ITTO20100424A1 - Condotto silenziato per fluidi aeriformi e metodo per il suo ottenimento. - Google Patents

Description

Condotto silenziato per fluidi aeriformi e metodo per il suo ottenimento

DESCRIZIONE

Settore della Tecnica

L’invenzione concerne un condotto silenziato per fluidi aeriformi ed il metodo per il suo ottenimento.

Più precisamente l’invenzione concerne un condotto silenziato, suscettibile di essere applicato al circuito di aspirazione aria di motori endotermici e compressori.

Arte Nota

Sono noti nell’arte condotti di aspirazione aria per motori endotermici rivestiti con materiale aventi proprietà fonoassorbenti.

Il suddetto rivestimento ha lo scopo di assorbire le onde acustiche che si propagano attraverso la parete laterale del condotto ed ha conseguentemente un effetto silenziante.

Un esempio di condotto di questo tipo à ̈ descritto in JP 2000170613.

Sono anche noti condotti di aspirazione silenziati comprendenti una struttura composita in cui à ̈ definito un condotto interno provvisto di aperture laterali ed un rivestimento esterno in materiale fonoassorbente.

Un esempio di condotto di questo tipo à ̈ descritto in JP 2001073894.

Il problema di come ottenere condotti di aspirazione aria silenziati, in particolare per motori endotermici, compressori, e simili, à ̈ ancor oggi particolarmente sentito, unitamente alla necessità di fornire metodi per la loro realizzazione che risultino applicabili industrialmente a costi contenuti.

Scopo principale dell’invenzione à ̈ pertanto quello di soddisfare l’esigenza suddetta, provvedendo un condotto silenziato per fluidi aeriformi, dalle prestazioni migliorate in termini di silenziosità rispetto all’arte nota ed un metodo per la sua realizzazione e che possa essere applicato industrialmente a costi vantaggiosi.

Questi ed altri scopi sono ottenuti con il condotto ed il metodo per il suo ottenimento, come rivendicati nelle unite rivendicazioni.

Descrizione dell’Invenzione

Secondo l’invenzione, viene ottenuto un vantaggioso effetto insonorizzante grazie alla presenza di materiale fonoassorbente, che riveste almeno in parte la parete laterale del corpo del condotto e che riempie i canali che attraversano detta parete. Grazie a questo accorgimento si determina infatti un aumento del volume complessivo del materiale fonoassorbente che aderisce al corpo del condotto, con un conseguente incremento dell’effetto silenziante dovuto all’attenuazione della propagazione delle onde sonore lungo la parete di detto corpo del condotto.

La soluzione tecnica consistente nella previsione di uno strato di materiale fonoassorbente che penetra nei canali delle aperture radiali previste nella parete del condotto consente vantaggiosamente di poter definire e variate con facilità in fase di progetto la disposizione, forma e dimensione delle aperture, a seconda della geometria del condotto, per ottenere l’effetto insonorizzante ottimale.

Sempre secondo l’invenzione, il condotto insonorizzato può essere vantaggiosamente ottenuto assemblando parti staccate di condotto, preventivamente formate, ad esempio per stampaggio o soffiaggio di materie plastiche e dotate di rivestimento fonoassorbente interno o esterno o su entrambe le facce delle pareti del corpo del condotto.

Descrizione Sintetica delle Figure

Alcune forme preferite di realizzazione dell’invenzione saranno fornite a titolo esemplificativo e non limitativo con riferimento alle figure annesse in cui:

- La Figura 1A à ̈ una vista laterale del condotto secondo l’invenzione;

- la Figura 1B à ̈ una vista dall’alto del condotto di Figura 1;

- le Figure da 2A a 2C sono viste in sezione trasversale del condotto, in altrettante forme di realizzazione dell’invenzione;

- la Figura 3 mostra una fase di realizzazione del metodo di ottenimento del condotto secondo l’invenzione.

Descrizione di una Forma Preferita di Realizzazione

Nelle Figure 1A ed 1B il condotto silenziato secondo l’invenzione à ̈ stato complessivamente indicato con il riferimento 11.

Il condotto 11 comprende un corpo cavo 13, sostanzialmente rigido, dotato di parete laterale 15 e di estremità opposte aperte assialmente 17,19.

Il corpo cavo 13 determina sostanzialmente la forma del condotto 11 e nell’esempio illustrato à ̈ realizzato di forma sostanzialmente cilindrica, con un tratto a sezione rettangolare aperto assialmente in 17 ed un tratto a sezione circolare, aperto assialmente in 19.

Secondo l’invenzione, il corpo 13 potrà essere, nel caso più semplice, cilindrico a sezione trasversale circolare costante, oppure a sezione trasversale variabile, nella forma e/o nella dimensione, oppure ancora sagomato secondo qualsiasi geometria, ad esempio con tratti rettilinei e tratti curvi, ed avere sezione trasversale qualsiasi, ad esempio circolare o rettangolare o con un tratto circolare ed un tratto rettangolare, come nell’esempio illustrato.

Detto corpo 13 può inoltre essere ottenuto in forma monolitica, ossia in un sol pezzo, oppure per unione di parti. In particolare, il corpo 13 potrà essere formato per stampaggio o soffiaggio di materie plastiche, oppure unendo insieme, ad esempio per saldatura o incollaggio o incastro, parti in plastica formate per stampaggio o soffiaggio. Un materiale plastico idoneo allo scopo à ̈ ad esempio il PVC (poli vinil cloruro).

Secondo l’invenzione, la parete 15 del corpo 13 à ̈ provvista di almeno un’apertura 21 e più preferibilmente di una pluralità di aperture 21 e la superficie interna o esterna o entrambe le superfici opposte di detta parete 15 à ̈ rivestita con uno strato 23 di materiale avente proprietà fonoassorbenti.

Forme preferite per le aperture 21 potranno essere ad esempio la forma circolare, ellittica, rettangolare. La dimensione delle aperture 21 potrà essere sostanzialmente qualsiasi. Trattandosi di aperture circolari, esse potranno avere ad esempio un diametro di circa 20 mm ed essere distribuite con una densità corrispondente a circa quattro 2

aperture ogni 25 cm .

Materiali fonoassorbenti adatti per realizzare lo strato 23 sono ad esempio le resine poliuretaniche a due componenti: poliolo e isocianato allo stato fluido, che uniti polimerizzano dando luogo ad un composto stabile e irreversibile. Preferibilmente vengono usati poliuretani espansi viscoelastici del tipo utilizzato per realizzare rivestimenti fonoassorbenti in parti di veicoli, quale il rivestimento del lato interno del cofano motore. Tali materiali inoltre risultano vantaggiosi in quanto consentono di realizzare uno strato di rivestimento 23, che aderisce alla superficie della parete 15.

Ancora secondo l’invenzione à ̈ possibile prevedere che lo strato 23 venga a sua volta rivestito con una pellicola o film idrorepellente.

Vantaggiosamente, secondo l’invenzione, detto strato 23 di materiale fonoassorbente ricopre la superficie, interna, esterna o entrambe, di detta parete 15 e penetra inoltre lungo il canale 25 definito radialmente attraverso lo spessore della parete 15, in corrispondenza di ciascuna apertura 21, fino a raggiungere sostanzialmente il piano della superficie opposta di detta parete 15.

Il canale 25 definito da ciascuna apertura radiale 21 ha una lunghezza sostanzialmente pari allo spessore di detta parete 15 che circonda l’apertura.

Tipicamente lo spessore della parete 15 à ̈ dell’ordine del mm, ad esempio compreso fra 2,0 e 2,5 mm.

Le aperture 21 potranno inoltre essere dotate di sporgenze o rientranze radiali, ad esempio costituiti da una serie di denti sporgenti radialmente all’interno del canale 25, per migliorare l’adesione della resina.

Detto strato 23 ha inoltre preferibilmente uno spessore compreso fra 5 e 50 mm e ancor più preferibilmente di circa 10 mm.

Sempre secondo l’invenzione, in una forma preferita di realizzazione lo strato 23 di materiale fonoassorbente ricopre la maggior parte della superficie della parete 15 del corpo 13 e preferibilmente almeno due terzi della sua superficie laterale esterna o interna.

Con riferimento alla Figura 2A à ̈ illustrata una prima forma di realizzazione dell’invenzione in cui il corpo 13 à ̈ monolitico, cioà ̈ ottenuto in un sol pezzo, ad esempio per stampaggio di materie plastiche e successivamente rivestito con il materiale fonoassorbente 23 sulla superficie esterna per ottenere il condotto 11.

Con riferimento alle Figure 2B e 2C à ̈ illustrata una seconda forma di realizzazione del condotto secondo l’invenzione, in cui il corpo 13 à ̈ definito da una coppia di semigusci 13a,13b, uniti insieme mediante saldatura o incollaggio lungo un corrispondente bordo longitudinale di unione 27.

Preferibilmente, secondo l’invenzione entrambi i semigusci 13a,13b comprenderanno un corrispondente strato 23a,23b di materiale con proprietà fonoassorbenti ed entrambi i semigusci saranno provvisti di una o più aperture 21 per consentire al materiale fonoassorbente di penetrare nel corrispondente canale radiale 25, attraverso la parete 15 del corpo 13, fino a raggiungere sostanzialmente il piano della superficie opposta di detta parete.

Secondo l’invenzione, le aperture 21 saranno preferibilmente previste su entrambi i semigusci 13a,13b, ma secondo l’invenzione potranno anche essere previste su uno solo di essi e secondo qualsiasi distribuzione e forma idonea ad attenuare la propagazione del suono all’esterno del condotto 11, una volta applicato lo strato di rivestimento 23. Preferibilmente la superficie delle aperture sarà la massima possibile nel rispetto della resistenza strutturale del corpo 13. Ad esempio l’area di tale superficie aperta potrà essere almeno pari ad un terzo dell’area della superficie complessiva della zona della parete 15 sulla quale le aperture 21 sono previste e tale risultato sarà preferibilmente ottenuto con una densità elevata di aperture 21 di diametro limitato, per evitare cedimenti strutturali. In questo modo, si ottiene un vantaggioso aumento del volume complessivo del materiale fonoassorbente che riveste il corpo 13, senza indebolire eccessivamente la struttura.

Riferendoci in particolare alla Figura 2B, la seconda forma di realizzazione à ̈ illustrata in una prima variante in cui lo strato di materiale fonoassorbente 23, che riveste ciascun semiguscio 13a,13b, à ̈ disposto sulla superficie esterna della parete 15 di ciascun semiguscio, in modo tale che una porzione di unione longitudinale 29 lungo la superficie esterna di detta parete 15, adiacente al bordo di unione 27 corrispondente, risulti priva dello strato di rivestimento 23a,23b.

Questo accorgimento à ̈ particolarmente vantaggioso per consentire di unire insieme, ad esempio mediante saldatura, i semigusci 13a,13b, preventivamente dotati di rivestimento 23a,23b in materiale fonoassorbente. La porzione di unione 29, priva di rivestimento, evita infatti che il calore sviluppato nel corso della saldatura o l’azione chimica di eventuali adesivi, provochi la fusione o comunque il deterioramento del materiale del rivestimento 23a,23b nelle vicinanze del bordo di unione 27.

Inoltre, grazie al ritiro, durante la saldatura, del materiale della porzione di unione 29 priva di rivestimento, gli strati di rivestimento 23a,23b dei due semigusci risulteranno sostanzialmente a contatto fra loro, una volta che i due semigusci sono stati uniti insieme, annullando almeno in parte la porzione 29 e rendendo il condotto finale 11 sostanzialmente monolitico.

Qualora ciò non risultasse sarà anche possibile prevedere di sigillare la zona rimasta priva di materiale fonoassorbente, ad esempio mediante un’apposita resina o una colla “hot-melt†o altra sostanza idonea, che potrà essere ad esempio dispersa allo stato fluido nella zona da sigillare e successivamente lasciata indurire.

Riferendoci ora alla Figura 2C, detta seconda forma di realizzazione à ̈ illustrata in una seconda variante in cui il corpo 13 à ̈ definito da una coppia di semigusci 13a,13b, ciascuno comprendente uno spallamento di unione 31 piegato ad “L†radialmente verso l’esterno della parete 15 ed estendentesi longitudinalmente lungo entrambi i bordi di unione 27 di ciascun semiguscio. Un corrispondente strato di materiale fonoassorbente 23a,23b riveste i due semigusci 13a,13b e si arresta in corrispondenza di detti bordi ad “L†, che determinano pertanto una battuta di contenimento per il materiale fonoassorbente dello strato 23. Lo spessore dello strato 23 sarà preferibilmente inferiore o uguale all’estensione radiale del bordo 31 rispetto alla superficie esterna della parete 15 alla quale lo strato 23 à ̈ applicato.

Con riferimento alla Figura 4 Ã ̈ illustrata la fase di ottenimento dello strato di materiale fonoassorbente 23 che riveste il corpo 13 o uno dei due semigusci 13a,13b, prima che questi vengano uniti insieme per formare il corpo 13.

In Figura 4 si à ̈ fatto riferimento, a titolo esemplificativo, al semiguscio 13a tuttavia, secondo l’invenzione, lo stesso metodo può essere utilizzato per rivestire l’altro semiguscio 13b o il corpo intero 13 quando questo si presenta ottenuto in forma monolitica.

Il semiguscio 13a à ̈ collocato fra una coppia di stampi 41,43, rispettivamente interno ed esterno rispetto alla curvatura del semiguscio. Nell’esempio illustrato lo stampo interno 41 aderisce sostanzialmente alla superficie interna della parete 15, mentre lo stampo esterno 43 risulta leggermente distanziato dalla superficie esterna della parete 15 e definisce un’intercapedine 45 fra la parete 15 e lo stampo 43. Detta intercapedine 45 ha lo scopo di definire una camera per ricevere il materiale fonoassorbente iniettato, che aderirà alla superficie esterna della parete 15 e che penetrerà attraverso le aperture 21 attraverso i corrispondenti canali 25, fino ad incontrare lo stampo interno 41.

Naturalmente, sempre secondo l’invenzione, sarà possibile prevedere di definire, in combinazione o in alternativa rispetto all’intercapedine esterna 45, una corrispondente intercapedine all’interno della parete 15, in modo che il materiale fonoassorbente vi possa essere iniettato, per ottenere un rivestimento all’interno del corpo 13.

Secondo l’invenzione il condotto 11 à ̈ preferibilmente ottenuto unendo insieme almeno due semigusci, ciascuno dotato preventivamente di strato di rivestimento fonoassorbente. Questa soluzione facilita il processo di iniezione del rivestimento di materiale fonoassorbente. Nel caso di corpi monolitici, specialmente nel caso di corpi non rettilinei, sarebbe infatti complesso o impossibile realizzare stampi e controstampi adeguati ad impedire che il materiale iniettato fuoriesca dalle aperture 21 e si diffonda oltre il piano della superficie della parete opposta del corpo 13.

Sempre secondo l’invenzione à ̈ anche possibile prevedere che il materiale fonoassorbente penetri solamente in una o alcune aperture 21 di una serie di aperture previste nel corpo 13; questo risultato può essere ottenuto ad esempio mediante uno stampo dotato di tasselli, che penetrano nei canali 25 delle aperture 21 che non si desidera riempiere, per un tratto equivalente allo spessore della parete 15.

Altre forme di realizzazione potranno comprendere mezzi di unione ad incastro per tenere insieme i due semigusci 13a,13b e/o le altre parti che compongono il corpo 13 del condotto 11.

Nell’ambito di applicazioni al campo dei motori endotermici e dei compressori, il condotto secondo l’invenzione potrà essere vantaggiosamente impiegato sia a monte, sia a valle della scatola filtro, generalmente prevista per filtrare l’aria in ingresso nel motore o nel compressore. In tale ambito pertanto il condotto secondo l’invenzione potrà essere impiegato per realizzare in tutto o in parte sia il tratto del circuito di aspirazione di aria cosiddetta “sporca†, ossia il tratto a monte della scatola filtro, sia il tratto di aspirazione di aria cosiddetta “pulita†, ossia il tratto a valle della scatola filtro; in quest’ultimo caso purché si tenga conto della necessità di evitare l’ingresso di polvere o acqua o altro attraverso la parete del condotto e della maggiore depressione cui à ̈ sottoposto lo strato di materiale fonoassorbente in corrispondenza delle aperture nella parete del condotto.

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Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Condotto silenziato per fluidi aeriformi (11) comprendente un corpo cavo (13) in cui à ̈ definita una parete laterale (15) ed almeno due aperture assiali (17,19), rispettivamente per l’ingresso e l’uscita dell’aria, caratterizzato dal fatto che detta parete laterale di detto corpo cavo à ̈ dotata di almeno un’apertura radiale (21) definente un corrispondente canale (25) che attraversa detta parete e dal fatto che detta parete à ̈ almeno parzialmente rivestita con uno strato (23) di materiale fonoassorbente che penetra almeno parzialmente nel canale definito da detta almeno un’apertura.
2. 2. Condotto secondo la rivendicazione 1, in cui detto corpo cavo (13) comprende una pluralità di aperture (21) variamente distribuite sulla superficie di detta parete laterale (15) ed in cui lo strato (23) di materiale fonoassorbente ricopre dette aperture e penetra nei corrispondenti canali (25) da queste definiti.
3. 3. Condotto secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui lo strato (23) di materiale fonoassorbente riveste almeno parzialmente: la superficie esterna oppure la superficie interna oppure la superficie interna ed esterna di detta parete laterale (15).
4. 4. Condotto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il canale (25) definito da detta almeno un’apertura radiale (21) ha una lunghezza sostanzialmente pari allo spessore di detta parete (15) che circonda l’apertura.
5. 5. Condotto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette aperture assiali (17,19) sono associabili al circuito di aspirazione aria di un motore a combustione interna o di un compressore.
6. 6. Metodo per l’ottenimento di un condotto silenziato per fluidi aeriformi (11) comprendente le fasi di: - ottenere almeno una porzione di un corpo cavo in cui à ̈ definita una parete laterale (15) ed almeno due aperture assiali (17,19), rispettivamente per l’ingresso e l’uscita dell’aria ed in cui la parete laterale à ̈ dotata di almeno un’apertura radiale definente un corrispondente canale (25) che attraversa detta parete; - rivestire almeno in parte detta almeno una porzione di corpo cavo con uno strato di materiale fonoassorbente (23) in modo tale che lo strato di rivestimento penetri all’interno del canale definito da detta almeno una apertura radiale; - eventualmente unire insieme porzioni di corpo cavo dotate di strato di rivestimento in modo da ottenere detto condotto.
7. 7. Metodo secondo la rivendicazione 6, in cui detta almeno una porzione di corpo cavo (13a,13b) comprende un corpo monolitico cavo dotato di estremità assiali aperte e di almeno un’apertura radiale.
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 7, in cui detta almeno una porzione di corpo cavo comprende un semiguscio (13a,13b) dotato di bordi di unione (27) per l’unione del semiguscio con un semiguscio corrispondente e in cui à ̈ definita una porzione di unione (29) priva di materiale fonoassorbente lungo la superficie di detta parete (15), adiacente al bordo di unione (27).
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 7, in cui detta almeno una porzione di corpo cavo comprende un semiguscio (13a,13b) dotato di bordi di unione (27) per l’unione del semiguscio con un semiguscio corrispondente e in cui à ̈ definita una porzione di unione dotata di uno spallamento (31) piegato ad “L†radialmente verso l’esterno della parete (15) ed estendentesi longitudinalmente lungo entrambi i bordi di unione (27) di ciascun semiguscio.
10. 10. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 9, in cui detta fase di rivestire almeno in parte detta almeno una porzione di corpo cavo con uno strato di materiale fonoassorbente (23) Ã ̈ ottenuta mediante iniezione di resina poliuretanica fluida. = = = = = = = = = =