ES2238597T3 - Procedimiento de relleno de una cubierta de silenciador y silenciador relleno de material fibroso. - Google Patents

Procedimiento de relleno de una cubierta de silenciador y silenciador relleno de material fibroso.

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ES2238597T3
ES2238597T3 ES02767481T ES02767481T ES2238597T3 ES 2238597 T3 ES2238597 T3 ES 2238597T3 ES 02767481 T ES02767481 T ES 02767481T ES 02767481 T ES02767481 T ES 02767481T ES 2238597 T3 ES2238597 T3 ES 2238597T3
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Luc J L Brandt
Leon Charlier
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Abstract

Un procedimiento para rellenar de material fibroso una cubierta de silenciador que comprende las etapas de: proveer una cubierta (12) de silenciador que comprende una o más partes exteriores (14, 16) dla cubierta de silenciador que definen una cavidad interna (17) y una estructura interna (18) adaptada para extenderse al menos parcialmente a través de la cavidad interna dla cubierta y que tiene una o más aberturas adaptadas para comunicar con la cavidad interna dla cubierta; proveer una bolsa (40a-40c) rellena de material fibroso (60), teniendo dicha bolsa un primer lado (42a) con una o más primeras perforaciones (44a) que definen un área abierta total del primer lado (45a) y un segundo lado (42b) sin perforaciones o una o más segundas perforaciones que definen un área abierta total del segundo lado, siendo dicha primera área abierta mayor que dicha segunda área abierta; colocar dicha bolsa rellena de material fibroso adyacente a dicha estructura interna de manera que dicho primer lado es el más cercano a dicha estructura interna; y hacer un vacío parcial a través de dicha estructura interna, aspirando dicho vacío parcial la bolsa rellena de material fibroso hacia adentro hacia dicha estructura interna.

Description

Procedimiento de relleno de una cubierta de silenciador y silenciador relleno de material fibroso.
Campo técnico e industrial Aplicabilidad de la invención
Esta invención se refiere a un procedimiento para rellenar de material fibroso una cubierta de silenciador, y a una cubierta de silenciador relleno de material fibroso.
Antecedentes de la invención
La patente de EE.UU. Nº 4.569.471 de Ingemansson y col. describe un procedimiento y aparato para introducir trozos de una hebra de fibra de vidrio continua en una cubierta exterior de silenciador. El aparato incluye un dispositivo texturizador con una boquilla para expandir la hebra de fibra dentro de un material parecido a lana antes de que el material entre en la cubierta exterior. En una primera realización, el relleno de un cilindro exterior 14 de la cubierta de silenciador se produce sin una pieza de cierre unida al cilindro exterior 14. Después de que se termina la operación de relleno, el cilindro exterior 14 se mueve a un puesto separado donde la pieza de cierre se suelda al cilindro exterior 14. En una segunda realización, ilustrada en la Fig. 3, un montaje de tubo perforado/pieza de cierre exterior se sitúa sólo parcialmente en el cilindro exterior 14 del silenciador durante la operación de relleno de material de vidrio. Después de que se ha terminado la operación de relleno, el montaje de tubo perforado/pieza de cierre se mueve a su posición final dentro del cilindro exterior 14.
El procedimiento de la patente 4.569.471 no se usa típicamente con silenciadores en forma de concha que comprenden primera y segunda mitades que, cuando están acopladas entre sí y encerrando un tubo perforado, puede que no tengan un extremo abierto a través del que pueda suministrarse material fibroso.
También se conoce en la técnica anterior formar preformas a partir de material de vidrio que están adaptadas para ser introducidas en una primera sección de la cubierta de silenciador antes de ser acopladas a una segunda sección de la cubierta correspondiente; véase la patente de EE.UU. Nº 5.766.541, cuya descripción se incorpora en este documento por referencia. Aunque tales preformas son de funcionamiento aceptable, añaden coste adicional al silenciador debido a las etapas de fabricación necesarias para formar las preformas.
También se conoce rellenar de material fibroso bolsas o una malla. La bolsa o malla rellena se introduce luego en una primera sección de la cubierta de silenciador antes de que la primera sección de la cubierta sea acoplada a una segunda sección de la cubierta, véase la patente de EE.UU. Nº 6.068.082, cuya descripción se incorpora en este documento por referencia. Sin embargo, el montaje de tales silenciadores es frecuentemente difícil y lleva mucho tiempo debido a la naturaleza expandida de la bolsa rellena y al volumen limitado dentro de las partes exteriores de la cubierta de silenciador. Se observa que cualquier material que se extienda por fuera más allá de los bordes exteriores de las primeras y segundas partes exteriores de la cubierta de silenciador puede tener un impacto perjudicial sobre una soldadura en ese punto, es decir, puede causar un hueco en la soldadura, y las fibras expuestas son estéticamente indeseables.
Por lo tanto, existe una necesidad de un procedimiento mejorado y de bajo coste de relleno de la cubierta exterior del silenciador que pueda usarse para rellenar cubiertas de silenciadores.
Resumen de la invención
Según un primer aspecto de la presente invención, se provee un procedimiento para rellenar de material fibroso una cubierta de silenciador. El procedimiento comprende las etapas de: proveer una cubierta de silenciador que comprende una o más partes exteriores de la cubierta de silenciador que definen una cavidad interna y una estructura interna adaptada para extenderse al menos parcialmente a través de la cavidad interna de la cubierta y que tiene una o más aberturas adaptadas para comunicar con la cavidad interna de la cubierta; proveer una bolsa rellena de material fibroso, teniendo la bolsa un primer lado con una o más primeras perforaciones que definen un área abierta total del primer lado y un segundo lado sin perforaciones o una o más segundas perforaciones que definen un área abierta total del segundo lado, siendo la primera área abierta mayor que la segunda área abierta; colocar la bolsa rellena de material fibroso adyacente a la estructura interna de manera que el primer lado es el más cercano a la estructura interna; y hacer un vacío parcial a través de la estructura interna, aspirando el vacío parcial la bolsa rellena de material fibroso hacia adentro hacia la estructura interna.
El vacío parcial puede hacerse antes de o aproximadamente al mismo tiempo que ocurre la etapa de colocación. El vacío parcial también puede hacerse tras la etapa de colocación.
La cubierta de silenciador puede comprender primeras y segundas partes exteriores de la cubierta de silenciador. El procedimiento puede comprender además las etapas de: situar la estructura interna en la primera parte exterior de la cubierta de silenciador tras la etapa de colocación y mientras se está haciendo el vacío parcial a través de la estructura interna; situar la segunda parte exterior de la cubierta de silenciador adyacente a la primera parte exterior de la cubierta de silenciador mientras aún se está haciendo el vacío parcial a través de la estructura interna de manera que las partes primera y segunda de la cubierta de silenciador definen una cavidad interna que contiene la estructura interna y la bolsa rellena de material fibroso; y unir entre sí las partes primera y segunda de la cubierta de silenciador. Alternativamente, el procedimiento puede comprender además las etapas de: situar la estructura interna en la primera parte exterior de la cubierta de silenciador antes de la etapa de colocación; situar la segunda parte exterior de la cubierta de silenciador adyacente a la primera parte exterior de la cubierta de silenciador tras la etapa de colocación de manera que las partes primera y segunda de la cubierta de silenciador definen una cavidad interna que contiene la estructura interna y la bolsa rellena de material fibroso; y unir entre sí las partes primera y segunda de la cubierta de silenciador.
El material fibroso de la bolsa puede comprender un producto de tipo lana de fibra mineral.
La etapa de hacer un vacío parcial a través de la estructura interna puede comprender la etapa de conectar un generador de vacío a la estructura interna.
La bolsa puede estar formada de papel, cartón, fibra de vidrio, un material polimérico u otro material adecuado.
La estructura interna puede comprender al menos un elemento perforado como un tubo perforado.
El área abierta total del primer lado puede comprender entre aproximadamente el 1% y aproximadamente el 60% del área superficial total del primer lado de la bolsa y el área abierta total del segundo lado puede comprender entre aproximadamente el 0% y aproximadamente el 4% del área superficial total del segundo lado de la bolsa. Por consiguiente, entre aproximadamente el 40% y aproximadamente el 99% del área superficial total del primer lado de la bolsa comprende un área sólida, no abierta, y está definida por el material del que está formada la bolsa, y entre aproximadamente el 96% y aproximadamente el 100% del área superficial total del segundo lado de la bolsa comprende un área sólida, no abierta, y está definida por el material de la bolsa. Por lo tanto, el "área superficial total" del primer lado de la bolsa incluye áreas abiertas y no abiertas y el "área superficial total" del segundo lado de la bolsa incluye áreas abiertas y no abiertas.
La cubierta de silenciador puede comprender alternativamente una parte principal de la cubierta generalmente cilíndrica y capacetes opuestos. Uno de los capacetes puede formar parte principal de la cubierta o la estructura interna, mientras que el otro capacete está adaptado para acoplarse mediante soldadura o rebordeado a la parte principal cilíndrica de la cubierta. Alternativamente, los dos capacetes pueden formarse como partes separadas de la parte principal de la cubierta. El procedimiento puede comprender además la etapa de situar la estructura interna en la parte principal de la cubierta generalmente cilíndrica tras la etapa de colocación y mientras se está haciendo el vacío parcial a través de la estructura interna.
Según un segundo aspecto de la presente invención, se provee un silenciador que comprende una cubierta de silenciador que incluye una o más partes exteriores de la cubierta de silenciador que definen una cavidad interna; una estructura interna adaptada para extenderse al menos parcialmente a través de la cavidad interna de la cubierta y que tiene una o más aberturas que comunican con la cavidad interna de la cubierta; y una bolsa rellena de material fibroso colocada en la cavidad interna, teniendo la bolsa un primer lado con una o más primeras perforaciones que definen un área abierta total del primer lado y un segundo lado sin perforaciones o una o más segundas perforaciones que definen un área abierta total del segundo lado, siendo la primera área abierta mayor que la segunda área abierta.
La estructura interna puede comprender al menos un elemento perforado.
El material fibroso puede comprender un producto de tipo lana de fibra mineral.
El área abierta total del primer lado puede comprender entre aproximadamente el 1% a aproximadamente el 60% del primer lado de la bolsa y todos los intervalos incluidos en la misma y el área abierta total del segundo lado puede comprender entre aproximadamente el 0% a aproximadamente el 4% del segundo lado de la bolsa, todos los intervalos incluidos en la misma, y preferentemente entre aproximadamente el 0% a aproximadamente el 0,5% del segundo lado de la bolsa.
Las ventajas asociadas con la presente invención incluyen: colocación mejorada de la bolsa dentro de la cavidad interna debido a la creación de un vacío parcial en la estructura interna; reducción de tiempo requerido para rellenar de material fibroso una cubierta de silenciador; el relleno de la cubierta de silenciador puede producirse sin cinta para mantener una bolsa rellena de material fibroso en posición dentro de la cubierta de silenciador o un dispositivo texturizador si las bolsas que han de situarse dentro de la cubierta de silenciador han sido rellenadas previamente de material fibroso; propiedades mejoradas de atenuación acústica del silenciador debido a ubicación y compactación apropiadas del material fibroso alrededor y contra la estructura interna.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un segundo lado no perforado de una bolsa rellena de material fibroso usada en un procedimiento de relleno de silenciador de la presente invención;
La Fig. 2 es una vista en perspectiva de un primer lado perforado de una bolsa rellena de material fibroso usada en un procedimiento de relleno de silenciador de la presente invención;
La Fig. 3 es una vista en perspectiva de una estructura interna que forma parte de un primer silenciador relleno según un procedimiento de relleno de la presente invención;
La Fig. 4 es una vista en perspectiva que ilustra una etapa de colocación de la bolsa rellena de material fibroso;
La Fig. 5 es una vista en perspectiva que ilustra tres bolsas separadas colocadas alrededor de la estructura interna del primer silenciador;
La Fig. 6 es una vista en perspectiva que ilustra la etapa de situar el montaje de estructura interna/bolsa rellena de material fibroso de la Fig. 5 dentro de una primera parte exterior de la cubierta de silenciador;
La Fig. 7 es una vista en perspectiva que ilustra una segunda parte exterior de la cubierta de silenciador colocada sobre la primera parte exterior de la cubierta de silenciador que contiene el montaje de estructura interna/bolsa rellena de material fibroso;
La Fig. 8 es una vista en perspectiva que ilustra una operación de rebordeado para acoplar entre sí las primeras y segundas partes exteriores de la cubierta de silenciador;
La Fig. 9 es una vista del primer silenciador terminado que contiene un montaje de estructura interna/bolsa rellena de material fibroso;
La Fig. 10 es una vista en perspectiva de una estructura interna que forma parte de un segundo silenciador relleno según un procedimiento de relleno de la presente invención;
La Fig. 11 es una vista en perspectiva que ilustra la estructura interna de la Fig. 10 colocada en una primera parte exterior de la cubierta de silenciador del segundo silenciador;
La Fig. 12 es una vista en perspectiva similar a la Fig. 11 que ilustra un generador de vacío acoplado a la estructura interna para hacer un vacío parcial a través de la estructura interna;
Las Figs. 13 y 14 son vistas en perspectiva que ilustran la etapa de colocar primera y segunda bolsas rellenas de material fibroso alrededor de la estructura interna del segundo silenciador;
La Fig. 15 es una vista en perspectiva que ilustra una segunda parte exterior de la cubierta de silenciador colocada sobre la primera parte exterior de la cubierta de silenciador que contiene el montaje de estructura interna/bolsa rellena de material fibroso;
La Fig. 16 es una vista en perspectiva que ilustra una operación de rebordeado para acoplar entre sí las primeras y segundas partes exteriores de la cubierta de silenciador;
La Fig. 17 es una vista del segundo silenciador terminado que contiene un montaje de estructura interna/bolsa rellena de material fibroso;
La Fig. 18 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de un tercer silenciador;
La Fig. 19 es una vista que ilustra primera y segunda bolsas rellenas de material fibroso colocadas alrededor de una estructura interna del silenciador ilustrado en la Fig. 18;
La Fig. 20 es una vista que muestra el montaje de estructura interna/bolsa rellena de material fibroso colocado dentro de una parte principal de la cubierta generalmente cilíndrica de un alojamiento del silenciador; y
La Fig. 21 es una vista que ilustra una operación de rebordeado para acoplar un capacete a la parte principal de la cubierta.
Descripción detallada y realizaciones preferidas de la invención
Se provee un procedimiento para rellenar silenciadores de material fibroso por medio de bolsas rellenas de material fibroso. Los silenciadores rellenos según la presente invención son capaces de ser incorporados en sistemas de escape de vehículos y funcionan como atenuadores acústicos.
La Fig. 9 ilustra un primer silenciador de tipo concha 10 relleno de material fibroso según un procedimiento de una primera realización de la presente invención. El silenciador 10 comprende una cubierta exterior 12 formado a partir de primeras y segundas partes exteriores de la cubierta de silenciador 14 y 16. Las partes primera y segunda 14 y 16 definen una cavidad interna 17, véase la Fig. 6, cuando se acoplan entre sí. En la cavidad interna 17 de la cubierta está provista una estructura interna 18, véanse las Figs. 3-6. En la realización ilustrada, la estructura 18 comprende un tubo perforado 20 generalmente en forma de U, un tubo de admisión 22 que forma parte del tubo perforado 20 para comunicar con el tubo 20, y primera y segunda separaciones 24 y 26. Las separaciones 24 y 26 definen compartimentos primero, segundo y tercero 30a-30c dentro de la cavidad interna 17, véase la Fig. 6, y pueden estar perforadas para permitir que los gases pasen entre los compartimentos 30a-30c. Según se tratará más adelante, las bolsas primera, segunda y tercera rellenas de material fibroso 40a-40c se colocan alrededor de la estructura interna 18 para estar provistas respectivamente en los compartimentos primero, segundo y tercero 30a-30c, véanse las Figs. 5 y 6.
Un primer tubo de escape (no mostrado) que se extiende entre un motor del vehículo y el silenciador 10 está acoplado al tubo de admisión 22. Un segundo tubo de escape (no mostrado) está acoplado a una parte de salida 20a del tubo perforado 20. Durante el funcionamiento de un vehículo al que está conectado el silenciador 10, los gases de escape pasan al silenciador por el primer tubo de escape. La energía acústica generada por esos gases pasa a través y desde el tubo perforado 20 hasta el material fibroso que funciona para disipar una parte de esa energía acústica.
Las primeras y segundas partes exteriores de la cubierta de silenciador 14 y 16 pueden formarse con cualquier forma convencional y adecuada. Además, la estructura interna 18 puede comprender uno o más tubos perforados; uno o más tubos no perforados acoplados a uno o más tubos perforados; o uno o más elementos perforados, como un elemento triangular, rectangular o de otra forma geométrica acoplado a uno o más tubos perforados o no perforados. También se contempla que la estructura interna 18 puede incluir 0, 1 ó 3 o más separaciones.
Ahora se describirá un procedimiento para incorporar la estructura interna 18 y las bolsas rellenas de material fibroso 40a-40c al cubierta de silenciador 12.
Inicialmente, se acopla una manguera de vacío 50 a un generador de vacío 52a y a la parte de salida 20a del tubo perforado 20. Cuando se activa el generador de vacío 52a, funciona para sacar aire a través de perforaciones 20b provistas en el tubo 20 por la manguera 50. Después se crea un vacío parcial dentro y alrededor del tubo 20. En el tubo de admisión 22 está provisto un tapón 52 para impedir que se aspire aire a través del tubo 22 y aumentar la cantidad aire que se aspira a través del tubo 20 durante la operación de relleno de material fibroso.
Después se colocan las bolsas rellenas de material fibroso 40a-40c alrededor del tubo 20, manualmente o por medio de un aparato (no mostrado). Las bolsas 40a-40c se sitúan alrededor del tubo 20 de manera que cuando la estructura interna 18 y las bolsas 40a-40c son colocadas dentro de la cavidad interna 17, las bolsas primera, segunda y tercera 40a-40c rellenan los compartimentos primero, segundo y tercero 30a-30c de la cavidad interna, respectivamente, véanse las Figs. 4-6. Preferentemente, el generador de vacío 52a se activa antes del inicio de la etapa de colocación. Sin embargo, el generador de vacío 52a puede iniciarse aproximadamente al mismo tiempo o tras ocurrir la etapa de colocación.
En la realización ilustrada, las bolsas 40a-40c están construidas del mismo material y de la misma manera. Sin embargo, difieren de tamaño para ajustarse al tamaño de los compartimentos 30a-30c de la cavidad interna. Por consiguiente, una descripción de la bolsa 40b, ilustrada en las Figs. 1 y 2, expuesta más adelante también es aplicable a la construcción y confección de las bolsas 40a-40c.
La bolsa 40b está formada de papel, un material polimérico, cartón, fibra de vidrio u otro material adecuado. Comprende primeros y segundos lados 42a y 42b. El primer lado 42a de la bolsa 40b está provisto de una pluralidad de primeras perforaciones 44a. Las áreas abiertas definidas por esas perforaciones 44a, cuando se suman juntas, definen un área abierta total del primer lado 45a en el primer lado de la bolsa 42a. En la realización ilustrada, el segundo lado de la bolsa 42b no está provisto de perforaciones, véase la Fig. 1. Sin embargo, se contempla que el segundo lado de la bolsa 42b puede comprender una o más segundas perforaciones. Las áreas abiertas definidas por esas segundas perforaciones, cuando se suman juntas, definen un área abierta total del segundo lado en el segundo lado de la bolsa 42b. El área abierta total del primer lado 45a es mayor que el área abierta total del segundo lado. Por ejemplo, el área abierta total del primer lado 45a puede comprender entre aproximadamente el 1% y el 60% del área superficial total del primer lado de la bolsa 42a, mientras que el área abierta total del segundo lado puede comprender entre aproximadamente el 0% y aproximadamente el 4% del área superficial total del segundo lado de la bolsa 42b. Por consiguiente, entre aproximadamente el 40% y aproximadamente el 99% del área superficial total del primer lado 42a de la bolsa 40b comprende un área sólida, no abierta, 45b y está definida por el material del que está formada la bolsa 40b, y entre aproximadamente el 96% y el 100% del área superficial total del segundo lado 42b de la bolsa 40b comprende un área sólida, no abierta, 45c y está definida por el material de la bolsa.
Cada bolsa 40a-40c está rellena preferentemente de material fibroso 60. Puede usarse un dispositivo texturizador convencional (no mostrado) para rellenar las bolsas 40a-40c colocando una boquilla del dispositivo en una abertura situada en una esquina o borde de cada bolsa. En las patentes de EE.UU. Nº 4.569.471 y 5.976.453, cuyas exposiciones se incorporan en este documento por referencia, se describen dispositivos texturizadores convencionales. Después de la operación de relleno, las aberturas de las bolsas se sellan o se cierran de otra manera.
El material fibroso 60 puede estar formado de una o más hebras de filamentos de vidrio continuos, en el que cada fibra comprende una pluralidad de filamentos. Los filamentos pueden estar formados de vidrio E o vidrio S, u otras composiciones de vidrio. Por ejemplo, el material en hebras continuas puede comprender una mecha de vidrio E vendido por Owens Corning bajo la marca comercial ADVANTEX® o una mecha de vidrio S vendido por Owens Corning bajo la marca comercial Zen Tron®. También se contempla que pueda usarse material fibroso cerámico u otro material fibroso mineral en vez de material fibroso de vidrio. El aire a presión inyectado en el dispositivo texturizador separa y enreda los filamentos del material en hebras de manera que el material en hebras sale de la boquilla como trozo continuo de material "mullido" o fibroso 60. En cada bolsa 40a-40c está provista una cantidad suficiente de material fibroso 60 para permitir que el silenciador resultante 10 realice adecuadamente su función de atenuación de energía acústica. Por ejemplo, cada bolsa 40a-40c puede rellenarse de una cantidad suficiente de material fibroso 60 de manera que cada compartimento de la cavidad interna correspondiente 30a-30c esté provisto de aproximadamente entre 90-200 gramos/litro de material fibroso 60. Se observa que durante el funcionamiento inicial del vehículo en el que está montado el silenciador 10, los gases calentados pueden quemar o destruir de otra manera el material del que está formada cada bolsa 40a-40c de manera que sólo permanece en la cavidad interna 17 de la cubierta el material fibroso 60.
Como se observó anteriormente, se prefiere que el generador de vacío 52a sea activado durante la etapa de colocación de las bolsas 40a-40c alrededor de la estructura interna 18. Las bolsas 40a-40c están colocadas en relación con la estructura interna 18 de manera que el primer lado 42a de cada bolsa 40a-40c da a la estructura interna 18, mientras que el segundo lado 42b da al lado opuesto a la estructura interna 18. Debido a que cada una de las bolsas 40a-40c está colocada de ese modo, tiene perforaciones 44a en el primer lado de la bolsa 42a, y no tiene perforaciones o sólo un área abierta total limitada en el segundo lado de la bolsa 42b, el vacío parcial creado en el tubo perforado 20 hace que las bolsas rellenas de material fibroso 40a-40c sean aspiradas hacia adentro y compactadas contra el tubo 20 durante la operación de colocación.
Después de que las bolsas 40a-40c han sido colocadas alrededor del tubo perforado 20 y aspiradas hacia adentro hacia el tubo 20 por medio del vacío parcial creado en el tubo 20, las bolsas 40a-40c y la estructura interna 18 son colocadas dentro de la primera parte exterior 14 de la cubierta de silenciador, véase la Fig. 6. Esta etapa se produce preferentemente con el generador de vacío 52a activado. Si cualquier parte de una bolsa 40a-40c se extiende más allá de un borde exterior 14a de la primera parte exterior de la cubierta de silenciador 14, la parte de la bolsa se vuelve a colocar para que quede completamente dentro del borde exterior 14a de la primera parte 14. Después, se sitúa la segunda parte exterior 16 de la cubierta de silenciador sobre la primera parte exterior 14 de la cubierta de silenciador, véase la Fig. 7, etapa que se produce preferentemente con el generador de vacío 52a activado, y se une a la primera parte 14 mediante una operación de soldadura u operación de rebordeado convencional, véase la Fig. 8.
Puede desactivarse el generador de vacío 52a y quitarse el tapón 52 antes de la operación de rebordeado.
La Fig. 17 ilustra un segundo silenciador de tipo concha 100 relleno de material fibroso según un procedimiento de una segunda realización de la presente invención. En las Figs. 10-17, se hace referencia a elementos iguales a los referidos anteriormente mediante números de referencia iguales. El silenciador 100 comprende una cubierta exterior 120 formado a partir de primeras y segundas partes exteriores de la cubierta de silenciador 140 y 160. Las partes primera y segunda 140 y 160 definen una cavidad interna 170, véase Fig. 14, cuando están acopladas entre sí. En la cavidad interna 170 de la cubierta está provista una estructura interna 180, véase las Figs. 11-14. En la realización ilustrada, la estructura 180 comprende un tubo perforado 200 y una separación 240. La separación 240 define compartimentos primero y segundo 300a y 300b dentro de la cavidad interna 170 y pueden estar perforados para permitir que los gases pasen entre los compartimentos 300a-300b. Según se tratará más adelante, las bolsas primera y segunda rellenas de material fibroso 400a y 400b se colocan alrededor de la estructura interna 180 para estar provistas respectivamente en los compartimentos primero y segundo 300a y 300b, véase la Fig. 14.
Un primer tubo de escape (no mostrado) que se extiende entre un motor del vehículo y el silenciador 100 está acoplado a una parte de admisión 202 del tubo 200. Un segundo tubo de escape (no mostrado) está acoplado a una parte de salida 204 del tubo perforado 200. Durante el funcionamiento de un vehículo al que está conectado el silenciador 100, los gases de escape pasan al silenciador 100 por el primer tubo de escape. La energía acústica generada por esos gases pasa a través y desde el tubo perforado 200 hasta el material fibroso que funciona para disipar una parte de esa energía acústica.
Las primeras y segundas partes exteriores de la cubierta de silenciador 140 y 160 pueden formarse con cualquier forma convencional y adecuada. Además, la estructura interna 180 puede comprender dos o más tubos perforados; uno o más tubos no perforados acoplados a uno o más tubos perforados; o uno o más elementos perforados, como un elemento triangular, rectangular o de otra forma geométrica acoplado a uno o más tubos perforados o no perforados. También se contempla que la estructura interna 180 pueda incluir 0 ó 2 o más separaciones.
Ahora se describirá un procedimiento para incorporar la estructura interna 180 y las bolsas rellenas de material fibroso 400a-400b al cubierta de silenciador 120.
Inicialmente, la estructura interna 180 está colocada dentro de la primera parte exterior 140 de la cubierta de silenciador, véase la Fig. 11. Después, se acopla una manguera de vacío 50 a un generador de vacío 52a y a la parte de admisión 202 del tubo perforado 200, véase la Fig. 12. Cuando se activa el generador de vacío 52a, funciona para sacar aire a través de perforaciones 200b provistas en el tubo 200 por la manguera 50. Después se crea un vacío parcial dentro y alrededor del tubo 200. En la parte de salida 204 del tubo 200 está provisto un tapón 52 para impedir que se aspire aire a través de la parte de salida del tubo 204 y aumentar la cantidad aire que se aspira a través de perforaciones 200b en el tubo 200 durante la operación de relleno de material fibroso.
Después se colocan las bolsas rellenas de material fibroso 400a-400b alrededor del tubo 200, manualmente o por medio de un aparato (no mostrado), véanse las Figs. 13 y 14. Preferentemente, la bolsa 400a se coloca alrededor del tubo 200 antes de que la bolsa 400b sea colocada alrededor del tubo 200 para aprovechar el nivel de vacío aumentado en la sección del tubo 200 que recibe la bolsa 400a, ya que la sección del tubo está más cerca del generador de vacío 52a. Las bolsas 400a y 400b están separadas entre sí por la separación 240 para ser colocadas y rellenar los compartimentos 300a y 300b. Preferentemente, el generador de vacío 52a se activa antes del inicio de la etapa de colocación. Sin embargo, el generador de vacío 52a puede iniciarse aproximadamente al mismo tiempo o tras ocurrir la etapa de colocación.
Las bolsas 400a y 400b están construidas del mismo material y tienen las mismas características que las bolsas 40a-40c descritas anteriormente. Además, las bolsas 400a y 400b están rellenas del mismo material fibroso 60 que las bolsas 40a-40c. Por consiguiente, la descripción de las bolsas 40a-40c y el material fibroso 60 también es aplicable a la construcción y confección de las bolsas 400a y 400b y el material fibroso provisto en las mismas.
Las bolsas 400a y 400b están colocadas de manera que el primer lado 42a, es decir, el lado que tiene perforaciones 44a, de cada bolsa 400a y 400b da a la estructura interna 180, mientras que el segundo lado 42b da al lado opuesto a la estructura interna 180. Debido a que cada una de las bolsas 400a y 400b está colocada de ese modo, tiene perforaciones 44a en el primer lado de la bolsa 42a, y no tiene perforaciones o un número limitado de perforaciones en el segundo lado de la bolsa 42b, el vacío parcial creado en el tubo perforado 200 hace que las bolsas rellenas de material fibroso 400a y 400b sean aspiradas hacia adentro y compactadas contra el tubo 200 durante la operación de colocación.
Si cualquier parte de una bolsa 400a y 400b se extiende más allá de un borde exterior 140a de la primera parte exterior de la cubierta de silenciador 140, la parte de la bolsa se vuelve a colocar para que quede completamente dentro del borde exterior 140a de la primera parte 140.
Después de que las bolsas 400a y 400b están totalmente colocadas dentro de la primera parte exterior 140 de la cubierta de silenciador, se sitúa la segunda parte exterior 160 de la cubierta de silenciador sobre la primera parte exterior 140 de la cubierta de silenciador, véase la Fig. 15, y se une a la primera parte 140 mediante una operación de soldadura u operación de rebordeado convencional, véase la Fig. 16.
Puede desactivarse el generador de vacío 52a y quitarse el tapón 52 antes de la operación de rebordeado.
La Fig. 21 ilustra un silenciador 500 no de tipo concha relleno de material fibroso según un procedimiento de una tercera realización de la presente invención. En las Figs. 18-21, se hace referencia a elementos iguales a los referidos anteriormente mediante números de referencia iguales. El silenciador 500 comprende una parte principal 502 de la cubierta generalmente cilíndrica que define una cavidad interna 570, véase la Fig. 18. En la cavidad interna 570 de la cubierta está provista una estructura interna 580. En la realización ilustrada, la estructura 580 comprende un tubo perforado 582 y una separación 584. La separación 584 define compartimentos primero y segundo 590a y 590b dentro de la cavidad interna 570 y pueden estar perforadas para permitir que los gases pasen entre los compartimentos 590a y 590b. Según se tratará más adelante, las bolsas primera y segunda rellenas de material fibroso 600a y 600b se colocan alrededor de la estructura interna 580 para estar provistas respectivamente en los compartimentos primero y segundo 590a y 590b, véanse la Fig. 19.
Un primer tubo de escape (no mostrado) que se extiende entre un motor del vehículo y el silenciador 500 está acoplado a una parte de admisión 582a del tubo 582. Un segundo tubo de escape (no mostrado) está acoplado a una parte de salida 582b del tubo perforado 582. Durante el funcionamiento de un vehículo al que está conectado el silenciador 500, los gases de escape pasan al silenciador 500 por el primer tubo de escape. La energía acústica generada por esos gases pasa a través y desde el tubo perforado 582 hasta el material fibroso que funciona para disipar una parte de esa energía acústica.
La parte principal 502 de la cubierta puede formarse con cualquier forma convencional y adecuada. Además, la estructura interna 580 puede comprender dos o más tubos perforados; uno o más tubos no perforados acoplados a uno o más tubos perforados; o uno o más elementos perforados, como un elemento triangular, rectangular o de otra forma geométrica acoplado a uno o más tubos perforados o no perforados. También se contempla que la estructura interna 580 pueda incluir 0 ó 2 o más separaciones.
Ahora se describirá un procedimiento para incorporar la estructura interna 580 y las bolsas rellenas de material fibroso 600a y 600b al cubierta de silenciador 502.
Inicialmente, se acopla una manguera de vacío 50 a un generador de vacío 52a y a la parte de admisión 582a del tubo perforado 582, véase la Fig. 19. Cuando se activa el generador de vacío 52a, funciona para sacar aire a través de perforaciones 582c provistas en el tubo 582 por la manguera 50. Después se crea un vacío parcial dentro y alrededor del tubo 582. Puede proveerse un tapón (no mostrado) en la parte de salida 582b del tubo 582 para impedir que se aspire aire a través de la parte de salida 582b y aumentar la cantidad aire que se aspira a través de perforaciones 582c en el tubo 582 durante la operación de relleno de material fibroso.
Después se colocan las bolsas rellenas de material fibroso 600a y 600b alrededor del tubo 582, manualmente o por medio de un aparato (no mostrado), véanse la Fig. 19. Las bolsas 600a y 600b están separadas entre sí por la separación 584 para rellenar los compartimentos 590a y 590b. Preferentemente, el generador de vacío 52a se activa antes del inicio de la etapa de colocación. Sin embargo, el generador de vacío 52a puede iniciarse aproximadamente al mismo tiempo o tras ocurrir la etapa de colocación.
Las bolsas 600a y 600b están construidas del mismo material y de la misma manera que las bolsas 40a-40c descritas anteriormente. Además, las bolsas 600a y 600b están rellenas del mismo material fibroso 60 que las bolsas 40a-40c. Por consiguiente, la descripción de las bolsas 40a-40c y el material fibroso 60 también es aplicable a la construcción y confección de las bolsas 600a y 600b.
Las bolsas 600a y 600b están colocadas de manera que sus primeros lados, es decir, los lados que tienen perforaciones, dan a la estructura interna 580, mientras que los segundos lados dan al lado opuesto a la estructura interna 580. Debido a que cada una de las bolsas 600a y 600b está colocada de ese modo, tiene perforaciones en el primer lado de la bolsa, y no tiene perforaciones o sólo un área abierta total limitada en el segundo lado de la bolsa, el vacío parcial creado en el tubo perforado 582 hace que las bolsas rellenas de material fibroso 600a y 600b sean aspiradas hacia adentro y compactadas contra el tubo 582.
Después de que las bolsas 600a y 600b han sido colocadas alrededor del tubo perforado 582 y aspiradas hacia adentro hacia el tubo 582 por medio del vacío parcial creado en el tubo 582, las bolsas 600a y 600b y la estructura interna 580 son colocadas dentro de la parte principal 502 de la cubierta. Después, se colocan un primer capacete 586 y un segundo capacete 588 sobre las partes de admisión y salida 582a y 582b del tubo 582, adosados a los bordes exteriores primero y segundo 502a y 502b de la parte principal 502 y acoplados a la parte principal 502 por medio de una operación de soldadura u operación de rebordeado convencional, véase la Fig. 21.
Puede desactivarse el generador de vacío 52a y quitarse el tapón antes de la operación de rebordeado.
También se contempla que sólo puedan colocarse una o dos bolsas rellenas de material fibroso alrededor de la estructura interna 18 en la realización de la Fig. 6 y que sólo pueda colocarse una bolsa rellena de material fibroso alrededor de la estructura interna 180 en la realización de la Fig. 13 o de la estructura interna 580 en la realización de la Fig. 19.
Aunque se han mostrado ciertas realizaciones y detalles representativos a objeto de ilustrar la invención, resultará evidente para los expertos en la materia que pueden realizarse diversos cambios en los procedimientos y aparatos descritos en este documento sin apartarse del alcance de la invención, que se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (17)

1. Un procedimiento para rellenar de material fibroso una cubierta de silenciador que comprende las etapas de:
proveer una cubierta (12) de silenciador que comprende una o más partes exteriores (14, 16) de la cubierta de silenciador que definen una cavidad interna (17) y una estructura interna (18) adaptada para extenderse al menos parcialmente a través de la cavidad interna de la cubierta y que tiene una o más aberturas adaptadas para comunicar con la cavidad interna de la cubierta;
proveer una bolsa (40a-40c) rellena de material fibroso (60), teniendo dicha bolsa un primer lado (42a) con una o más primeras perforaciones (44a) que definen un área abierta total del primer lado (45a) y un segundo lado (42b) sin perforaciones o una o más segundas perforaciones que definen un área abierta total del segundo lado, siendo dicha primera área abierta mayor que dicha segunda área abierta;
colocar dicha bolsa rellena de material fibroso adyacente a dicha estructura interna de manera que dicho primer lado es el más cercano a dicha estructura interna; y
hacer un vacío parcial a través de dicha estructura interna, aspirando dicho vacío parcial la bolsa rellena de material fibroso hacia adentro hacia dicha estructura interna.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho vacío parcial se hace antes de, o aproximadamente al mismo tiempo, que ocurra dicha etapa de colocación.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho vacío parcial se hace tras dicha etapa de colocación.
4. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho cubierta de silenciador comprende primeras y segundas partes exteriores de la cubierta de silenciador y que además comprende las etapas
de:
situar dicha estructura interna en dicha primera parte exterior de la cubierta de silenciador tras dicha etapa de colocación y mientras se está haciendo dicho vacío parcial a través de dicha estructura interna;
situar dicha segunda parte exterior de la cubierta de silenciador adyacente a dicha primera parte exterior de la cubierta de silenciador de manera que dichas primeras y segundas partes de la cubierta de silenciador definen una cavidad interna que contiene dicha estructura interna y dicha bolsa rellena de material fibroso; y
unir entre sí dichas primeras y segundas partes de la cubierta de silenciador.
5. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho cubierta de silenciador comprende primeras y segundas partes exteriores de la cubierta de silenciador y que además comprende las etapas de:
situar dicha estructura interna en dicha primera parte exterior de la cubierta de silenciador antes de dicha etapa de colocación;
situar dicha segunda parte exterior de la cubierta de silenciador adyacente a dicha primera parte exterior de la cubierta de silenciador de manera que dichas primeras y segundas partes de la cubierta de silenciador definen una cavidad interna que contiene dicha estructura interna y dicha bolsa rellena de material fibroso; y
unir entre sí dichas primeras y segundas partes de la cubierta de silenciador.
6. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho material fibroso en dicha bolsa comprende un producto de tipo lana de fibra mineral.
7. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de hacer un vacío parcial a través de dicha estructura interna comprende la etapa de conectar un generador de vacío (52a) a dicha estructura interna.
8. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha bolsa está formada de un material polimérico.
9. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha estructura interna comprende al menos un elemento perforado (20b).
10. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha área abierta total del primer lado comprende entre aproximadamente 1% y 60% de dicho primer lado de dicha bolsa y dicha área abierta total del segundo lado comprende entre aproximadamente 0% a aproximadamente 4% de dicho segundo lado de dicha bolsa.
11. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho cubierta de silenciador comprende una parte principal (502) de la cubierta generalmente cilíndrica y que además comprende la etapa de situar dicha estructura interna en dicha parte principal de la cubierta generalmente cilíndrica tras dicha etapa de colocación y mientras se está haciendo dicho vacío parcial a través de dicha estructura interna.
12. Un silenciador que comprende:
una cubierta (12) de silenciador que comprende una o más partes exteriores (14, 16) de la cubierta de silenciador que definen una cavidad interna (17);
una estructura interna (18) adaptada para extenderse al menos parcialmente a través de la cavidad interna de la cubierta y que tiene una o más aberturas que comunican con la cavidad interna de la cubierta; y
una bolsa rellena de material fibroso (40a-40c) colocada en dicha cavidad interna, teniendo dicha bolsa un primer lado (42a) con una o más primeras perforaciones (44a) que definen un área abierta total del primer lado (45a) y un segundo lado (42b) sin perforaciones o una o más segundas perforaciones que definen un área abierta total del segundo lado, siendo dicha primera área abierta mayor que dicha segunda área abierta.
13. Un silenciador según la reivindicación 12, en el que dicha estructura interna comprende al menos un elemento perforado (20b).
14. Un silenciador según la reivindicación 12, en el que dicho material fibroso (60) comprende un producto de tipo lana de fibra mineral.
15. Un silenciador según la reivindicación 12, en el que dicha área abierta total del primer lado comprende entre aproximadamente 1% y 60% de dicho primer lado de dicha bolsa y dicha área abierta total del segundo lado comprende entre aproximadamente 0% a aproximadamente 4% de dicho segundo lado de dicha bolsa.
16. Un silenciador según la reivindicación 12, en el que dicho primer lado de dicha bolsa es el más cercano a dicha estructura interna.
17. Un silenciador según la reivindicación 12, en el que dicha área abierta total del primer lado comprende entre aproximadamente 1% y 60% de un área superficial total de dicho primer lado de dicha bolsa y dicha área abierta total del segundo lado comprende entre aproximadamente 0% a aproximadamente 4% de un área superficial total de dicho segundo lado de dicha bolsa.
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