(12) OPIS PATENTOWY. (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/EP95/03401

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (21 ) Numer zgłoszenia: (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/EP95/03401 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego: , WO96/08812, PCT Gazette nr 13/96 (51) IntCl7 G10K 11/168 G10K 11/172 (54) Warstwowy pochłaniacz fal dźwiękowych (30) Pierwszeństwo: ,DE,G (73) Uprawniony z patentu: FAIST AUTOMOTIVE GmbH & Co. KG, Krumbach, DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 04/97 (72) Twórcy wynalazku: Manfred Roller, Niederstotzingen, DE Klaus Pfaffelhuber, Guenzburg, DE Stefan Lahner, Krumbach, DE Gerhard Koeck, Waltenhausen, DE (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 03/01 (74) Pełnomocnik: Kamiński Zbigniew, KANCELARIA PATENTOWA PL B1 ( 5 7 ) 1. Warstwowy pochłaniacz fal dźwiękowych złożony z układu w przybliżeniu równoległych, cienkich warstw, utrzymywanych w określonej od siebie odległości za pomocą przekładek dystansowych, przy czym cienkie warstwy i przekładki dystansowe pochłaniacza są wykonane z materiałów o różnej sztywności i różnych gęstościach, znamienny tym, że w obszarze przekładek dystansowych (3a i 3b), znajdujących się między warstwami cienkimi (2), utworzone są liczne komory rezonansowe (4). F i g. 4

2 Warstwowy pochłaniacz fal dźwiękowych Zastrzeżenia patentowe 1. Warstwowy pochłaniacz fal dźwiękowych złożony z układu w przybliżeniu równoległych, cienkich warstw, utrzymywanych w określonej od siebie odległości za pomocą przekładek dystansowych, przy czym cienkie warstwy i przekładki dystansowe pochłaniacza są wykonane z materiałów o różnej sztywności i różnych gęstościach, znamienny tym, że w obszarze przekładek dystansowych (3a i 3b), znajdujących się między warstwami cienkimi (2), utworzone są liczne komory rezonansowe (4). 2. Pochłaniacz według zastrz. 1, znamienny tym, że jedną z jego warstw, od strony elementu konstrukcyjnego urządzenia, do którego jest przymocowany, stanowi osłona nośna (1), o stosunkowo dużej masie, przy czym w obszarze przekładki dystansowej (3a i 3b), znajdującej się między tą osłoną nośną (1) a najbliższą cienką warstwą (2), są utworzone komory rezonansowe (4) wypełnione gazem. 3. Pochłaniacz według zastrz. 2, znamienny tym, że jego osłona nośna (1) ma postać misy dostosowanej swym kształtem do kształtu elementu konstrukcyjnego urządzenia, do którego jest przymocowana. 4. Pochłaniacz według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że komory rezonansowe (4) są dostosowane do różnych częstotliwości pochłanianych fal dźwiękowych. 5. Pochłaniacz według zastrz. 1, znamienny tym, że jego przekładki dystansowe (3a) mają postać warstwy materiału. 6. Pochłaniacz według zastrz. 2, znamienny tym, że jego warstwa nośna (1), warstwy cienkie (2) oraz ewentualnie przekładki dystansowe (3a i 3b) są wykonane z włókniny. 7. Pochłaniacz według zastrz. 2, znamienny tym, że jego warstwa nośna (1), warstwy cienkie (2) oraz ewentualnie przekładki dystansowe (3a i 3b) są wykonane z pianki. 8. Pochłaniacz według zastrz. 2, znamienny tym, że jego warstwa nośna (1), warstwy cienkie (2) oraz ewentualnie przekładki dystansowe (3a i 3b) są wykonane z folii. 9. Pochłaniacz według zastrz. 2, znamienny tym, że jego warstwa nośna (1), warstwy cienkie (2) oraz ewentualnie przekładki dystansowe (3a i 3b) są wykonane z tworzywa sztucznego jednej z następujących grup: elastomeru poliuretanowego (PU), poliestru (PET), polipropylenu (PP), polietylenu (PE), kopolimeru akrylonitrylo-butadieno-styrenowego (ABS), poliakry lonitrylu (PAN). 10. Pochłaniacz według zastrz. 6, znamienny tym, że jego warstwa nośna (1), warstwy cienkie (2) oraz ewentualnie przekładki dystansowe (3a i 3b) są wykonane z termoplastu, względnie z duroplastu wzmocnionego włóknem. 11. Pochłaniacz według zastrz. 2, znamienny tym, że jego warstwa nośna (1) oraz cienkie warstwy (2) zawierają włókninę z włókien z tworzyw sztucznych jednej z następujących grup: poliestru (PET), polipropylenu (PP), węgla (C), poliakrylonitrylu (PAN), po liimidu (PI). 12. Pochłaniacz według zastrz. 2, znamienny tym, że jego warstwa nośna (1) oraz cienkie warstwy (2) zawierają włókninę z włókien z tworzyw naturalnych. 13. Pochłaniacz według zastrz. 2, znamienny tym, że jego warstwa nośna (1), warstwy cienkie (2) oraz ewentualnie przekładki dystansowe (3a i 3b) są sprasowane pod wysokim ciśnieniem. 14. Pochłaniacz według zastrz. 2, znamienny tym, że przekładka dystansowa (3a i 3b) stanowi wraz z osłoną nośną (1) oraz korzystnie z cienką warstwą (2) - jednolity element konstrukcyjny. 15. Pochłaniacz według zastrz. 2, znamienny tym, że obrzeże cienkiej warstwy (2) oraz ewentualnie przekładki dystansowe (3a) są przymocowane do krawędzi (la) osłony nośnej (1).

3 Pochłaniacz według zastrz. 1, znamienny tym, że jego zewnętrzna cienka warstwa (5), znajdująca się od strony źródła dźwięków, jest wykonana z folii typu membranowego i pokrywa komory rezonansowe (4). 17. Pochłaniacz według zastrz. 16, znamienny tym, że jego zewnętrzna cienka warstwa (5) jest pokryta od strony źródła dźwięków - warstwą (10) włókniny, względnie pianki. * * * Przedmiotem wynalazku jest warstwowy pochłaniacz fal dźwiękowych złożony z układu w przybliżeniu równoległych, cienkich warstw, utrzymywanych w określonej od siebie odległości, przy czym między tymi warstwami znajduje się przynajmniej jedna przekładka dystansowa, przy czym cienkie warstwy i przekładki dystansowe pochłaniacza są wykonane z materiałów o różnej sztywności i różnych gęstościach. Ochrona środowiska przed zbytnim hałasem wymaga tworzenia efektywnych barier ograniczających przedostawanie się dźwięków do chronionego środowiska. Do tego celu służą pochłaniacze dźwięków zbudowane z materiałów tłumiących, czyli pochłaniających dźwięki. Z niemieckiego zgłoszenia wzoru użytkowego nr DE GM znany jest kształtowy pochłaniacz dźwięków stosowany w obudowach silników spalinowych pojazdów mechanicznych, który złożony jest z warstwy folii i z porowatej warstwy tłumiącej wykonanej z pianki poliuretanowej, przy czym pory warstwy tłumiącej są zamknięte folią poliuretanową. Ponadto z niemieckich opisów patentowych nr nr DE , DE , DE , DE znane są pochłaniacze dźwięków w postaci kształtek pochłaniających dźwięki, wykonanych z pianki polipropylenowej o zamkniętych porach, ze sklejonej włókniny polietylenowej lub z materiałów polimerowych, względnie z porowatej warstwy poliuretanowej, w której pory stanowią rezonatory Helmholtza. Problem tłumienia dźwięków wytwarzanych przez elementy konstrukcji został rozwiązany przez umieszczenie przy ciałach drgających i wytwarzających fale dźwiękowe - pochłaniaczy fal dźwiękowych złożonych z elementów wykonanych z materiałów tłumiących utrzymywanych w określonej od siebie odległości przez przekładki dystansowe. Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki AP nr US znany jest pochłaniacz fal dźwiękowych, składający się z trzech warstw tłumiących, z których dwie pierwsze, licząc od kierunku napływającej fali dźwiękowej, są wykonane z nierdzewnej blachy metalowej, zawierającej pory o średnicy μm, przy czym każda warstwa odbija fale dźwiękowe w kierunku warstwy poprzedniej zwiększając drogę przebywaną przez falę dźwiękową. Poszczególne warstwy tłumiące są wzajemnie oddzielone prostopadłymi do nich plastrowymi strukturami dystansowymi, wykonanymi z taśmy metalowej, które odbijają fale dźwiękowe w kierunku poprzecznym do promieni fali pierwotnej. Pochłaniacz według wynalazku, w którym nie mają zastosowania żadne elementy piankowe z włókniny lub z tworzywa sztucznego, jest przeznaczony do tłumienia fal dźwiękowych o dużej intensywności, obudów urządzeń podlegających działaniu wysokich temperatur, np. stmmieniowych silników lotniczych. Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki AP nr US znany jest tłumik drgań mechanicznych, zwłaszcza metalowej osłony maszyny, złożony z cienkiej i elastycznej warstwy materiału włóknistego, równoległej do powierzchni elementu konstrukcyjnego osłony, oraz z umieszczonych między tą warstwą i elementem konstrukcyjnym grubych i sztywnych elementów dystansowych, prostopadłych do powierzchni elementu konstrukcyjnego. Skuteczność tłumienia drgań mechanicznych jest zależna od grubości warstw i wymiarów elementów dystansowych. Tłumik według tego wynalazku tłumi skutecznie drgania w paśmie około 50 do 5000 Hz, czyli w niewielkim, dolnym zakresie częstotliwości dźwięków słyszalnych. Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki AP nr US znany jest tłumik drgań mechanicznych elementu konstrukcyjnego osłony maszyny, składający się z warstwy sprężystej, przylegającej do tego elementu, z warstwy dystansowej o budowie ulo-

4 wej lub waflowej wykonanej z materiału o dużej sztywności podłużnej i z zewnętrznej warstwy sprężystej. Dzięki optymalizacji kształtu i wymiarów tłumika oraz doborowi materiałów o określonych współczynnikach sprężystości podłużnej (moduł Younga) uzyskuje się skuteczność działania oraz stosunkowo mały ciężar i niski koszt wykonania tłumika. W konstrukcji tego tłumika brak jest jednak komór rezonansowych, które mają decydujące znaczenie dla powstawania drgań gasnących, a tym samym pochłaniania energii fali dźwiękowej. Z francuskiego opisu patentowego nr FR znany jest tłumik fal dźwiękowych, składający się z ułożonych kolejno warstw drewna o właściwościach powstawania rezonansu fal dźwiękowych określonych częstotliwości, przedzielonych płatami materiału sprężystego. Tłumik tego rodzaju, przewidziany do wykorzystania w ściankach działowych i obudowach maszyn, jest z zewnątrz osłonięty warstwami z materiału włóknistego, zwłaszcza azbestu, względnie blachą metalową, przy czym głównym celem jego zastosowania jest izolacja ognioodporna. Tłumik ten nie zawiera ani elementów piankowych, ani komór rezonansowych, mających decydujące znaczenie dla pochłaniania energii fali dźwiękowej. Z francuskiego opisu patentowego nr FR znany jest pochłaniacz fal dźwiękowych, przeznaczony do zastosowania w środowisku wodnym, tłumiący stosunkowo szerokie pasmo drgań o wysokiej częstotliwości od 500 do Hz i złożony z blach metalowych, rozdzielonych elastycznymi płytkami dystansowymi o różnej przenikalności dla fal dźwiękowych o różnych częstotliwościach. Dobór materiału i grubości płytek umożliwia tłumienie fal dźwiękowych o określonym zakresie częstotliwości. W pochłaniaczu tego rodzaju nie mają jednak zastosowania materiały z włókniny, ani folie typu membranowego, ani też komory rezonansowe, które mają decydujące znaczenie dla pochłaniania energii fal dźwiękowych. Zasadnicza różnica między pochłaniaczami fal dźwiękowych, opisanymi w przeciwstawionych opisach patentowych, a pochłaniaczem dźwięków według wynalazku polega na tym, że rozwiązania, według przeciwstawień, działają na zasadzie tłumienia fali dźwiękowej przechodzącej przez pochłaniacz, natomiast komory rezonansowe zastosowane w konstrukcji pochłaniacza dźwięków według wynalazku powodują przekształcenie energii przechodzącej fali dźwiękowej w energię drgań gasnących gazu zawartego w komorze rezonansowej, a tym samym pochłonięcie znacznego udziału procentowego tej energii w czasie przejścia przez pochłaniacz, a co za tym idzie, zwiększoną intensywność tłumienia dźwięków. Ponadto zasadniczą wadą tych wszystkich znanych pochłaniaczy dźwięków jest ich ogromna materiałochłonność, a tym samym odpowiednio wysoki koszt ich wytwarzania. Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji pochłaniacza fal dźwiękowych, który umożliwiałby pochłanianie energii przechodzącej przez niego fali dźwiękowej, a tym samym bardziej intensywne tłumienie dźwięków przy zastosowaniu stosunkowo małego zużycia materiałów. Cel ten zrealizowano w konstrukcji pochłaniacza fal dźwiękowych według wynalazku, który charakteryzuje się tym, że w obszarze przekładek dystansowych, znajdujących się między warstwami cienkimi, utworzone są komory rezonansowe. Jedną z warstw pochłaniacza od strony elementu konstrukcyjnego stanowi korzystnie osłona nośna, przy czym w obszarze przekładki dystansowej, znajdującej się między tą osłoną nośną a najbliższą cienką warstwą są utworzone komory rezonansowe wypełnione gazem. Osłona nożna ma korzystnie postać misy, dostosowanej swym kształtem do kształtu elementu konstrukcyjnego urządzenia, do którego jest przymocowana. Komory rezonansowe pochłaniacza są korzystnie dostosowane do różnych częstotliwości pochłanianych fal dźwiękowych. Przekładki dystansowe pochłaniacza mają korzystnie postać warstwy materiału. Warstwa nośna, warstwy cienkie oraz ewentualnie przekładki dystansowe pochłaniacza są wykonane korzystnie z włókniny, pianki, folii, z tworzywa sztucznego jednej z następujących grup: elastomeru poliuretanowego (PU), poliestru (PET), polipropylenu (PP), polietylenu (PE), kopolimeru akrylonitrylo-butadieno-styrenowego (ABS), poliakrylonitrylu (PAN), ewentualnie z termoplastu, względnie z duroplastu wzmocnionego włóknem i są sprasowane pod wysokim ciśnieniem.

5 Warstwa nośna oraz cienkie warstwy pochłaniacza zawierają korzystnie włókninę z włókien z tworzyw sztucznych jednej z następujących grup: poliestru (PET), polipropylenu (PP), węgla (C), poliakrylonitrylu (PAN), poliimidu (PI) albo też włókninę z włókien z tworzyw naturalnych. Szczególnie korzystną konstrukcję uzyskuje się wówczas, gdy przekładka dystansowa stanowi wraz z osłoną nośną oraz korzystnie z cienką warstwą - jednolity element konstrukcyjny. Obrzeże cienkiej warstwy pochłaniacza oraz ewentualnie przekładki dystansowe są korzystnie przymocowane do krawędzi osłony nośnej. Pochłaniacz według wynalazku jest również korzystnie zaopatrzony w zewnętrzną cienką warstwę, znajdującą się od strony źródła dźwięków, wykonaną z folii typu membranowego, która pokrywa komory rezonansowe, a od strony źródła dźwięków jest pokryta korzystnie warstwą włókniny, względnie pianki. Pochłaniacz fal dźwiękowych według wynalazku charakteryzuje się stosunkowo wysoką efektywnością tłumienia dźwięków przy równoczesnym niewielkim zużyciu materiałów. Ponadto umożliwia on łatwe dostosowanie swej konstrukcji do szczególnie intensywnego tłumienia fali dźwiękowej o częstotliwości odpowiadającej dominującej częstotliwości dźwięków emitowanych przez źródło. Pochłaniacz fal dźwiękowych według wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia układ warstw pochłaniacza dźwięków w przekroju poprzecznym; fig. 2 - pochłaniacz dźwięków złożony z cienkich warstw i przekładek dystansowych w przekroju poprzecznym; fig. 3 - pochłaniacz dźwięków złożony z cienkich warstw membranowych i poprzecznych żeber oraz z zamkniętych między nimi warstw powietrza, w przekroju poprzecznym; fig. 4 - pochłaniacz dźwięków złożony z cienkich warstw membranowych i poprzecznych żeber oraz wypełniających przestrzenie między nimi - przekładek dystansowych, w przekroju poprzecznym; fig. 5 - pochłaniacz dźwięków złożony z cienkich warstw membranowych, ukształtowanych w procesie termoformowania lub prasowania na gorąco oraz wypełniających przestrzeń między nimi warstw powietrza, w przekroju poprzecznym; fig. 6 - pochłaniacz dźwięków złożony z cienkich warstw membranowych oraz z wypełniających przestrzeń między nimi przekładek dystansowych, w przekroju poprzecznym; fig. 7 - pochłaniacz dźwięków złożony z ułożonych na sobie cienkich warstw membranowych, ukształtowanych w procesie termoformowania lub prasowania na gorąco i utworzonych między nimi warstw powietrza, w przekroju poprzecznym; fig. 8 - pochłaniacz dźwięków złożony z cienkich warstw z zagłębieniami, przyspawanych do osłony nośnej, w przekroju poprzecznym; fig. 9 oraz 9a - pochłaniacz dźwięków z osłoną nośną w postaci misy oraz z przekładkami dystansowymi w postaci żeber lub płyt, w przekroju poprzecznym; fig pochłaniacz dźwięków z osłoną nośną w postaci misy oraz z przekładkami dystansowymi wykonanymi z taśmy piankowej, w przekroju poprzecznym, a fig inne rozwiązanie konstrukcji pochłaniacza dźwięków z osłoną nośną w postaci misy i przekładkami dystansowymi z materiału głęboko tłoczonego, pokrytymi cienką warstwą membranową, w przekroju poprzecznym. Figura 1 przedstawia przykład rozwiązania konstrukcyjnego pochłaniacza dźwięków według wynalazku, złożonego z układu równoległych do siebie, cienkich warstw 2, wykonanych z folii, sprasowanej włókniny lub pianki poliuretanowej i oddzielonych od siebie przekładkami dystansowymi 3ą, stanowiącymi stosunkowo grube warstwy powietrza, tworzące płaskie komory rezonansowe 4. Układ ten jest korzystnie zamknięty osłoną nośną 1, stanowiącą warstwę o stosunkowo dużej masie, przymocowaną na przykład do osłony silnika spalinowego. Figura 2 przedstawia podobne rozwiązanie konstrukcyjne pochłaniacza dźwięków, w którym przekładki dystansowe 3 a, między cienkimi warstwami 2, są wykonane z materiału porowatego, pochłaniającego dźwięki, na przykład pianki poliuretanowej lub włókniny. Materiały te poprawiają właściwości tłumienia dźwięku dzięki rezonansowi cząstek powietrza zamkniętych w powietrznych komorach rezonansowych 4, prowadząc do poszerzenia krzywej absorpcji w zakresie częstotliwości bliskich częstotliwościom rezonansowym. Figura 3 przedstawia pochłaniacz dźwięków złożony z cienkich warstw membranowych 2 1 przekładek dystansowych 3a, stanowiących komory powietrzne zamknięte przez poprzeczne

6 przekładki dystansowe 3b, będące rodzajem podpór, ścianek oporowych, względnie żeber, które w korzystnym rozwiązaniu tworzą jednolity element konstrukcyjny z osłoną nośną 1, a równocześnie określają położenie poszczególnych warstw cienkich 2 pochłaniacza. W różnych miejscach pochłaniacza położenie cienkich warstw 2 może być różne, umożliwiając w ten sposób utworzenie komór rezonansowych o różnej wielkości, stosownie do żądanych zmian widma absorpcyjnego pochłaniacza. Figura 4 przedstawia odmianę rozwiązania konstrukcyjnego pochłaniacza dźwięków, którego przekładki dystansowe 3a, między cienkimi warstwami 2, stanowią przestrzenie wypełnione włókniną, względnie pianką, na przykład poliuretanową. Figura 5 przedstawia jeszcze inną odmianę pochłaniacza dźwięków, który złożony jest z cienkich, głęboko tłoczonych warstw membranowych 2, ukształtowanych w procesie termo formowania lub prasowania na gorąco i zaopatrzonych w zagłębienia o różnych głębokościach. Cienkie warstwy 2 są ze sobą połączone w miejscach zetknięcia się z przekładkami dystansowymi 3b, mającymi postać żeber. Głębokość przekładek dystansowych 3a, równa odległości między poszczególnymi cienkimi warstwami 2, jest zależna od głębokości wytłoczonych zagłębień cienkich warstw 2, przy czym między tymi warstwami tworzą się powietrzne komory rezonansowe 4. Wielkość tych komór może być odpowiednio dobrana konstrukcyjnie, stosownie do żądanych zmian widma absorpcyjnego pochłaniacza. Figura 6 przedstawia podobne do wyżej opisanego rozwiązanie konstrukcyjne pochłaniacza dźwięków, w którym przestrzenie przekładek dystansowych 3a, między cienkimi warstwami membranowymi 2, są wypełnione włókniną, pianką lub taśmą piankową, tworząc komory rezonansowe 4 odpowiednie do żądanego widma absorpcyjnego pochłaniacza. Pochłaniacz dźwięków przedstawiony na fig. 7 składa się z cienkich warstw 2, zaopatrzonych w wytłoczone zagłębienia, przy czym dna tych zagłębień, opierając się jedno na drugim, tworzy między cienkimi warstwami przekładki dystansowe 3a wypełnione powietrzem. Również przestrzeń wewnątrz zagłębień tworzy powietrzne komory rezonansowe 4. Układ cienkich warstw 2 jest pokryty zewnętrzną cienką warstwą membranową 5, szczelnie zamykającą komory rezonansowe 4 utworzone wewnątrz pochłaniacza. Figura 8 przedstawia pochłaniacz dźwięków złożony z cienkich warstw membranowych 2, zaopatrzonych w zagłębienia, których dna są przymocowane do osłony nośnej 1 przez sprasowanie, przyklejenie lub przyspawanie. Rozwiązanie to jest szczególnie korzystne w przypadku stosowania cienkich warstw oraz przekładek dystansowych wykonanych z tego samego materiału (na przykład folia PES i włóknina PET lub folia PP i włóknina PP, albo folia PU i pianka PU), przy czym poszczególne przekładki dystansowe 3a mogą być korzystnie wypełnione materiałem (na przykład włókniną o różnej gęstości). Pochłaniacz fal dźwiękowych przedstawiony na fig. 9 jest zbudowany na osłonie nośnej 1, wykonanej z tworzywa GMT w procesie głębokiego tłoczenia i mającej postać misy. Od strony wewnętrznej 1b do osłony nośnej 1 są przymocowane poprzeczne przekładki dystansowe 3b w postaci płyt prostopadłych do powierzchni tej osłony 1, podpierających rozpiętą nad nimi folię propylenową stanowiącą cienką warstwę 2. Obrzeże napiętej folii propylenowej jest sklejone z krawędzią 1a osłony nośnej 1. Między osłoną nośną 1 a cienką warstwą 2 są utworzone komory rezonansowe 4, ograniczone z boku przekładkami dystansowymi 3b. Przekładki dystansowe 3b w postaci płyt są wykonane korzystnie z tego samego materiału co osłona nośna 1, stanowiąc z nią jeden element konstrukcyjny, wytwarzany na przykład w procesie wyciskania przeciwbieżnego. W pochłaniaczu dźwięków przedstawionym na fig. 9a zewnętrzna cienka warstwa 5 folii propylenowej jest pokryta warstwą 10 włókniny lub pianki, a ponadto korzystnie cienką warstwą 11 folii pokrywającej, w celu polepszenia absorpcji w zakresie drgań o wysokich częstotliwościach. Pochłaniacz dźwiękowy przedstawiony na fig. 10 składa się z osłony nośnej 10, wykonanej z tworzywa GMT w postaci misy wykonanej w procesie prasowania. Na wewnętrznej powierzchni 1b osłony nośnej 1 znajdują się, w określonych od siebie odstępach, poprzeczne przekładki dystansowe 3b, wykonane z taśmy piankowej, z elastomeru poliuretanowego albo z włókniny poliestrowej. Między poprzecznymi przekładkami dystansowymi 3b utworzone są

7 komory rezonansowe 4, zamknięte od dołu osłoną nośną 1, a od góry cienką warstwą 2, rozpiętą nad poprzecznymi przekładkami dystansowymi i połączoną z krawędzią la osłony nośnej 1. W pochłaniaczu dźwięków przedstawionym na fig. 11 osłona nośna 1 stanowi element konstrukcyjny w kształcie misy wykonanej z GMT i uformowanej przez głębokie tłoczenie. Do wewnętrznej strony 1b osłony nośnej 1 dotykają wierzchołki 6 występów poprzecznych przekładek dystansowych 3b, wykonanych z polipropylenu i uformowanych w procesie głębokiego tłoczenia. Układ poprzecznych przekładek dystansowych 3b oraz ich poziomych części 7 stanowi jeden element konstrukcyjny, przy czym górna powierzchnia poziomych przekładek konstrukcyjnych 7 jest pokryta cienką warstwą 2, dzięki czemu przestrzenie między poprzecznymi przekładkami dystansowymi 3b tworzą powietrzne komory rezonansowe 4 szczelnie zamknięte, pokrywającą całość konstrukcji pochłaniacza cienką warstwą 2. Dodatkowe wykonanie otworków 4b w poziomych przekładkach dystansowych 7 tworzy z odpowiednich komór 4 rezonatory Helmholtza, przy czym kształt i wielkość tych komór, a także materiał i grubość cienkiej warstwy 2 umożliwiają łatwe dostosowanie pochłaniacza dźwięków do wymaganej częstotliwości rezonansowej. Jak wynika z powyższego opisu, pochłaniacz dźwięków według wynalazku składa się z kilku warstw o różnej gęstości i sztywności, wykonanych z materiałów sprężystych typu membran lub z tkanin, bądź też stanowiących warstwy gazowe, zwłaszcza powietrzne. Warstwy te są korzystnie oddzielone od siebie za pomocą żeber tworzących poprzeczne przekładki dystansowe. Właściwości pochłaniania dźwięków są w istotny sposób zależne od różnic gęstości i sztywności poszczególnych warstw, ponieważ od tych właściwości zależy zjawisko odbicia i załamania przechodzących przez nie fal dźwiękowych, mające wpływ na tłumienie dźwięków o określonym zakresie częstotliwości. Korzystne jest poprzeczne ograniczenie układu warstwowego pochłaniacza fal dźwiękowych przez zastosowanie żeber, wyprasek lub poprzecznych przekładek dystansowych, co umożliwia nie tylko konstrukcyjne połączenie poszczególnych warstw, ale również zastosowanie w różnych miejscach pochłaniacza różnych grubości przekładek dystansowych, a tym samym pochłaniania w różnych miejscach pochłaniacza fal dźwiękowych o różnych zakresach częstotliwości. Szczególnie celowe jest ukształtowanie jednej z warstw, korzystnie warstwy o dużej masie, jako warstwy nośnej. Może ona mieć postać osłony nośnej typu skorupowego w postaci wanny, misy lub pokrywy, do której przymocowane są poprzeczne przekładki dystansowe, utrzymujące pozostałe cienkie warstwy w określonej od siebie odległości i umożliwiające takie ich ukształtowanie lub uporządkowanie, aby między warstwami cienkimi i osłoną utworzone zostały komory rezonansowe. Przestrzeń między cienkimi warstwami pochłaniacza fal dźwiękowych według wynalazku jest korzystnie wypełniona gazem, zwłaszcza powietrzem, dzięki czemu cząsteczki gazu, wprawione przez falę dźwiękową w ruch drgający o określonej częstotliwości, powodują intensywne tłumienie fali, zwłaszcza w obszarze częstotliwości rezonansowych. Mechanicznym modelem pochłaniacza fal dźwiękowych według wynalazku jest układ szeregowego połączenia masy i sprężyny. Układ ten, pobudzony do drgań gasnących z częstotliwością rezonansową, powoduje przekształcenie energii drgań w ciepło, a więc ma własności tłumiące. Przez użycie materiałów o różnej grubości, sprężystości i gęstości można zmieniać częstotliwość rezonansową pochłaniacza, dostosowując ją do dominującej częstotliwości fali dźwiękowej. Kolejność w jakiej umieszczone są poszczególne warstwy pochłaniacza i ich grubość winny być określone na podstawie krzywej absorpcji, odpowiadającej odpowiedniemu modelowi układu szeregowego połączenia mas i sprężyn. Osłona nośna pochłaniacza fal dźwiękowych według wynalazku wykonywana jest zwykle z tworzywa sztucznego i formowana w procesie głębokiego tłoczenia, wyciskania przeciwbieżnego lub innego procesu formowania beznaprężeniowego. W przypadku, gdy osłona nośna jest wykonana ze struktur włóknistych, może być również formowana przez prasowanie. Zaleca się, aby kształt zewnętrznych powierzchni osłony nośnej komór rezonansowych pochłaniacza był dopasowany do kształtu elementów konstrukcyjnych źródła dźwięków

8 lub elementu oddzielającego wyciszaną przestrzeń od źródła dźwięków. Na przykład w celu ograniczenia przedostawania się fal dźwiękowych powstających w komorze silnika pojazdu mechanicznego do kabiny pasażerskiej, warstwa nośna powinna być odwzorowaniem kształtu tablicy wskaźników samochodu. Warstwa nośna staje się zbędna wtedy, gdy pochłaniacz dźwięków stanowi zintegrowaną całość z elementem konstrukcyjnym urządzenia, na przykład pojazdu i jest łącznie z nim prefabrykowany i wmontowany w miejsce zastosowania. Na przykład blaszana przegroda karoserii samochodu nie wymaga stosowania w pochłaniaczu dźwięków dodatkowej osłony nośnej. Pochłaniacz dźwięków według wynalazku może stanowić również pochłaniacz war stwowo-rezonansowy, którego modelem jest szeregowe oraz ewentualnie równoległe połączenie kilku mas i sprężyn, zapewniające powstanie stosunkowo szerokiego maksimum krzywej absorpcji.

9 Fig. 10 F i g. 1 1

10 F i g. 8 Fig. 9

11

12 Fig. 1 F i g. 2 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.