ES2295913T3 - Procedimiento y dispositivo para la insonorizacion y estructura correspondiente, en particular para automoviles. - Google Patents

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).