MXPA03010617A

MXPA03010617A - Tapete protector absorbente de sonido.

Info

Publication number: MXPA03010617A
Application number: MXPA03010617A
Authority: MX
Inventors: J Price Burton
Original assignee: Rieter Technologies Ag
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2004-12-06
Also published as: US20050016793A1; RU2003134009A; ZA200309303B; BR0209966A; CN1511092A; CA2442667C; US6983822B2; JP2004529030A; WO2002094616A1; KR100561801B1; CA2442667A1; KR20030096414A; EP1397273A1; PL365255A1

Abstract

La presente invencion se relaciona con un tapete protector para automovil (1), tambien conocido como tapete de interior o tapete protector. Este tapete comprende una capa microporosa rigidizada (2) (membrana acustica). Esta capa puede estar compuesta de varias hojas. La resistencia total al flujo de aire esta entre 500 Ns/m3-4000 Ns/m3. Es esencial que este tapete (1) sea hidrofobo. Para lograr una efectividad acustica mejorada una capa de desacoplamiento (6) esta prevista entre la capa microporosa rigidizada (2) y el piso del vehiculo (8). Esta capa de desacoplamiento puede ser incorporada dentro del tapete (1) o constituida por la alfombra subyacente o absorbente de sonido del piso del vehiculo. Capas adicionales u hojas tales como capas adhesivas, capas antiderrapantes, anverso de telas o alfombras y/o capas de entrepiso pueden anadirse al tapete reivindicado.

Description

TAPETE PROTECTOR ABSORBENTE DE SONIDO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un tapete protector absorbente de sonido para la reducción de ruido en vehículos de conformidad - con la Reivindicación 1 y se relaciona con una combinación de este tapete protector absorbente de sonido con un tapete para piso convencional, en particular con un paquete de ensamblaje multi-capas de conformidad con la Patente Estadounidense 6,145,617, que comprende una capa microporosa rigidizada. Los tapetes protectores de automóvil se ubican usualmente sobre el alfombrado adaptado en el interior de los vehículos de motor y actualmente sirve solo para proteger el alfombrado bajo los pies del conductor y de los pasajeros. Estos tapetes generalmente no son de modo significativo absorbentes de sonido. Estos tapetes conocidos pueden incluso incrementar los niveles de ruido en el interior del automóvil, si éstos comprenden una capa aislante de sonido la cual refleja el ruido del interior o si éstos están en resonancia con el suelo subyacente . Los tapetes protectores mejorados acústicamente descritos a continuación reducen los niveles de sonido en un vehículo de modo significativo Los tapetes descritos pueden ser fabricados más ligeros que los tapetes protectores producidos actualmente, reduciendo en Ref . : 150232 consecuencia el peso del vehículo. El tapete protector de conformidad con la invención también puede ser usado en estructuras residenciales y comerciales para reducir el eco en cuartos con pisos duros. Los tapetes protectores para automóvil existentes son bien conocidos en el arte.- La mayor parte de éstos consisten de alfombras que tienen una capa de refuerzo medianamente pesada y muestran pobres propiedades absorbentes de sonido las cuales se compensan comúnmente por un indeseable incremento en el espesor de la capa de refuerzo . Es por consiguiente el objeto de la presente invención proporcionar un tapete protector delgado y de peso ligero que tenga propiedades acústicas superiores . En particular, es el objeto de la presente invención proporcionar un tapete protector para ser usado con sistemas de piso de muelle de masa convencionales (mostrando una pérdida de aislamiento de sonido en el rango de frecuencias de resonancia) o con alfombras absorbentes de sonido convencionales (sin pérdida de aislamiento de sonido en el rango de frecuencias de resonancia) , conocidos a partir de la Patente Estadounidense 6,145,617. Este objeto se logra por un tapete protector de conformidad con las reivindicaciones 1 o 6 y en particular con referencia a las explicaciones de la Patente Estadounidense 6,145,617. Esta patente describe un equipo ultraligero, multifuncional aislante de sonido para la reducción de ruido en el interior de los vehículos de motor. Este equipo comprende una capa de refuerzo microporosa que comprende una resistencia al flujo de aire entre Rt=500 Ns/m3 y Rt=2500 Ns/m3, y una masa del área de mF=0.3kg/m2 a mF=0.3kg/m2 y una resistencia a la flexión de B=0.05 Nm a B=10.5 Nm. Este paquete de ensamblaje permite reemplazar los sistemas de muelle de masa clásicos para reducción de ruido en el interior de vehículos y permite reducir el peso de estos sistemas de muelle de masa clásicos por al menos el 50%. Este equipo no se comporta como un sistema de muelle de masa convencional y no muestra una pérdida de aislamiento de sonido en el rango de frecuencias de resonancia. El contenido y las explicaciones de la Patente Estadounidense 6,145,617 se incorpora aquí a manera de referencia. La presente invención tiene como meta crear un tapete para piso de peso ligero para ser ubicado sobre el alfombrado adaptado y que tiene una efectividad acústica mejorada comparado con los tapetes protectores conocidos . Las metas mencionadas se logran por . un tapete protector que comprende una resistencia al flujo de aire y una capa impermeable para el agua para ser colocado sobre el piso del vehículo, en particular para ser colocado sobre el alfombrado adaptado, preferiblemente un alfombrado con una capa de entrepiso alta de conformidad con la Patente Estadounidense 6,145,617. Sobre la parte superior de esta capa de entrepiso está fijo un anverso de tela o alfombra (si se requiere) por medio de al menos una capa adhesiva (si se requiere) . En adición, el tapete presente comprende al menos una capa hidrófoba la cual puede ser al mismo tiempo una capa de celda abierta para crear una resistencia al flujo de aire bien definida. Las modalidades preferidas de la invención comprenden las características de las reivindicaciones dependientes 2 a 5 y 6 a 10. El tapete protector de conformidad con la invención es un desarrollo adicional del ensamblaje multicapa como se describió en la Patente Estadounidense 6,145,617. Es esencial para la invención que se proporcione una capa de desacoplamiento entre el tapete protector y el alfombrado del vehículo o el piso. La capa de desacoplamiento puede incorporarse en el tapete o consiste de una capa superior del alfombrado del vehículo. Esta invención y modalidades preferidas adicionales se describirán con la ayuda de las Figuras. La Figura 1 muestra una vista en sección de una modalidad preferida de un tapete de conformidad con la invención; La Figura 2 muestra una vista en sección de una segunda modalidad de un tapete de conformidad con la invención; La Figura 3 muestra una vista en sección de una tercera modalidad mejorada de un tapete de conformidad con la invención.

La Figura 1 muestra una vista en sección de una modalidad preferida del tapete protector absorbente de sonido 1 que incorpora un desacoplador 6 y comprende una capa hidrófoba y resistente al flujo de aire 2. Esta capa hidrófoba y resistente al flujo de aire 2 lleva opcionalmente un anverso de tela o alfombra 3 , las cuales ambas son permeables para el aire, y están unidas preferiblemente por una capa adhesiva 4; el anverso de tela o alfombra 3 también puede fijarse mecánicamente a la capa hidrófoba y resistente al flujo de aire 2. La capa hidrófoba y resistente al flujo de aire 2 puede ser fibrosa o fabricada de TPE (elastómero) , caucho o vinil. Por debajo de esta capa hidrófoba y resistente al flujo de aire 2 está previsto un entrepiso alto, la capa de baja resistencia al flujo de aire 5, que comprende en la parte inferior una barrera anti-derrapante que funciona como un desacoplador 6. Este entrepiso alto, la capa resistente al flujo de aire 5 está preferiblemente fijada a la capa hidrófoba y resistente al flujo de aire 2 con la ayuda de una segunda capa adhesiva 7. La combinación del anverso de tela 3 , las capas adhesivas 4 y 7, y la capa hidrófoba resistente al flujo de aire 2 tiene una resistencia total al flujo de aire de 500 Ns/m3 -4000 Ns/m3. La capa hidrófoba 2 es capaz de repeler suficiente humedad para proteger la estructura interna del tapete y la alfombra subyacente. La resistencia al agua también puede lograrse por una capa adhesiva, en particular por una película adhesiva DOW 936,0,0015". El valor del repelente promedia 150 mm, en particular la capa no muestra filtración para 150 mi por 6 horas o aún para 750 mi por 16 horas. La capa resistente - al flujo de aire 2 está fabricada preferiblemente de materiales fibrosos empaquetados estrechamente para lograr una resistencia a la flexión alta. La rigidez está preferiblemente en el rango de 0.05 - 10.5 Nm y está hecha de un caucho moldeado de poro abierto o un elastómero termoplástico permeable. La capa de entrepiso alta 5 está preferiblemente fabricada de una capa fibrosa elevada que comprende 3 fibras enier" , pero también puede estar fabricada de espuma de celda abierta. El espesor de esta capa 5 determina la efectividad del tapete para absorber sonido de baja frecuencia. Cuando esta capa de entrepiso alto está fabricada de espuma de poliuretano o material similar, esta capa funciona también como una capa anti-derrapante . Si la capa de entrepiso alto 5 no proporciona un estado anti-derra ante aceptable aceptable y/o propiedades de barrera, entonces una capa de barrera anti-derrapante adicional u otros refrenos adicionales pueden proporcionarse. La Figura 2 muestra un tapete de conformidad con la presente invención que incluye una membrana acústica solamente para interactuar con una alfombra subyacente y absorbente de sonido que comprende una capa decorada que funciona como un descapolador 6. Este tapete 1 comprende un capa hidrófoba rígida y resistente al flujo de aire 2 y opcionalmente un anverso de tela o alfombra 3. Este anverso de tela o alfombra 3 está unida a la capa hidrófoba y resistente al flujo de aire 2 por medio de una capa permeable para el .aire, adhesiva 4. Esta modalidad reduce la invención a la mínima estructura. La capa 2 consiste de una capa de fibra empaquetada estrechamente, o un caucho microporoso, TPE, vinil o similiar. El anverso de tela y la capa adhesiva son opcionales. La resistencia al flujo de aire de este ensamblaje debería tener entre 500 Ns/m3-4000 Ns/m3, preferiblemente entre 500 Ns/m3 y 2000 Ns/m3. Cuando se monta, la alfombra subyacente y/o absorbente (por ejemplo de conformidad con la Patente Estadounidense 6,145,617) funciona como la capa de desacoplamiento para este ensamblaje. Pueden ser necesarios refrenos mecánicos para este tapete, dependiendo de los materiales usados y los requerimientos del cliente . Las siguientes tablas muestran las mejoras acústicas del tapete de conformidad con la presente invención en comparación con los tapetes clásicos con una superficie cerrada . Estos cálculos se basan en las siguientes configuraciones : Tabla 1: valores de un tapete simple de peso ligero (en lo siguiente llamado "alfombra RUL" ) de conformidad con la Patente Estadounidense 6,145,617 que tiene la siguiente estructura: -0.8 mm acero -3.5 kg/m2 brea humedecida --0.2 mm cavidad de aire -25 mm espuma -0.7 kg/m2 de capa resistente al flujo de aire con AFR=1500 Ns/m3 -4 mm alfombra se comprara con un ensamblaje de tal alfombra RUL con la adición de un tapete protector de conformidad con la invención, la alfombra RUL comprende: -0.8 mm acero -3.5 kg/m2 brea humedecida -0.2 mm de cavidad de aire -10 mm espuma -0.7 kg/mz de capa resistente al flujo de aire con 1500 Ns/m3 -4mm alfombra, generando una cavidad de aire de 0.2 mm y el tapete protector comprende la siguiente estructura: -15mm espuma, 0.7 kg/m2, 1500 Ns/m3 -4 mm alfombra Tabla 1: Tabla 2 : valores de una alfombra RUL convencional que lleva un tapet protector de conformidad con la invención y que tiene 1 siguiente estructura: - 0.8mm acero - 3.5 kg/m2 brea humedecida - 0.2mm cavidad de aire - 20 mm espuma - 0.7 kg/m2, 1500 Ns/m3 capa AFR - 4 mm de alfombra, generando una cavidad de aire de 0.2mm y - 5mm espuma - 0.7 kg/m2, 1500 Ns/m3 capa AFR - 4 ram alfombra se compraran con una combinación de una alfombra convencional RUL que lleva un tapete clásico que tiene la siguiente estructura : -0.8mm acero -3.5 kg/m2 brea humedecida -0.2mm cavidad de aire -20 mm espuma -0.7 kg/m2, 1500 Ns/m3 capa AFR -4 mm alfombra, generando una cavidad de aire de 0.2mm y - 5mm espuma -0.5 kg/m2 resp . 4.0 kg/m2 de capa pesada -4mm de alfombra Tabla 2 : Para estas configuraciones la pérdida de transmisión (TL) y el coeficiente de absorción (a) se han calculado con un programa llamado SISAB para incidencia de sonido difuso. La reducción de ruido (NR) se ha obtenido usando la fórmula NR=10*log (a) +TL la cual es válida dentro de un espacio con campos de sonido difuso . Desde estas tablas se hace evidente que la combinación de conformidad con la presente invención resulta en un funcionamiento acústico significativamente mejor (pérdida de inserción y absorción) con una reducción substancial de peso del sistema completo cuando se compara con sistemas (refuerzo de masa, es decir, muelle de masa) clásicos. El análisis dentro del vehículo muestra que el tapete protector de conformidad c-on la invención mejora los niveles de presión del sonido interior y, más específicamente, incrementa los valores del índice de articulación por l%-2% para ambos el ruido "poertrain" y el ruido llanta/carretera de entrada. Adicionalmente, la combinación de conformidad con la presente invención conduce a una reducción de peso del 27%. Modalidades preferidas adicionales, como se describen a continuación, tienen un espesor total de 13 mm. La primera modalidad preferida consiste de una espuma PUR de 3 lb/ft3 y 6 mm de espesor adherida a un fieltro agujado de poliéster con un espesor de 4 mm que tiene un peso de 750 gr/m2. El fieltro de poliéster comprende fibras fundidas bicomponentes para lograr la resistencia al flujo de aire requerida. El fieltro se trata con un repelente de agua para prevenir la penetración de humedad. Una alfombra se adhiere a la parte superior de este fieltro hidrófobo y resistente al flujo de aire. La segunda modalidad comprende 40 g/m2 de fibras de polipropileno "melt-blown" . El espesor de la espuma se incrementa a 9.5 mm para completar un espesor global de 13 mm.

Ambas modalidades muestran similares propiedades acústicas ventajosas La Figura 3 muestra una modalidad adicional desarrollada de la presente invención que comprende la siguiente estructura desde la parte inferior hacia la parte superior: una capa de entrepiso 10. Esta capa de entrepiso puede ser un fieltro agujado de corte de matriz, un fieltro termoplástico de corte de matriz, un fieltro no hexa resinado de corte de matriz, un fieltro termoplástico moldeado, una espuma de molde o una espuma de bloque de corte de matriz; un fieltro PET 11 con tratamiento de fluorocarbono el cual está unido a la capa de entrepiso 10 por medio de un rocío fundido caliente 12; una película adhesiva 13 que lleva un cañamazo secundario PET 16; un pre-revestimiento PE 14 que lleva una alfombra 15 con un refuerzo primario PET. Esta estructura permite formar el tapete completo en un proceso de fase-simple y puede ser fabricado con un equipo de moldeado de alfombra estándar. Adicionalmente, con este ensamblaje es posible evitar el uso de resina fenólica. Para mejorar la resistencia al agua de esta estructura el fieltro hidrófobo y resistente al flujo del aire se trata con un repelente de agua basado en fluorocarbono . En resumen, la presente invención es con respecto a un tapete protector de automóvil , también conocido como tapete de interior o tapete protector, interactuando con un sistema de piso convencional . Este tapete 1 comprende una capa rigidizada microporosa 2 (membrana acústica) . Esta capa 2 puede estar compuesta de varias hojas. La resistencia total al flujo de aire está - entre 500 Ns/m3 - 4000 Ns/m3, preferiblemente entre 500 Ns/m3 - 2000 Ns/m3. Es esencial para este tapete 1 que sea hidrófobo. Para lograr una efectividad acústica mejorada una capa de desacoplamiento 6 está prevista entre la capa rigidizada microporosa 2 del tapete y el piso del vehículo 8. Esta capa de desacoplamiento 6 puede estar incorporada en el tapete 1 o constituida por la alfombra subyacente o absorbente de sonido del piso del vehículo. Capas adicionales u hojas tales como capas adhesivas, capas antiderrapantes , anversos de telas o alfombras y/o capas de entrepiso pueden ser agregadas al tapete reivindicado. Las ventajas del tapete protector absorbente de sonido reivindicado son evidentes para una persona experta en el arte y son vistas en particular en las propiedades acústicas mejoradas y la reducción de peso del sistema para piso completo . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un tapete protector absorbente de sonido caracterizado porque se usa en el piso de un vehículo de motor convencional, en particular un paquete de ensamblaje multicapas que comprende una capa rigidizada microporosa, el tapete protector comprende una capa hidrófoba y resistente al flujo de aire que tiene una resistencia total al flujo de aire de 500 Ns/m3 - 4000 Ns/m3, en particular de entre 500 Ns m3 a 2000 Ns/m3, por medio del cual, en el estado ensamblado del tapete protector con los medios de interacción del piso del vehículo de motor funcionando como desacoplador genera una cavidad de aire entre el tapete protector y el piso del vehículo de motor.
2. El tapete protector absorbente de sonido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa resistente al flujo de aire es una capa microporosa con una resistencia a la flexión de B = 0.005 Nm a B = 10.5 Nm.
3. El tapete protector absorbente de sonido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tapete protector comprende un desacoplador como medio de interacción.
4. El tapete protector absorbente de sonido de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque adicionalmente comprende una capa de entrepiso, en particular un fieltro agujado de corte de matriz, un fieltro termoplástico de corte de matriz, un fieltro no-hexa resinado de corte de matriz, un fieltro termoplástico moldeado, una espuma de molde, una espuma de bloque de corte de matriz.
5. El tapete protector absorbente de sonido de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las capas están unidas una a otra por una capa adhesiva permeable para el aire.
6. El tapete protector absorbente de sonido caracterizado porque en combinación con un piso de vehículo de motor convencional, en particular un paquete de ensamblaje multicapas que comprende una capa rigidizada microporosa, en el cual el tapete protector comprende una capa hidrófoba y resistente al flujo de aire que tiene una resistencia total al flujo de aire de 500 Ns/m3 a 4000 Ns/m3, preferiblemente de 500 Ns/m3 a 2000 Ns/m3, por medio del cual los medios de interacción funcionan como un desacoplador generando una cavidad de aire provista entre el tapete protector y el piso.
7. El tapete protector absorbente de sonido de conformidad con la reivindicación 6 caracterizado porque la capa resistente al flujo de aire es una capa microporosa con una resistencia a la flexión de B = 0.005 Nm hasta B = 10.5 Nm.
8. El tapete protector absorbente de sonido de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque adicxonalmente comprende un anverso de tela o alfombra.
9. El tapete protector absorbente de sonido de conformidad con la reivindicación 7 , caracterizado porque adicxonalmente comprende una capa de entrepiso, en particular un fieltro agujado de corte de matriz, un fieltro termoplástico de corte de matriz, un fieltro no-hexa resinado de corte de matriz, un fieltro termoplástico moldeado, una espuma de molde, una espuma de bloque de corte de matriz.
10. El tapete protector absorbente de sonido de conformidad con una de las reivindicaciones de la 6 a la 9, caracterizado porque las capas están unidas una a la otra por una capa adhesiva permeable al aire.