DE1472020A1

DE1472020A1 - Schallisolierende Wand

Info

Publication number: DE1472020A1
Application number: DE19651472020
Authority: DE
Inventors: Warnaka Glenn E
Original assignee: Lord Corp
Current assignee: Lord Corp
Priority date: 1964-12-21
Filing date: 1965-12-13
Publication date: 1970-02-26
Also published as: GB1107310A; US3298457A

Description

^U7202° München, den

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^{L 25}° * Dr.Hk/Di

I V.

LORD CORPORATION in Erie, Pa,, V. St. A.

Schallisolierende Wand

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, um Metallwände gegen einen großen Bereich von Schallschwingungen zu isolieren. Sie ist insbesondere auf den Schutz der Blechwände von Gehäusen für empfindliche elektronische und elektromechanische Vorrichtungen gegen die Einwirkung starker Schallfelder aus der Umgebung anwendbar. Kräftige Schallwellen mit einem breiten Spektrum durchdringen leicht die meisten normalen Blechgehäuse, so daß diese als akustisch durchlässig angesehen werden können. Ein Grund für diese Durchlässigkeit liegt darin, daß die Schallwellen Resonanzschwingungen des Gehäuses selbst induzieren, das dann diese Schwingungen (oft verstärkt) an die innerhalb des Gehäuses befindliche Vorrichtung weiterleitet. Ein weiterer Grund liegt darin, daß die Gehäusewände nicht schwer genug sind, um insbesondere Schallwellen tiefer Frequenzen wirksam abzusperren. Der Schallwiderstand hängt bekanntlich von der Dichte des Materials ab.

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Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, eine Auflage für ί

Blechwände zu entwickeln, die einen wirksamen SeteLlschutz nicht nur in dem Resonanzbereich des Gehäuses, sondern

auch bei anderen Frequenzen bietet. . ;

Die erfindungsgemäße schallisolierende Wand mit einem Blechträger, dessen eine Oberfläche einem starken Schallfeld ausgesetzt ist, ist gekennzeichnet durch eine erste, an dieser Oberfläche haftende Schicht aus verhältnismäßig steifem viskoelastischem Dämpfungsmaterial, dessen Elastizitätsmodul wesentlich geringer als derjenige des Trägerblechs ist, eine zweite, an der Außenseite der ersten Schicht haftende Schicht aus verhältnismäßig weichem und nachgiebigem Material, dessen Elastizitätsmodul wesentlich geringer als derjenige des Dämpfungsmaterials der ersten Schicht ist, und ein in der zweiten Schicht verteiltes kleinstückiges Material von verhältnismäßig hoher Dichte.

Die erste Schicht dämpft durch Korabination der Dehnung und Pressung des viskoelastischen Materials die Resonanzen des Trägerblechs kräftig. Die zweite, dämpfende Schicht besitzt eine stark nachgiebige träge Masse, welche den Durchgang anderer Schwingfrequenzen, insbesondere der niedrigen Frequenzen sperrt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichung beschrieben. Hierin zeigen

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Fig. 1 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäß behandelten Blechs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 einen entsprechenden Ausschnitt gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Wie die Zeichnung zeigt, haftet an der Außenwand 2 eines Trägerblechs.1, das beispielsweise die Wand eines Gehäuses für empfindliche elektronische Teile darstellt, eine erste Dämpfungsschicht 3 aus viskoelastischem Material, das verhältnismäßig steif ist und dessen Elastizitätsmodul wesentlich kleiner als derjenige des Trägerblechs 1 ist. Es sind verschiedene solche Dämpfungsstoffe bekannt, beispielsweise Asphalt, Wachse, Gummi und gummiartige Kunststoffe, sowie andere Kunststoffe mit hoher mechanischer Hysterese oder hoher innerer Reibung, x-aese Schicht hat eine ausreichende Dicke, die von der Art der zu dämpfenden Schwingungen und den Schwingungseigenschaften des Trägerblechs 1 abhängt, um eine erhebliche Dämpfung des Trägerblechs insbesondere bei dessen Resonanzfrequenzen zu erreichen. Die Dämpfung geschieht vorwiegend"durch Dehnung und Pressung des viskoelastischeh Materials^

An der Außenfläche dieser ersten Dämpfungsschicht haftet eine zweite Schicht 4 aus einem.reeht weichen und nachgiebigen Material, dessen Elastizitätsmodul erheblich kleiner als .derjenige4§τ ersten Schicht ist. Vorzugsweise hat die zweite Schicht eine vernachlässigbare Steifigkeit. Sie kann aus

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": den gleichen oder ähnlichen Stoffen wie die erste Schicht ^r, bestehen, ist jedoch weit weniger steif. Diese Schicht

hat also an sich nur einen geringen Schallwiderstand,

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dient aber als möglichst nachgiebiger Träger für ein

Material hoher Dichte, das in der zweiten Schicht gleichmäßig verteilt oder örtlich konzentriert angeordnet sein kann. Das Material hoher Dichte besteht in beiden Fällen aus Blei, Eisen oder einem anderen Metall oder auch Sand und dgl. Bei gleichmäßiger Verteilung in der zweiten P Schicht ist das Material hoher Dichte vorzugsweise in Form kleiner Teilchen 5 gemäß Fig. 1 verteilt. Handelt es sich dagegen um konzentrierte Ansammlungen in Taschen 6 der zweiten Schicht (Fig. 2), so kann das Material hoher Dichte ' auch in Form entsprechender, in die Taschen passender Aggregate 7 vorliegen. ; :

Die Haftung zwischen der ersten Schicht und dem Trägerblech, sowie zwischen der zweiten und .der ersten Schicht wJLrd durch eine Selbstklebeeigensöhaftdir betreffenden Schichten " oder durch Verwendung bekannter .Bindemittel erreicht.

Durch die Verwendung der beiden getrennten Schichtenkann jeweils das beste Dämpfungsmaterial und daä beste Schallwiderstandsmaterial verwendet werden. Wesentlich ist auch die Reihenfolge der Schichten, denn dadurch,, daß das DämpfungsmateriaT sich unmittelbai* auf der Oberfläche des Trägerblechs befindet und das schwere Material einen

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möglichst großen Abstand davon hat, werden die geringsten Mengen beider Stoffe benötigt. Wenn dagegen die steife Dämpfungsschicht allein so dick gemacht würde, daß sie sowohl die Dämpfung, als auch den Schallwiderstand liefern könnte, so würde die ganze Anordnung zu steif, so daß akustisch erregte Biegewellen mit Schallgeschwindigkeit oder Überschallgeschwindigkeit sich in der Gehäusewand ausbreiten könnten und trotz der hohen Dämpfung des hohen Schallwiderstandes die Wand leicht durchdringen würden. Würde nur eine weiche massive Schicht mit verhältnismäßig geringer Dämpfung auf die Wand aufgebracht^ so ergäbe sich natürlich eine ungenügende Resonanzdämpfung. Würde schließlich die angegebene Reihenfolge der Schichten umgekehrt, so daß die Schallwiderstandsschicht unmittelbar an der Oberfläche des Trägerblechs anhaftet, so wäre die Wirksamkeit der Dämpfungsschicht stark verringert, weil die weiche Widerstandsschicht gegen Querwellen zwischen dem Blech und der äußeren Dämpfungsschicht völlig nachgiebig wäre, so daß die Dämpfungsschicht keine ausreichende Kopplung mit dem Blech hätte.

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Claims

Patentansprüche

1,; Schallisolierende Wand mit einem Trägerblech, dessen eine Oberfläche einem starken Schallfeld ausgesetzt ist, gekennzeichnet durch eine erste, an der betreffenden Oberfläche (2) des Trägerblechs O* haftende Schicht (3) aus verhältnismäßig steifem viskoelastischera Dämpfungsmaterial, dessen Elastizitätsmodul erheblich kleiner als derjenige des Trägerblechs (1) ist, eine zweite, an der Außenfläche der ersten Schicht haftende Schicht (4) aus verhältnismäßig weichem, nachgiebigem Material, dessen Elastizitätsmodul erheblich kleiner als derjenige des Dämpfungsmaterials der ersten Schicht ist, und ein in der zweiten Schicht verteiltes kleinstückiges Material (5, 7) verhältnismäflig hoher Dichte.

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2. Wand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kleinstückige Material gleichmäßig in der ganzen zweiten Schicht verteilt ist,
3· Wand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kleinstückige Material (7) in lokalisierten Taschen (6) der zweiten Schicht konzentriert ist.
4. Wand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das kleinstückige Material mindestens teilweise aus Sand, Blei oder Eisen oder einem Gemisch derselben besteht.
5. Wand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schacht (3) ausreichende Dicke hat, um die Resonanzschwingungen des ·χ_ ügerblechs (1) wirksam zu dämpfen.'
6. Wand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Material der zweiten Schicht (4) eine vernachlässigbare Steifigkeit aufweist. * · ■ ■

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