ES2615480T3 - Panel de insonorización del tablero de un vehículo automóvil - Google Patents

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ES2615480T3 ES14164880.8T ES14164880T ES2615480T3 ES 2615480 T3 ES2615480 T3 ES 2615480T3 ES 14164880 T ES14164880 T ES 14164880T ES 2615480 T3 ES2615480 T3 ES 2615480T3
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Abstract

Panel (1) de insonorización del tablero de un vehículo automóvil, dicho panel que comprende: * una cubierta (2) hecha de una capa de fieltro de densidad sensiblemente homogénea, dicho fieltro que comprende fibras estructurales unidas mediante un aglutinante que se activa por calor, estando dicha cubierta termoformada, dicha cubierta se divide entre una zona (3) superior destinada a cubrir la parte superior de dicho tablero y una zona inferior (4) destinada a recubrir la parte inferior de dicho tablero, dicha zona inferior que está comprimida con respecto a dicha zona superior, de manera que presenta una rigidez acentuada, * una capa (5) estanca hecha de un material elastómero termoplástico, dicha capa que se extiende sensiblemente contra todo el reverso de dicha zona inferior y penetrándolo superficialmente para asegurar una cohesión entre las mismas, * una capa (6) elástica hecha de espuma elásticamente compresible que sobremoldea, por un lado, el reverso de dicha zona superior, penetrándolo parcialmente, de manera que forma una envoltura de interfaz estanca, y por otro lado, el reverso de dicha capa estanca.

Description

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DESCRIPCION
Panel de insonorizacion del tablero de un vehiculo automovil
La invencion se refiere a un panel de insonorizacion del tablero de un vehiculo automovil, a un proceso de fabricacion de dicho panel y a una arquitectura de una zona del tablero que comprende dicho panel.
Es conocido por ejemplo del documento EP 2 114 729 fabricar un panel de insonorizacion del tablero de un vehiculo automovil, dicho panel que comprende:
• una cubierta superior hecha de una capa de fieltro de densidad sustancialmente homogenea, dicho fieltro que comprende fibras estructurales unidas mediante un aglutinante que se activa con calor, dicha cubierta que esta termoformada,
• una capa inferior estanca hecha de material elastomero termoplastico, dicha capa que esta dispuesta sustancialmente borde con borde contra dicha cubierta,
• una capa elastica hecha de una espuma compresible elasticamente que sobremoldea, por un lado, el reverso de dicha cubierta, penetrandolo parcialmente, de manera que forma una envoltura de interfaz estanca, y por otro lado, el reverso de dicha capa estanca.
Con dicha disposicion, se dispone de un panel que presenta una parte superior con propiedades de aislamiento acustico, debido a la presencia de la envoltura estanca unida a la cubierta superior y dispuesta sobre la capa elastica, de acuerdo con un principio de aislamiento del tipo “masa-resorte”.
Ademas, la parte superior presenta propiedades de absorcion acustica, debido a que la cubierta solamente esta impregnada por la espuma, una parte del espesor de dicha cubierta que permanece porosa.
La parte inferior, por su parte, presenta unicamente propiedades de aislamiento acustico ligadas a la presencia de la capa estanca dispuesta sobre la capa elastica, de acuerdo con un principio de aislamiento del tipo “masa-resorte”.
La capa estanca es, en general, elegida por presentar una densidad importante, por ejemplo del orden de 3000 a 4000 g/m2, con el fin de adaptar un aislamiento consiguiente, sustancialmente mediante la incorporacion de una carga mineral dispersa en el seno del material termoplastico.
Para la parte inferior, es inutil disponer propiedades de absorcion ya que esta ultima esta, normalmente, destinada a ser recubierta por un tapiz provisto de una capa porosa.
Ademas, se conoce un metodo de fabricacion de dicho panel que comprende las etapas siguientes:
• proporcionar una lamina de fieltro de densidad sustancialmente homogenea, dicho fieltro que comprende fibras estructurales y un aglutinante que se activa por calor,
• calentar dicha lamina a una temperatura de activacion del aglutinante,
• disponer dicha lamina dentro de un conformador provisto de un punzon y de una matriz,
• comprimir dicha lamina de manera que se obtiene una cubierta termoformada de fieltro,
• disponer una forma de capa estanca hecha de un material elastomero termoplastico en un molde cuya parte inferior presenta una primera y una segunda zonas contiguas, dicha forma recubriendo dicha primera zona y rebasando dicha segunda zona, dicha forma habiendo sido previamente calentada a una temperatura de ablandamiento de dicho material, de manera que se adapta a la forma de dicha primera zona,
• cantear dicha forma sustancialmente en la interfaz entre dichas zonas, de manera que se dispone de un panel que presenta un buen acabado,
• disponer dicha cubierta en dicho molde, dicha cubierta que recubre dicha segunda zona, dicha cubierta que esta dispuesta sustancialmente borde con borde con dicha forma canteada, dicha cubierta y dicha forma canteada que ocupa toda dicha parte inferior
• inyectar en dicho modulo una mezcla precursora de espuma elasticamente compresible, principalmente de poliuretano, de manera que se crea una capa elastica que sobremoldea, por un lado, el reverso de dicha cubierta, penetrandolo parcialmente de manera que forma una envoltura de interfaz estanca, y por otro lado, el reverso de dicha forma canteada,
• desmoldar el panel obtenido
Un panel de este tipo y metodo de fabricacion tal presentan los inconvenientes siguientes:
• si se desea disminuir la densidad de la capa estanca con el fin de aligerar el vehiculo, es decir mediante la reduccion de su espesor, se presenta en su operacion de conformado en el molde un riesgo de “grietas” provocado por las fugas de espuma, en las zonas de estiramiento fuerte, para remediarlo es concebible cubrir la capa estanca con una pelicula de estanqueidad de alta capacidad de deformacion, pero esto tiene un impacto en terminos de complicacion de la fabricacion y por tanto de coste,
• el canteado de la forma de la capa estanca en la interfaz entre las zonas es una operacion completa que complica la fabricacion del panel,
• la parte inferior del panel, susceptible de ser impactada por los pies de un pasajero en caso de colision del vehiculo, presenta una rigidez debil, condicionada por la de la capa estanca, lo cual es desfavorable en terminos de seguridad
5 cuando esta dispuesta por encima de los bloques de absorcion de energia, por ejemplo a base de poliestireno expandido; de hecho, esta rigidez debil no permite repartir sobre el conjunto del bloque la presion aplicada por la proyeccion de un pie de un pasajero.
La invencion tiene como objetivo paliar estos inconvenientes.
Con este fin, y segun un primer aspecto, la invencion propone un panel de insonorizacion de tablero de vehiculo 10 automovil dicho panel que comprende:
• una cubierta hecha de una capa de fieltro de densidad sustancialmente homogenea, dicho fieltro que comprende fibras estructurales unidas por un aglutinante que se activa por calor, dicha cubierta que esta termoformada, dicha cubierta se divide entre una zona superior destinada a recubrir la parte superior de dicho tablero, y una zona inferior destinada a recubrir la parte inferior de dicho tablero, dicha zona inferior que esta comprimida con respecto a dichas
15 zona superior de manera que presenta una rigidez acentuada,
• una capa estanca hecha de un material elastomero termoplastico, dicha capa que se extiende sustancialmente contra todo el reverso de dicha zona inferior penetrandolo superficialmente para asegurar una cohesion entre las mismas,
• una capa elastica hecha de una espuma elasticamente compresible que sobremoldea, por un lado, el reverso de 20 dicha zona superior, penetrandolo parcialmente de manera que forma una envoltura de Interfaz estanca, y por otro
lado, el reverso de dicha capa estanca.
En esta descripcion, los terminos de posicionamiento en el espacio (alto, bajo, superior, inferior, longitudinal, vertical,...) se toman con referencia al panel dispuesto en el vehiculo.
Segun un segundo aspecto, la invencion propone un metodo de fabricacion de dicho panel, dicho metodo que 25 comprende las etapas siguientes:
• proporcionar una lamina de fieltro de densidad sensiblemente homogenea, dicho fieltro que comprende fibras estructurales y un aglutinante que se activa por calor, dicha lamina se divide entre una zona superior y una zona inferior,
• disponer sobre dicha zona inferior una forma de capa estanca hecha de material elastomero termoplastico,
30 • calentar dicha lamina provista de dicha forma a una temperatura que permite activar dicho aglutinante y ablandar
dicho material,
• disponer dicha lamina provista de dicha forma en un conformador provisto de un punzon y una matriz,
• comprimir el conjunto de manera que se obtiene una cubierta termoformada de fieltro, dicha zona inferior que esta comprimida con respecto a dicha zona superior de manera que presenta una rigidez acentuada, dicha forma se adapta
35 a la forma de dicha cubierta para proporcionar dicha capa estanca y se asocia a dicha cubierta penetrandola superficialmente,
• disponer dicha cubierta provista de dicha capa estanca en un molde,
• inyectar en dicho molde una mezcla precursora de espuma elasticamente compresible de manera que se crea una capa elastica que sobremoldea, por un lado, el reverso de dicha zona superior, penetrandolo parcialmente de manera
40 que forma una envoltura de Interfaz estanca, y por otro lado, el reverso de dicha forma,
• desmoldar el panel obtenido.
Segun un tercer aspecto, la invencion se refiere a una arquitectura de una zona de tablero que comprende dicho panel. Con la disposicion propuesta, se resuelven los inconvenientes de fabricacion de la tecnica anterior:
• si se desea disminuir la densidad de la capa estanca, con el fin de aligerar el vehiculo, se elimina el riesgo de
45 “grietas” durante su operacion de conformacion; de hecho, la capa estanca que esta soportada por la cubierta, esta
ultima “acompana” al material elastomero termoplastico dicha capa en las zonas de fuerte estiramiento,
• el canteado de la forma de la capa estanca en la interfaz entre la zona superior e inferior ya no es util ya que dicha capa se hace invisible por la extension de la cubierta en la zona inferior,
• la zona inferior, en la cual esta comprimida el fieltro, presenta una rigidez acentuada, lo cual es favorable en
50 terminos de seguridad ya que se observa un reparto de la presion en los bloques de absorcion destinados a recibir en
proyeccion los pies de un pasajero; de forma accesoria, el hecho de comprimir el fieltro en la zona inferior permite ganar espacio para el alojamiento de los pies de los pasajeros en el habitaculo del vehiculo.
Cuando se dice que la cubierta “acompana” el material elastomero termoplastico de la capa estanca en las zonas de fuerte estiramiento, esto corresponde al hecho de que las fibras de dicha cubierta realizan un anclaje de dicho material, 55 lo cual evita desgarros repentinos que provocan las “grietas”.
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La penetracion superficial de la cubierta por la capa estanca es simplemente realizada por el hecho de que esta ultima es calentada a una temperatura de ablandamiento, lo cual permite anclarse a dicha cubierta por recubrimiento superficial de las fibras por el material elastomero termoplastico.
Otras particularidades y ventajas de la invencion se ponen de manifiesto la siguiente descripcion, con referencia a la figura anexa que es una vista esquematica en seccion longitudinal vertical de una arquitectura de una zona del tablero que comprende un panel de acuerdo con la invencion.
En referencia la figura, se describe un panel 1 de insonorizacion del tablero de un vehiculo automovil, dicho panel que comprende:
• una cubierta 2 hecha de una capa de fieltro de densidad sensiblemente homogenea, dicho fieltro que comprende fibras estructurales unidas por un aglutinante que se activa por calor, dicha cubierta que esta termoformada, dicha cubierta que se divide entre una zona 3 superior destinada a recubrir la parte superior de dicho tablero y una zona 4 inferior destinada a recubrir la parte inferior de dicho tablero, dicha zona inferior que esta comprimida con respecto a dicha zona superior de manera que presenta una rigidez acentuada,
• una capa 5 estanca hecha de un material elastomero termoplastico, dicha capa que se extiende sensiblemente contra todo el reverso de dicha zona inferior, penetrandolo superficialmente para asegurar una cohesion entre ellas,
• una capa 6 elastica hecha de espuma elasticamente compresible, sustancialmente de poliuretano, que sobremoldea, por un lado, el reverso de dicha zona superior, penetrandolo parcialmente, de manera que forma una envoltura de Interfaz estanca, y por otro lado, el reverso de dicha capa estanca.
Cuando se habla de fieltro de densidad sensiblemente homogenea, conviene, por supuesto, tener en cuenta las dispersiones observadas en este tipo de material, que pueden ser por ejemplo del orden de ± 10%.
El aglutinante que se activa por calor es sustancialmente de naturaleza termoplastica o termoendurecible, tal como una resina fenolica.
Las fibras estructurales son por ejemplo fibras sinteticas con un punto de fusion elevado, tales como fibras de poliester, o fibras vegetales, tales como de algodon.
La capa 5 estanca esta, por ejemplo, hecha de monomero de etileno propileno dieno provisto de una carga mineral tal como de barita.
Segun una realizacion, la superficie desarrollada de la zona superior que representa entre un 40 y un 60% de la superficie desarrollada total de la cubierta 2.
Segun una realizacion, la cubierta 2 presenta en la zona no estirada una densidad comprendida entre 900 y 1700 g/m2, siendo sustancialmente del orden de 1200 g/m2.
Segun una realizacion, la capa 5 estanca presenta en la zona no estirada una densidad comprendida entre 1400 y 2800 g/m2, siendo sustancialmente del orden de 1600 g/m2.
Segun una realizacion, la envoltura de interfaz presenta un espesor medio inferior a un 25% del de la zona 3 superior de la cubierta 2.
Por lo tanto, la cubierta 2 presenta en su zona 3 superior una porcion de espesor no penetrada por la espuma que permanece porosa, y por tanto capaz de realizar la solucion acustica.
Segun una realizacion, la zona inferior 4 es comprimida a un espesor inferior a 4 mm, y sustancialmente igual a aproximadamente 3 mm.
La zona 3 superior puede por ejemplo presentar, por su parte, un espesor comprendido entre 6:11 milimetros.
Segun la realizacion representada, el panel uno comprende ademas al menos un bloque 11 de absorcion de energia, por ejemplo hecho de poliestireno expandido incrustado en la espuma de la capa 6 elastica y dispuesto contra la capa 5 estanca.
A continuacion se describe un metodo de realizacion de dicho panel 1, dicho metodo que comprende las etapas siguientes:
• proporcionar una lamina de fieltro de densidad sensiblemente homogenea, dicho fieltro que comprende fibras estructurales y un aglutinante que se activa por calor, dicha lamina se divide entre una zona 3 superior y una zona 4 inferior,
• disponer sobre dicha zona inferior una forma de capa 5 estanca hecha de un material elastomero termoplastico,
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• calentar dicha lamina provista de dicha forma a una temperatura que permite activar dicho aglutinante y de ablandar dicho material,
• disponer dicha lamina provista de dicha forma en un conformador provisto de un punzon y una matriz,
• comprimir el conjunto de manera que se obtiene una cubierta 2 termoformada de fieltro, dicha zona inferior que esta comprimida con respecto a dicha zona superior de manera que presenta una rigidez acentuada, dicha forma se adapta a la forma de dicha cubierta para proporcionar dicha capa estanca y se asocia a dicha cubierta penetrandola superficialmente,
• disponer dicha cubierta provista de dicha capa estanca en un molde,
• inyectar en dicho molde una mezcla precursora de espuma elasticamente compresible, de manera que se crea una capa 6 elastica que sobremoldea, por un lado, el reverso de dicha zona superior, penetrandolo parcialmente, de manera que forma una envoltura de interfaz estanca, y por otro lado, el reverso de dicha forma,
• desmoldar el panel 1 obtenido.
Despues de la compresion de la lamina de fieltro, se puede prever un recortado periferico que permite obtener una cubierta 2 de geometria optima.
Segun una realizacion la lamina de fieltro presenta una densidad comprendida entre 900 y 1700 g/m2, siendo sustancialmente del orden de 1200 g/m2.
Segun una realizacion, la forma de capa 5 estanca presenta una densidad comprendida entre 1400 y 2800 g/m2, siendo sustancialmente del orden de 1600 g/m2.
Segun una realizacion, la zona 4 inferior esta comprimida a un espesor inferior a 4 mm, y sustancialmente igual a aproximadamente 3 mm.
La zona 3 superior puede por ejemplo presentar, por su parte, un espesor comprendido entre 6 y 11 mm.
Segun una realizacion, el procedimiento comprende ademas la etapa de disponer sobre la capa 5 estanca, antes de la inyeccion de la mezcla precursora de espuma, al menos un bloque 11 de absorcion de energia, de manera que se obtiene un panel 1 provisto de dicho bloque incrustado en la espuma de la capa 6 elastica.
Finalmente, se describe una arquitectura de una zona de tablero que comprende un panel 1, dicha arquitectura que comprende ademas:
• una plancha 8 de tablero de separacion entre el motor y el habitaculo del vehiculo, la capa 6 elastica de dicho panel que se apoya contra dicha plancha de tablero,
• un tapiz 9 de recubrimiento dispuesto contra la zona 4 inferior de la cubierta 2, dicho tapiz que comprende una capa 10 porosa superior de absorcion, sustancialmente hecha de fibras insertadas por mechon o punzonadas.

Claims (10)

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    REIVINDICACIONES
    1. Panel (1) de insonorizacion del tablero de un vehiculo automovil, dicho panel que comprende:
    • una cubierta (2) hecha de una capa de fieltro de densidad sensiblemente homogenea, dicho fieltro que comprende fibras estructurales unidas mediante un aglutinante que se activa por calor, estando dicha cubierta termoformada, dicha cubierta se divide entre una zona (3) superior destinada a cubrir la parte superior de dicho tablero y una zona inferior (4) destinada a recubrir la parte inferior de dicho tablero, dicha zona inferior que esta comprimida con respecto a dicha zona superior, de manera que presenta una rigidez acentuada,
    • una capa (5) estanca hecha de un material elastomero termoplastico, dicha capa que se extiende sensiblemente contra todo el reverso de dicha zona inferior y penetrandolo superficialmente para asegurar una cohesion entre las mismas,
    • una capa (6) elastica hecha de espuma elasticamente compresible que sobremoldea, por un lado, el reverso de dicha zona superior, penetrandolo parcialmente, de manera que forma una envoltura de interfaz estanca, y por otro lado, el reverso de dicha capa estanca.
  2. 2. Panel segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la superficie desarrollada de la zona (3) superior representa entre un 40 y un 60% de la superficie desarrollada total de la cubierta (2).
  3. 3. Panel segun de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque la cubierta (2) presenta en una zona no estirada una densidad comprendida entre 900 y 1700 g/m2, siendo sustancialmente del orden de 1200 g/m2.
  4. 4. Panel segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la capa 5 estanca presenta en una zona no estirada una densidad comprendida entre 1400 y 2800 g/m2, siendo sustancialmente del orden de 1600 g/m2
  5. 5. Panel segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la envoltura de interfaz presenta un espesor medio inferior a un 25% del de la zona (3) superior de la cubierta (2).
  6. 6. Panel segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la zona (4) inferior esta comprimida a un espesor inferior a 4 mm, y sustancialmente igual a aproximadamente 3 mm.
  7. 7. Panel segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque comprende ademas al menos un bloque (11) de absorcion de energia incrustado en la espuma de la capa (6) elastica y dispuesto contra la capa (5) estanca.
  8. 8. Metodo para la fabricacion de un panel segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque comprende las etapas siguientes:
    • proporcionar una lamina de fieltro de densidad sensiblemente homogenea, dicho fieltro que comprende fibras estructurales un aglutinante que se activa por calor, dicha lamina se divide entre una zona (3) superior y una zona (4) inferior,
    • disponer sobre dicha zona inferior una forma de capa (5) estanca hecha de material elastomero termoplastico,
    • calentar dicha lamina provista de dicha forma a una temperatura que permite activar dicho aglutinante y ablandar dicho material,
    • disponer dicha lamina provista de dicha forma en un conformador provisto de un punzon y de una matriz,
    • comprimir el conjunto de manera que se obtiene una cubierta (2) termoformada de fieltro, dicha zona inferior que esta comprimida con respecto a dicha zona superior de manera que presenta una rigidez acentuada, dicha forma se adapta a la forma de dicha cubierta para proporcionar dicha cubierta estanca y se asocia a dicha cubierta penetrandola superficialmente,
    • disponer dicha cubierta provista de dicha capa estanca en un molde,
    • inyectar en dicho molde una mezcla precursora de espuma elasticamente compresible, de manera que se crea una capa (6) elastica que sobremoldea, por un lado, el reverso de dicha zona superior, penetrandolo parcialmente, de manera que forma una envoltura de Interfaz estanca, y por otro lado, el reverso de dicha forma,
    • desmoldar el panel (1) obtenido.
  9. 9. Metodo segun la reivindicacion 8, caracterizado porque comprende ademas la etapa de disponer sobre la capa (5) estanca, antes de la inyeccion de la mezcla precursora de espuma, al menos un bloque (11) de absorcion de energia, de manera que se obtiene un panel (1) provisto de dicho bloque incrustado en la espuma de la capa (6) elastica.
  10. 10. Arquitectura de una zona de tablero que comprende un panel segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, dicha arquitectura que comprende ademas:
    • una plancha (8) de tablero de separacion entre el motor y el habitaculo del vehiculo, la capa (6) elastica de dicho panel que se apoya contra dicha plancha de tablero,
    • un tapiz (9) de recubrimiento dispuesto contra la zona (4) inferior de la cubierta (2), dicho tapiz que comprende una capa 10 porosa superior de absorcion.
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