DE102009006166B4

DE102009006166B4 - Verfahren und System zum Herstellen einer Verbundplatte

Info

Publication number: DE102009006166B4
Application number: DE200910006166
Authority: DE
Inventors: Joakim HOLMGREN
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2009-01-26
Filing date: 2009-01-26
Publication date: 2012-12-13
Anticipated expiration: 2029-01-27
Also published as: US20100187039A1; US8083027B2; DE102009006166A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Verbundplatte (2), aufweisend die Schritte:
– Bereitstellen (52) mindestens einer zumindest bereichsweise luftdurchlässigen, Stege aufweisenden Kernschicht (6, 38, 44),
– Bereitstellen (54) mindestens einer zumindest bereichsweise porösen Deckschicht (8, 34, 42),
– Aufbringen (56) eines Klebstoffs (14) auf eine erste Fläche der Kernschicht (6, 38, 44),
– Aufdrücken (58) der Deckschicht (8, 34, 42) auf die erste Fläche der Kernschicht (6, 38, 44) zum Verbinden der Deckschicht (8, 34, 42) und der Kernschicht (6, 38, 44),
– Aufbringen einer von außen auf die Deckschicht (8, 34, 42) gerichteten und durch die Deckschicht (8, 34, 42) und die Kernschicht (6, 38, 44) verlaufenden Luftströmung,
– Ermitteln des Druckabfalls über die Anordnung aus der Kernschicht (6, 38, 44) und der Deckschicht (8, 34, 42) und
– Variieren der Stärke der Luftströmung in Abhängigkeit von der Abweichung des ermittelten Druckabfalls von einem...

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer schalldämmenden Verbundplatte, ein System zum Herstellen einer Verbundplatte, eine Verbundplatte, einen Schalldämpfer sowie ein Flugzeug.
TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Zur Schalldämmung in Fahrzeugen werden häufig schalldämmende Verbundplatten eingesetzt, die im Wesentlichen aus mindestens einer Kernschicht und mindestens einer oder mehreren Deckschichten zum Abdecken der Kernschicht bestehen. Mindestens eine der Deckschichten ist dabei luftdurchlässig und weist einen gewissen Strömungswiderstand auf. Eine weitere Deckschicht kann zur Reflexion von Schall auch luftundurchlässig ausgestaltet sein. Durch entsprechende Gestaltung der Kernschicht und der Deckschichten, was beispielsweise das Vorgeben einer Luftdurchlässigkeit bzw. Porosität umfasst, können Luftwechselströmungen von außen in die Kernschicht hinein und von der Kernschicht nach außen realisiert werden. Die schalldämmende Wirkung erfolgt unter anderem dadurch, dass beim Durchströmen des porösen Materials einer Deckschicht ein Teil der Schallenergie in Wärme umgewandelt wird. Zum Erreichen einer genau definierten Schalldämmwirkung und insbesondere eine Anpassung an das zu erwartende Frequenzspektrum der Lärmquelle, ist das Abstimmen des Strömungswiderstands mindestens einer Deckschicht und des Kernmaterials notwendig.
Beispielsweise werden in DE 37 20 371 A1 , DE 10 2006 023 294 A1 und WO 2007/135085 A1 Verbundplatten gezeigt, die jeweils aus mindestens einer Kernschicht bestehen und mit mindestens einer porösen oder perforierten Deckschicht ausgestattet sind.
DE 41 31 394 A1 offenbart ein Verbundschalldämmmaterial mit mehreren Schichten, die miteinander verpresst werden.
DE 602 10 069 T2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoff auf eine zellförmige Oberfläche.
DE 696 03 991 T2 offenbart Verfahren zum Herstellen eines Isolieraufbaus, bei dem eine Faserplatte mit Klebemittel versehen wird und eine Druckdifferenz über der Platte erzeugt wird, um einen Teil des Klebstoffs in die Platte zu pressen.
NL 8105312 A zeigt ein Verfahren zum Verbinden zweier Objekte, bei dem ein flüssiger Klebstoff auf mindestens eine der zu fügenden Oberflächen aufgebracht wird und Druckluft zum Zusammenhalten der zu verbindenen Schichten eingesetzt wird.
DE 1 292 546 A offenbart ein Verfahren zum kontinuierlichen Anbringen von Verkleidungen auf Platten, bei dem Druckluft zum Andrücken und Trocknen bzw. zur Polymerisation eines Klebemittels eingesetzt wird.
Schließlich offenbart US 2007/0227815 A1 eine schalldämmende Platte mit einer porösen Schicht sowie ein Herstellverfahren, wobei die Platte einen angepassten, mit einer Vorrichtung verifizierten Luftwiderstand aufweist.
Es ist im Stand der Technik verbreitet, solche schalldämmenden Verbundplatten derart herzustellen, dass eine Kernschicht bereitgestellt und mit Klebstoff versehen wird, wobei anschließend zumindest eine Deckschicht auf die mit Klebstoff versehene Fläche der Kernschicht aufgedrückt wird. Nach Aushärten des Klebstoffs sind die Deckschicht und die Kernschicht fest zu einer Verbundplatte miteinander verbunden. Problematisch beim Verkleben der Deckschicht ist allerdings, dass sich durch das Aufdrücken der Deckschicht Klebstoff auch an Stellen der Deckschicht ansammelt, die nicht direkt mit der Kernschicht verbunden sind. Beispielhaft könnte die Kernschicht eine Wabenzellenstruktur aufweisen, wobei die einzelnen Wabenzellen durch Wabenzellwände (im folgenden auch „Stege” genannt) voneinander getrennt sind. Die Deckschicht sollte sich idealerweise nur direkt über den Stegen mit Klebstoff verbinden, allerdings ist zu beobachten, dass sich der Klebstoff von diesen Stegen zu benachbarten Bereichen der Deckschicht hin ausbreitet und dadurch die porös oder perforiert ausgeführte Deckschicht zumindest teilweise verstopft. Dadurch wird eine Anpassung der strömungsmechanischen Eigenschaften der hergestellten Verbundplatte an das zu erwartende Frequenzspektrum der Lärmquelle erschwert. Es kann bei einer auf diese Weise gefertigte Verbundplatte nicht präzise vorhergesagt werden, welcher Anteil der Deckschicht durch Klebstoff verstopft ist und welchen Strömungswiderstand die Deckschicht demnach aufweist.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es kann als eine Aufgabe der Erfindung angesehen werden, ein Verfahren zum Herstellen einer schalldämmenden Verbundplatte vorzuschlagen, bei dem vorgegebene schalldämmende Eigenschaften der Verbundplatte präzise erreicht werden können. Es ist ferner als eine Aufgabe der Erfindung anzusehen, ein System vorzuschlagen, das eine Herstellung einer schalldämmenden Verbundplatte mit präzisen schalldämmenden Eigenschaften wiederholbar bewerkstelligen kann. Ferner ist eine Aufgabe der Erfindung, eine schalldämmenden Verbundplatte mit präzise vorgegebenen schalldämmenden Eigenschaften vorzuschlagen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Verbundplatte vorgeschlagen, bei dem ein Klebstoff auf eine erste Fläche einer bereitgestellten, zumindest bereichsweise luftdurchlässigen Kernschicht aufgebracht wird, anschließend eine zumindest bereichsweise luftdurchlässige Deckschicht auf die erste Fläche der Kernschicht aufgedrückt wird und sodann eine von außen auf die Deckschicht gerichtete und durch die Deckschicht und die Kernschicht verlaufende Luftströmung aufgebracht wird.
Durch eine derart ausgerichtete Luftströmung kann verhindert werden, dass Klebstoff übermäßig an der Deckschicht akkumuliert wird, was ansonsten zu einer teilweisen Verstopfung der Deckschicht führen würde. Der zwischen der Kernschicht und der Deckschicht befindliche Klebstoff wandert durch die Luftströmung in eine von der Deckschicht abgewandte Richtung in die Kernschicht hinein.
An dieser Stelle sei beispielhaft angenommen, dass die Kernschicht aus einem Wabenzellenmaterial gebildet ist und an Stegen zur Begrenzung der Wabenzellen Klebstoff aufweist. Die auf die Kernschicht aufzuklebende Deckschicht würde demnach mit den Stegen in Verbindung zu bringen sein. Da derartige Stege üblicherweise relativ schmal sind, ist die jeweilige mit Klebstoff versehene Kontaktfläche relativ gering, so dass sich Klebstoff auch an den Seitenflächen der Stege befindet und durch Adhäsions- bzw. Kapillarkräfte leicht in die poröse Deckschicht seitlich ausfließt. Durch das erfindungsgemäße Aufbringen der Luftströmung kann dieses seitliche Ausfließen von Klebstoff in die Deckschicht verringert werden, so dass die mit Klebstoff beaufschlagte Fläche der Deckschicht reduziert wird. Die Luftströmung wirkt derart auf den Klebstoff, dass zumindest teilweise die Adhäsions- bzw. Kapillarkräfte ausgeglichen werden und sich der Klebstoff mehr in Richtung der Kernschicht ausbreitet, so dass folglich der Anteil der Deckschicht, der durch Klebstoff verstopft ist, im Vergleich zum Stand der Technik geringer ist.
Um eine hohe Präzision der zu erreichenden strömungsmechanischen und damit schalldämmenden Eigenschaften zu erlangen, kann bei vorliegender erfindungsgemäßer Luftströmung der Druckabfall der Luftströmung über der herzustellenden Verbundplatte jederzeit gemessen werden. Dadurch lässt sich jederzeit der momentane Strömungswiderstand der Verbundplatte bestimmen. Folglich liegt bereits vor dem Aushärten des Klebstoffs eine genaue Aussage vor, ob die herzustellende Verbundplatte die vorgegebenen Strömungseigenschaften erreicht, die zur effektiven Schalldämmung erforderlich sind. Ist dies nicht der Fall, kann bei noch nicht ausgehärtetem Klebstoff eine Korrektur an der herzustellenden Verbundplatte durchgeführt werden. Dies könnte dadurch realisiert werden, dass die Stärke der Luftströmung variiert wird. Wäre etwa der momentan festgestellte Strömungswiderstand zu hoch, könnte durch Verstärkung der aufgebrachten Luftströmung der noch fließfähige Klebstoff weiter von der Deckschicht weg befördert werden, so dass der Anteil der von Klebstoff bedeckten Fläche der Deckschicht verringert wird und dadurch entsprechend der Luftwiderstand sinkt. Alternativ zur Variation der Luftströmung oder zusätzlich dazu könnte auch die Temperatur der Luftströmung erhöht werden, um die Viskosität des Klebstoffs zu senken und damit ein Wegfließen des Klebstoffs von der Deckschicht zu begünstigen.
Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird damit die Möglichkeit geschaffen, eine Verbundplatte zur Schalldämmung bereitzustellen, wobei bereits während des Herstellverfahrens der Verbundplatte die vorgegebenen strömungsmechanischen Eigenschaften präzise ermittelt und durch verschiedene Maßnahmen eingestellt werden können. Durch Beaufschlagung der Deckschicht mit einer Luftströmung erfolgt weiterhin ein Anpressen der Deckschicht auf die Kernschicht, so dass hierfür im Idealfall keine weiteren Vorkehrungen getroffen werden müssen.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht auf eine oder wenige Arten von Kernschichten zu beschränken ist und auch jedwede Art von poröser Deckschicht verwendet werden kann. Hauptsächlich ist erforderlich, dass die Kernschicht eine gewisse Luftdurchlässigkeit aufweist, durch die die Kernschicht überhaupt in der Lage ist, mit bekannten auf Luftströmungsmechanismen basierender Schalldämmung beizutragen. Die Kernschicht muss nicht notwendigerweise mechanische Eigenschaften aufweisen, die der Verbundplatte die Eignung zur Konstruktion tragender oder mechanische Lasten aufnehmender Gegenstände verleiht. Die Kernschicht dient im Wesentlichen dazu, als Abstandshalter zwischen einer porösen Deckschicht und einer weiteren porösen oder luftundurchlässigen Deckschicht zu fungieren und ein Ausbreiten von Schall entlang der Verbundplatte zu vermeiden. Die poröse Deckschicht kann weiterhin auf vielfältige Arten realisiert sein, sei es durch ein poröses Metallgeflecht oder Metallfasergewirr, durch perforierte Folien oder dergleichen.
Die Anwendungszwecke einer mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Verbundplatte sind vielfältig, wobei in der vorliegenden Beschreibung zur Vereinfachung beispielhaft auf die Anwendung in Lufteinlässen, Luftauslässen, Luftverteilern und dergleichen verwiesen wird. Im Fall von (Luft-)Einlässen oder Auslässen kann – ohne jedes Mal darauf hinzuweisen – sowohl die Öffnung zur Aufnahme oder Abgabe eines strömenden Mediums gemeint sein, als auch der sich an die Öffnung anschließende und das strömende Medium leitende Kanal. Ohne den Schutzbereich einzuschränken wird ferner auf die vorteilhafte Anwendung von auf erfindungsgemäße Weise hergestellten Verbundplatten zur Schalldämmung in Fahrzeugen und besonders in Flugzeugen eingegangen, wo sie zur Auskleidung von Kabinen, zur Verkleidung von Triebwerksgondeln oder zur Schaffung von schalldämmenden Lufteinlässen für jegliche Systeme oder von Auslässen, beispielsweise als Abgasauslass für ein Hilfstriebwerk („Auxiliary Power Unit”, APU), eingesetzt werden könnten.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, wie voranstehend bereits erläutert, der Druckabfall über die Kernschicht und die Deckschicht bei eingebrachter Luftströmung ermittelt. Dies könnte durch einen Differenzdrucksensor erreicht werden, der von der Verbundplatte aus gesehen zumindest eine Druckmessöffnung stromaufwärts und zumindest eine Druckmessöffnung stromabwärts aufweist. Andererseits können auch mehrere Absolutdrucksensoren eingesetzt werden, deren ermittelte Druckwerte dann voneinander zu subtrahieren sind.
Es ist weiterhin besonders günstig, den momentan ermittelten Strömungswiderstand mit einem vorgegebenen Strömungswiderstand zu vergleichen, um eine Abweichung zu ermitteln. Dadurch ist eine rechtzeitige Anpassung der Verteilung des Klebstoffs zwischen der Deckschicht und der Kernschicht möglich, um die vorgegebenen strömungsmechanischen Eigenschaften zu erlangen.
In einer weiter vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Stärke der Luftströmung in Abhängigkeit von der ermittelten Abweichung des vorgegebenen Strömungswiderstands variiert. Dies bedeutet insbesondere, dass die Stärke der Luftströmung bei zu hohem ermittelten Strömungswiderstand verstärkt wird.
Eine ebenso vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht zur Beeinflussung der Viskosität des Klebstoffs eine Erhöhung der Temperatur der Luftströmung vor, so dass bei ermittelter Abweichung des vorgegebenen Strömungswiderstands überschüssiger Klebstoff von der Deckschicht entfernt werden kann.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Verbundplatte in einem geschlossenen Strömungskanal hergestellt. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Richtung der Luftströmung präzise auf die herzustellende Verbundplatte ausgerichtet werden kann und durch Integration einer Strömungsmaschine – etwa ein Gebläse – das erfindungsgemäße Verfahren zudem energetisch günstig durchgeführt werden kann.
Die Aufgabe wird weiterhin durch ein System zum Herstellen einer Verbundplatte gelöst, wie im unabhängigen Anspruch 7 definiert.
Das erfindungsgemäße System könnte etwa ein Mittel zum Haltern einer Kernschicht und einer mittels Klebstoff auf die Kernschicht aufgedrückten Deckschicht aufweisen. Das erfindungsgemäße System könnte ferner eine Strömungsmaschine zum Aufbringen einer Luftströmung auf die Kernschicht und die Deckschicht umfassen, so dass mit den vorgenannten Maßnahmen eine Aushärtung des Klebstoffs bei gleichzeitiger Erreichung gewünschter strömungsmechanischer Eigenschaften erfolgen kann.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems befinden sich das Mittel zum Haltern sowie die Strömungsmaschine in einem abgeschlossenen Strömungskanal, so dass die Luftströmung ausgerichtet werden kann und durch den geschlossenen Kreislauf energetisch günstig die entsprechende Luftströmung aufgebracht werden kann.
In einer weiter besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems befindet sich eine Einrichtung zum Bestimmen einer Druckdifferenz an der Verbundplatte, so dass jederzeit der Strömungswiderstand der Verbundplatte bestimmt werden kann. Dies könnte bevorzugt durch einen Differenzdrucksensor ausgeführt werden, der einfach oder mehrfach in den geschlossenen Strömungskanal integriert ist. Andererseits wäre es auch denkbar, mehrere Absolutdrucksensoren in den Luftströmungskanal anzuordnen, um aus den ermittelten Absolutdruckwerten eine entsprechende Druckdifferenz bestimmen zu können.
Außerdem könnte das erfindungsgemäße System eine Elektronikeinheit aufweisen, die den Druckabfall über der herzustellenden Verbundplatte mit einem vorbestimmten Wert vergleicht. Alternativ dazu könnte die Elektronikeinheit aus dem ermittelten Druckabfall einen Strömungswiderstand der herzustellenden Verbundplatte ermitteln und mit einem vorgegebenen Strömungswiderstand vergleichen. In Abhängigkeit, von einer ermittelten Abweichung kann die Stärke der Luftströmung variiert werden.
Schließlich könnte das erfindungsgemäße System eine Heizeinrichtung aufweisen, die ein Erhöhen der Temperatur des Luftstroms erlaubt. Die Heizeinrichtung könnte etwa mit der Elektronikeinheit verbunden sein, so dass es bei Überschreiten des vorgegebenen Strömungswiderstands aktiviert wird.
Weiter wird die Aufgabe durch eine Verbundplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den entsprechenden Unteransprüchen zu entnehmen.
Schließlich lösen auch ein Schalldämpfer und ein Flugzeug mit mindestens einer erfindungsgemäßen schalldämmenden Verbundplatte die Aufgabe der Erfindung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es wird darauf hingewiesen, dass Merkmale und Nebeneffekte der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind. Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehungen. In den Figuren stehen ferner gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.
1 zeigt eine Übersicht über eine beispielhafte Verbundplatte.
2 zeigt ein erfindungsgemäßes System zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die 3a und 3b zeigen schematisch die Verteilung des Klebstoffs im Stand der Technik und bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die 4a bis 4c zeigen schematisch die Anwendung einer erfindungsgemäßen Verbundplatte zur Schalldämmung von Leitungen eines Hilfstriebwerks in einem Flugzeug.
In 5 wird ein Flugzeug mit mindestens einer erfindungsgemäßen Verbundplatte gezeigt.
Schließlich zeigt 6 eine Zusammenfassung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Übersicht in 1 zeigte exemplarisch eine Verbundplatte 2, die aus einer festen Abschlussplatte 4, einer Wabenkernschicht 6 und einer porösen Deckschicht 8 aufgebaut ist. Die Kernschicht 6 ist exemplarisch als Wabenkernschicht ausgeführt, bei der sich einzelne Waben 10 zwischen der porösen Deckschicht 8 und der Abschlussplatte 4 erstrecken und durch Stege 12 voneinander separiert sind. Zum Verbinden der Kernschicht 6 mit der Deckschicht 8 wird ein Klebstoff 14 eingesetzt, der sich mit den Stegen 12 und der Deckschicht 8 verbindet.
Wie ersichtlich ist, bedeckt zwar der Klebstoff 14 zumindest einen Teil der Stege 12, lässt allerdings eine Öffnung 16 in jeder Wabe 10 frei, so dass Luft durch die jeweilige Wabe 10 hindurchströmen kann. Durch die poröse Deckschicht 8 eintretender Luftschall kann sich dementsprechend in Richtung der Abschlussplatte 4 erstrecken, wird dort reflektiert und tritt zumindest größtenteils wieder durch die poröse Deckschicht 8 aus. Zum Erreichen genau definierten Schalldämmverhaltens ist ein genaues Erreichen eines vorgegebenen Strömungswiderstands notwendig, was durch die Klebstoff 14 gesäumten Öffnungen 16 zumindest im Stand der Technik schwer zu erreichen ist.
In 2 wird ein erfindungsgemäßes System 18 dargestellt, welches beispielhaft über einen geschlossenen Strömungskanal 20 verfügt, in dem eine Strömungsmaschine 22 angeordnet ist. Diese Strömungsmaschine 22 könnte etwa ein Gebläse, ein Ventilator oder dergleichen sein und ist dazu eingerichtet, eine Luftströmung innerhalb des Strömungskanals 20 zu verursachen.
In dem Strömungskanal 20 sind ferner die Kernschicht 6 und die Deckschicht 8 in einem dafür geeigneten Haltemittel 24 gehaltert. Die Kernschicht 6 ist mit Klebstoff 14 versehen, die Deckschicht 8 ist auf die Kernschicht 6 und den darauf befindlichen Klebstoff 14 aufgedrückt. Durch das Einbringen einer auf die Deckschicht 8 gerichteten Luftströmung mittels der Strömungsmaschine 22 wird der Klebstoff 14 dazu veranlasst, von der Deckschicht 8 in Richtung des Innern der Kernschicht 6 zu wandern. Dadurch wird der von Klebstoff 14 beaufschlagte Anteil der Oberfläche der Deckschicht 8 reduziert, solange der Klebstoff 14 fließfähig und noch nicht ausgehärtet ist. Die Luftdurchlässigkeit der Deckschicht 8 kann dabei durch Erhöhen des luftdurchlässigen Anteils der Fläche gesteigert werden.
Ein weiterer Vorteil der Beaufschlagung der miteinander zu verklebenden Schichten 6 und 8 besteht darin, dass die Deckschicht 8 auf den Klebstoff 14 gedrückt wird, der sich auf der Kernschicht 6 befindet.
Besonders vorteilhaft ist die Integration eines Sensors 26, der dazu eingerichtet ist, die Druckdifferenz über der Verbundplatte 2 während des Aufbringens der Luftströmung zu messen. Der Sensor 26 könnte beispielsweise als Differenzdrucksensor ausgeführt sein, der die Druckdifferenz zwischen beiden Seiten der Verbundplatte 2 ermittelt. Durch Kenntnis der Druckdifferenz und Kenntnis der Strömungsparameter der aufgebrachten Luftströmung, beispielsweise des Volumenstroms und der von der Luftströmung durchsetzten Fläche des Strömungskanals 20, kann der Strömungswiderstand der Verbundplatte 2 ermittelt werden.
Diesbezüglich ist denkbar, eine Elektronikeinheit 28, die als Steuergerät, Rechengerät, Computer oder dergleichen in das System 18 zu integrieren, die nicht nur den momentanen Strömungswiderstand der Verbundplatte 2 ermitteln, sondern auch den Luftdurchsatz durch die Strömungsmaschine 22 regeln kann, sollte der Strömungswiderstand der Verbundplatte 2 von einem vorgegebenen Strömungswiderstand abweichen. Hierfür ist die Elektronikeinheit 28 mit dem Sensor 26 über entsprechende Daten- oder Signalleitungen gekoppelt und könnte ferner Mittel aufweisen, die zum Ansteuern der Strömungsmaschine 22 geeignet sind. Beispielsweise könnte dies eine Leistungselektronik sein, die einen elektrisch angetriebenen Verdichter entsprechend ansteuern kann.
Zusätzlich ist eine Heizeinrichtung 23 in den Strömungskanal 20 integriert, die dazu eingerichtet ist, die von der Strömungsmaschine 22 verursachte Luftströmung in ihrer Temperatur zu erhöhen. Bevorzugt ist die Heizeinrichtung mit der Elektronikeinheit 28 verbunden, so dass bei festgestellter Abweichung von einem vorgegeben Druckabfall oder von einem vorgegebenen Strömungswiderstand die Viskosität des Klebstoffs entsprechend beeinflusst werden kann.
Zur Ermittlung der Temperatur der Luftströmung ist ferner ein Temperatursensor 25 in den Strömungskanal 20 integriert, mit Hilfe dessen etwa über vordefinierte Kennlinien die Temperatur der Luftströmung in Abhängigkeit der Abweichung von einem einzustellenden Strömungswiderstand variiert werden könnte.
Das erfindungsgemäße System 18 erlaubt das Herstellen einer Verbundplatte 2 mit präzisen vorgegebenen strömungsmechanischen Eigenschaften, was durch den Zusammenhang in den folgenden 3a und 3b anschaulich, dargestellt wird.
In 3a ist ein Ausschnitt einer Deckschicht 8 gezeigt, die auf einem exemplarisch herausgestellten Steg 12 der Kernschicht 6 aufliegt. Zwischen der Deckschicht 8 und dem Steg 12 befindet sich Klebstoff 14, der sich auf der Deckschicht 8 ausgebreitet hat und in die poröse Deckschicht 8 eingedrungen ist, wobei der Steg 12 in den Klebstoff 14 eingetaucht ist. Es wird deutlich, dass eine relativ große Fläche um den Steg 12 herum auf der Deckschicht 8 mit Klebstoff versehen ist, der die Luftdurchlässigkeit der Deckschicht 8 zumindest einschränkt und nicht präzise vorhersagbar macht.
Bei einsetzender Luftströmung durch das erfindungsgemäße System 18 bzw. bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wandert der Klebstoff 14 von der Deckschicht 8 ab und breitet sich unter Einnahme einer strömungsmechanisch günstigen Form mehr auf dem Steg 12 aus. Die in Beschlag genommene Fläche der Deckschicht 8 ist dementsprechend deutlich geringer als ohne einwirkende Luftströmung, wie in 3a gezeigt. Durch die Luftströmung kann dementsprechend die Luftdurchlässigkeit der Deckschicht 8 aufrechterhalten werden.
Bei entsprechender Zusammensetzung des Klebstoffs kann die Viskosität durch Beaufschlagung mit Wärme durch die Heizeinrichtung 23 gesenkt werden, wodurch die Anpassung des Strömungswiderstands weiter vereinfacht wird.
Als einer von vielen möglichen Anwendungszwecken wird in den 4a bis 4c dargestellt, dass aus einer mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Verbundplatte 2 auch ein kanalartiger Schalldämpfer zur Dämmung von Geräuschen hergestellt werden kann. Beispielhaft ist hier zunächst ein schalldämmender Lufteinlass 30 gezeigt, der beispielsweise zur Versorgung eines Hilfstriebwerks 32 eines Flugzeugs mit Luft verwendet werden kann. Der Querschnitt eines derartigen Lufteinlasses 30 könnte, wie in 4c gezeigt, rechteckig ausgeführt sein, wobei die Innenseiten 34 des Lufteinlasses 30 als poröse Deckschicht ausgeführt sind, die Außenseiten 36 als feste Schall reflektierende Abschlussplatten und der dazwischen liegende Raum 38 als Kernschicht, die zum Verhindern einer Schallausbreitung innerhalb der Verbundplatten Wabenzellen aufweist.
Bei Auswahl geeigneter Materialien für die einzelnen Schichten könnte die erfindungsgemäße Verbundplatte 2 auch als schalldämmender Abgasauslass 40 etwa für das Hilfstriebwerk 32 verwendet werden. Lediglich beispielhaft wird in 4c der mögliche kreisförmige Querschnitt eines derartigen Abgasauslasses 40 gezeigt. Die Innenseite 42 ist beispielhaft als poröse Deckschicht realisiert, die auf eine Kernschicht 44 aufgeklebt ist, die wiederum durch äußere Abschlussplatten 46 geschlossen ist.
Es versteht sich, dass jedwede Arten von Verbundplatten mit einer porösen oder sonst wie luftdurchlässigen Kernschicht und zumindest einer porösen Deckschicht durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt werden können und für verschiedenste schalldämmende Produkte verwendet werden können, die sich weder auf die Schalldämmung von Luft durchströmten Objekten oder auf die Schalldämmung innerhalb von Räumen, noch auf die Anwendung in Fahrzeugen oder speziell Flugzeugen beschränkt.
In 5 wird ein Flugzeug 48 gezeigt, das mit mindestens einer erfindungsgemäßen Verbundplatte 2 ausgestattet ist, beispielsweise zur Schalldämmung eines Lufteinlasses 30 eines Hilfstriebwerks, zur Schalldämmung eines Abgasauslasses 40 eines Hilfstriebwerks, als innere oder äußere Triebwerksgondelverkleidung 50, zur Innenverkleidung einer Kabine und dergleichen. Lufteinlässe, Luftauslässe oder Abgasauslässe können bei entsprechender mechanischer Auslegung durch auf erfindungsgemäße Weise hergestellte Verbundplatten selbst gebildet oder von ihnen verkleidet sein.
Schließlich stellt 6 das erfindungsgemäße Verfahren zusammenfassend schematisch dar. Nach Bereitstellen 52 einer zumindest bereichsweise luftdurchlässigen Kernschicht 6, Bereitstellen 54 einer zumindest bereichsweise porösen Deckschicht 8 und Aufbringen 56 von Klebstoff 14 auf eine erste Fläche der Kernschicht 6 wird die poröse Deckschicht 8 auf den Klebstoff 14 der Kernschicht 6 aufgedrückt 58. Anschließend wird die Anordnung aus Deckschicht 8 und Kernschicht 6 mit einer Luftströmung beaufschlagt 60. Nach Messen 62 von Zustandsgrößen der Luftströmung, d. h. Druckabfall und/oder Temperatur und optional nachfolgender Ermitteln 64 eines momentanen Strömungswiderstands kann eine Abweichung des Druckabfalls bzw. des Strömungswiderstands gebildet werden 66, was zur Variation 68 der Stärke der Luftströmung und/oder zur Variation 70 der Temperatur durch Ändern der Heizleistung der Heizeinrichtung 23 führt.
Es ist nach Durchlaufen der vorgenannten Verfahrensschritte selbstverständlich möglich, auf der anderen Seite der Kernschicht eine weitere poröse Deckschicht 8 anzuordnen, in dem die Verfahrensschritte für diese weitere Deckschicht 8 erneut durchgeführt werden. Alternativ dazu kann nach Aufbringen einer Deckschicht 8 auch ein Kleben einer festen Abschlussplatte 4 erfolgen, wobei die Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte bei einer nicht luftdurchlässigen Abschlussplatte 4 nicht notwendig sind.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „aufweisend” keine anderen Elemente ausschließt und „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließt. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Bezugszeichenliste

2: Verbundplatte
4: Abschlussplatte
6: Kernschicht
8: Deckschicht
10: Wabe
12: Steg
14: Klebstoff
16: Öffnung
18: System
20: Strömungskanal
22: Strömungsmaschine
23: Heizeinrichtung
24: Haltemittel
25: Temperatursensor
26: Sensor
28: Elektronikeinheit
30: Lufteinlass
32: Hilfstriebwerk
34: Deckschicht
36: Abschlussplatte
38: Kernschicht
40: Abgasauslass
42: Deckschicht
44: Kernschicht
46: Abschlussplatte
48: Flugzeug
50: Triebwerksgondelverkleidung
52: Bereitstellen Kernschicht
54: Bereitstellen Deckschicht
56: Aufbringen Klebstoff
58: Aufdrücken Deckschicht
60: Aufbringen Luftströmung
62: Messen von Zustandsgrößen
64: Ermitteln momentaner Strömungswiderstand
66: Abweichung ermitteln
68: Variation Stärke der Luftströmung
70: Variation Temperatur

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Verbundplatte (2), aufweisend die Schritte: – Bereitstellen (52) mindestens einer zumindest bereichsweise luftdurchlässigen, Stege aufweisenden Kernschicht (6, 38, 44), – Bereitstellen (54) mindestens einer zumindest bereichsweise porösen Deckschicht (8, 34, 42), – Aufbringen (56) eines Klebstoffs (14) auf eine erste Fläche der Kernschicht (6, 38, 44), – Aufdrücken (58) der Deckschicht (8, 34, 42) auf die erste Fläche der Kernschicht (6, 38, 44) zum Verbinden der Deckschicht (8, 34, 42) und der Kernschicht (6, 38, 44), – Aufbringen einer von außen auf die Deckschicht (8, 34, 42) gerichteten und durch die Deckschicht (8, 34, 42) und die Kernschicht (6, 38, 44) verlaufenden Luftströmung, – Ermitteln des Druckabfalls über die Anordnung aus der Kernschicht (6, 38, 44) und der Deckschicht (8, 34, 42) und – Variieren der Stärke der Luftströmung in Abhängigkeit von der Abweichung des ermittelten Druckabfalls von einem vorgegebenen Druckabfall, während der Klebstoff (14) fließfähig und noch nicht ausgehärtet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei aus dem Druckabfall der Strömungswiderstand der Anordnung aus der Kernschicht (6, 38, 44) und der Deckschicht (8, 34, 42) ermittelt (64) wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stärke der Luftströmung in Abhängigkeit von der Abweichung des momentanen Strömungswiderstands von einem vorgegebenen Strömungswiderstand variiert (68) wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Temperatur der Luftströmung mittels einer Heizeinrichtung in Abhängigkeit von der Abweichung des Druckabfalls von einem vorgegebenen Druckabfall variiert (70) wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Temperatur der Luftströmung mittels einer Heizeinrichtung in Abhängigkeit von der Abweichung des momentanen Strömungswiderstands von einem vorgegebenen Strömungswiderstand variiert (70) wird
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Temperatur der Luftströmung mittels eines Temperatursensors ermittelt wird.
System zum Herstellen einer Verbundplatte (2) mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend: – mindestens ein Haltemittel (24) zum Halter mindestens einer zumindest bereichsweise luftdurchlässigen Kernschicht (6, 38, 44) und mindestens einer zumindest bereichsweise porösen Deckschicht (8, 34, 42), mindestens eine Strömungsmaschine zum Aufbringen einer von außen auf die Deckschicht (8, 34, 42) gerichteten und durch die Deckschicht (8, 34, 42) und die Kernschicht (6, 38, 44) verlaufenden Luftströmung, – mindestens einen Sensor zum Bestimmen des Druckabfalls über der herzustellenden Verbundplatte (2), – mindestens eine Elektronikeinheit (28) zum Vergleichen des ermittelten Druckabfalls und eines vorgegebenen Druckabfalls und/oder zum Vergleichen eines aus dem Druckabfall resultierenden momentanen Strömungswiderstands und eines vorgegebenen Strömungswiderstands und zum Ansteuern der Strömungsmaschine (22) und – mindestens eine mit der Elektronikeinheit (28) verbundene Heizeinrichtung (23) zum Erhöhen der Temperatur der Luftströmung.
System nach Anspruch 7, ferner aufweisend einen die Strömungsmaschine (22), das Haltemittel (24) und die herzustellende Verbundplatte (2) einschließenden Strömungskanal (20).
System nach einem der Ansprüche 7 oder 8, ferner aufweisend mindestens einen Temperatursensor (25) zum Ermitteln der Temperatur der Luftströmung.
Verbundplatte (2) mit mindestens einer zumindest bereichsweise luftdurchlässigen, Stege aufweisenden Kernschicht (6, 38, 44) und mindestens einer zumindest bereichsweise porösen Deckschicht (8, 34, 42), die mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt ist.
Schalldämpfer zum schalldämmenden Leiten von strömenden Gasen, aufweisend mindestens eine Verbundplatte nach Anspruch 10.
Flugzeug mit mindestens einer Verbundplatte nach Anspruch 10.