht zur erneuten Beschichtung mit Schaum material zur Verfügung steht. Es kann aber auch die Beschichtung beidseitig gleichzeitig erfolgen. Um einen ausgleichenden Abdichtrand an dem Element zu erzeugen, wird verfahrensmäßig vorgeschlagen, daß die Ränder der weiteren Schicht die Gießform überragend angeordnet werden.

Hierdurch wird ein Element erzeugt, bei dem die Randteile der Schicht flügelartig das Element an der Seitenrandkante überragen, so daß diese Bestandteile zum Toleranzausgleich zur Verfügung stehen.

Sofern ein Eindringen des Schaumes in die weitere Schicht vermieden werden soll, wird vorgeschlagen, daß auf die weitere Schicht eine Trennschicht aufgebracht wird, bevor die den Schaum bildenden Komponenten in die Gießform gegeben werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 ein plattenartiges Schalldämm- und Absorptionselement in Ansicht;

Fig. 2 desgleichen im Schnitt II-II der Fig. 1 gesehen;

Fig. 3 eine Variante in gleicher Ansicht wie Fig. 2 gesehen.

Das plattenartige Schalldämm- und Absorptions element ist in Fig. 2 und 3 in der Gebrauchslage dargestellt. Die Trittseite liegt also in der Zeichnungsfigur oben und die Karosserieseite unten. Das Element dient zur Auskleidung des Innenraumes von Kraftfahrzeugen. Vor allem wird dieses Element zur Auskleidung des Fußraumes und für den Trenn wandbereich zwischen Motor und Karosserieinnenraum verwendet. Im wesentlichen besteht das Element aus einer Schicht 1 aus Polyurethan-Schaum sowie einer vergleichsweise dünnen Schicht 2 aus Polyurethan-Schnittschaum. Während die Schicht 2 eine Schichthöhe von wenigen Millimetern haben soll, kann die Schicht 1 eine Höhe von bis zu einigen Zentimetern aufweisen.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 ist die Schaumschicht 1 vollständig von einer matten artigen dünnen Schicht 2 aus PUR-Schnittschaum abgedeckt. Das Schaummaterial ist dabei in der Grenzschicht 3 zwischen den beiden Schichten 1 und 2 mindestens teilweise - nahezu vollständig - in die Schicht 2 aus Schnittschaum eingedrungen, so daß quasi eine Schicht entstanden ist, bei der die offenen Raumzellen des Schnittschaumteiles durch Schaumteile der Schicht 2 gefüllt sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel bildet die Schicht 1 die Feder und die Schicht 3 die Masse eines dämpfungsaktiven Feder-Masse-Systems, welches integral ausgebildet ist.

Wie aus dem Ausführungsbeispiel ersichtlich, überragt die Schicht 2 des Schnittschaumes die Schicht 1 aus PUR-Schaum an den Seitenrandkanten des Elementes in Form eines Überstandes 4.

Dieser Überstand 4 dient zum Toleranzausgleich am Einbauort, wobei der Überstand entsprechend dem maximalen Einbaumaß gewählt ist, so daß bei gegenüber dem Maximalmaß auftretenden Untermaßen eine gewisse Deformierung des Überstandes 4 möglich ist, um einen ordnungsgemäßen dichten Anschluß an die Karosserie bzw. an Einbauteile zu ermöglichen.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist die Schicht 2 aus Schnittschaum beidseitig mit einer Schicht 1 aus PUR-Schaum beschichtet.

Darüber hinaus ist die in der Gebrauchslage obere Schicht 1 aus PUR-Schaum noch mit einem Teppich belag 5 verbunden. Je nachdem ob es sich um einen offenen Teppichboden 5 oder um einen zum Schaum hin geschlossenen Teppichboden 5 handelt, kann der Teppichboden unmittelbar mit dem Schaum in statu nascendi verbunden sein, oder aber nach träglich mit diesem verbunden werden.

Durch den Aufbau gemäß Fig. 3 ist ein integrales doppelt wirksames Feder-Masse-System gebildet, wobei die Trennschicht 3, die durch die gesamte Höhe der Schicht 2 gebildet sein kann, die eine Masse und der dann insbesondere rückseitig geschlossene Teppichboden 5 die zweite Masse des Systems sein kann. Der Teppichboden 5 ist dann rückseitig mit einer Schwerschicht versehen. Die Schichten 1 bilden jeweils die Federn der integralen Feder-Masse- Einheit.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbei spiele beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinations merkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims

1. Plattenartiges Schalldämm- und Absorptions element zur Auskleidung des Innenraumes von Kfz., insbesondere zur Auskleidung des Fußraumes und des Trennwandbereiches, im wesentlichen bestehend aus einer armierten, ggf. mit Teppich boden belegten Schicht aus Polyurethan-(PUR)- Schaum, insbesondere relativ hoher Dichte und/oder Stauchhärte, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaum-Schicht (1) mindestens teilweise von einer Schicht (2) aus einem 3-dimensionale Gitterstrukturen mit offenen Raumzellen bildenden Werkstoff abgedeckt ist.

2. Plattenartiges Schalldämm- und Absorptions element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) ein der Verlegekontur ange paßtes vorgeformtes Element ist.

3. Plattenartiges Schalldämm- und Absorptions element nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaum-Schicht (1) mindestens teilweise von einer dünnen Schicht (2) aus Schaum abgedeckt ist.

4. Plattenartiges Schalldämm- und Absorptions element nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schicht aus einer vorgefertigten Matte, insbesondere einer aus Blockware geschnittenen Schnittschaummatte besteht.

5. Plattenartiges Schalldämm- und Absorptions element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaummaterial der Schicht (1) in der Grenzschicht (3) mindestens teilweise in die Schicht (2) eingedrungen ist.

6. Schalldämm- und Absorptionselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) die Schaum-Schicht (1) an den Seitenrandkanten des Elementes überragt.

7. Schalldämm- und Absorptionselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) beidseitig mit einer in der Trennschicht (3) in die Schicht (2) einge drungenen Schaum-Schicht (1) abgedeckt ist.

8. Schalldämm- und Absorptionselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schicht (2) und der Schaum- Schicht (1) eine Trennschicht angeordnet ist.

9. Schalldämm- und Absorptionselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Schicht (2) bzw. bei beidseitig mit Schaum-Schichten (1) belegter Schicht (2) auf eine der Schaum-Schichten (1) Teppichboden (5) aufgebracht ist.

10. Schalldämm- und Absorptionselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die der jeweiligen Schicht (1 oder 2) zugewandte Seite des Teppich bodens (5) mindestens annähernd schaumdicht ausgebildet ist.

11. Schalldämm- und Absorptionselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die der jeweiligen Schicht (1 oder 2) zugewandte Seite des Teppich bodens (5) offenporig ausgebildet ist.

12. Verfahren zur Herstellung eines Schalldämm- und Absorptionselementes nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in eine zur Herstellung des Elementes vorgesehene Gießform ein Streifen bzw. eine, ggf. vorgeformte Platte als Schicht (2) eingelegt wird und dann die Form mit den den PUR-Schaum bildenden Komponenten gefüllt wird.

13. Verfahren zur Herstellung eines Schalldämm- und Absorptionselementes nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Schicht (2) die Gießform überragend angeordnet werden.

14. Verfahren zur Herstellung eines Schalldämm- und Absorptionselementes nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Schicht (2) eine Trennschicht aufgebracht wird, bevor die den Schaum bildenden Komponenten in die Gießform gegeben werden.