ES2295913T3 - Procedimiento y dispositivo para la insonorizacion y estructura correspondiente, en particular para automoviles. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la insonorización de un cuerpo que refleja un sonido y/o que genera un sonido (1; 10), con una pieza de recubrimiento inferior orientada hacia el suelo o la carretera y que sirve como bajos de un automóvil, en particular una pieza moldeada de recubrimiento (6), caracterizado porque un material amortiguador del sonido está dispuesto sobre el lado alejado del cuerpo (1; 10) de la pieza de recubrimiento (6) que sirve de bajos, o al menos como sustituto parcial de ésta entre los bajos del automóvil y el suelo o la carretera.
Description
Procedimiento y dispositivo para la
insonorización y estructura correspondiente, en particular para
automóviles.
La invención se refiere a un procedimiento y a
un dispositivo para la insonorización de un cuerpo que refleja un
sonido y/o que genera un sonido, de acuerdo con los preámbulos de
las reivindicaciones independientes 1 y 7. La invención se refiere
además a una correspondiente estructura para la insonorización, en
particular a una estructura para la insonorización de los bajos de
un automóvil según la reivindicación 9.
Esta clase de procedimientos y dispositivos para
la insonorización son conocidos, en cuyo caso se recubre el cuerpo
que genera el sonido o refleja el sonido con una pieza moldeada de
recubrimiento (p.ej. cubeta de plástico), que por el lado orientado
hacia el cuerpo presenta materiales o cuerpos amortiguadores del
sonido. Por el documento DE 195 00 725 se conoce por ejemplo un
cuerpo moldeado absorbente del sonido y aislante térmico de esta
clase, que tienen su principal aplicación en el compartimiento del
motor de automóviles. Para ello la unidad compuesta absorbente
formada de poliéster se une a un soporte por ejemplo de material
termoplástico reforzado con esteras de fibra de vidrio, colocándose
la unidad compuesta absorbente por el lado del soporte o de la
pieza moldeada de recubrimiento que está orientada hacia la fuente
de sonido. En el caso de aplicarse una pieza moldeada de
recubrimiento de la clase con unidad compuesta absorbente como
dispositivo de insonorización para amortiguar el compartimiento del
motor de un automóvil, se conoce también el hecho de mejorar la
eficacia acústica del componente encapsulando para ello el motor,
es decir que el motor queda encapsulado con respecto al recinto
interior del vehículo y hacia el espacio exterior que lo rodea. Al
mismo tiempo el compartimiento del motor se sella respecto a la
carrocería.
También se conoce por ejemplo por el documento
DE 197 05 510 A1 en las piezas de chapa por ejemplo de automóviles,
tales como las chapas de los bajos, dotar las caras exteriores de la
pieza de chapa que miran hacia abajo de un recubrimiento mediante
el empleo de plástico y materiales de carga que sirven para
insonorizar la pieza de chapa. Por ejemplo se aplica por
procedimientos de extrusión sobre la cara exterior de la pieza de
chapa, es decir se pega o funde sobre el lado alejado del cuerpo,
una lámina de plástico a base de un polimerizado cargado de
materiales de carga.
Componentes de insonorización o amortiguadores
del sonido para instalar en automóviles se conocen por ejemplo por
el documento DE 199 20 969 A1, que se emplean para separar un
recinto intensamente ruidoso de un recinto pobre en ruido, por
ejemplo un compartimiento del motor de un habitáculo de un
vehículo.
También se conocen otros cuerpos moldeados
absorbente del sonido (documentos EP 131 616, DE 91 10 552 U ó DE
92 15 132 U) que se emplean para el aislamiento insonorizante del
compartimiento del motor de los automóviles. Para ello se aplican
absorbedores porosos a base de materiales de espuma de poros
abiertos tales como el poliuretano; para ello también es conocido
(documento EP 0 931 309 B1) recubrir el absorbedor por una lámina de
plástico y/o de aluminio. Además de eso es conocido el unir el
absorbedor en toda su superficie con un material de soporte, por
ejemplo con el encapsulado del motor. Para mejorar el efecto de
insonorización hay una separación entre el material de soporte,
como el encapsulado del motor de un automóvil y el conjunto de
lámina-absorbedor e espuma, con lo cual se encierra
una oquedad, de modo que el cuerpo moldeado absorbente del sonido
tiene un comportamiento del material de soporte por el lado
orientado hacia el motor, tanto absorbente del sonido como también
amortiguador del sonido. En la amortiguación del sonido se trata de
una reducción de la potencia acústica durante la propagación de una
onda acústica, por ejemplo por medio de un amortiguador de sonido;
también existen amortiguadores de sonido de absorción.
La invención tiene como objetivo encontrar un
dispositivo sencillo y un procedimiento sencillo para la
amortiguación o absorción del sonido así como una estructura
adecuada para ello que tenga buen efecto de insonorización, sin que
para ello se necesiten materiales o técnicas de fabricación
especiales. Y es que esta clase de materiales o técnicas causan
unos costes considerables en el vehículo, y principalmente en la
fabricación en serie, que se deberían evitar. Además se plantea la
invención el objetivo de que el procedimiento correspondiente o el
dispositivo correspondiente se pueda realizar a ser posible con
medios convencionales sin influir notablemente en el gasto de
fabricación, los costes o el tiempo de fabricación.
La invención está caracterizada en la
reivindicación independiente 7. Realizaciones ventajosas de la
invención se deducen de las reivindicaciones subordinadas y del
dibujo.
En el procedimiento según la invención para la
insonorización de un cuerpo reflector del sonido o generador del
sonido, el recubrimiento al menos parcial del mismo tiene lugar
mediante la aplicación de una pieza moldeada de recubrimiento que o
bien está dotada de material de insonorización por la cara opuesta
al cuerpo o al menos está sustituida en parte por éste. De acuerdo
con una forma de realización preferida de la invención, el material
de insonorización puede estar dispuesto como componente amortiguador
del sonido incluso a una distancia predeterminable con respecto a
la pieza moldeada de recubrimiento sobre cara de la pieza moldeada
de recubrimiento opuesta al cuerpo. Para el efecto de amortiguación
acústica, la distancia no es crítica. Pero opcionalmente el
componente de insonorización también puede ir fijado en la misma
pieza moldeada de recubrimiento o la pieza moldeada de
recubrimiento se fija como parte del componente de insonorización en
el cuerpo o en sus proximidades.
Se ha comprobado sorprendentemente y en contra
de lo pensado hasta ahora, que la aplicación de un componente de
insonorización sobre la cara de la pieza moldeada de recubrimiento
opuesta al cuerpo trae consigo considerables mejoras en la
insonorización del cuerpo, es decir que la propagación del sonido
del cuerpo reflector del sonido o generador del sonido situado
"detrás" de la pieza moldeada de recubrimiento queda limitada
considerablemente. En cambio de acuerdo con el estado de la
técnica, los materiales de insonorización tales como espuma de PU,
género no tejido o material de cámaras absorbentes se colocaban
sobre la cara de una pieza moldeada de recubrimiento orientada
hacia la fuente de sonido. Para reducir la propagación del sonido se
ha visto sorprendentemente de acuerdo con la presente invención que
la aplicación de un material de insonorización por la cara de la
pieza moldeada de recubrimiento alejada del cuerpo trae consigo
considerables mejoras respecto a las disposiciones conocidas de los
materiales absorbedores.
Para ello el material de insonorización o un
componente correspondiente puede estar colocado o bien en la misma
pieza moldeada de recubrimiento o se coloca sobre o en las
proximidades del cuerpo a recubrir un componente de insonorización
en lugar de la pieza moldeada de recubrimiento, en cuyo caso el
componente de insonorización ha de tener él mismo características
de estabilidad de forma o de capacidad de carga, para poder fijarlo
de modo adecuado sobre o en las proximidades del cuerpo.
De acuerdo con una forma de realización
preferida de la invención la pieza moldeada de recubrimiento
encapsula al menos parcialmente el cuerpo, rodeándolo. Para casos
especiales se dispone además del material de insonorización y de
acuerdo con la invención unos materiales o cuerpos absorbentes de
insonorización por la cara de la pieza moldeada de recubrimiento
alejada del cuerpo adicionalmente también sobre la pieza moldeada de
recubrimiento orientada hacia el cuerpo. Esto es por ejemplo
ventajoso, cuando se trata de un cuerpo que genere sonido, tal como
se trata por ejemplo del compartimiento del motor de un automóvil,
ya que en este caso se puede conseguir un efecto de insonorización
especial de esta "forma de construcción sándwich o forma de
construcción de laminado".
De acuerdo con otra forma de realización
preferida de la invención se fija en el cuerpo o en sus
proximidades, en lugar de la pieza moldeada de recubrimiento, un
componente de insonorización de varias capas, donde por lo menos
una de las capas del componente tiene efecto insonorizante. Un
componente insonorizador de este tipo puede presentar entonces
adicionalmente capas que sean resistentes por ejemplo contra el
calor, la propagación de olores o de la humedad.
En el dispositivo conforme a la invención para
la amortiguación acústica de un cuerpo que refleje y/o genere un
sonido se toman medidas correspondientes. Así se coloca un material
amortiguador del sonido sobre la cara de la pieza moldeada de
recubrimiento alejada del cuerpo, o se emplea aquel al menos
parcialmente en lugar de ésta. Esto puede conseguirse bien
disponiendo un componente amortiguador del sonido sobre la cara de
la pieza moldeada de recubrimiento alejada del cuerpo, con o sin
separación, o fijando en el cuerpo o en sus proximidades un
componente amortiguador del sonido en lugar de la pieza moldeada de
recubrimiento. En el caso de que el componente atenuador del sonido
sustituya al menos en parte a la pieza moldeada de recubrimiento,
es ventajoso que el componente amortiguador del sonido presente
propiedades de estabilidad de forma, por ejemplo para poderlo fijar
en los bajos de un automóvil.
El componente amortiguador del sonido recubre
ventajosamente un lado del cuerpo en su totalidad. De acuerdo con
una primera forma de realización ventajosa de la presente invención,
puede quedar cubierta adicionalmente todo el lado del cuerpo
mediante la pieza moldeada de recubrimiento de modo que se produce
una estructura de doble capa que recubre totalmente el lado del
cuerpo. De acuerdo con una segunda forma de realización ventajosa,
la pieza moldeada de recubrimiento o las piezas moldeadas de
recubrimiento pueden cubrir también sólo partes de un lado del
cuerpo mientras que el componente amortiguador del sonido recubre
todo el lado del cuerpo.
Por ejemplo para la insonorización de los bajos
de un vehículo es conocido el hecho de recubrir el compartimiento
del motor con un encapsulado del compartimiento del motor, por
ejemplo de PP reforzado con fibra de vidrio, pudiendo haber
materiales absorbentes acústicos aplicados sobre la cara interior de
la placa de plástico. A menudo hay partes de los bajos de un
vehículo que están también recubiertos de placas de plástico y que
protegen al automóvil contra salpicadura de piedras, humedad y sal.
En cambio en los bajos convencionales de los automóviles no es
usual recubrir el conducto de gases de escape y el escape en el
extremo posterior del vehículo con una pieza moldeada de
recubrimiento. Generalmente se apantalla el conducto de gases de
escape respecto al habitáculo del vehículo mediante un material
resistente al calor, pero no se recubre con una pieza moldeada de
recubrimiento con respecto al lado de la carretera del vehículo.
La presente invención ha reconocido ahora que
mediante la aplicación de otras piezas moldeadas de recubrimiento
adicionales, por ejemplo en el conducto de gases de escape, pero en
particular mediante la colocación de materiales atenuadores del
sonido, tales por ejemplo una capa de Pentalaminat® se reducen
notablemente los valores acústicos incluso dentro del vehículo así
como en el entorno del vehículo. Estos resultados se lograron
también a vehículo parado, lo que permite deducir que la
propagación del sonido por debajo del vehículo se atenúa mediante el
material amortiguador del sonido.
El componente amortiguador del sonido dispuesto
entre los bajos de un automóvil y el suelo presenta ventajosamente
una capa de un material amortiguador del sonido. Como material
amortiguador del sonido se puede emplear ventajosamente un género
no tejido amortiguador del sonido tal como por ejemplo un género no
tejido de PET o un género no tejido de recubrimiento, una espuma de
PU, una lámina de PP o una combinación de estos materiales. El
componente amortiguador del sonido es convenientemente una capa de
Pentalaminat®, que se compone de una estructura de cinco capas que
por los lados exteriores presenta respectivamente un género no
tejido de recubrimiento y en el centro un núcleo de unos 5 mm de
grueso de género no tejido de PET que va recubierto por ambas caras
de una lamina de polipropileno.
La estructura conforme a la invención para la
insonorización de un cuerpo reflectante del sonido consta por lo
tanto de una pieza moldeada de recubrimiento y de un componente
amortiguador del sonido sobre la cara de la pieza moldeada de
recubrimiento alejada del cuerpo. Para ello la pieza moldeada de
recubrimiento puede ser ella misma parte del componente
amortiguador del sonido, siempre y cuando contribuya a la
autoestabilidad del componente. Para la invención no es esencial si
sobre el lado de la pieza moleada de recubrimiento alejada del
cuerpo esté aplicado un material amortiguador del insonorización o
si en lugar de la pieza moldeada de recubrimiento se emplea un
componente amortiguador del sonido (autoestable), en la medida en
que éste presente por lo menos una capa amortiguadora del sonido
por aquel lado de la capa autoestable que esté alejada de la fuente
de sonido.
El componente amortiguador del sonido se puede
fijar sobre la pieza moldeada de recubrimiento por ejemplo mediante
un pegamento, atornillándolo, mediante unos clips de sujeción en
forma de U en el borde de las piezas moldeadas o mediante
conexiones de encaje a presión, o se fabrican la pieza moldeada de
recubrimiento y el componente amortiguador del sonido directamente
juntos como material compuesto mediante un procedimiento de
co-extrusión. En este caso, la pieza moldeada de
recubrimiento está compuesta ventajosamente en su mayor parte o en
su totalidad de polipropileno reforzado con fibra de vidrio que se
puede unir con un género no tejido amortiguador del sonido o
Pentalaminat® sobre la cara de la pieza moldeada alejada del
cuerpo.
De acuerdo con otra realización de la presente
invención, la estructura conforme a la invención presenta sobre la
cara la pieza moldeada de recubrimiento alejada del componente
amortiguador del sonido o del material amortiguador del sonido
otros cuerpos absorbedores u otros materiales amortiguadores del
sonido y eventualmente resistentes al calor, que sean adecuados por
ejemplo para el recubrimiento o la insonorización del compartimiento
del motor de un automóvil.
Se ha comprobado que el material amortiguador
del sonido puede estar colocado en un lugar cualquiera entre la
fuente de sonido y el suelo debajo de un automóvil. Sin embargo, el
material amortiguador del sonido o el componente amortiguador del
sonido se fija preferentemente directamente a los bajos del
automóvil, por ejemplo a la pieza moldeada de recubrimiento de
plástico, y se puede dotar de otra capa de recubrimiento de un
material repelente del agua o tenaz a los impactos con el fin de
estar protegidos desde abajo contra influencias mecánicas e
inclemencias meteorológicas. La aplicación posterior desde abajo o
desde el exterior constituye también otra ventaja para el
equipamiento posterior de automóviles, máquinas, etc.
Dos realizaciones ventajosas de la presente
invención se explican con mayor detalle mediante los dibujos
adjuntos, que muestran:
Figura 1 una estructura esquemática de un
encapsulado del compartimiento del motor conforme a la presente
invención y
Figura 2 la estructura esquemática de un
recubrimiento de los bajos de un automóvil con el conducto de gases
de escape.
La Figura 1 muestra la estructura esquemática de
un encapsulado de un compartimiento de motor conforme a la
invención, estando representado sólo esquemáticamente un cuerpo 1
generador del sonido o reflectante del sonido. Puede tratarse del
mismo motor o también de piezas vibratorias situadas en el
compartimiento del motor o de componentes sonorizados por el motor
y reflectantes. Para ello el cuerpo 1 está cubierto por la pieza
moldeada de recubrimiento 6, que eventualmente presenta por la cara
próxima al cuerpo 1 cuerpos absorbentes 7 u otros materiales
absorbentes acústicos o amortiguadores acústicos. Esto se
corresponde con el estado de la técnica.
De acuerdo con la invención se coloca ahora un
material amortiguador del sonido, por ejemplo un componente
amortiguador del sonido 2, sobre el lado de la pieza moldeada de
recubrimiento 6 alejado del cuerpo 1. El componente amortiguador
del sonido 2 tiene ventajosamente una estructura de capas múltiples,
y se fija a una distancia predeterminable d respecto a la pieza
moldeada de recubrimiento 6, pero también se puede pegar
directamente sobre la pieza moldeada de recubrimiento 6. La
colocación del componente amortiguador del sonido 2 a una distancia
d ofrece la ventaja de que mediante el intersticio de aire entre el
componente amortiguador del sonido 2 y la pieza moldeada de
recubrimiento 6 se obtiene un aislamiento térmico adicional así como
un aislamiento acústico adicional. Según la disposición de la pieza
moldeada de recubrimiento 6 se puede conseguir una amortiguación
acústica adicional mediante un sistema de
masa-muelle.
De acuerdo con una forma de realización
preferida de la presente invención el componente amortiguador del
sonido 2 es de Pentalaminat®. El Pentalaminat® es una estructura de
cinco capas a base de un género no tejido 3 que recubre por ambos
lados el componente 2 así como un género no tejido de PET 5 como
núcleo. Entre el género no tejido del núcleo 5 y el género no
tejido de recubrimiento 3 se encuentran respectivamente sendas
láminas de PP 4. En lugar del género no tejido de recubrimiento 3
inferior orientado hacia la carretera se puede aplicar
opcionalmente también una capa delgada de polipropileno resistente a
los impactos y repelente del agua con el fin de proteger contra
influencias mecánicas al componente 2 de amortiguación acústica.
La Figura 2 muestra esquemáticamente la
estructura de los bajos de un vehículo. Se indica esquemáticamente
el contorno del cuerpo 9 del automóvil así como el conducto de gases
de escape 10, que va tendido aproximadamente por el centro del
automóvil desde el compartimiento del motor hacia atrás. Los bajos
del automóvil están recubiertos de forma convencional mediante
piezas moldeadas de recubrimiento 6. De acuerdo con una forma de
realización preferida de la presente invención se recubre también
el conducto de gases de escape 10 con una pieza moldeada de
recubrimiento 6, que eventualmente lleva cuerpos absorbentes 7 por
el lado de la pieza moldeada de recubrimiento 6 orientado hacia el
conducto de gases de escape 10. De acuerdo con la invención, las
piezas moldeadas de recubrimiento 6 solamente se recubren parcial o
totalmente con componentes amortiguadores del sonido 2 que se fijan
a la pieza moldeada de recubrimiento 6 mediante elementos de
fijación 11. Como elementos de fijación son adecuados pegamentos,
tornillos, clips, uniones a presión u otros modos de fijación.
De acuerdo con otra realización ventajosa de la
invención (que no está representada en la Figura 2), se renuncia a
la pieza moldeada de recubrimiento 6 y el contorno del cuerpo 9 del
automóvil se recubre directamente mediante los componentes
amortiguadores del sonido 2. Éstos deberían ser resistentes al calor
en la zona del conducto de gases de escape 10, es decir que la
estructura multicapas representada en la Figura 1 para el componente
amortiguador del sonido 2 debería presentar por el lado orientado
hacia el conducto de gases de escape 10 una capa adicional
resistente al calor, por ejemplo a base de una lámina metálica tal
como aluminio.
En la forma de realización representada en la
Figura 2 se ha visto que la aplicación de componentes amortiguadores
del sonido 2 en las piezas moldeadas de recubrimiento no acústicas,
duras y rígidas, da lugar a mejoras considerables en la
insonorización del automóvil. Como componente amortiguador del
sonido 2 se puede emplear un género no tejido con un espesor de
aproximadamente 1 mm, Pentalaminat® con un espesor de
aproximadamente 5 mm o también espuma de PU con un espesor de unos
10 mm, como material absorbente del sonido. Estos materiales se
pueden aplicar a posteriori sobre las piezas moldeadas de
recubrimiento 6, siendo también posible la aplicación de una placa
de material compuesto a base de una cubeta (pieza moldeada de
recubrimiento 6) y laminado (componente amortiguador del sonido 2
tal como por ejemplo Pentalaminat®).
Claims (10)
1. Dispositivo para la insonorización de un
cuerpo que refleja un sonido y/o que genera un sonido (1; 10), con
una pieza de recubrimiento inferior orientada hacia el suelo o la
carretera y que sirve como bajos de un automóvil, en particular una
pieza moldeada de recubrimiento (6),
caracterizado porque
un material amortiguador del sonido está
dispuesto sobre el lado alejado del cuerpo (1; 10) de la pieza de
recubrimiento (6) que sirve de bajos, o al menos como sustituto
parcial de ésta entre los bajos del automóvil y el suelo o la
carretera.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque como material amortiguador del sonido
hay un componente amortiguador del sonido (2) dispuesto en la pieza
moldeada de recubrimiento (6) o a una distancia (d) de ésta en sus
proximidades.
3. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque como material amortiguador del sonido se
utiliza un componente amortiguador del sonido al menos parcialmente
como pieza moldeada de recubrimiento (6).
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
2 a 3, caracterizado porque el componente amortiguador del
sonido (2) cubre totalmente al menos un lado del cuerpo (1).
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
2 a 4, caracterizado porque el componente amortiguador del
sonido (2) presenta una capa de un material absorbente
acústico.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque como material absorbente acústico se
puede utilizar un género no tejido amortiguador del sonido, espuma
de PU, lámina de PP o una combinación de estos materiales.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
2 a 6, caracterizado porque como componente amortiguador del
sonido (2) se utiliza un absorbedor de cámaras, un absorbedor de
membrana y/o un absorbedor microperforado.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
2 a 7, caracterizado porque el componente amortiguador del
sonido (2) es una estructura de cinco capas, que presenta un género
no tejido de recubrimiento (3) por los dos lados del componente (2)
así como un género no tejido de PET como núcleo, y respectivamente
sendas láminas de PP (4) entre el género no tejido del núcleo (5) y
el género no tejido de recubrimiento (3).
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque la pieza moldeada de
recubrimiento (6) se puede fijar al automóvil como parte del
componente amortiguador del sonido (2) utilizando medios de
fijación (11).
10. Dispositivo según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una pieza
moldeada de recubrimiento (6) de polipropileno reforzado con fibra
de vidrio está unida a un componente amortiguador del sonido (2) de
género no tejido o de una estructura de cinco capas que presenta un
género no tejido de recubrimiento (3) por ambas caras del
componente (2) así como un género no tejido de PET como núcleo y
sendas láminas de PP (4) entre el género no tejido del núcleo (5) y
el género no tejido de recubrimiento (3).
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