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Die Erfindung betrifft ein Schallschutzelement, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Grundkörper und mit wenigstens einem an dem Grundkörper angeordneten Zusatzkörper, der aus einem Material gefertigt ist, das sich von dem Material des Grundkörpers unterscheidet.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem derartigen Schallschutzelement.
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Im Kraftfahrzeugbau, insbesondere im Karosseriebau, sind häufig Hohlräume vorgesehen, beispielsweise aus Leichtbaugründen, die jedoch oft ideale Luftschallwege darstellen, so dass der Luftschall nahezu ungehindert durch die Hohlräume passieren kann. Dadurch kann beispielsweise Schall nahezu ungehindert von einem Motorraum in einen Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs gelangen. Es ist daher bekannt, derartige Hohlräume mit Schallschutzelementen zu versehen, die den Luftschall daran hindern, beispielsweise von dem Motorraum in den Fahrzeuginnenraum zu gelangen. Als wirksam haben sich dabei sogenannte PUR-Weichschaum-Formteile herausgestellt (PUR = Polyurethane).
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So offenbart beispielsweise die deutsche Offenlegungsschrift
DE 33 07 577 A1 ein Schallschutzelement, das eine Schaumstoffschicht aus Polyurethan aufweist. Dabei ist außerdem vorgesehen, eine Dämmschicht zusätzlich aufzubringen, die insbesondere Schwingungen in einem niedrigen Frequenzband dämpfen soll.
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Aus der
DE 32 30 178 A1 ist ebenfalls ein Schallschutzelement mit einem Weichschaum-Formkörper aus Polyurethan bekannt. Der Nachteil der bekannten Materialien für den Grundkörper liegt darin, dass der Grundkörper Wasser aufnehmen und dieses speichern kann. In Fahrzeugbereichen, die wasserzugängig sind, wie beispielsweise im Bereich von Kotflügeln oder Fronthauben, kann es aufgrund der Wasseraufnahme zu Feuchte-Nestern kommen, in denen begünstigt durch Schmutzeintrag und Vibration auch Korrosion auftreten kann. Um dies zu vermeiden, sieht es die
DE 32 30 178 A1 vor, den Grundkörper mit einer einen wasserdichten Film bildenden Schicht, insbesondere Lack, zu versehen. Dies ist einerseits eine leicht durchführbare mögliche Lösung, andererseits können jedoch kleinste Poren oder Beschädigungen der Film-Schicht bedingt durch die Fertigung, die Montage oder aufgrund von Vibrationen im Betrieb, dazu führen, dass Feuchtigkeit in den Grundkörper eindringt und dauerhaft zur Wasseraufnahme führt. Eine ähnliche Lösung wird auch in der
DE 25 56 224 A1 beschrieben.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Schallschutzelement zu schaffen, dass einerseits die Anforderungen an den Schallschutz erfüllt, und andererseits keine Feuchtigkeit aufnimmt.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Schallschutzelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass der Grundkörper aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildet ist und der Zusatzkörper als flexibler Dichtkörper aus einem Elastomer. Dies hat den Vorteil, dass das Schallschutzelement einen Grundkörper aufweist, der von sich aus bereits kein Wasser aufnimmt, so dass zusätzliche Dichtfolien, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, nicht notwendig sind. Durch die Ausbildung des Zusatzkörpers als flexibler Dichtkörper aus Elastomer wird gewährleistet, dass trotz des nunmehr steiferen Grundkörpers das Schallschutzelement sich dennoch gut an Karosserieteilen eines Kraftfahrzeugs verbauen lässt und zu den entsprechend guten Luftschallschutzwerten führt.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Grundkörper aus Polypropylen gefertigt ist. Polypropylen eignet sich beispielsweise insbesondere auch zum Spritzgießen, wodurch eine kostengünstige Herstellung des Grundkörpers gewährleistet ist. Auch lässt sich der Grundkörper dadurch nach dem Urformen durch spanende Bearbeitung an unterschiedlichste Geometrien auf einfache Art und Weise anpassen. Darüber hinaus bietet Polypropylen auch die gewünschte wasserabweisende Eigenschaft des Grundkörpers.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper eine Füllstoffzugabe zur Erhöhung seiner Dichte und damit zur Schallschutzerhöhung aufweist. Durch eine Füllstoffzugabe lässt sich die Schallschutzeigenschaft des Grundkörpers, insbesondere des Polypropylens, auf einfache Art und Weise anpassen beziehungsweise beeinflussen.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass als Füllstoffzugabe Magnetid vorgesehen ist, wodurch die akustischen Eigenschaften des Grundkörpers auf besonders einfache und kostengünstige Art und Weise vorteilhaft beeinflusst werden.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Elastomer ein terpolymerer Elastomer ist. Der Elastomer ist somit als synthetischer Kautschuk ausgebildet, der kostengünstig herstellbar ist und im Betrieb hohen Belastungen standhält, wodurch die Lebensdauer des Schallschutzelementes weiter optimiert wird.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Elastomer ein Ethlyen-Propylen-Dien-Kautschuk ist. Dieses, kurz EPDM genannte Material bietet ebenfalls hervorragende Wasserresistenzeigenschaften bei hoher Flexibilität des Zusatzkörpers beziehungsweise Dichtkörpers. Insgesamt wird dadurch gewährleistet, dass sowohl der Grundkörper als auch der Zusatzkörper unempfindlich auf Feuchtigkeit reagieren und das Schallschutzelement als solches als wasserfest bezeichnet werden kann. Vorzugsweise ist der Elastomer ein EPDM-Schaum, so dass er leicht herstellbar und formbar ist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Dichtkörper wenigstens einen Dichtvorsprung, insbesondere wenigstens eine Dichtlippe, beispielsweise zum Bilden eines Dichtprofils aufweist. Durch das Vorsehen wenigstens eines Dichtvorsprungs lässt sich die Dichtwirkung des Schallschutzelementes an dem Zusatzkörper auf einfache Art und Weise optimieren. Insbesondere wird das Dichtprofil in Abhängigkeit von dem Anwendungszweck und dem zur Verfügung stehenden Bauraum gewählt. Liegt der Dichtvorsprung oder die Dichtlippe im Betrieb an einem Karosserieteil an, kann sich dieser/diese elastisch verformen, wodurch beispielsweise auch verhindert wird, dass sich Schwingungen von der Karosserie auf das Schallschutzelement übertragen.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Dichtelement wenigstens einen geschlossenen Hohlkörper aufweist. Der geschlossene Hohlkörper erhöht die Flexibilität des Dichtelementes und sorgt gleichzeitig auch für eine verbesserte Schallschutzeigenschaft des Schallschutzelementes. Vorzugsweise ist der Hohlkörper dazu mit einem Gas, insbesondere mit Luft gefüllt.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 zeichnet sich durch wenigstens ein erfindungsgemäßes Schallschutzelement aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Schallschutzelement an mindestens einem Karosserieteil des Kraftfahrzeugs, insbesondere an einem Kotflügel des Fahrzeugs angeordnet ist, um dort trotz einer gegebenenfalls auftretenden Feuchtigkeit sicher seine Schallschutzwirkung zu entfalten und eine hohe Lebensdauer zu gewährleisten.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Dazu zeigen:
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1 ein Kraftfahrzeug mit Schallschutzelementen in einer vereinfachten Darstellung,
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2 bis 4 verschiedene Ausführungsbeispiele der Schallschutzelemente in jeweils einer Querschnittsdarstellung.
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1 zeigt in einer vereinfachten Darstellung ein Kraftfahrzeug 1, das mehrere Karosserieteile, wie insbesondere einen Kotflügel 2 aufweist. Dem Kotflügel 2 sind dabei vorliegend zwei Schallschutzelemente 3 und 4 zugeordnet, die in 1 explosionsartig außerhalb des Kraftfahrzeugs 1 dargestellt sind. Die beiden Schallschutzelemente sind im verbauten Zustand zwischen dem Kotflügel 2 und einem weiteren Karosserieelement angeordnet, um jeweils einen Hohlraum zu verschließen, durch welchen ansonsten Luftschall, insbesondere von einem Motorraum 5 des Kraftfahrzeugs 1 in einen Fahrzeuginnenraum 6 des Kraftfahrzeugs 1 gelangen könnte. Die Schallschutzelemente 3, 4 sind dazu ausgebildet, diese jeweiligen Hohlräume dicht abzuschließen und das Weiterleiten von Luftschall zu verhindern.
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Die Schallschutzelemente 3, 4 weisen jeweils einen Grundkörper aus Polypropylen, sowie zwei einander an dem Grundkörper gegenüberliegend angeordnete flexible Dichtkörper auf, die mit dem Karosserieteil des Kraftfahrzeugs 1 in Anlagekontakt stehen und den jeweiligen Hohlraum abdichten. In 2, 3 und 4 sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele der Schallschutzelemente 3, 4 anhand eines Querschnitts entlang der Linie A-A durch das Schallschutzelement 4 beispielhaft für beide Schallschutzelemente 3, 4 dargestellt.
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2 zeigt gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel einen Grundkörper 7 des Schallschutzelementes 4, der einen länglichen Querschnitt aufweist. An seinen beiden seitlichen Enden ist der Grundkörper 7 mit jeweils einem Dichtelement 8 beziehungsweise 9 versehen. Die Dichtkörper 8, 9 sind elastisch verformbar ausgebildet und aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk – kurz EPDM – gefertigt. Die Dichtkörper 8, 9 decken die Enden des Grundkörpers 7 ab und weisen mehrere Hohlräume 10 auf, die die Flexibilität der Dichtkörper 8, 9 erhöhen. Zweckmäßigerweise erstrecken sich die Dichtkörper 8, 9 über die gesamte Länge des jeweiligen Schallschutzelementes 3, 4. Durch die Ausbildung des Grundkörpers 7 aus Polypropylen und der Dichtkörper 8, 9 aus EPDM wird insgesamt jeweils ein Schallschutzelement 3 beziehungsweise 4 geboten, das kein Wasser aufnimmt und insofern im Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 auch in einer feuchten Umgebung kein Wasser speichert. Durch den Grundkörper 7 mit hoher Bauteilmasse, der von den mehreren weichen beziehungsweise flexiblen Dichtkörpern 8, 9 umgeben ist, die als akustische Dichtung wirken, wird eine hohe Luftschalldämmung gewährleistet. Gleichzeitig lassen sich die Schallschutzelemente 3, 4 durch die vorteilhafte Ausbildung, insbesondere durch die weichen, flexiblen äußeren Dichtköper 8, 9 gut verbauen. Durch die vorteilhafte Materialwahl sind die Schallschutzkörper 3, 4 insbesondere im Nassbereich einsetzbar. Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel hat außerdem den Vorteil, dass durch die Dichtkörper 8, 9 jeweils eine durchgehende zur Anlage dienende Kontaktfläche 8‘ beziehungsweise 9‘ aufweisen, durch die ein besonders guter Kontakt mit den Karosserieteilen des Kraftfahrzeugs 1 gewährleistet wird.
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3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, wobei im Folgenden im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel eingegangen werden soll. Insbesondere unterscheidet sich das zweite Ausführungsbeispiel der 3 von dem aus 2 dahingehend, dass die Dichtkörper 8, 9 nicht einen Vorsprung mit mehreren Hohlräumen 10, sondern mehrere Vorsprünge 11 mit jeweils einem Hohlraum 10 aufweisen. Die Vorsprünge 11 sind dabei – im Querschnitt gesehen – ringförmig ausgebildet und bieten dabei mehrere Anlagestellen für das jeweilige Karosserieteil. Die Vorsprünge 11 sind dabei zu benachbarten Vorsprüngen jeweils beabstandet angeordnet, wodurch insbesondere eine besonders flexible und anpassungsfähige Ausführungsform der Dichtkörper 8, 9 realisiert wird.
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Das dritte Ausführungsbeispiel gemäß 4 unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen darin, dass die Dichtkörper 8, 9 jeweils mehrere Vorsprünge in Form von Dichtlippen 12 aufweisen, die von dem Grundkörper 7 abstehen und ebenfalls zur Anlage an dem jeweiligen Karosserieteil dienen. Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist bei dem Ausführungsbeispiel von 4 kein Hohlraum in dem jeweiligen Dichtkörper 8 oder 9 vorgesehen, wobei dies gemäß einem alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls möglich wäre. Die Anzahl der Hohlräume 10 sowie der Vorsprünge 11 beziehungsweise Dichtlippen 12 ist selbstverständlich variabel und in Abhängigkeit von dem jeweiligen Einsatzzweck zu wählen. 4 zeigt beispielsweise eine alternative Ausführungsform mit Dichtkörpern 8, 9, die anstatt zwei Dichtlippen 12 jeweils drei Dichtlippen 12 aufweisen, wobei diese Alternative in 4 lediglich gestrichelt angedeutet ist.
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Der Grundkörper 7 kann grundsätzlich durch Spritzguss hergestellt werden. Die Dichtkörper 8, 9 sind zweckmäßigerweise aus EPDM-Schaum gefertigt, der eine besonders hohe Elastizität und eine hohe Luftschalldämmung aufweist, bei gleichzeitiger Wasserresistenz. Die Dichte des Materials des Grundkörpers 7 kann gegebenenfalls durch eine Füllstoffzugabe beispielsweise Magnetid (Fe3O4) erhöht werden, um die akustischen Eigenschaften des Schallschutzelementes 3 beziehungsweise 4 zu optimieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3307577 A1 [0004]
- DE 3230178 A1 [0005, 0005]
- DE 2556224 A1 [0005]