DE4124023A1

DE4124023A1 - Schalldaemmendes und wasserschuetzendes flaechengebilde

Info

Publication number: DE4124023A1
Application number: DE4124023A
Authority: DE
Inventors: Peter Ortmanns
Original assignee: Ortmanns Spezialfabrik Fu GmbH
Current assignee: Ortmanns Spezialfabrik Fu GmbH
Priority date: 1991-07-19
Filing date: 1991-07-19
Publication date: 1993-01-21

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Flächengebilde der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.

Ein solches Flächengebilde ist als Wasserschutzbe kleidung zum Abdecken von Karosserieteilen gegen von au ßen in den Fahrgastraum eindringende Nässe aus dem DE-GM 84 24 933 bekannt. Eine solche Wasserschutzfolie wird auf der dem Fahrgastraum zugewandten Innenseite der Tür auf dem dortigen Türblech angebracht und umfaßt eine kompakte wasserundurchlässige Folie, sowie eine mit dieser zusam menkaschierte Kunststoffschaumlage. Es ist ein umlaufen der Rand gebildet, an welchem die Kunststoffschaumlage niedergedrückt ist und längs welchem die Wasserschutzbe kleidung mit der Tür verklebt ist. In der Wasserschutz bekleidung sind Ausschnitte für die Fensterkurbeln und Türgriffe vorgesehen, um die herum ebenfalls eine Verkle bung mit der Türinnenwandung stattfindet. Auf die Wasser schutzbekleidung oder Wasserschutzfolie wird vom Innern des Fahrgastraums her die eigentliche Innenverkleidung der Tür aufgesetzt. Aus dem Innern der Tür heraus kann keine Feuchtigkeit mehr in das Innere des Fahrgastraums gelangen.

Diese Folien haben außer der reinen Wasserschutz funktion auch noch eine Schalldämmungsfunktion und sollen den durch Vibrationen des Aufbaus und insbesondere des Türkörpers sowie durch Luftströmungen entstehenden Schall am Obertritt in den Fahrgastraum hindern und außerdem Re flexionen aus dem Fahrgastraum heraus auf die Wasserschutz folie treffenden Schalls mindern. Dazu dient bei der be kannten Ausführungsform die Kunststoffschaumlage.

Während die Wasserschutzeigenschaften der bekannten Wasserschutzfolie ausreichen, wurde gefunden, daß die Schall dämmeigenschaften verbesserungsfähig sind. Diesen Punkt können die bekannten Wasserschutzfolien bei den ständig steigenden Anforderungen an den Fahrkomfort und die Ge räuscharmut moderner Fahrzeuge nicht immer befriedigen.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Wasserschutzfolie im Hinblick auf ihre Schall dämmeigenschaften zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiederge gebene Erfindung gelöst.

Es wurde gefunden, daß durch das Zusammenwirken der beiden Folien mit den dazwischenliegenden Luftkammern Schall dämpfungswerte erreicht werden können, die über denen ver gleichbarer Konstruktionen liegen. Die Prägung der Folien dient nicht nur zur Schaffung des Abstandes, um die Luft kammern zu bilden, sondern hat auch noch einen versteifen den Effekt, so daß die Folien nicht zum Vibrieren oder Flattern neigen. Auch wurde durch die Versteifung eine Montageerleichterung bei der Fertigung von Fahrzeugen er reicht.

Der Ausdruck "formsteif" soll den Gegensatz zu "biege schlaff" bedeuten. Eine in diesem Sinn formsteife Folie soll eine eingeprägte Struktur, bei der die Folie als Gan zes und nicht nur oberflächlich aus ihrer Ebene heraus geprägt wird, dauerhaft beibehalten.

Die Bildung von Luft- bzw. Hohlkammern in schalldäm menden Verkleidungen für großflächige Blechteile an Kraft fahrzeugen ist für sich genommen aus dem DE-GM 84 13 883 bekannt. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um Wasser schutzfolien, sondern um reine Schalldämmkörper, bei denen die die Hohlkammern begrenzenden Schichten durch Vliese gebildet sind, die natürlich keine Wasserschutzeigenschaft aufweisen und bei denen die Hohlkammern durch ein Material mit großem Hohlraumvolumen, z. B. einem Schaumstoff, gefüllt sein können.

Luftkammern sind auch bei der Verkleidung der EP-A 22 55 332 vorhanden, bei der ein ein mehrschichtiges Verklei dungslaminat beispielsweise zur Bildung eines Dachhimmels durch Formstücke aus schalltotem Material mit der Blechwan dung verbunden ist, die zwischen sich Luftkammern belassen. Auch hierbei handelt es sich nicht um Gebilde mit wasser schützenden Eigenschaften.

Im Prinzip können die Folien bei der Erfindung auch aus Metall, z. B. Aluminium, bestehen. Wegen der besseren, schon dem Material als solchem innewohnenden Schalldämm eigenschaften und natürlich auch der überlegenen Korro sionsbeständigkeit sind jedoch Folien aus Kunststoff, ins besondere Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder Poly vinylchlorid (PVC), bevorzugt (Anspruch 2).

Die Folien können eine Stärke von 0,15 bis 0,4 mm (Anspruch 3) und eine Härte, die auch ein Maß für die Form steifigkeit ist, von 60 bis 80 Shore D aufweisen (Anspruch 4).

Gemäß Anspruch 5 kann die Prägetiefe der geprägten Folien, die bestimmt, was unter einer "flachen" Luftkammer zu verstehen ist, das 5- bis 500fache der Folienstärke betragen. Die Prägetiefe ist normalerweise so, daß die Gesamtdicke mehrere Millimeter beträgt, kann aber in be stimmten Fällen auch einige Zentimeter erreichen.

Es empfiehlt sich gemäß Anspruch 6, daß beide Folien aufeinander abgestimmte Prägereliefs aufweisen.

Die erste Folie kann in der in Anspruch 7 wiederge gebenen Weise ausgebildet sein. Der umlaufende Befesti gungsrand liegt hierbei in der gedachten Hüllebene, während die Prägefelder um einen durch die Prägetiefe gegebenen Betrag parallel darüber liegen.

Die zweite Folie kann in der aus Anspruch 8 entnehm baren Weise ausgebildet sein und mit der ersten Folie zu sammengefügt werden, indem ihre Nuten in die Nuten der ersten Folie hineingedrückt werden. Hierbei ergibt sich ein über die Fläche der Folien verteiltes System von Ver bindungsstellen, welches durch den bloßen Fügevorgang un ter geringem Druck zustande kommt und keiner zusätzlichen Mittel wie Kleber oder dergleichen bedarf. Die so erzeug ten Verbindungsstellen stabilisieren das Flächengebilde.

Eine für die Schalldämmung wichtige Ausgestaltung ist in Anspruch 9 wiedergegeben. Die Bereiche zwischen den Vertiefungen bilden mit den Prägefeldern der ersten Folie Kanäle, aus denen die Luft beim Auftreffen von Schall wellen verdrängt wird. Durch den auftretenden Strömungs widerstand ergeben sich Energieverluste, die eine zusätz liche Dämpfungswirkung bedeuten.

Die zweite Folie kann mit der ersten Folie in der aus Anspruch 10 entnehmbaren Weise zusammengefügt sein, so daß beide Folien rundum verbunden sind und zwischen sich eine im wesentlichen geschlossenes Luftkammersystem belassen.

Das bevorzugte Anwendungsbeispiel des erfindungsge mäßen Flächengebildes sind zwar die sogenannten Wärme schutzfolien an Kraftfahrzeugen, doch erschöpft sich die Verwendungsmöglichkeit nicht darin; es kommen auch andere Anwendungsfälle in Betracht, in denen gleichzeitiger Was ser- und Schallschutz gefordert ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Er findung dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht einer Schallschutz folie;

Fig. 2 und 3 zeigen Schnittdarstellungen in vergrö ßertem Maßstab nach den Linien II-II bzw. III-III in Fig. 1.

Das in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Flächen gebilde stellt eine sogenannte Wasserschutzfolie dar, die auf die Innenseite der Türen von Kraftfahrzeugen aufge bracht wird. Sie hat einen etwa rechteckigen Umriß mit einem geschlossen umlaufenden Rand 1, an welchem die Was serschutzfolie mit der Innenseite der Tür verklebt wird. Die V-förmig von der äußeren Begrenzung in den Rand 1 hin einführenden Ausschnitte 2, die den Rand 1 jedoch nicht ganz durchschneiden, dienen der Vermeidung von Spannungen in der Wasserschutzfolie und lassen die Bohrungen des Tür blechs für den Durchgriff der Befestigungselemente der Türinnenverkleidung frei. Die Wasserschutzfolie hat im Innern ihrer Umrißfläche Aussparungen 3 und 4 für den Tür griff und den Fensterheber, die ebenfalls von geklebten Rändern 5 und 6 ringsum geschlossen umgeben sind.

Der Aufbau der Wasserschutzfolie 100 ist aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich. Sie besteht aus einer im montierten Zustand der Innenseite der Tür zugewandten ersten Folie 10 und einer damit am Rand verklebten zweiten Folie 20. In Fig. 1 ist die obere erste Folie 10 in einem Bereich I weggeschnitten dargestellt. Beide Folien bestehen aus PE, PP oder PVC einer Stärke von 0,3 mm und einer Härte von etwa 65 Shore D und sind in einer Art Waffelmuster geprägt.

Die erste Folie 10 besitzt eine Hüllebene 7, in der die in den Fig. 2 und 3 untersten Teile der Folie 10 lie gen, die der Innenseite der Tür zugewandt sind. Aus der Hüllebene 7 sind Prägefelder 8 herausgeprägt, die in dem Ausführungsbeispiel eine Prägetiefe 9 von etwa 4 mm, also etwa dem 13fachen der Materialstärke aufweisen. Die Präge felder 8 sind mit ihrer Oberseite eben und parallel zu der Hüllebene 7.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Präge felder 8 von quadratischem Umriß mit einer Seitenlänge von etwa 40 mm und belassen zwischen sich gerade verlau fende Nuten 12 von rechteckigem Querschnitt und einer inne ren Breite 13 von etwa 5 mm. Die Nuten verlaufen in der Wasserschutzfolie etwa unter 45°, was für die Versteifungs wirkung am günstigsten ist.

Es kommen aber auch andere, die Fläche der Wasser schutzfolie bis auf dazwischen verbleibende Nuten im we sentlichen gleichmäßig überdeckende Umrißgestalten der Prägefelder 8 in Betracht, z. B. dreieckige oder sechs eckige. Auch brauchen die Prägefelder nicht sämtlich un tereinander gleiche Gestalt aufzuweisen.

Am Rand weist die erste Folie 10 einen auf der Hüll ebene 7 liegenden Randteil 11 auf, der Bestandteil des Randes 1 der Wasserschutzfolie 100 ist. Mit seiner Unter seite 11′ dient der Randteil 11 der Verklebung der Wasser schutzfolie 100 mit dem Türblech, auf der Oberseite 11′ ist der entsprechende Randteil 14′ der zweiten Folie 20 aufgeklebt oder anderweitig befestigt.

Die zweite Folie 20 besitzt ebenfalls eine gedachte untere Hüllebene 17, aus der Prägefelder 18 herausgeprägt sind, die zwischen sich Nuten 22 belassen. Die Nuten 22 liegen mit ihrer Unterseite auf der Hüllebene 17 der zwei ten Folie 20 und besitzen ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt. Die Prägetiefe ist mit 23 bezeichnet. In dem gezeichneten Beispiel liegt die Unterseite 11′′ des Rand teils 11 um einen Betrag 24 unter der Hüllebene 17. Die Nuten 12 sind dadurch von den die Nuten 22 bildenden Tei len der Folie 20 nicht ganz ausgefüllt, was aber nicht zwingend ist.

Das Prägemuster der Folie 20 ist demjenigen der Folie 10 komplementär, d. h. es decken sich die Nuten 12 und 22, und es ist die äußere Breite der Nuten 22 so bemessen, daß sie stramm in die Nuten 12 hineinpassen und sich durch das bloße Zusammenfügen ein über die ganze Fläche der Was serschutzfolie gleichmäßig verteilter stellenweiser Zu sammenhang der Folien 10, 20 ergibt.

Die in ihrem Umriß bis auf die Materialstärke dem Umriß der Prägefelder 8 entsprechenden Prägefelder 18 sind nun nicht eben, sondern von einander parallelen Vertie fungen durchzogen, die sich diagonal zu den quadratischen Umrissen der Prägefelder 8, 18, in dem Ausführungsbeispiel parallel zu den längeren Seiten des Umrißrechtecks der Wasserschutzfolie 100 erstrecken. Es kommen etwa sechs solcher einander paralleler Vertiefungen 15 auf die dia gonale Erstreckung eines quadratischen Prägefeldes 18, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Vertiefungen 15 sind alle etwa gleich breit und tief und liegen mit ihrer Un terseite auf der Oberseite des jeweiligen Prägefeldes 8 auf. Das jeweilige Prägefeld 18 wird eigentlich durch die zwischen den Vertiefungen stehenbleibenden Teile 16 der zweiten Folie 20 gebildet. Die Prägefelder 18 der zweiten Folie 20 haben also eine etwa wellblechförmige Gestalt, wobei die Vertiefungen 15 an den Enden offen sind.

Bei zusammengefügten Folien 10, 20 sind einerseits durch den unter den Prägefeldern 8 zwischen diesen und dem Türblech verbleibenden Raum und andererseits zwischen den unter den Teilen 16 der Prägefelder 18 gebildeten Ka nälen Luftkammern 19, 21 gebildet, in denen die Luft un ter der Wirkung auftreffender Schallwellen sich ein wenig verlagert und dabei dämpfende Energieverluste erfährt.

Nachstehend sind die Ergebnisse einer Schallabsorp tionsmessung wiedergegeben, bei der der die Schallabsorp tion der Wasserschutzfolie 100 der zweier Vergleichsma terialien gegenübergestellt wurde.

1. Material

Polyester-Nadelvlies, selbstklebend, vollflächig, 200 g/m², Materialdicke 3,0 mm

2. Material

Laminat, PVC-Folie/PU-Schaum, Materialdicke 0,12 mm/6,0 mm

3. Material

Hart-PVC-Folie, zweilagig, Materialdicke 0,3 mm

Es zeigt sich, daß die Absorptionswerte des der Wasser schutzfolie 100 entsprechenden dritten Materials besonders im Bereich der hohen Frequenzen, die die unangenehmen Frequenzanteile des Schalls in einem Kraftfahrzeug darstellen, den anderen Materialien deutlich überlegen ist.

Bei den Versuchen wurden ein Schallpegelmeßgerät Typ KS-125 und ein Schallsimulator Typ FSG-30 der Firma Klima therm-Meßgeräte Klaus Groß verwendet.

Claims

1. Schalldämmendes und wasserschützendes Flächengebilde, insbesondere als sogenannte Wasserschutzfolie an Türen und sonstigen Karosserieteilen von Kraftfahrzeugen,
mit einer wasserundurchlässigen Folie aus kompaktem Kunststoff
und mit einer Schalldämmschicht, dadurch gekennzeichnet,
daß die Folie (10) aus formsteifem Material besteht,
daß ihr eine zweite Folie (20) aus formsteifem Material zugeordnet ist,
und daß mindestens eine der Folien (10, 20) ein geprägtes Relief (8, 18) aufweist und mit der anderen Folie (20, 10) zur Bildung von die Folienfläche im wesentlichen gleichmäßig überdeckenden flachen schalldämmenden Luftkammern zusammen wirkt.

2. Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Folien (10, 20) aus Kunststoff, insbesondere Poly ethylen (PE), Polypropylen (PPA) oder Polyvinylchlorid (PVC) bestehen.

3. Flächengebilde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Folien (10, 20) eine Stärke von 0,15 bis 0,4 mm aufweisen.

4. Flächengebilde nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Folien (10, 20) eine Härte 60 bis 80 Shore D aufweisen.

5. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägetiefe (9, 23) der ge prägten Folie (10, 20) das 5- bis 500fache der Folienstärke beträgt.

6. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Folien (10, 20) aufein ander abgestimmte Reliefs (8, 18) aufweisen.

7. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Folie (10) aus einer Hüllebene (7) heraus geprägte, zu der Hüllebene (7) parallele Prägefelder (8) umfaßt, die durch Nuten (12) voneinander getrennt sind, deren Grund auf der Hüllebene (7) liegt,
und daß in der Hüllebene (7) ein umlaufender ebener Befestigungsrandteil (11) vorgesehen ist.

8. Flächengebilde nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Folie (20) ebenfalls aus ihrer Hüll ebene (17) herausgeprägte, zu der Hüllebene (17) parallel begrenzte Prägefelder (18) aufweist, die durch Nuten (22) voneinander getrennt sind,
daß die Nuten (22) der zweiten Folie (20) sich mit den Nuten (12) der ersten Folie (10) decken
und daß die Nuten (12, 22) einen rechteckigen Quer schnitt aufweisen und so bemessen sind, daß die Nuten (22) der zweiten Folie (20) mit den Außenseiten ihrer Flanken stramm zwischen die Flanken der Nuten (12) der ersten Folie (10) hineinpassen.

9. Flächengebilde nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Prägefelder (18) der zweiten Folie (20) ein eingeprägtes System von gegen an den Enden offenen länglichen Vertiefungen (15) aufweisen, die mit der der ersten Folie (10) zugewandten Außenseite ihres Grundes auf den Prägefeldern (8) der ersten Folie (10) aufliegen.

10. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Folie (20) einen unter ihrer Hüllfläche (17) gelegenen umlaufenden Rand teil (14) aufweist, längs dessen sie bei zusammengefügten Folien (10, 20) und auf den Prägefeldern (8) der ersten Folie (10) aufliegenden Außenseiten des Grundes der Ver tiefungen (15) der zweiten Folie (20) auf dem Randteil (11) der ersten Folie (10) aufliegt und dort mit ihr ver bunden ist.