DE1784524B2

DE1784524B2 - Schallabsorbierendes und waermeisolierendes verbundmaterial

Info

Publication number: DE1784524B2
Application number: DE19681784524
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Nobis, Richard Pregler, 8011 Hohenbrunn
Priority date: 1968-08-16
Filing date: 1968-08-16
Publication date: 1973-03-22
Also published as: DE1784524A1; DE1784524C3

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein mit Perforationen versehenes schallabsorbierendes und wärmeisolierendes Verbundmaterial aus wechselweise aufeinanderfolgenden planen und gefalteten Folien.

Aus der französischen Patentschrift 762 525 ist ein Verbundmaterial dieses Aufbaus bekannt, welches als schallabsorbierendes Material eingesetzt werden soll. Dieses bekannte Verbundmaterial ist aus wechselweise aufeinanderfolgenden planen und gefalteten Folien aufgebaut, wobei sowohl die planen Folien als auch die gefalteten Folien perforiert sind. Die Folien bestehen vorzugsweise aus Asbestpapier. Bei dem bekannten Verbundmaterial soll eine schallabsorbierende Wirkung dadurch eintreten, daß der auf das Material von außen her auftreffende Schall durch die Perforierungen in den einzelnen Folien durchtreten muß und dabei die Schallenergie der auf das Verbundmaterial auftretenden Schalldruckwellen durch Umleitung und Verzweigung in einer Vielzahl von labyriuthartigen Strömungswegen durch die Perforationen der einzelnen Folien hindurch vernichtet wird. Dieses bekannte Verbundmaterial mag einen gewissen Schallabsorptionseffekt aufweisen, es muß jedoch, um eine ausreichend große Schallabsorption zu erhalten, aus einer Vielzahl von Schichten bestehen, damit der Schall tatsächlich auf den durch die hintereinandergeschalteten Perforationen gebildeten labyrinthartigen Strömungswegen vernichtet wird, und sie wird dann ungünstig dick und schwer. Das bekannte Verbundmateriai, bei dem eine Vielzahl von labyrinthartigen Strömungskanälen von der einen Seite des Materials bis zur anderen Seite führt, hat außerdem keine besonders guten Wärmeisolationseigenschaften. Es kann daher in vielen Anwendungsgebieten, wo neben einer günstigen Schallabsorption auch eine hochgradige Wärmeisolation gefordert wird, nicht eingesetzt werden.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1111799 ist eine Verbundplatte bekannt, welche aus einer Wellplatte gebildet ist, die zwischen zwei ebenen Platten angeordnet ist. Die Wellplatte grenzt zusammen mit der vorderen und hinteren ebenen Platte Kanäle mit im wesentlichen dreieckförmigem Querschnitt ab Die vordere ebene Platte ist perforiert. An den Stellen, an denen Scheitel der Wellplatte die vordere perforierte Platte berühren, sind die Perforationen so geführt, daß sie auch durch die Scheitel der Wellplatte hindurchgehen. Auf diese Weise verbinden die Perforationen in der vorderen Platte alle in der Verbundplatte gebildeten Kanäle mit dreieckförmigem Querschnitt mit dem Bereich außerhalb der vorderen Platte. Diejenigen Kanäle, deren breiter Boden unmittelbar im Bereich der vorderen Platte liegt, sind mit einer Faserstoffüllung gefüllt. Diese bekannte Verbundplatte stellt eine'besondere Ausgestaltung einer Platte mit einer Vielzahl von darin angeordneten, alle in einer Richtung, und zwar zu der Vorderseite der Platte hin, geöffneten Kammern dar. Mit solchen Platten läßt sich eine gewisse Schallschluckwirkung erreichen, eine Schallabsorption und hochgradige Wärmeisolation zugleich ist mit dieser bekannten Verbundplatte jedoch nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbundmateriai der eingangs erläuterten Art zu schaffen, das bei einfachem Aufbau und wirtschaftlicher Herstellbarkeit ein optimales Schallabsorptionsvermögen und zugleich gute Wärmeisoliereigenschaften aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß entweder nur die gefalteten Folien oder nur die planen Folien perforiert sind.

Das erfindungsgemäße Verbundmaterial hat gegenüber dem Stand der Technik wesentliche Vorteile. Bei dem erfindungsgemäßen Verbundmaterial wechseln sich perforierte Folien mit nichtperforierten Folien ab. Der auf das erfindungsgemäße Verbundmaterial auftreffende Schall kann somit nicht aus labyrinthartigen Strömungskanälen durch Perforationen von einer Seite des Verbundmaterials bis zur anderen Seite durchtreten, sondern jeweils nur bis zur nächsten unperforierten Folie vordringen. Die unper-

forierten Folien werden durch den auftreffenden Schall verformt, wodurch Druckenergie in die benachbarten Bereiche des erfin4ungsgemäßen Verbundmaterials übertragen wird. Diese Schallenergie kann sich durch die Perforationen der daran anschließenden perforierten Folie weiter fortsetzen, bis sie wieder an eine unperforierte Folie stößt, wo sich das Spiel fortsetzt. Das Schallabsorptionsvermögen hat insbesondere bei tiefen Frequenzen ,überraschend hohen WerL

Die nichtperforierten Folien verhindern die Luftkonvektion und dienen damit der Wärmeisolation. Gegebenenfalls verhindern sie auch den Durchtritt von Feuchtigkeit.

Mit Vorteil ist das Verbundmaterial gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß die gefalteten Folien zickzackförmig gefaltet sind. Bei einer zickzackförmigen Faltung ergeben sich im Bereich der einzelnen Faltungen relativ geringe Krümmungsradien, welche zur Formsteifigkeit der gefalteten Folien beitragen, »o Dadurch wird nicht nur die Herstellung des Verbundmaterials vereinfacht, sondern auch eine besonders große Formbeständigkeit des erfindungsgemäßen Verbundmaterials erreicht. Bei einer zickzackförmigen Faltung der gefalteten Folien liegen die einzelnen Falten außerdem nur an sehr schmalen Bereichen an den benachbarten planen Folien an. Wenn die Folien durch Klebstoff miteinander verbunden sind, bedeutet dies, daß nur relativ schmale Klebstoffflächen zwischen den gefalteten und den planen Folien vorhanden sind. Hierdurch wird die im Verbundmaterial vorhandene Klebstoffmenge auf ein Minimum reduziert, so daß auch die Gefahr eines Entflammens durch entflammbare Klebematerialien auf ein Minimum reduziert ist.

Bevorzugt bestehen die Perforationen aus Löchern, deren Durchmesser wesentlich kleiner als die Periode der Faltungen der gefalteten Folien ist. Durch Änderungen der Lochdurchmseser sind Verschiebungen der hauptsächlich absorbierten Schallfrequenzen möglich (z.B. Veränderung des Lochdurchmessers von 1,2 auf 1,8 mm und mehr). Besonders günstige Ergebnisse ergeben sich, wenn etwa 2 bis 4 °/o der Fläche der Folien, bevorzugt 3 °/o, gelocht ist. Derartig kleine Löcher führen schon zu der gewünschten Wirkung, mindern aber andererseits nicht die mechanischen Eigenschaften des Verbundmaterials. Um den Frequenzbereich der Schallabsorption zu verbreitern und um die Schallabsorption in diesem Frequenzbereich möglichst konstant zu machen, werden bevorzugt Maßnahmen getroffen, die innere Periodizitäten im Verbundmaterial ausschließen. Hierzu haben sich folgende bewußte Unregelmäßigkeiten als besonders geeignet erwiesen:

Es wird der Durchmesser der Löcher, sei es innerhalb der einzelnen Folien, sei es von Folie zu Folie, unterschiedlich gewählt; es wird die Periode der Faltungen der gefalteten Folien, sei es innerhalb der Folien oder von Folie zu Folie, unterschiedlich gewählt; die Richtungen der Faltungen aufeinanderfolgender gefalteter Folien werden so gelegt, daß sie einen von 0° verschiedenen Winkel, vorzugsweise einen Winkel von 90°, einschließen; die Dicke der Folien wird in sich oder von Folie zu Folie unterschiedlich gewählt.

Bevorzugt bestehen die Folien aus einem nicht hygroskopischen, schwer entflammbaren, witterungs- und alterungsbeständigen, elastisch flexiblen, leichten Material, wie Polyvinylchlorid oder Acetylcellulose. Die Elastizität eines Verbundmaterials aus derartigen Folien ist so hoch, daß man das Verbundmaterial stark zusammendrücken kann und es anschließend wieder in seine ursprüngliche Form zurückspringt. Zu dieser Elastizität tragen maßgeblich die gefalteten Folien bei. Außerdem kann' man ein derartiges Verbundmaterial ohne Hilfsmaterialien um Rundungen oder in unregelmäßig geformte Räume legen.

Bevorzugt besteht wenigstens eine der Folien aus einem Wärmestrahlen reflektierenden Material wie Aluminium. Dadurch wird das Wärmeisolationsvermögen des Verbundmaterials erhöht. Selbstverständlich erhöht sich das Wärmeisolationsvermögen, wenn man zwei oder mehr Aluminiumfolien verwendet.

Der Verbund der einzelnen Folien miteinander erfolgt bevorzugt durch Verschweißen oder Verkleben.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verbundmaterials in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Verbundmaterial aus abwechselnd planen Folien 10 und zickzackförmig gefalteten Folien 11 und 12. Die planen Folien 10 sind nicht gelocht. Die zickzackförmig gefalteten Folien 11 und 12 sind auf etwa 3 % ihrer Fläche gelocht.

Dieses Verbundmaterial hat ein besonders günstiges Schallschluckvermögen im Bereich von 300 bis 2000 Hz. An dieser oberen Grenze endeten die Messungen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

• O Patentansprüche:

1. Mit Perforationen versehenes schallabsorbierendes und wärmeisolierendes^J Verbundmaterial aus wechselweise, aufeinanderfolgenden planen und gefalteten Folien, dadurch gekennzeichnet, daß entweder nur die gefalteten Folien oder nur die planen Folien perforiert sind. ίο

2. Verbundmaterial nach Anspruch;^' dadurch gekennzeichnet, daß die gefalteten Folien (11, 12) zickzackförmig gefaltet sind.

3. Verbundmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen *5 aus Löchern bestehen, deren Durchmesser wesentlich kleiner als die Periode der Faltungen der gefalteten Folien ist.

4. Verbundmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Löcher unterschiedlich ist.

5. Verbundmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Periode der Faltungen innerhalb der gefalteten Folien oder zwischen aufeinanderfolgenden gefal- as teten Folien unterschiedlich ist.

6. Verbundmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungen der Faltungen aufeinanderfolgender gefalteter Folien einen von 0° verschiedenen Winkel, vorzugsweise einen von 90°, einschließen.

7. Verbundmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Folien in sich oder die Dicke aufeinanderfolgender Folien unterschiedlich ist.

8. Verbundmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien aus einem nicht hygroskopischen, schwer entflammbaren, witterungs- und alterungsbeständigen, elastisch flexiblen, leichten Material, wie Polyvinylchlorid oder Acetylcellulose, bestehen.

9. Verbundmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Folien aus einem Wärmestrahlen reflektierenden Material wie Aluminium besteht.

10. Verbundmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien durch Verschweißen oder Verkleben miteinander verbunden sind.