ES2259151T3

ES2259151T3 - Procedimiento para el respaldado directo por espumacion de sistemas de absorbente.

Info

Publication number: ES2259151T3
Application number: ES03775276T
Authority: ES
Inventors: Volkmar Schulze; David Spitzer; Stefan Tschungmell; Michael Bopp; Carsten Mantei
Original assignee: HP Chemie Pelzer Research and Development Ltd
Current assignee: HP Chemie Pelzer Research and Development Ltd
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2006-09-16
Anticipated expiration: 2023-10-31
Also published as: DE50303243D1; JP2006504556A; DE10251327A1; EP1558191B1; US20060137936A1; ATE324849T1; CN1711058A; WO2004041138A1; EP1558191A1; AU2003283335A1; CN1332801C

Abstract

Procedimiento para el respaldado directo por espumación de sistemas de absorbente, en los que el absorbente consiste en una capa de material espumado (2) o en una capa de velo con una capa de cubrimiento (3, 4) situada por una cara o por las dos caras (2), realizándose que a un absorbente (2) con una muy pequeña densidad se le provee por el lado de la masa de una capa de cubrimiento (3) resistente a la espumación a su través, el absorbente se coloca dentro de la herramienta de espumación, y en el absorbente, a través del lado apartado de la masa se constituye una presión en la herramienta de espumación cerrada, antes del desencadenamiento del proceso de espumación.

Description

Procedimiento para el respaldado directo por espumación de sistemas de absorbente.

El presente invento se refiere a un procedimiento para la producción de sistemas de masa y absorbente, a aislamientos del ruido con un alto efecto reductor del ruido e indeformable en caliente, en particular para el compartimiento motor de vehículos auto-
móviles.

En el compartimiento motor de vehículos automóviles encuentran utilización para la reducción del ruido sistemas puramente de absorbente, de masa y absorbente, y de masa y resorte, así como amortiguadores de vibraciones, escudos del calor con efecto absorbente y resonadores de Helmholtz.

En general, se ha de remitir acerca de esto a los documentos de solicitudes de patentes alemanas DE 198.21.532 A, DE 197.26.965 A, DE 197.34.913 A, DE 199. 09.046 A, al documento de solicitud de patente internacional WO 02/09977, y a los documentos DE 197.39.778 A y WO 01/12470, así como al documento de modelo de utilidad alemán DE 299.15.429 U, siendo considerado el documento DE 199.09.046 A como representativo del estado más próximo de la técnica.

Son estado conocido de la técnica absorbentes de una sola capa y de múltiples capas a base de un material de velo y/o de materiales espumados con poros abiertos, sin y con una capa pesada, con frecuencia también en un modo constructivo de emparedado.

Los sistemas de masa y resorte son hoy en día láminas pesadas moldeadas por embutición profunda o por extrusión, respaldadas con una espuma blanda de PUR, así como materiales espumados rellenos en alto grado (materiales espumados de poliuretano compacto, producidos por el procedimiento de moldeo por inyección con reacción denominado brevemente RIM). La estabilidad frente a los medios se puede aumentar, forrando a la espuma blanda de PUR con una lámina, un agente de forrado o mediante una operación de revestimiento dentro de un molde (en inglés "in mould coating").

Usualmente los sistemas de de masa y absorbente a base de un velo o una espuma ligera y cortada, con frecuencia en combinación con una espuma de resina de melamina, los cuales están forrados en velos de cubrimiento o láminas permeables al ruido; y de una lámina pesada. Los velos y las espumas propiamente dichos/as pueden a su vez estar estructurados con múltiples capas. La lámina pesada es la mayor parte de las veces una lámina de un copolímero, un material espumado relleno en alto grado (material (RIM) de poliuretano compacto) o bien un material espumado o una pieza moldeada por inyección.

El procedimiento de producción consiste en las siguientes etapas de proceso:

\blacksquare: Moldeo por compresión del absorbente,

\blacksquare: Producción de la lámina pesada, es decir de la masa

(por embutición profunda, extrusión, espumación según el procedimiento de moldeo por inyección con reacción (RIM) y moldeo por inyección),

\blacksquare: Adición del absorbente y de la masa, y

\blacksquare: Troquelado del contorno.

También se conocen procedimientos en los que se prensan, por un procedimiento de una sola etapa o de dos etapas, el absorbente y una lámina pesada plástica en flexión.

Un absorbente y una masa se unen entre sí hoy en día sin embargo, en lo referente a la técnica de producción, en la mayor parte de los casos por pegamiento, engrapado o soldadura.

Al pegar, el pegamento se aplica parcialmente o a la totalidad de la superficie. Esto exige, por un lado, una limpieza de la lámina de masa por ejemplo por lavado o tratamiento con chorros de arena, con el fin de obtener un pegamiento suficientemente bueno de la lámina de masa y del absorbente; y, por otro lado, una etapa de proceso adicional, el ensamble entre el absorbente y de la masa. En la práctica se muestra, con frecuencia, que las uniones por pegamiento no resisten suficientemente, o bien no son estables. También, el pegamiento es un proceso costoso, en el que con frecuencia los residuos del pegamento ensucian a las instalaciones, a las herramientas así como al lugar de trabajo.

El engrapado y la soldadura se efectúan, asimismo como una etapa de proceso adicional, de una manera parcial; y no siempre garantizan por consiguiente las dimensiones y la función de un material para aislamiento del ruido, es decir el sistema de masa y absorbente. En el caso de un sistema engrapado, al marchar el vehículo automóvil se llega a ruidos indeseados, a causa de corrientes de aire entre las capas; así como, en el caso de un sistema engrapado y soldado, a la iniciación y la continuación del desgarramiento del absorbente y de la lámina pesada.

La soldadura es además muy costosa en cuanto a los aparatos, tampoco se pueden soldar limpiamente (de un modo ajustado a su función) todas las combinaciones de materiales.

Es conocido además que unos velos aglutinados por materiales termoplásticos y duroplásticos (termoestables), preferiblemente velos mixtos de fibras de algodón con capas (pesadas) de bloqueo, aplicadas por proyección, aplicadas por rascado, aplicadas por extrusión o forradas; también en un modo constructivo de emparedado.

Constituye estado de la técnica, además, el hecho de que se pueden respaldar directamente por espumación velos moldeados por compresión, aglutinados con materiales termoplásticos y duroplásticos, puesto que éstos poseen una alta resistencia mecánica propia (resistencia a la compresión); y por consiguiente la estructura del absorbente se puede destruir desde poco hasta nada en absoluto como consecuencia de la presión.

En el caso del moldeo(térmico) por compresión de absorbentes constituidos por múltiples capas, que consisten en una o varias capas de cubrimiento, capas de soporte y capas de absorbente, constituye estado de la técnica el hecho de que durante el moldeo por compresión se introduce aire a presión a través de conducciones de aportación de aire a presión dentro de la herramienta de moldeo por compresión. Esto sirve, entre otras cosas, para la finalidad del mejor moldeo, para la unión con continuidad de forma de las capas individuales y para el endurecimiento. También en este caso se puede conseguir un mejoramiento de la actividad acústica, mediante utilización de láminas/capas de bloqueo y respectivamente separación, (estancas al aire), entre las capas individuales, en particular las capas de absorbente. Véase acerca de ello el documento DE 197.34.913 A.

El respaldado directo por espumación de absorbentes a base de espumas ligeras, con materiales espumados, en particular con materiales o bien con materiales espumados (RIM) de poliuretano compactos rellenos en alto grado, eventualmente microespumados, no era realizable hasta ahora, puesto que la presión acumulada en la herramienta de espumación aplasta o bien destruye a la estructura (del absorbente) de espuma ligera; y por consiguiente ya no se presentan la actividad acústica, las dimensiones ni la función del absorbente. También, con ello no se retiene la tolerancia de grosores de la masa, previamente establecida desde un punto de vista acústico y construc-
tivo.

Asimismo, no es realizable la espumación dentro de un molde abierto, es decir una introducción del absorbente en la herramienta de espumación, una espumación libre sobre el absorbente y después de ello un cierre del molde, puesto que a causa de la reactividad (termo-reocinética) y la capacidad de la espuma para fluir, que está vinculada con esto, no se produce la espumación total de los contornos; y por consiguiente el sistema de masa y absorbente es inutilizable.

Asimismo, la aplicación por proyección de sistemas compactos de PUR rellenos en alto grado, no se puede realizar o no se puede realizar en grandes series sin grandes problemas, a causa de la muy elevada abrasión de los sistemas. Esto exige un trabajo de mantenimiento constante y muy costosa de las instalaciones y de las herramientas. Además, las tolerancias de grosores de la masa, preestablecidas y respectivamente que se han de retener mediante la aplicación por proyección, son difíciles o incluso imposibles de respetar de una manera apta para los procesos.

Es misión del invento realizar un procedimiento de modo aplicable industrialmente de una manera apta para los procesos, que permita respaldar por espumación un absorbente de espuma (ligera) o un absorbente de velo, directamente con un material espumado ((RIM) de poliuretano compacto) relleno en alto grado.

Conforme al invento, el problema planteado por esta misión se resuelve mediante el recurso de que el absorbente se forra por el lado de la masa en un velo resistente a la espumación a su través o en una lámina resistente a la espumación a su través, y por el lado apartado de la masa no se forra o se forra en un velo permeable al ruido y por consiguiente permeable al aire, este absorbente se coloca en la herramienta de espumación, la herramienta de espumación se cierra y el absorbente se carga, a través del velo permeable al aire o directamente, con aire a presión, y a continuación se desencadena el proceso de espumación.

A continuación, se expone el procedimiento conforme al invento con ayuda de un típico sistema de masa y absorbente, tal como encuentra utilización en el compartimiento motor de vehículos automóviles.

El procedimiento conforme al invento es apropiado para suprimir las desventajas señaladas en el estado de la técnica de las posibilidades de unión y ensamble de una masa y un absorbente, practicadas hoy en día, mejorar el procedimiento de producción y la funcionalidad; así como ahorrarse en general la etapa de proceso de ensamble.

Una primera forma de realización del presente invento se refiere por consiguiente a un procedimiento para el respaldado directo por espumación de sistemas de absorbente, en el cual absorbente consiste en una capa de material espumado o en una capa de velo con una capa de cubrimiento por una sola cara o por dos caras, que está caracterizado porque a un absorbente con una densidad muy pequeña se le provee por el lado de la masa de una capa de cubrimiento resistente a la espumación a su través, el absorbente se coloca dentro de la herramienta de espumación y en el absorbente, a través del lado apartado de la masa, se constituye una presión en la herramienta cerrada de espumación, antes del desencadenamiento del proceso de espumación.

En otra forma adicional de realización, el procedimiento está caracterizado porque como medio que aplica la presión se emplea un medio en el estado de agregación gaseoso, en particular aire (a presión), y con un medio en el estado de agregación gaseoso se constituye en el absorbente una presión de 0,5 bar a 7 bar, en particular de 1 bar a 3 bar.

En una forma preferida de realización, se emplea como capa de cubrimiento resistente a la espumación a su través, situada por el lado de la capa de masa, un velo o una lámina.

Además, en una forma de realización se emplea como absorbente un material espumado de poros abiertos o de celdillas mixtas, con una densidad aparente de 5 kg/m^{3} a 38 kg/m^{3}.

Preferiblemente, en otra forma de realización se emplea como absorbente una espuma fría, espumada dentro de un molde, con una densidad aparente de 35 kg/m^{3} a 190 kg/m^{3}. Por el lado de la masa, estos absorbentes están provistos de una capa de cubrimiento resistente a la espumación a su través.

En otra forma de realización se emplea como absorbente un velo no prensado, con una capa de cubrimiento resistente a la espumación a su través, situada por el lado de la capa de masa.

La presión que se ha de constituir antes del respaldado por espumación se controla y/o regula por ejemplo a través de válvulas. La presión, que se ha de constituir antes del respaldado por espumación, se define, se regula y por consiguiente se ajusta eventualmente a través de válvulas durante todo el proceso de espumación.

En otra forma de realización, el procedimiento está caracterizado porque la presión que se ha de constituir en el absorbente antes del respaldado por espumación, y que es regulable durante todo el proceso de espumación, se regula y por consiguiente se ajusta con una intensidad parcialmente diversa a través del lado apartado de la masa en la herramienta de espumación mediante un modo constructivo por segmentos de la mitad de la herramienta de espumación que está apartada de la masa.

El invento consiste además en un sistema de absorbente, en el cual el absorbente consiste en una capa de material espumado o en una capa de velo con una capa de cubrimiento por una sola cara o por las dos caras, y en una capa de material espumado.

Preferiblemente, en el sentido del presente invento, la mitad inferior de la herramienta de espumación debería tener una distancia entre boquillas de aire de 100 mm a lo largo de la superficie de la herramienta, para mostrar con ello la superficie absorbente apartada de la masa, y el absorbente debería ser cargado, a través del velo permeable al aire o directamente, estando cerrada la herramienta de espumación, con una presión de aire de 2 bar.

Dependiendo de la constitución y de la estructura del absorbente, mediante la disposición de las boquillas de aire en la mitad inferior de la herramienta de espumación y mediante la presión de aire cargada, se puede ajustar la estabilidad del absorbente frente a la deformación.

En la Figura 1 se representa un sistema de aislamiento del ruido, a saber un túnel exterior para la transmisión 1, como un sistema de masa y absorbente, en el que el absorbente de espuma ligera 2 está forrado por el lado de la masa en un velo 3 resistente a la espumación a su través, y por el lado apartado de la masa en un velo 4 permeable al aire. Con el procedimiento conforme al invento, un absorbente se puede respaldar por espumación directamente con un material espumado ((RIM) de poliuretano compacto)) 5 relleno en alto grado.

Aislamientos del ruido especialmente preferidos, es decir sistemas de masa y absorbente, que se pueden producir con el procedimiento conforme al invento, son el túnel exterior, la pared frontal del compartimiento motor y la pared frontal del espacio de equipos.

Ejemplo de realización

Un absorbente de espuma ligera con la siguiente constitución de materiales: un velo resistente a la espumación a su través (situado por el lado de la masa) Azetin® GPV MH 50/45 PE, una espuma ligera con la densidad aparente de 12 kg/m^{3} y el grosor de 18 mm, un velo permeable al aire (situado por el lado apartado de la masa) Coatilphoob7 Z21PE, se produjo por el proceso de moldeo por compresión.

Este absorbente se introdujo dentro de la herramienta de (respaldado por) espumación y la herramienta se cerró. A través de la mitad inferior de la herramienta, provista de boquillas de aire. el absorbente se cargó con aire a presión a través del velo permeable al aire; y después de esto se desencadenó el proceso de espumación con una espuma (RIM) compacta usual en el comercio. Después de haberse terminado el proceso de espumación se efectuó el troquelado de los contornos.

El absorbente directamente respaldado por espumación

La masa directamente respaldada por espumación tiene a lo largo de la superficie un grosor de 3,0 +/- 0,5 mm. La unión entre la masa y el absorbente es extremadamente firme y estable. Una separación entre la masa y el absorbente puede efectuarse solamente al destruirse el absorbente. Por consiguiente, se presentan las dimensiones y la funcionalidad para el sistema de masa y absorbente.

Claims

1. Procedimiento para el respaldado directo por espumación de sistemas de absorbente, en los que el absorbente consiste en una capa de material espumado (2) o en una capa de velo con una capa de cubrimiento (3, 4) situada por una cara o por las dos caras (2), realizándose que a un absorbente (2) con una muy pequeña densidad se le provee por el lado de la masa de una capa de cubrimiento (3) resistente a la espumación a su través, el absorbente se coloca dentro de la herramienta de espumación, y en el absorbente, a través del lado apartado de la masa se constituye una presión en la herramienta de espumación cerrada, antes del desencadenamiento del proceso de espumación.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque como medio que aplica la presión se emplea un medio en el estado de agregación gaseoso, en particular aire (a presión).

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque con un medio en el estado de agregación gaseoso se constituye en el absorbente una presión de 0,5 bar a 7 bar, en particular de 1 a 3 bar.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque como capa de cubrimiento (3) resistente a la espumación a su través, situada por el lado de la masa, se emplea un velo o una lámina.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque como absorbente (2) se emplea un material espumado de poros abiertos o de celdillas mixtas, con una densidad aparente de 5 kg/m^{3} hasta 38 kg/m^{3.}

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque como absorbente se emplea una espuma fría formada por espumación en molde con una capa de cubrimiento (3) resistente a la espumación a su través, situada por el lado de la capa pesada.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque se emplea una espuma fría con una densidad aparente de 35 kg/m^{3} a 190 kg/m^{3}.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque como absorbente se emplea un velo no prensado con capa de cubrimiento (3) resistente a la espumación a su través, situada por el lado de la masa.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la presión que se ha de constituir en el absorbente antes del respaldado por espumación, se controla y/o regula a través de válvulas.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la presión que se ha de constituir en el absorbente antes del respaldado por espumación, se define, se regula y por consiguiente se ajusta a través de válvulas durante todo el proceso de espumación.

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la presión que se ha de constituir en el absorbente antes del respaldado por espumación, y que es regulable durante todo el proceso de espumación, se regula y con ello se ajusta con una intensidad parcialmente diversa a través del lado apartado de la masa en la herramienta de espumación, mediante un modo constructivo por segmentos de la mitad de la herramienta de espumación que está apartada de la masa.

12. Sistema de absorbente, en el que el absorbente consiste en una capa de material espumado (2) o en una capa de velo con una capa de cubrimiento (3, 4) situada por una sola cara o por las dos caras, y en una capa de material espumado (5), obtenible de acuerdo con un procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 11.