DE3430775C2 - Teppichteil, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung - Google Patents

Teppichteil, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung

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Abstract

Teppichteil zur Schallisolation, insbesondere in Kraftfahrzeugen, das vorzugsweise lose in ein Kraftfahrzeug eingelegt wird und einen Schichtaufbau folgender Reihenfolge aufweist: Teppich, darunter angeordnete Schwerschicht und darunter angeordnete Kombination von Schaumstoffschichten mit verschiedenem Strömungswiderstand. Indem die Anordnung der Schaumstoffschichten umgekehrt wird, werden Verschiebungen der Resonanzfrequenzen um mehrere Terzen erreicht. So weist ein Aufbau mit einer Schichtfolge Schaumstoff mit relativ hohem Strömungswiderstand, Schaumstoff mit relativ niedrigem Strömungswiderstand, Schwerschicht mit Teppich gegenüber einem entsprechenden Aufbau mit umgekehrter Reihenfolge der Schaumstoffe eine um mehrere Terzen höhere Resonanzfrequenz auf.

Description

  • Die vorliegenden Erfindung betrifft Teppichteile gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Schallisolation, die lose in Kraftfahrzeuge eingelegt werden und den Innengeräuschpegel von Kraftfahrzeugen absenken, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung.
  • Niedrige Innengeräuschpegel in Kraftfahrzeugen, speziell in Personenkraftwagen, sind bei den heutigen Ansprüchen an den Geräuschkomfort ein wichtiges Verkaufsargument. Die Industrie hat daher eine Vielzahl von Materialien und Systemen zur Schallisolierung in Personenkraftwagen entwickelt, die heute serienmäßig eingebaut werden.
  • Aufgrund der Abmessungen der Fahrgasträume und der Anregung über entsprechende Frequenzen aus dem Spektrum des Motors werden insbesondere bei 4 Zylinder-Fahrzeugen im Bereich der Zündfrequenz (zweite Motorordnung) störende Brummerscheinungen verursacht, die sich in der Fahrgastkabine bei Pegelmessungen in Abhängigkeit von der Drehzahl als deutlich hörbare Resonanzschwingungen darstellen. Es ist daher ein generelles Ziel von Maßnahmen zur Schallisolation, derartige Resonanzschwingungen zu vermeiden. Der Pegelanstieg mit der Drehzahl soll möglichst gleichmäßig erfolgen.
  • Aus der Literatur (Betzhold, Ch. "Der Einfluß der Luftschalldämmung auf das Innengeräusch von Straßenfahrzeugen", Glasers Annalen, Jahrgang 87, Heft 2, Februar 1963, S. 63 bis 66, Georg Siemens Verlagsbuchhandlung, Berlin und Bielefeld; Kurz, K. "Zur Deutung einiger typischer Frequenzanalysen von Fahrzeuginnengeräuschen", dito, Jahrgang 87, Heft 4, April 1963, S. 207 bis 210; Richtlinie VDI 2574 "Hinweise für die Bewertung der Innengeräusche von Kraftfahrzeugen") ist der Zusammenhang zwischen Motordrehzahlen und Resonanzschwingungen des Fahrgastraumes bekannt. Ebenso ist es bekannt, daß die Resonanzfrequenz von Schallisolationssystemen, die als Masse-Feder-Systeme aufgebaut sind, außerhalb der störenden Motorfrequenzen liegen soll. Bei einer vom Fahrzeughersteller im Regelfall fest vorgegebenen Einbautiefe der Schallisolierung können Verschiebungen der Resonanzfrequenz, insbesondere bei weitgehend gleichmäßiger Dicke der Isolierschichten, nur in sehr begrenztem Maße durch Massenerhöhungen vorgenommen werden. Eine weitere Möglichkeit zur "Verschmierung" der Resonanzfrequenz besteht darin, die Kunststoffschaumschicht eines Isolationsteils unterschiedlich dick auszuführen und in ihr Einprägungen oder Erhebungen vorzusehen (vergl. DE-PS 20 64 445).
  • Im Sinne der Komfortsteigerung und unter Berücksichtigung einer möglichst rationellen Einbauweise am Band werden zunehmend auch Dekorausstattungen wie z. B. Teppichteile als Bestandteil einer Schallisolierung verwendet. Diese Möglichkeit wird in einer Reihe von Patenten bzw. Patentanmeldungen beschrieben. Dabei ist die Verwendung von Teppichen mit schall- und wärmedämmenden Unterschichten, auch in Verbindung mit einer zusätzlichen weichelastischen Feder, wie z. B. Schaumstoff, an sich bekannt. Angaben dazu finden sich in der DE-OS 30 43 674 "Extrudierbare Masse für die Herstellung einer thermoplastischen, schall- und wärmedämmenden Unterschicht für Teppiche sowie Teppiche mit einer solchen extrudierbaren Unterschicht und Verfahren zu deren Herstellung". Weitere ähnliche Lösungen finden sich in der DE-OS 31 08 567 "Schallisolierender Teppich sowie Verfahren zu seiner Herstellung" und in der DE-OS 28 09 347 "Verfahren zur Herstellung eines geformten schallisolierenden Boden- oder Wandbelages und das dabei erhaltene Produkt".
  • In den genannten drei Druckschriften werden dabei lediglich Angaben über die räumlichen Anordnungen derartiger Systeme gemacht bzw. spezielle Herstellungsverfahren beschrieben. Das Problem einer Verschiebung von Resonanzfrequenzen bei gleichbleibenden Einbautiefen wird weder behandelt noch werden Lösungen für dieses Problem angedeutet.
  • In der DE-OS 25 38 607 "Schallisoliermaterial" wird ein dreischichtiger Aufbau beschrieben, bestehend aus Teppich/ Thermoplast/Schaum, wobei angegeben wird, daß die Schichten Thermoplast und Schaum auch vertauscht werden können, es fehlen jedoch wiederum alle Angaben zur Verschiebung von Resonanzfrequenzen zur Beseitigung von Brummgeräuschen. Das gleiche gilt auch für die gattungsbildende DE-OS 31 04 835 " Hinterschäumte textile Flächenverkleidung und Verfahren zu ihrer Herstellung", die zwar eine Unterschicht beschreibt, die auch eine Kombination verschiedener Schäume sein kann. Das spezielle Problem der Verlagerung der Resonanzfrequenz aus dem Bereich der Motorengeräusche wird jedoch nicht angesprochen. Ferner ist noch die DE-OS 20 06 741 zu erwähnen, die inhaltlich weitgehend die DE-OS 25 38 607 vorwegnimmt, und die den Titel hat "Mehrschichtiges schalldämmendes Bauteil für eine aus Blechpreßteilen zusammengesetzte Karosserie". Diese Veröffentlichung stammt aus dem spezifischen Bereich der Kraftfahrzeugindustrie, enthält jedoch keinerlei Hinweis auf eine Lösung des Problemes der Verschiebung von störenden Resonanzfrequenzen.
  • In der US-PS 35 98 692 ist ein dreischichtiges Vinylchloridpolymer zu entnehmen, das energieabsorbierende Struktur besitzt. Gemäß Sp. 1, Z. 32, soll es sich um ein vibrationsdämpfendes Produkt handeln. Gemäß den Fig. 1 bis 4 erreicht der Rückprall - anscheinend gemäß dem Rückprallversuch bestimmt - bei einer definierten Temperatur ein Minimum. Daraus wird in der Entgegenhaltung gefolgert, daß bei dieser Temperatur hohe Energieabsorption gegeben ist. Durch die dreischichtige Anordnung unterschiedlich eingestellter Vinylchloridpolymere kann diese temperaturabhängige Energieabsorption verbreitert werden. Offenbar handelt es sich um ein mehrschichtig aufgebrachtes Unterbodenschutzmaterial.
  • Gemäß dem DE-GM 75 36 430 soll - soweit dieser Druckschrift überhaupt eine klare technische Lehre zum Handeln entnommen werden kann - ein vorgeformter Bodenbelag mit einem Schwerschichtschaum beschichtet werden, der die Aufgabe der Schlldämmung übernimmt (S. 1). Es wird zwar ein billiges Faservlies als Zwischenlage erwähnt, jedoch wird diesem offensichtlich keine schalldämmende Funktion zugeschrieben. Darüber hinaus wird zwischen dem geformten Bodenbelag und den Blechteilen des Karosseriebodens ein Faservlies in Stücken angeordnet. Somit wird dem Vlies offensichtlich keine akustische Bedeutung zugemessen. Welche Aufgabe das Vlies überhaupt übernehmen soll, ist dem DE-GM 75 36 430 nicht entnehmbar; diesseits wird vermutet, daß es sich um eine konturausgleichende Funktion handelt.
  • Es wird auch noch verwiesen auf "Melliant Textilberichte", 2/1979, S. 135, wo ein Luftschall absorbierender Vlieswerkstoff (Triflex-Formteile) beschrieben ist. Aus dieser Beschreibung ist zu entnehmen, daß das Material lediglich luftschallabsorbierend wirkt bzw. daß nur auf diese akustischen Eigenschaften Wert gelegt wird. Dies geht aus der Absorptionskurve gemäß S. 135, unten links, eindeutig hervor.
  • Durch eine Beschichtung mit Schwerschichtmassen entsteht zweifelsohne ein einfaches, übliches Masse-Feder-System.
  • In allen soeben genannten Druckschriften wird die akustische Wirkung der verschiedenen Anordnungen pauschal als Schallisolierung bezeichnet. Der Fachmann findet in ihnen keine Angaben über Möglichkeiten zur Optimierung hinsichtlich Lage bzw. Verschiebung der Resonanzfrequenzen mit dem Ziel, störende Resonanzschwingungen zu vermeiden.
  • Der Erfindung liegt ausgehend von einem gattungsbildenden Teppichteil nunmehr die Aufgabe zugrunde, bei vorgegebenen Einbautiefen, unabhängig davon, ob diese eine gleichmäßige oder über die Fläche verteilte ungleichmäßige Dicke aufweisen, ein solches Schallisolationssystem in Form eines Dekor- oder Teppichteils anzugeben, dessen innere Struktur in einfacher Weise an die speziellen akustischen Bedingungen des jeweiligen Fahrzeugs angepaßt werden kann, so daß die Resonanzfrequenz eines solchen Isolationsteils außerhalb der störenden Motorfrequenz liegt.
  • Diese Aufgabe wird durch Teppichteile, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und deren Verwendung gelöst, wie sie in den Patentansprüchen 1, 10 bzw. 17 und 18 beschrieben und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert sind.
  • Erfindungsgemäß wird somit ein Schallisolationsteil in Form eines Teppichteils geschaffen, das als Masse-Feder- System wirkt und bei dem durch schichtweise Änderungen der Strömungswiderstände in der visko- bzw. weichelastischen Schicht, die als Feder eines solchen Systems dient, die notwendigen Verschiebungen der Resonanzfrequenz des Masse- Feder-Systems erreicht werden. Die erfindungsgemäßen Teppichteile werden lose und formschlüssig auf ein Fahrzeugblech aufgelegt, das als Bestandteil des Doppelwand- bzw. Masse-Feder-Systems wirkt. An dem Fahrzeugblech liegt eine mindestens zweischichtige weich- bzw. viskoelastische Schicht an, die von Schäumen mit unterschiedlichem Strömungswiderstand gebildet wird. Auf diese Doppelschicht folgt als Gegenmasse des Doppelwandsystems eine möglichst biegeweiche Schwerschicht, die auf ihrer Vorderseite, zum Fahrgastraum zeigend, den Teppich als Dekor und äußeren Abschluß trägt.
  • Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung beruht darauf, daß Schichten und Umschichtungen von Materialien mit unterschiedlichem (niedrigem und hohem) Strömungswiderstand Resonanz-Frequenzverschiebungen in einem solchen Ausmaß ermöglichen, daß zahlreiche Isolationsprobleme auf neuartige Weise bei gleichbleibenden Einbautiefen gelöst werden können.
  • Dabei kann es sich bei dem erfindungsgemäß ausgestalteten Teppichteil um ein einheitliches Ganzes handeln, d. h., die Schichten sind jeweils vollflächig miteinander in Kontakt.
  • Die Fortschrittlichkeit des Aufbaus der erfindungsgemäßen Teppichteile besteht darin, daß trotz zwingend vom Fahrzeughersteller vorgegebener Grenzen der Einbautiefe und Massenlimitierung für eine Schallisolierung durch geschichtete Schäume mit unterschiedlichem Strömungswiderstand eine Resonanzfrequenz eingestellt werden kann, die sonst bei der Verwendung von Schäumen mit über die gesamte Federtiefe gesehen gleichen physikalisch-akustischen Eigenschaften nicht einstellbar wäre.
  • Durch den erfindungsgemäßen Aufbau wird eine wirtschaftliche, serienmäßig anwendbare Lösung geboten, die die Forderung nach einer Schallisolation mit relativ geringer Einbautiefe und Flächenmasse bei variabel einstellbaren Resonanzfrequenzen erfüllt.
  • Die Schaumstoffschichten in der weichelastischen Schicht können dabei je nach Lage der Resonanzfrequenzen des Fahrgastinnenraums so angeordnet sein, daß auf das Fahrzeugblech eine Schicht mit niedrigem Strömungswiderstand entsprechend einer relativ geringen Luftschallabsorption beim Durchgang des Schalles anliegt, auf die eine relativ dünne Schicht aus einem Schaumstoff mit hohem Strömungswiderstand folgt, der auch bei geringer Schichtdicke eine wirksame Schallabsorption ermöglicht.
  • Eine solche Anordnung bildet ein tief abgestimmtes Masse- Feder-System, das für solche Kraftfahrzeuge bevorzugt ist, deren Resonanzfrequenzen in anderen Bereichen liegen.
  • Liegen die Resonanzfrequenzen in einer Größenordnung, die zum Beispiel den Resonanzfrequenzen des eben beschriebenen Systems entsprechen, ist es wünschenswert, die Resonanzfrequenz zu höheren Frequenzen hin zu verschieben, ohne daß Einbautiefe und Massen- (Gewichts-)Relationen verändert werden müssen. Es ist ein besonders wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß das erfindungsgemäß in einfacher Weise dadurch möglich ist, daß man die eben genannten Schaumstoffschichten umschichtet. Es kommt dann die Schaumstoffschicht mit hohem Strömungswiderstand auf das Blech zu liegen, und die Schaumstoffschicht mit niedrigerem Strömungswiderstand schließt sich an und wird von der abschließenden biegeweichen oder biegesteifen Schwerschicht mit dem Teppich gefolgt. Durch die Umschichtung der beiden Schaumstoffschichten wird überraschenderweise eine Verschiebung der Resonanzfrequenz über mehrere Terzen erreicht.
  • Diese Möglichkeit der Verschiebungen der Resonanzfrequenzen durch Ausnutzung der akustischen Wirkungen unterschiedlicher Strömungswiderstände in gekoppelten Schaumstoffschichten, insbesondere in Kombination mit Teppich/Schwerschicht war bisher unbekannt.
  • Die chemische Natur der verwendeten Schäume ist an sich für die vorliegende Erfindung ohne Bedeutung. Es können alle Schaumstoffmaterialien verwendet werden, die eine praktische Herstellung der Teile ermöglichen und für derartige Zwecke verwendet werden. Wegen ihrer guten Verarbeitbarkeit und großen Variationsbreite sind dabei jedoch Polyurethan-Schaumstoffe besonders geeeignet.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren noch weiter erläutert. Es zeigt:
  • Fig. 1 ein Teppichteil, das ein tiefabgestimmtes Masse-Feder-System darstellt, bei dem die Schaumstoffschicht mit niedrigem Strömungswiderstand als unterste Schicht des Teppichteils am Fahrzeugblech anliegt;
  • Fig. 2 zeigt den Verlauf der Schalldämmung als Funktion der Frequenz für ein System gemäß Fig. 1;
  • Fig. 3 zeigt den Verlauf der Schalldämmung als Funktion der Frequenz bei einem System, bei dem gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten System die beiden Schaumstoffschichten umgeschichtet wurden.
  • Bezugnehmend auf Fig. 1 besteht ein erfindungsgemäßes Teppichteil in einer möglichen Ausführungsform aus folgenden Schichten (vom Fahrgastraum her gesehen): Einer Teppichschicht 1, einer, vorzugsweise biegeweichen Schwerschicht 2, einer dünneren Schaumstoffschicht mit hohem Strömungswiderstand 3 und einer dickeren Schaumstoffschicht mit niedrigem Strömungswiderstand 4. Ein solches Teppichteil ist auf das Blech eines Fahrzeugs lose aufgelegt, das in der Figur mit 5 bezeichnet ist. Der Teppich 1 dient als Dekor und bildet den äußeren Abschluß zum Fahrgastraum. Ein solches Teppichteil bildet in Verbindung mit dem Fahrzeugblech ein schallisolierendes Doppelwandsystem. Als Dicke bzw. Abstand der beiden Wandschalen wird üblicherweise die Federdicke eingesetzt, die in diesem Fall aus dem zwei Schaumstoffschichten 3 und 4 mit unterschiedlichem Strömungswiderstand besteht. Da die erfindungsgemäßen Teppichteile vorzugsweise lose in das Fahrzeug eingelegt werden, wird zur Schallisolierung zunächst die Reibungsdämpfung zwischen dem Schaum und dem Fahrzeugblech genutzt. Hierdurch erfolgt bereits ein Energieentzug von der als Luftschall übertragenen Schallenergie. Weitere Relativbewegungen ergeben sich an der Grenzschicht zwischen dem Schaum mit dem niedrigen und dem Schaum mit dem hohen Strömungswiderstand. Die Grenzschicht zwischen dem Schaum mit hohem Strömungswiderstand und der biegeweichen Schwerschicht bleibt quasi in Ruhe, da die biegeweiche Schwerschicht kaum nennenswerte Biegeschwingungen ausführt. In wirksamer Weise macht sich dann der Energieentzug durch Luftschallabsorption im Schaum mit niedrigem und im Schaum mit hohem Strömungswiderstand auch in der Luftschalldämmung bemerkbar. Letztlich entsteht durch die beschriebene Kombination unter Ausnutzung der verschiedenen Energie entziehenden Effekte ein tief abgestimmtes Masse-Feder-System mit hoher Schalldämmung. Die Resonanzfrequenz eines solchen Aufbaus kann in bekannter Weise (vergl. z. B. Cremer, L. "Vorlesungen über technische Akustik", Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York, 1971) ermittelt werden. Der Verlauf der Schalldämmung als Funktion der Frequenz ist in Fig. 2 dargestellt.
  • Soll für eine bestimmte Aufgabenstellung die Resonanzfrequenz zu höheren Frequenzen hin verschoben werden, ohne daß dabei Einbautiefe und Massen-(Gewichts-)Relationen verändert werden, kann das in einfacher Weise dadurch geschehen, daß die Schaumstoffschicht mit hohem Strömungswiderstand so angeordnet wird, daß sie auf das Blech zu liegen kommt. Daran schließt sich der Schaumstoff mit niedrigem Strömungswiderstand an, worauf die Schwerschicht mit dem Teppich folgt. Fig. 3 zeigt, daß dadurch überraschenderweise eine Verschiebung der Resonanzfrequenz über mehrere Terzen erreicht werden kann.
  • Die Schwerschicht kann in jedem Falle biegeweich ausgeführt sein. Aus Gründen einer gewünschten Trittfestigkeit kann es jedoch insbesondere bei dem zuletzt beschriebenen Isolationssystem erforderlich werden, daß die Schwerschicht biegesteifer eingestellt werden muß. Hierdurch ändert sich die Lage der einmal eingestellten Resonanzfrequenz nicht, sondern es wird lediglich der Dämmverlauf als Funktion der Frequenz im Sinne einer Verminderung der Dämmwirkung beeinflußt. Diese wird somit durch die Steifigkeit bzw. Biegeweichheit der wirksamen Schwerschicht beeinflußt. Dies hängt mit dem veränderten Abstrahlverhalten der biegesteiferen gegenüber der biegeweicheren Schwerschicht zusammen.
  • Die Wirksamkeit der schalldämmenden Schicht unmittelbar hinter dem Teppich hängt lediglich von der Flächenmasse und der Biegeweichheit ab. Es ist aus der DE-OS 20 06 741 bekannt, daß die Flächenmasse größer als 4,0 kg/m2 sein soll, während sie gemäß DE-OS 28 09 347 in der Größenordnung von 2,0 kg/m2 liegen soll. Erfindungsgemäß weist die schalldämmende Schwerschicht eine Mindest-Flächenmasse von 2,0 kg/m2 auf. Zur wirksamen Flächenmasse wird die Teppichmasse addiert.
  • Ein bevorzugtes Material für die Schichten mit niedrigem bzw. hohem Strömungswiderstand sind Schaumstoffe, vorzugsweise geschnittene Schaumstoffe. Es ist bei einer Abwandlung jedoch auch möglich, die geschichteten Schäume durch Vliese oder ähnliche textile Materialien mit gleichen akustischen Eigenschaften zu ersetzen. Auch der Teppich kann durch beliebige Textil- oder Kunststoff- Fasergewirke ersetzt werden. Bei entsprechender Bemessung dieser anderen Materialien im Hinblick auf die wirksame Flächenmasse kann dann die sonst erforderliche Schwerschicht entfallen, wenn sie durch die gezielt bemessene Flächenmasse bei adäquater Biegeweichheit der anderen Materialien von der akustischen Wirkung her ersetzt wird.
  • Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß Schichten und Umschichtungen von Materialien mit unterschiedlichem (niedrigem und hohem) Strömungswiderstand Resonanzfrequenz-Verschiebungen in einem solchen Ausmaß ermöglichen, daß zahlreiche Isolationsprobleme auf neuartige Weise bei gleichbleibenden Einbautiefen gelöst werden können.
  • Die Absolutwerte der physikalischen Parameter der einzelnen Schichten können dabei in weiten Bereichen variieren, wobei dem Fachmann eine Anpassung an die jeweilige Problemstellung möglich ist. Wie bereits ausgeführt, können die einzelnen Schichten auch chemisch beliebig aufgebaut sein, solange die erfindungsgemäßen Prinzipien verwirklicht werden.
  • Bei Schaumstoffen sind dabei als Schäume mit hohem Strömungswiderstand z. B. Schäume mit kleinen Poren und relativ hoher Dichte geeignet. Schäume mit niedrigem Strömungswiderstand weisen eine großvolumigere Struktur auf und sind leichter.
  • Als Schäume mit hohem Strömungswiderstand sind auch geschlossenporige Schäume geeignet, während als Schäume mit niedrigem Strömungswiderstand solche geeignet sind, die offenporig sind. In diesem Fall können die Schäume gleiche Dichte aufweisen, vorzugsweise eine Dichte von 25 bis 250 kg/m3, insbesondere von 25 bis 70 kg/m3.
  • Wesentlich ist vielmehr, daß erfindungsgemäß unterschiedliche Strömungswiderstände vorliegen.
  • Für übliche Anwendungen liegen z. B. die Strömungswiderstände der Schichten mit hohem Strömungswiderstand bei mindestens 6 × 106Nsm-4, vorzugsweise bei 6,9 × 106Nsm-4. Andererseits liegen die Strömungswiderstände der Schichten mit niedrigem Strömungswiderstand in einem Bereich von 5 bis 200 × 103Nsm-4, vorzugsweise zwischen 5 und 30 Nsm-4 und insbesondere bei 5,3 × 10³Nsm-4. Das heißt, daß größenordnungsmäßig der höhere Strömungswiderstand etwa hundert bis tausendmal so groß sein soll wie der niedrigere Strömungswiderstand.
  • Die Herstellung der erfindungsgemäßen Teppichteile kann in verschiedener Weise erfolgen. Zum einen ist es selbstverständlich möglich, die einzelnen Schichten der erfindungsgemäßen Teppichteile durch Verkleben zu verbinden. Selbstverständlich können auch nur einzelne Schichten des Schichtaufbaus miteinander verklebt werden, während die anderen z. B. auf eine der nachfolgend beschriebenen Weisen miteinander verbunden sind.
  • Außer Verkleben können die erfindungsgemäßen Teppichteile jedoch auch durch Hinterschäumen oder nach anderen Verfahren der Schaumstoffherstellung erzeugt werden.
  • Diese Verfahren sind in den Patentansprüchen in allgemeiner Form beschrieben, wobei darauf hinzuweisen ist, daß die einzelnen Verfahren untereinander in nahezu beliebiger Form kombiniert werden können.
  • Beim Herstellen der erfindungsgemäßen Teppichteile durch Hinterschäumen in geschlossenen Formen übernimmt die schalldämmende biegeweiche Schwerschicht unterhalb des Teppichs die Funktion einer Sperre, die das Hindurchtreten von Schaum durch den Teppich verhindert. die Schaumstoffschichten können daher in bekannter Weise durch Schäumen in geschlossenen Formen unter Verwendung von Integralschaummaterial hergestellt werden, oder sie können auch in einzelnen Arbeitsgängen durch schrittweises Hinterschäumen und/oder Verkleben vorgefertigter, verformter Teile hergestellt werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, beispielsweise Halbzeuge zu verwenden, die aus dem Teppich der darauffolgenden Schwerschicht sowie ggf. außerdem einer Schaumstoffschicht mit hohem Strömungswiderstand bestehen. Ein solches Halbzeug wird dann in bekannter Weise in eine Form eingegeben und mit leichterem Schaum mit niedrigerem Strömungswiderstand hinterschäumt. Es ist auch eine Umkehrung denkbar, die darin besteht, daß das Halbzeug an Stelle des Schaums mit hohem Strömungswiderstand als dritte Schicht einen Schaum mit niedrigem Strömungswiderstand aufweist und mit einer Schaumsorte hinterschäumt wird, die zu einem Schaum mit hohem Strömungswiderstand führt.
  • Das Ausschäumen kann auch so durchgeführt werden, daß man in eine Hälfte einer offenen Form ein Halbzeug, bestehend aus Teppich und darauffolgender Schwerschicht sowie ggf. einer der Schaumstoffschichten einlegt. In die andere Hälfte wird Schaum über die gesamte Oberfläche der Formhälfte eingespritzt, so daß diese ganzflächig beschichtet ist. Vorzugsweise wird für diesen Verfahrensabschnitt ein langsam schäumender Schwerschaum verwendet. Nachdem eine gewisse Anreaktion abgewartet worden ist, wird sofort anschließend auf diesen Schwerschaum ein Leichtschaumgemisch mit Hilfe einer separaten Maschine gegossen. Auch hierbei wird wieder das Anreagieren abgewartet, und anschließend wird die Form geschlossen, so daß im endgültigen Reaktionsprozeß Teppich, Schwerschicht und Schäume mit verschieden hohem Strömungswiderstand miteinander verbunden werden.
  • Eine weitere Verfahrensvariante besteht darin, daß obere und untere Formhälften unterschiedlich temperiert werden, und daß man an Stelle des bei Polyurethan-Schäumen üblichen chemischen Treibmittels wie z. B. Wasser, ein physikalisches Treibmittel mit niedrigerem Kochpunkt wie z. B. Methylenchlorid (Kochpunkt 40 bis 42°C) verwendet. Die untere Formhälfte wird nunmehr auf eine Temperatur unterhalb des Kochpunkts, im angegebenen Falle auf etwa 20 bis 25°C gebracht, und die obere Formhälfte auf 45 bis 50°C, d. h. auf eine Temperatur oberhalb des Kochpunkts. In der unteren Formhälfte wird der Kochpunkt nicht erreicht, so daß das Methylenchlorid in flüssiger Phase bleibt und durch den entweichenden Dampf mit geringem Dampfdruck nur kleine Poren erzeugt werden, die zu einem Schaum mit relativ hohem Strömungswiderstand führen. Dagegen wird in der oberen Formhälfte der Kochpunkt durch die Beheizung der Formhälfte überschritten, so daß das Methylenchlorid in die Dampfphase übergeht. Hierdurch werden großvolumige Poren erzeugt, die insgesamt zu einer Schaumstruktur mit niedrigem Strömungswiderstand führen. Beim Schließen der Formhälften werden die beiden Schäume miteinander verbunden.
  • Die erfindungsgemäßen Teppichteile können als Formteile ausgeführt werden, wobei jedoch mit Hilfe der angegebenen Verfahren auch eine Ausgestaltung als Platinenteile möglich ist.

Claims (18)

1. Teppichteil zur Schallisolation, insbesondere in Kraftfahrzeugen, aus einem Teppich und einer darunter angeordneten oder mit dem Teppich ein einheitliches Ganzes bildenden Schwerschicht und einer darunter angeordneten synthetischen Unterschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschicht aus einer Kombination von Schaumstoff- oder Vliesschichten mit verschiedenen Strömungswiderständen besteht.
2. Teppichteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination von Schaumstoffschichten zwei verschiedene Schaumstoffschichten umfaßt, von denen eine einen niedrigen Strömungswiderstand aufweist und die andere einen hohen Strömungswiderstand aufweist.
3. Teppichteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines tief abgestimmten Masse-Feder- Systems mit hoher Schalldämmung die Reihenfolge der Schichten wie folgt gewählt ist:
a) Teppich,
b) Schwerschicht,
c1) Schaumstoffschicht mit relativ hohem Strömungswiderstand und
c2) Schaumstoffschicht mit relativ niedrigem Strömungswiderstand.

4. Teppichteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines relativ hoch abgestimmten Masse-Feder-Systems mit hoher Schalldämmung die Reihenfolge der Schichten wie folgt gewählt ist:
a) Teppich,
b) Schwerschicht,
c1) Schaumstoffschicht mit relativ niedrigem Strömungswiderstand und
c2) Schaumstoffschicht mit relativ hohem Strömungswiderstand.

5. Teppichteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwerschicht eine biegesteife Schwerschicht ist.
6. Teppichteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schalldämmende Schwerschicht eine Mindest- Flächenmasse von 2,0 kg/m2 aufweist, wobei die Teppich- Flächenmasse der insgesamt wirkenden schalldämmenden Schwerschicht zugeschlagen wird.
7. Teppichteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäume mit unterschiedlichem Strömungswiderstand Schnittschäume sind, die ggf. verformt werden.
8. Teppichteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Formteil ist.
9. Teppichteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Platinenteil ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Teppichteils nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem man ein Halbzeug, bestehend aus dem Teppich und der Schwerschicht in einer geschlossenen Form hinterschäumt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoff-Schichten mit verschiedenem Strömungswiderstand durch kontinuierliche Änderung des Mischungsverhältnisses beim Hinterschäumen gebildet werden.
11. Verfahren zur Herstellung eines Teppichteils nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem man ein Halbzeug, bestehend aus dem Teppich und der Schwerschicht mit einer schalldämmenden Schicht versieht, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbzeug mit der Schwerschicht nach unten auf einen zweischichtigen oder einschichtigen anreagierten, noch nicht ausgehärteten Schaum aufgelegt wird, wobei ggf. eine zweite Schaumstoffschicht auf die Oberfläche des anreagierten Schaumes der ersten Schicht aufgespritzt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man das Halbzeug auf einen noch nicht ausgehärteten zweischichtigen Schaum auflegt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß man den zweischichtigen Schaum dadurch herstellt, daß man beim Verschäumen ein pyhsikalisches Treibmittel verwendet und die untere und obere Formhälfte unterschiedlich beheizt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man einen chemisch einheitlichen Schaum verwendet.
15. Verfahren nach Anspruch 13, oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Bildung der Schicht mit hohem Strömungswiderstand die untere Formhälfte auf eine Temperatur unterhalb des Kochpunktes des physikalischen Treibmittels temperiert und zur Bildung der Schicht mit niedrigem Strömungswiderstand die obere Formhälfte auf eine Temperatur oberhalb des Kochpunktes des verwendeten physikalischen Treibmittels erwärmt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man als physikalisches Treibmittel Methylenchlorid verwendet und die untere Formhälfte auf eine Temperatur von 20 bis 25°C temperiert und die obere Formhälfte auf eine Temperatur von 45 bis 50°C erhitzt.
17. Verwendung eines Teppichteils nach einem der Ansprüche 1 bis 9, als lose und formschlüssig in ein Kraftfahrzeug eingelegtes Schall-Isolationsteil.
18. Verwendung eines Teppichteils nach Anspruch 3 oder 4 zur Schallisolation von Kraftfahrzeug-Fahrgasträumen.
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