ES2201247T3 - Dispositivos acusticos moldeables. - Google Patents
Dispositivos acusticos moldeables.Info
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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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