DE3534690A1 - Selbsttragende schalldaemmplatte - Google Patents

Selbsttragende schalldaemmplatte

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Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer selbsttragenden Schalldämmplatte aus einer Schaumstoffschicht, die auf beiden Seiten durch dünnere Schichten anderen Materials abgedeckt ist.
Derartige Schalldämmplatten werden bspw. im Auto­ mobilbau verwendet, um - unter der Motorhaube ein­ gebaut - die Schallemission des Motors zu verringern. Sie werden jedoch auch in vielen anderen Fällen ein­ gesetzt, in denen die Ausbreitung von Schall ver­ mindert werden soll.
Es sind selbsttragende Bauteile der eingangs genannten Art bekannt, bei denen eine Lage elastischen Schaumstoffes aus Weichpolyurethan besteht, die auf der einen Seite von einer in Form gezogenen, steifen Trägerplatte aus massivem oder geschäumten Material abgedeckt ist und auf der anderen Seite durch eine Decke aus dem gleichen Material oder aus Papier oder aus Kunststoff- oder Metallfolie abgedeckt sein kann (DE-GM 79 11 356).
En derartiges Bauteil ist infolge des hohen Raum­ gewichtes der verwendeten Materialien insgesamt sehr schwer und muß - um die verlangte Eigentragfähigkeit aufzuweisen - eine gewisse Dicke haben, die wiederum das Gewicht des Bauteils erhöht.
Der Erfindung war demgemäß die Aufgabe gestellt, ein derartiges, als Schalldämmplatte dienendes Bauteil möglichst leicht auszubilden, dabei jedoch keine Einbußen an Eigentragfähigkeit und Schallabsorption hinzunehmen.
Sie löst diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale.
Steifer Polyurethan-, Phenol- oder Melaminharzschaum mit sehr geringer Dichte zeichnet sich durch ein äußerst geringes Raumgewicht und eine hohe Eigensteifigkeit aus. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß er auch ein sehr hohes Schallabsorptionsvermögen hat.
Da steifer Polyurethan-, Phenol- oder Melaminharz­ schaum leicht mechanisch verletzbar ist, kann der durch grobe mechanische Einwirkungen (Kratzer usw.) leicht beschädigt werden. Dem beugen die erfindungsgemäß vorgesehenen, mechanisch ausreichend festen Abdeck­ schichten vor. Die durch die hohe mechanische Festigkeit bedingte Formstabilität dieser Abdeck­ schichten führt bei der durch die erfindungsgemäße Anordnung der Schichten erzielten Sandwichbauart zu einer im Hinblick auf das geringe Raum- und Flächen­ gewicht der gesamten Schalldämmplatte überraschenden Steifigkeit und damit zu der verlangten Eigentrag­ fähigkeit.
Den Abdeckschichten kommt somit eine Doppelfunktion zu: sie schützen die mechanisch leicht verletzbare steife Polyurethan-, Phenol- oder Melaminharzschaumschicht vor Beschädigung und sie nehmen in der Sandwichstruktur die durch das Eigengewicht sowie bei Belastung der Platte auftretenden Zug- und Schubkräfte auf und be­ wirken so die Steifigkeit und Eigentragfähigkeit der Schalldämmplatte.
Die Verwendung von luftdurchlässigen Materialien für die Abdeckschichten erlauben es der Luft, unter Wirkung des Schalldruckes in die Schalldämmplatte einzudringen oder sie gar zu durchdringen. Dies ist für die durch Aufzehrung der Schallenergie in der Platte oder in einem belassenen Zwischenraum zwischen der Platte und der durch die Platte abge­ deckten Fläche bewirkten Schallabsorption von aus­ schlaggebender Bedeutung. Die Abdeckschichten bestehen daher erfindungsgemäß aus (Polyurethan-) Weichschaum mit nur ganz dünner, noch luftdurchlässiger Ver­ hautung und/oder aus schon ihrer Natur nach luft­ durchlässigen Faservliesen. So zeichnet sich ins­ besondere das vorgeschlagene Glasfaservlies durch geringes Flächengewicht bei trotzdem großer Dimensionsstabilität und großer Luftdurchlässigkeit aus. Unbrennbarkeit ist dem Werkstoff Glas ohnehin immanent.
Im übrigen kann die Luftdurchlässigkeit der Schall­ dämmplatte durch die Wahl der Dichte und/oder der Porengröße der Schaumstoffschichten beeinflußt und den Erfordernissen angepaßt werden.
Die Verhautung der abdeckenden PU-Schaumschicht hat den Zweck, die Schalldämmplatte gegen Eindringen von Schmutz und Flüssigkeit zu schützen.
Das vorgesehene Kaschieren gewährleistet eine innige Verbindung der Schichten und damit das volle Wirksam­ werden der Sandwichbauweise. Das Kaschieren kann auf beliebige bekannte Art erfolgen, bspw. durch Auf­ bringen eines Sprühklebers, durch wasserlösliche oder lösungsmittellösliche Binder oder auch durch Ein­ bringen einer unter Wärmeeinwirkung schmelzenden und nach Wiedererhärten die Schichten verbindenden Kunststoffolie.
Durch das Formpressen unter erhöhter Temperatur wird die im Rohzustand eher einer Matte entsprechende Schichtkombination in eine formstabile Platte über­ führt. Hierbei wird der Schalldämmplatte nicht nur die erforderliche Kontour gegeben, die durch die Kontour der abzudeckenden Fläche bestimmt wird. Die hierbei entstehenden Sicken, Flächenwinkel, Mulden, Grate usw. erhöhen die Steifigkeit der Platte zu­ sätzlich. Es werden aber auch die Schaumschichten der Platte unter dem Druck der Presse und der Ein­ wirkung der erhöhten Temperatur nicht nur bleibend verformt, sondern auch komprimiert und damit ihre Steifigkeit und Formstabilität ebenfalls erhöht.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. In der Zeichnung sind schematische Querschnitte durch Abschnitte der erfindungsgemäßen Schalldämmplatte dargestellt:
Fig. 1 zeigt die Rohmatte vor dem Formver­ pressen,
Fig. 2 zeigt eine formverpresste Schalldämm­ platte Hauptbestandteil der Schalldämmplatte ist eine Schicht 1 aus steifem Polyurethan-, Phenol- oder Melaminharzschaum, die im unverpressten Zustand ein Raumgewicht von 5 kg/m3 bis 35 kg/m3 und je nach Bedarf (gefordertes Schallschluckvermögen, auszu­ kleidendes Volumen, Abmessungen der Platte usw.) eine Dicke von 5 mm bis 50 mm aufweisen kann.
Auf der in der Zeichnung oberen Seite ist die Poly­ urethan-, Phenol- oder Melaminharzschaumschicht 1 mit einer Abdeckschicht 2 kaschiert, die aus dichtem, aber luftdurchlässigem Material, vorzugsweise aus einem vernetzten Kunststoff-Faservlies mit einem Flächengewicht von 20 g/m2 bis 500 g/m2 besteht. ln manchen Fällen ist es auch vorteilhaft, hierfür eine dünne Kunststoffplatte zu verwenden.
Auf der in der Zeichnung unteren Seite ist die Poly­ urethan-, Phenol- oder Melaminharzschaumschicht 1 mit einer Polyurethan-Weich-Blockschaumschicht 3 kaschiert, die im unverpressten Zustand ein Raum­ gewicht von 10 kg/m3 bis 50 kg/m3 und eine Dicke von etwa 3 mm bis etwa 5 mm aufweisen soll.
Diese PU-Weich-Blockschaumschicht 3 ist auf ihrer frei liegenden Seite so dünn verhautet, daß sie luftdurch­ lässig bleibt. Bei der in der Regel durch Einwirkung erhöhter Temperatur vorgenommenen und mit einem vor­ übergehenden Schmelzen der Oberfläche der Block­ schaumschicht 3 verbundenen Verhautung kann in die entstehende Hautschicht ein dünnes Faservlies, vor­ zugsweise ein Mineral- oder Glasfaservlies mit einem Flächengewicht von etwa 10 g/m2 bis etwa 100 g/m2 eingeschmolzen werden.
Die so vorbereitete Schichtenkombination in Sandwich­ art wird anschließend in einer Presse unter Einwirkung von erhöhter Temperatur von etwa 170 °C bis etwa 230 °C in die vorgesehene Raumform gedrückt. Dabei erweichen die Schichten und erstarren nach Absinken der Tempera­ tur in der beabsichtigten Raumform.
Unter Einwirkung des aufgewendeten Pressendruckes ver­ dichten sich dabei die Schaumstoffschichten 1 und 3 je nach stellenweiser Plattendicke um etwa 15% bis um etwa 70%. So vermindert sich die Dicke der Platte im Bereich der Sicke 5 auf etwa die Hälfte bzw. erhöht sich das Raumgewicht an dieser Stelle 6 auf das Doppelte des Ausgangswertes. lm Bereich 7 beträgt die Verminderung der Dicke bzw. die Erhöhung des Raumge­ wichtes gegenüber dem Ausgangszustand etwa 1/3, im Bereich 8 tritt nur eine geringfügige Veränderung der Dicke und des Raumgewichtes ein.

Claims (11)

1. Selbsttragende Schalldämmplatte aus einer Schaum­ stoffschicht, die auf beiden Seiten durch dünnere Schichten anderen Materials abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoffschicht (1) aus steifem Polyurethan-, Phenol- oder Melaminharz­ schaum sehr geringe Dichte und die beidseitigen Abdeckschichten (2; 3) aus einem Trägermaterial, das dichter als das Material der Schaumstoffschicht (1), aber luftdurchlässig ist, bestehen, wobei die Schichten (1; 2; 3) aufeinander kaschiert und gemeinsam unter hoher Temperatur formverpreßt sind.
2. Schalldämmplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Polyurethan- Phenol- oder Melaminharzschaumschicht (1) im Ausgangszustand ein Raumgewicht von 5 kg/m3 bis 35 kg/m3 und eine Dicke von 5 mm bis 50 mm aufweist.
3. Schalldämmplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die eine der Abdeckschichten (2) aus einer steifen Kunststoffplatte besteht.
4. Schalldämmplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die eine der Abdeckschichten (2) aus einem flexiblen, dimensionsstabilen Flächengebilde besteht.
5. Schalldämmplatte nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Flächengebilde ein vernetztes Faservlies mit einem Flächengewicht von 20 g/m2 bis 500 g/m2 ist.
6. Schalldämmplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die andere Abdeckschicht (3) aus einer auf der Außenseite dünn verhauteten Weich­ polyurethan-Blockschaumschicht im Ausgangszustand mit einem Raumgewicht von 10 kg/m3 bis 50 kg/m3 und einer Dicke von 3 mm bis 5 mm besteht.
7. Schalldämmplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die andere Abdeckschicht (3) aus einem Faservlies mit einem Flächengewicht von 10 g/m2 bis 100 g/m2 besteht.
8. Schalldämmplatte nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die verhautete Außenseite der Weichpolyurethan-Blockschaumschicht (3) ein Faser­ vlies (4) eingeschmolzen ist.
9. Schalldämmplatte nach einem der Ansprüche 5, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Faservlies ein Mineral- oder Glasfaservlies ist.
10. Schalldämmplatte nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Faservlies (4) ein Flächen­ gewicht von 10 g/m2 bis 100 g/m2 aufweist.
11. Schalldämmplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die kaschierten Schichten (1; 2; 3) unter einer Temperatur von 170°C bis 230°C formverpreßt sind.
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