ES2201247T3 - Dispositivos acusticos moldeables. - Google Patents

Dispositivos acusticos moldeables.

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ES2201247T3 ES97304416T ES97304416T ES2201247T3 ES 2201247 T3 ES2201247 T3 ES 2201247T3 ES 97304416 T ES97304416 T ES 97304416T ES 97304416 T ES97304416 T ES 97304416T ES 2201247 T3 ES2201247 T3 ES 2201247T3
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Abstract

LOS DISPOSITIVOS ACUSTICOS MOLDEABLES INTERNA, INTERACOPLADOS A UN FILTRO DEL AIRE DEL MOTOR DE UN VEHICULO SE REFIEREN A UNA CAJA ACUSTICA MOLDEABLE (5), QUE COMPRENDE UNA PLANCHA DE MATERIAL ACUSTICO ABSORBENTE POROSO O UN CONJUNTO DE PLANCHAS DE MATERIALES ACUSTICOS POROSOS, SUPERPUESTAS Y PEGADAS ENTRE SI, QUE TIENEN UNA FORMA PREDETERMINADA ADECUADA PARA LAS CARACTERISTICAS INTERNAS Y ACUSTICAS DEL FILTRO DE AIRE, CONVENCIONAL AL CUAL SERAN ACOPLADAS; EL DISPOSITIVO (5) ES ESENCIALMENTE UN REVESTIMIENTO INTERNO ACUSTICO QUE TIENE EL OBJETIVO DE ABSORBER LAS ONDAS ACUSTICAS GENERADAS POR LOS RUIDOS DE LA ADMISION, QUE ESTA ACOPLADO DENTRO DEL COMPARTIMENTO SUPERIOR DEL FILTRO DEL AIRE (1) Y/O DENTRO DEL COMPARTIMENTO INFERIOR (2); EL DISPOSITIVO (5) ES OPCIONALMENTE DESMONTABLE.

Description

Dispositivos acústicos moldeables.
La presente invención se refiere a dispositivos acústicos moldeables y en especial a dispositivos con revestimiento tubular acústico moldeables hechos con material que absorbe el sonido o con un conjunto de materiales que absorben el sonido cuya forma está predeterminada según las características internas de los componentes de toma de aire del motor de un vehículo, tal como un filtro de aire de un automóvil, de una camioneta de reparto, de un camión o similar.
Se conocen en la industria de la automoción dispositivos acústicos que están situados en el interior del filtro de aire del motor de un vehículo que pueden ser, por ejemplo, reductores del sonido conocidos o reductores del sonido troncocónicos hechos de plástico o de metal, que están generalmente acoplados alrededor de aberturas circulares (1-A1, 2A1) - ver Figura 1 adjunta que representa una sección transversal lateral de un tipo de filtro de aire convencional - hecho respectivamente en uno de los lados de los compartimentos superior (1) e inferior (2) de los filtros de aire, estando el elemento del filtro de aire (3) comprimido entre los dos compartimentos (1, 2) y los soportes internos de dicho elemento del filtro de aire (3).
La patente EP-A-0435588 se caracteriza por un único tubo que tiene un revestimiento interno compuesto de capas de tejido de material poroso y de caucho, es decir un tubo de un solo módulo que se coloca para sustituir al tubo de aire sucio que se encontraba anteriormente en el extremo del filtro, que atrapa el aire sucio externo y lo trae al filtro de aire. Así, contrariamente al de esta invención, no se trata de un tubo específico perfectamente colocado dentro de otro tubo y, todavía menos, colocado en el tubo de aire limpio sino un tubo específico colocado para sustituir al tubo de aire sucio si el extremo del filtro de aire, como se representa claramente en la figura (1), genera una concepción totalmente diferente de la de la presente invención, ya que es un modo de suprimir el tubo esencialmente fabricado a partir de caucho utilizado en el tubo de aire sucio del conjunto de filtrado, sin referencia a la supresión del sonido en la parte del tubo de aire limpio.
La patente DE-A-3429633 se caracteriza por un conjunto de placas perforadas o no de material rígido perfectamente situadas, ligeramente inclinadas, en el tubo del filtro de aire para formar en éste un conjunto de precámaras, ocasionando una nueva disposición de construcción en el filtro de aire. Su función consiste en reducir el ruido dispersando el flujo de aire, con una influencia directa en la trayectoria del aire a través de su conducción y desvío, reduciendo el ruido mediante el tratamiento del flujo de aire. Se adhiere un material absorbente con estas placas en una parte de la cara interna del filtro de aire. Así, contrariamente a la invención, no se trata de un dispositivo específico de supresión que está perfectamente colocado en el filtro de aire sin sujetarlo, moldearlo o fijarlo en la superficie interna del mismo, formando un colchón de aire entre la superficie externa y la superficie interna del filtro de aire que no tiene ninguna influencia, en ningún momento, sobre el flujo de aire, sino un conjunto de placas que forman precámaras y que funcionan basándose en la influencia de la trayectoria del aire y de un absorbente adherido en partes de la superficie interna del filtro de aire, como se observa claramente en las figuras, ofreciendo una concepción totalmente diferente de la que ofrece la patente, ya que se trata de una forma de construcción para el filtro de aire que forma precámaras para dispersar y dividir el flujo de aire, con el fin de crear un efecto de supresión del sonido.
La patente DE-A-3707617 se caracteriza por un tubo formado con material compacto que tiene una superficie interna lisa y un conjunto de pequeñas barras longitudinales situadas en su superficie externa, que están fijadas a lo largo de la superficie interna del tubo de aire sucio, es decir, que causa un acoplamiento completo con este tubo de aire sucio que se encontraba ya en el extremo del filtro, que atrapa el aire sucio externo y lo lleva al filtro de aire sucio, basándose su función no en la porosidad de su material sino más directamente en su acomodación al cuerpo de su estructura para debilitar, deformándose debido a la presión interna, que provoca la compresión y la descompresión. Así, contrariamente a la solicitud de patente, no se trata de un tubo específico, sino que sólo está perfectamente colocado dentro de otro tubo sin sujetarlo, moldearlo o fijarlo en la superficie interna del mismo, es decir, sin tener ningún contacto y mucho menos está situado dentro del tubo de aire limpio y funciona por el paso del sonido a través de su estructura, sino de un tubo que tiene barras externas fijadas a lo largo de la superficie interna del tubo de aire sucio del extremo del filtro de aire que funciona por deformación de su superficie como se observa claramente en la figura (2) lo que proporciona una concepción diferente de la del objeto de la patente, ya que se trata de un acoplamiento y no de un encaje.
La patente WO-A-9319291 se caracteriza por un amortiguador de ruido insertado e interpuesto en cualquier punto a lo largo de los tubos de aire limpio/sucio que contienen una tubería interna y un relleno completo de material de espuma absorbente, que recubre completamente la tubería interna, siendo éste el relleno principal responsable de la supresión del ruido. Así, contrariamente a la invención, no se trata de un tubo específico que está perfectamente situado en el interior de otro tubo sin sujetarlo, moldearlo o fijarlo en la superficie interna de éste, es decir, sin tener ningún contacto con el mismo, sino de un amortiguador de ruido tradicional, tal como se ve claramente en las figuras, lo que ofrece una concepción totalmente diferente de la del objeto de la patente solicitada, ya que es un amortiguador del ruido interno para el filtro de aire, procedente de la combinación de materiales acústicos en forma de espuma.
Con estas descripciones y comparaciones se puede ver que el objeto de esta invención y los objetos de las patentes anteriormente mencionadas son completamente diferentes. Hay que observar que los dispositivos de supresión del sonido de esta invención no tienen absolutamente ninguna influencia en la trayectoria del aire; se han encajado y no sujetado, moldeado o fijado en la superficie interna de los elementos. Los dispositivos de supresión del sonido no pueden desintegrarse ya que están situados después del filtro y por lo tanto no tienen ninguna influencia sobre los residuos del filtro. Son piezas de recambio que pueden añadirse en cualquier momento a los elementos, funcionan por el paso del sonido a través de sus superficies y la generación de colchones de aire.
En la disposición mostrada en la Figura 1, el aire es aspirado por la boquilla de toma de aire sucio (1-A) del compartimento superior (1) y en la secuencia de aspiración - indicada por las flechas mayores (S-1), el aire pasa a través del reductor de ruido o el sonorizador troncocónico - no representado en la Figura - acoplado alrededor de la abertura circular (1-A1), entra en el compartimento superior (1), luego pasa a través del elemento filtrante (3), entra en el compartimento inferior (2) del filtro y pasa a través del reductor de ruido o del sonorizador troncocónico del compartimento inferior (2) que está acoplado alrededor de la abertura circular (2-A1), entrando en la boquilla de salida de aire purificado (2-A) y a continuación en el motor del vehículo, por lo cual, de forma simultánea y en sentido inverso a la trayectoria descrita más arriba, existe una secuencia de ruidos de entrada en forma de ondas sonoras - representadas secuencialmente por flechas en negrita (S-2) que salen finalmente a través de la boquilla (1-A) de toma de aire sucio del compartimento superior (1) del filtro.
Sin embargo, tales reductores de ruido interno o sonorizadores troncocónicos son piezas completas generalmente hechas de plásticos o metal, no siendo dichos materiales acústicos si no más bien propagadores del ruido, permitiendo tales reductores o sonorizadores debido a su forma troncocónica sólo una modesta amortiguación de los ruidos de entrada - rompiendo las ondas sonoras - incluidos los ruidos del motor y de aspiración del aire, que sale a través de la boquilla de la toma de aire sucio (1-A).
Se conocen también dispositivos acústicos que pueden colocarse en la parte exterior del filtro de aire, que pueden ser por ejemplo, tubos o cajas que controlan la entrada de aire al motor y que están dispuestos en la parte superior del filtro de aire, acoplados a la boquilla (1-A) de la toma de aire sucio del compartimento superior del filtro de aire (1). Los dispositivos acústicos convencionales arriba mencionados están destinados a reducir los ruidos de entrada.
En lo referente a la Figura 2 (donde piezas semejantes a las representadas en la Figura 1 están señaladas generalmente por las mismas referencias numéricas), un tubo de paso de aire limpio convencional (8) hecho de caucho o de plástico, que está acoplado a la boquilla de salida de aire limpio (2-A) del compartimento inferior (2) del filtro de aire y a la boquilla del carburador (6) comprende simplemente un tubo a prueba de escapes (8) que proporciona un cierre hermético para el aire conducido. Sin embargo, el hecho de que el tubo (8) esté típicamente hecho de caucho o de plástico hace que transmita el ruido del motor a través del filtro, ya que el tubo de paso del aire limpio (8) interconecta el filtro de aire y el carburador (6), forma parte integrante del conjunto de entrada del motor del vehículo.
La utilización de tubos o de cajas acústicas externas conocidas y de reductores de ruidos internos o de sonorizadores troncocónicos, no alcanza, en la práctica, el efecto técnico deseado de reducción de ruido, ya que, como están típicamente hechos de plástico o de metal, no absorben las ondas sonoras al nivel deseable. Además, el hecho de añadir unos tubos o cajas contribuye a aumentar el coste de producción y, además, ocupan demasiado espacio en el compartimento del motor.
El dispositivo acústico moldeable de esta invención reduce las deficiencias de las disposiciones conocidas.
La invención está definida en las reivindicaciones independientes adjuntas con características preferidas indicadas en las reivindicaciones secundarias (dependientes).
Un primer modo de realización a título de comparación comprende un dispositivo acústico moldeable acoplado interiormente a un filtro de aire del motor de un vehículo, estando acoplado en el interior de un filtro de aire, provisto de un compartimento superior (1) que tiene una boquilla de toma de aire sucio (1-A) y una abertura circular (1-A 1) practicada en la pared del compartimento (1), estando el elemento del filtro de aire (3) comprimido entre los compartimentos superior (1) e inferior (2) del filtro y teniendo los soportes internos (4) de dicho elemento del filtro de aire una abertura circular (2-A1) practicada en la pared del compartimento (2), seguida de una boquilla de salida de aire purificado (2-A1) hacia el interior del motor del vehículo, estando el dispositivo acústico fabricado con una máquina de moldeo por termocompresión o cualquier otro procedimiento de fabricación apropiado, que tiene una forma predeterminada, de conformidad con las características acústicas e internas del tipo de filtro de aire al que le será aplicado, comprendiendo el dispositivo acústico moldeable, preferentemente, un material de absorción acústico poroso que comprende, preferentemente, un revestimiento de una o más hojas o placas de dicho material.
El dispositivo acústico moldeable comprende por lo tanto un revestimiento acústico interno que puede adoptar diversas formas - compatibles con las formas internas y acústicas del filtro de aire convencional al cual será acoplado interiormente (normalmente adhiriéndolo) - siendo por lo tanto el dispositivo una parte estampada o formada por calor (opcionalmente amovible) que puede estar acoplado en el interior del compartimento superior o inferior del filtro de aire convencional.
Se entenderán mejor otras características adicionales preferidas con referencia a la Figura 3 que muestra una sección transversal lateral de un filtro de aire convencional provisto de un compartimento superior (1) que tiene una boquilla para aire sucio (1-A1) y una abertura circular (1-A1) practicada en la pared del compartimento (1), estando el elemento del filtro de aire (3) comprimido entre el compartimento superior (1) e inferior (2) del filtro y los soportes internos (4) del elemento de filtro de aire, y existe una abertura circular (2-A1) practicada en la pared del compartimento (2), seguida de una boquilla de salida de aire purificado (2-A) hacia el interior del motor del vehículo.
Como se observa en la Figura 3, el dispositivo acústico moldeable forma una caja de revestimiento (5) (que tiene una forma generalmente cuadrada, circular u otra forma apropiada conforma al interior del filtro), que está acoplada (típicamente adhiriéndola) a las superficies internas del compartimento superior (1) del filtro de aire, con una abertura lateral circular (5-A) que coincide con la abertura lateral circular (1-A1) del compartimento superior (1) y que coincide igualmente con la abertura lateral circular (2-A1) del compartimento inferior (2), estando la caja de revestimiento (5) abierta en la dirección de posicionamiento con el elemento de filtro de aire (3).
Por consiguiente, el dispositivo es susceptible de ser moldeado en forma de una caja de revestimiento (5) con la forma deseada, que recubre interiormente los compartimentos superior (1) e inferior (2) del filtro de aire, o que puede recubrir sólo uno de estos dos compartimentos (1 ó 2).
Hay que explicar que el dispositivo acústico moldeable en forma de caja de revestimiento (5) comprende un material absorbente acústico poroso o más de un material acústico poroso ventajosamente en forma de hoja o de placa.
A modo de ejemplo, en el caso de que sólo se utilice un material de absorción acústico en la fabricación del dispositivo de revestimiento moldeable (5), este material puede ser una hoja no tejida, porosa y/o tratada, un material fibroso o una placa (por ejemplo de poliéster). Igualmente, a modo de ejemplo, en el caso en el que se empleara un conjunto de materiales acústicos en la fabricación del dispositivo moldeable (5), este conjunto de materiales puede comprender hojas de revestimiento superpuestas o placas adheridas entre sí, hechas, por ejemplo, de papel poroso, de aluminio perforado o de tejido de algodón.
Para fabricar el dispositivo acústico moldeable (5) se emplea un molde, una máquina de compresión por calor o cualquier otro procedimiento de fabricación apropiado. Debería enfatizarse que, para cada tipo de filtro convencional, se realiza un estudio de sus características acústicas para permitir el moldeo apropiado del dispositivo de revestimiento acústico con forma de caja (5) aplicable aquí.
El efecto técnico producido por el dispositivo de revestimiento acústico moldeable (5) es el de absorber las ondas sonoras: la invención ha mostrado una ganancia de decibelios importante respecto a los reductores de ruido del estado de la técnica o a los sonorizadores troncocónicos hechos de plástico o de metal, y a los tubos o cajas acústicas externas.
La absorción de las ondas sonoras por el dispositivo (5) está ilustrada en la Figura 3, en la cual las ondas sonoras - secuencia de flechas en negrita (S-2) - procedentes del motor del vehículo a través de la boquilla de salida de aire purificado (2-A) entran en el compartimento inferior del filtro (2) y son absorbidas primeramente por el dispositivo (5), como muestra la flecha sinuosa pequeña (S-3), pasando las ondas sonoras - ya absorbidas en parte - al compartimento superior (1) a través del elemento de filtro de aire (3), y en el compartimento superior (1) son nuevamente absorbidas por el dispositivo (5), como muestra la flecha sinuosa pequeña (S-3) y, a continuación, las ondas sonoras, con una intensidad muy reducida, como representan las flechas (S-4), salen por la boquilla de toma de aire sucio (1-A).
En un modo de realización, un dispositivo acústico tubular moldeable perfeccionado ha sido creado para resolver la deficiencia técnica de la técnica anterior relativa al tubo de paso del aire limpio (8) representado en la Figura 2.
Como muestran las Figuras 4 y 5, el dispositivo comprende un dispositivo de revestimiento tubular, interno, acústico (7) que tiene una forma predeterminada, según las características internas del tubo de paso del aire limpio (8), en el cual el dispositivo de revestimiento tubular acústico (7) estará aplicado internamente por un adhesivo o similar, quedando típicamente fijado a la porción interna del tubo (8), pudiendo aplicarse el dispositivo de revestimiento tubular acústico (7) parcial o totalmente a lo largo de la porción interna del tubo (8), con igualmente un extremo de éste que se extienda más allá del límite del tubo (8), en el acoplamiento del mismo a la boquilla de salida del aire limpio (2-A).
Las Figuras 4 y 5 muestran un ensamblado de entrada, se aplica el dispositivo tubular acústico moldeable (7) en el interior del tubo de paso del aire limpio (8) por acoplamiento parcial, observando que en este ejemplo de aplicación al dispositivo tubular acústico (7) - igualmente representado por separado en la Figura 4, que muestra una sección transversal lateral del tubo (8) que tiene el dispositivo (7) acoplado en su interior - tiene una forma tubular recta. Extendiéndose un extremo (7-A) del dispositivo (7) más allá del límite de la boca del tubo (8) y penetrando (7-A) en la boquilla de salida de aire limpio (2-A) del compartimento inferior (2) del filtro de aire convencional, pudiendo penetrar en el interior de dicho compartimento de aire limpio (2).
La Figura 2 muestra igualmente la secuencia de aspiración de aire sucio - representada por las flechas mayores (S-1), por consiguiente el aire aspirado por la boquilla de toma de aire sucio (1-A) pasa a través del compartimento superior (1) y a través del elemento de filtro (3); el aire ya limpio entra entonces en el compartimento inferior del filtro de aire (2) y el aire limpio fluye - representado por las flechas más grandes (S-2), pasa a través de la boquilla de salida de aire limpio (2-A) y a continuación a través de la porción interna del dispositivo tubular acústico (7) y del tubo de paso de aire limpio (8) y de ahí al interior del motor del vehículo, a través del carburador (6), y, por lo tanto simultáneamente y en sentido opuesto a la trayectoria descrita más arriba, tiene lugar una secuencia de ruidos de entrada por medio de ondas sonoras - representadas en secuencia por flechas en negrita (S-3) que serán absorbidas en primer lugar por el dispositivo tubular acústico (7) y a continuación por los dispositivos acústicos convencionales internos acoplados en el interior de los compartimentos inferior (2) y superior (1) del filtro de aire, y finalmente serán absorbidas por los dispositivos externos convencionales acoplados alrededor y en el exterior de la boquilla de toma de aire sucio (1-A).
Hay que observar, que, según la atenuación acústica deseada para el conjunto de entrada, el dispositivo tubular acústico (7) puede prescindir total o parcialmente del la utilización de los dispositivos acústicos convencionales arriba mencionados.
La Fig. 5 es una sección transversal lateral del tubo de paso de aire limpio convencional (8) que presenta el dispositivo tubular acústico moldeable (7) aplicado por acoplamiento completo al interior del mismo, observándose que en este ejemplo de aplicación del dispositivo (7), está provisto de una forma tubular, según las características internas del tubo convencional (8). Hay que observar, por otra parte que en este ejemplo, el extremo (7-A) del dispositivo (7) no se extiende más allá del límite de la boca del tubo (8) y por lo tanto, el extremo (7-A) no penetrará en el interior de la boquilla de aire limpio (2-A) del filtro de aire convencional, como podría hacerlo la boquilla (2-A) y el compartimento de aire limpio (2).
Hay que explicar que el dispositivo tubular acústico moldeable (7) está fabricado a partir de un material de absorción acústico provisto de poros, o bien a partir de un conjunto de materiales acústicos que tienen todos una porosidad controlada.
Por ejemplo, en el caso de un sólo material de absorción acústica para la fabricación del dispositivo tubular acústico moldeable (7) podría ser poliéster no-tejido poroso.
También, por ejemplo, en el caso de que se utilice un conjunto de materiales acústicos para la fabricación del dispositivo tubular acústico moldeable(7), este conjunto de materiales podría comprender papel poroso, aluminio perforado y tejido de algodón superpuestos y pegados entre sí. Para la fabricación del dispositivo tubular acústico moldeable (7) se utiliza una máquina de compresión por calor, o un molde, o bien una máquina para tejer circular o cualquier otro procedimiento de fabricación apropiado.
El efecto técnico causado por el dispositivo acústico moldeable (7) es el de absorber las ondas sonoras, observándose que el dispositivo (7) ha demostrado que poseía condiciones acústicas excelentes y, por lo tanto, un conjunto de entrada que utilizara este dispositivo (7) en el interior del tubo de paso de aire limpio (8) obtendría una ganancia considerable de decibelios.

Claims (9)

1. Un dispositivo de absorción del sonido para un componente de toma de aire (1, 2, 8) del motor de un vehículo que comprende un material absorbente acústico (5, 7), estando dicho material absorbente acústico (5, 7) dispuesto en el interior y unido a las paredes internas de dicho componente de toma de aire (1,2,8) y configurado según las características internas y acústicas de dicho componente de toma de aire (1, 2, 8), caracterizado porque dicho dispositivo (7) está hecho de un material poroso de absorción del sonido y tiene una cara externa yuxtapuesta a la superficie periférica interna de un tubo de aire limpio (8) y está total o parcialmente unido a lo largo del interior de dicho tubo (8), con un extremo (7-A) que se extiende más allá del límite de dicho tubo (8), en un acoplamiento con la salida de aire limpio (2-A).
2. Dispositivo acústico según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho dispositivo de absorción del sonido (7) es una hoja o placa de forma tubular.
3. Dispositivo acústico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicho dispositivo de absorción acústica (7) consiste en una pluralidad de hojas o placas de forma tubular, que están superpuestas y adheridas entre sí.
4. Dispositivo acústico según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho dispositivo de absorción del sonido (7) es moldeable mediante un procedimiento de termocompresión.
5. Dispositivo tubular acústico según las reivindicaciones 1-4 en el cual el dispositivo tubular (7) es un revestimiento interno acústico, por ejemplo, típicamente aplicado mediante adhesivo, en el interior del tubo de aire limpio (8).
6. Dispositivo según las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque dicha cara exterior de dicho dispositivo de absorción del sonido (7) tiene un extremo superior (7-A) que se extiende en la boquilla de aire limpio (S-2).
7. Dispositivo según las reivindicaciones 1-6 caracterizado porque dicha cara externa del dispositivo de sonido (7) tiene un extremo superior (7-A) que se extiende en dicho compartimento de filtro (2).
8. Dispositivo según las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque un extremo inferior de dicha cara externa de dicho dispositivo de absorción de sonido (7) termina en la parte superior de un extremo inferior de dicho tubo (8).
9. Dispositivo según las reivindicaciones 1-8 caracterizado porque dicho dispositivo de absorción del sonido (7) se extiende desde dicho tubo (8) y termina en la parte superior de un extremo superior de la boquilla de aire limpio (S-2).
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