MXPA02005477A - Forro para techo de un vehiculo y metodo para producir el mismo. - Google Patents
Forro para techo de un vehiculo y metodo para producir el mismo.Info
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Abstract
La invencion es concerniente con un forro interior multi-funcional, ligero y optimizado acusticamente para el techo (A) de un vehiculo. El forro de la invencion comprende una capa del nucleo permeable al aire (4), una primera capa reforzante (2), una segunda capa reforzante (6) y una capa decorativa (8). Tales capas son unidas entre si por medio de capas adhesivas permeables al aire (2, 5, 7). Las capas (5, 6, 7, 8) arregladas sobre el lado de la capa del nucleo, conjuntamente, son provistas con una resistencia al flujo de aire en el intervalo de 500 Nsm-3 >Rt <3500 Nsm-3 mediante lo cual tal lado esta de frente al compartimiento del pasajero. Tales capas, conjuntamente, tambien son provistas con un peso de area superficial de 300 a 800 g/m2. La invencion tambien es concerniente con un metodo para producir tal forro y el uso del mismo en el techo de un vehiculo.
Description
La presente invención es concerniente con un forro de techo para el techo de un vehículo, con un método para producir el mismo y con el uso del mismo en el techo de un vehículo . Los forros de techo de vehículos son componentes importantes para el forro interior de los vehículos . Esencialmente, afectan las caracterí stica-s acústicas del vehículo, deben ser estéticamente agradables y deben ser suficientemente rígidos con el fin de soportar accesorios tales como por ejemplo visores para el sol, luces interiores, ranuras de ventilación, ganchos para ropa, etc. Además, estos forros deben ser ligeros, deben ser manufacturables económicamente, deben ser fáciles de instalar y deben satisfacer una diversidad de criterios (resistencia al fuego, emisión de humos tóxicos o nocivos, etc. ) . Las partes de vehículo tienen áreas superficiales grandes, en particular los techos de vehículos, tienden a vibrar en el viaje a cuenta de su baja estabilidad inherente. Este comportamiento es contrarrestado convencionalmente al montar material de amortiguación, en particular capas pesadas que contienen betún. REF: 137859 '¦Tr dicionalmente, se utilizan elementos de forro de techo en multi-capas que tienen solamente una función estética y sirven para soportar accesorios. Un forro de techo acústicamente efectivo es conocido por ejemplo de EP 0,255,332 y comprende una capa portadora semi-flexible con la cual, a la manera de un cierre a presión, el forro de techo puede ser tensionado contra el techo del vehículo. Con esta capa portadora un sistema másico de muelle clásico con una capa de espuma absorbente del sonido resiliente y una capa pesada de oros cerrados tipo elástica (llena con betún) es prensada contra el techo del vehículo. EP 0,637,820 por ejemplo revela un forro de techo absorbente del sonido, que comprende esencialmente una capa de espuma de poliuretano (PU) semi-rígida de aproximadamente 5-15 mm de espesor y una capa de fibra compuesta elástica de mulles de 4-10 mm de espesor, ambas capas son permeables ai aire. En esta modalidad, la capa de espuma es reforzada sobre ambos lados con fibras de vidrio y en el lado del compartimiento del pasajero, comprende una capa decorativa permeable al aire. Las capas individuales son a su vez prensadas entre sí por medio de una capa adhesiva permeable al aire y en particular mediante un adhesivo de PU. Sin embargo, este forro de techo absorbente del sonido es un sistema níásico de muelle clásico o un absorbedor de espuma clásico. Ya que es el objetivo principal de la industria automotriz reducir el peso de los vehículos, estos sistemas han probado ser demasiado pesados para los requerimientos modernos de la industria automotriz. Como resultado, se utilizan elementos de forro siempre más delgados y más ligeros que sin embargo tienen una efectividad acústica insuficiente, por ejemplo para propósitos de absorción de sonido y en particular en el intervalo menor de 1000 Hz. Forros de techo de vehículo en multi-capas son también conocidos que son de peso ligero y rígido, pero que también tienen un desempeño acústico deficiente. Así, FR 2,503,721 sugiere un forro de techo ligero que comprende esencialmente una capa de espuma reforzada con fibra de vidrio y porosa que es cubierta con una capa de decoración y que tiene una hoja metálica de polietileno impermeable al aire entre la capa de decoración y la capa de espuma reforzada con fibra de vidrio con el fin de impedir la permeación/penetración de los componentes adhesivos a través de la capa de decoración. Esta hoja delgada metálica da como resultado una capacidad de absorción acústica insuficiente del forro de techo, que podría ser posiblemente mejorada mediante aplicación de perforaciones, sin embargo, tales perforaciones en la hoja de polietileno pueden provocar cambios visualmente perceptibles a la capa de decoración. Por consiguiente, en WO 98/18657 se describe un montaje multi-funcional ultra-ligero con el cual se puede obtener un excelente confort acústico en el interior del vehículo y al mismo tiempo obtener una reducción de peso de aproximadamente 50% en comparación con forros que tienen un sistema másico de muelle clásico y una durabilidad estética mejorada. Esta publicación describe la composición de un forro de techo de vehículo acústica y estéticamente satisfactoria, sin embargo sin describir el método de manufactura. Es por consiguiente el objeto de la presente invención proporcionar un forro de techo de vehículo ultra-ligero de la nueva generación, que pueda ser manufacturado simplemente y así eficientemente en el costo. En particular es el objeto de la presente invención proporcionar un forro de techo de vehículo que es de peso ligero, auto-soportante, altamente efectivo acústicamente, agradable estéticamente y que mantiene su apariencia estética. Además, el forro de la invención debe ser capaz de ser ajustado acústicamente de manera fácil y debe permitir un intervalo tan amplio de materiales de decoración varios como sea posible.
Es así también el objeto de la presente invención proporcionar un método para manufacturar forros de techo ligeros que puedan ser diseñados de manera variable para cumplir con requerimientos acústicos y estéticos deseados. De acuerdo con la invención este objeto se obtiene mediante un forro con las características de la reivindicación 1 , que puede ser manufacturado mediante un método de acuerdo con la reivindicación 10 . En particular, este forro interno multi-funcional y de peso ligero tiene una estructura en multi-capas y comprende una capa central o capa de núcleo impermeable al aire, en particular que comprende una espuma de PU termoformada que es provista sobre ambas de sus superficies con una capa reforzante permeable al aire (que a su vez puede estar compuesta de una diversidad de capas). En el lado del compartimiento del pasajero, esta estructura en multi-capas tiene una capa decorativa permeable al aire mientras que una capa de soporte impermeable al aire puede ser agregada sobre el lado del techo del vehículo. Estas capas son adheridas entre sí mediante elementos adhesivos permeables al aire, termoplásticos . Entre la capa de decoración y la capa reforzante en el lado del compartimiento del pasajero una hoja metálica perforada delgada es utilizada de preferencia como medios adhesivos, tal hoja delgada de metal se abre parcialmente durante el proceso de manufactura y se adhiere a las capas adyacentes. La resistencia al flujo de aire de las capas que están adyacentes a la capa central de espuma en el lado del compartimiento del pasajero, puede ser ajustada específica y fácilmente mediante la elección de la composición y compactación (peso espacial) de la capa reforzante y mediante elección apropiada de la capa adhesiva y la capa de decoración, esto es, puede ser ajustada de manera simple y controlable a los requerimientos específicos. De acuerdo con la invención, esta combinación de capas está compuesta de tal manera que, se obtiene una resistencia al flujo de aire de 500 Nsm"3 <Rt <2500 Nsm"3 y en particular 900 Nsm"3 <Rt <1900 Nsm"3, mientras que el peso de área de esta combinación de capas es de entre 0.3 a 0.8 Kg./m2. Para optimizar la eficiencia acústica del forro de techo del vehículo es esencial que la resistencia al flujo de aire de aquellas capas en el lado de compartimiento del pasajero que son arregladas antes de la capa del núcleo caiga dentro del intervalo deseado. La capa de decoración puede ser elaborada de un material no tejido o algún otro material permeable al aire, por ejemplo un textil compactado con o sin una capa de espuma de celdas abiertas, delgada. Además, es esencial para la eficiencia acústica del forro del techo del vehículo que, si el lado de frente a la hoja del techo de metal está sellado, la capa requerida para tal sellado tenga un sello de área bajo (menor de 50 g/m ) y que esta capa sea acoplada a las otras capas de la estructura de soporte de una manera apropiada. Este forro de techo de vehículo se distingue por sí mismo por su desempeño acústico particularmente bueno y por el hecho de que es auto-soportado y ultra-ligero. La figura 1 muestra una modalidad preferida del forro de techo de acuerdo con la invención que tiene la siguiente secuencia de capas: 1. una capa no tejida y permeable al aire
(aproximadamente 0.04 Kg/m2) , 2. una capa no tejida termoformable (de aproximadamente 0.2 Kg/m2) 3. una capa adhesiva (adhesivo de reticulación)^ 4. un núcleo de espuma de PU termoformable (de aproximadamente 20 mm de espesor, 0.2 Kg/m2) 5. una capa adhesiva (adhesivo de reticulación), 6. una capa no tejida termoformable (0.3 Kg/m2)^ 7. una hoja de PE ranurada (de aproximadamente 50 jm) o una capa de fibra adhesiva microporosa , 8. una cubierta de decoración (no tejido que pesa aproximadamente 0.2 Kg/m2) ^ - La modalidad descrita anteriormente puede ser ajustada acústicamente de manera fácil por el experto sin influenciar negativamente sus efectos ventajosos. En articular, el espesor de la capa del núcleo 4 puede ser ajustado para cumplir con los requerimientos, esto es, tener un peso de menos de 0.2 Kg/m2 hasta un peso de más de 0.4 Kg/m2. La capa de decoración 8 puede comprender textiles imaginativos o capas que tienen soporte de espuma. Las capas 5, 6, 7, 8 en el lado de compartimiento del pasajero pueden ser formadas de tal manera que su resistencia al flujo de aire cumpla con los requerimientos acústicos deseados . Al hacer variar la capa reforzante 2 sobre el lado de la hoja de techo de metal, el espesor de todo el forro puede ser ajustado como se desee. Una variación en la composición de las capas reforzantes 2 y 6 está también dentro de la experiencia o habilidad del experto. También, cualquier formación específica del forro de techo y en particular un patrón superficial específico sobre el lado posterior del forro puede ser escogido libremente. El método de la invención para manufacturar tal forro de techo tiene las características de la reivindicación 10 presente que tiene como objetivo proporcionar una pila que tiene la siguiente secuencia de capas : - una capa de soporte impermeable al aire; una primera capa no tejida termoformable , permeable al aire; - una primera capa adhesiva permeable al aire;
un núcleo de espuma de Pü termoformable, permeable al aire; - una segunda capa adhesiva permeable al aire; una segunda capa no tejida termoformable permeable al aire; - una tercera capa adhesiva permeable al aire; - una capa decorativa permeable al aire. En una etapa de método subsecuente esta pila es calentada a una temperatura de aproximadamente 180°C con el fin de reblandecer las capas adhesivas termoplásticas y con el fin de disparar una reacción secundaria del núcleo de espuma de Pü. En una siguiente etapa del método esta pila calentada es transferida a una herramienta de moldeo fría y en la misma es traída a su forma deseada en tanto que la reacción secundaria del núcleo de espuma de Pü es consumada y la pila de material es enfriada a una temperatura en el intervalo de entre 20°C a 60°C. Subsecuentemente, la pila pegada y formada es cortada al contorno deseado. Este método de manufactura ha probado ser ventajoso en comparación con los métodos convencionales debido a que al utilizar un núcleo de espuma de Pü termoformable y capas reforzantes pegadas termoplásticamente, el forro de techo puede ser formado en una herramienta de moldeo fría, eliminando así el corrimiento del material adhesivo. Este método proporciona especialmente la transferencia rápida de la pila calentada a la herramienta de moldeo fría. Se tiene cuidado en minimizar la disminución en temperatura durante el proceso de transferencia y esta disminución en temperatura debe sumar menos de 20 °C en la superficie de pila y de preferencia menos de 10 °C. Con este método, por ejemplo, una pila que tiene un espesor total de 27 mm, es calentada a 180°C. Para este propósito, la pila puede ser prensada a un espesor total de 22 mm. Durante esta fase de calentamiento, los adhesivos se comienzan a fundir, por una parte y por otra parte una reacción secundaria es disparada en el núcleo de espuma de Pü. La herramienta de moldeo fría en la cual la pila calentada es enfriada en aproximadamente 1 minuto tiene una temperatura de entre 20°C y 60°C. Durante este proceso de enfriamiento, las capas adhesivas que tienen un reticulado y/o distribución semejante a gota se endurecen y provocan que las capas adyacentes se peguen. Es evidente que este método de manufactura reduce considerablemente los costos de producción. Al utilizar espumas termoformables o no tejidos es posible fabricar productos que no emitan materiales contaminantes/nocivos . Además, este método permite distribuir con adhesivos líquidos que conducen a manchas en la capa decorativa en los forros de techo convencionales. Una ventaja esencial del método de acuerdo con la invención radica en el hecho de que las características acústicas de los productos manufacturados pueden ser ajustadas de manera variable mediante una simple variación en espesor y composición de las capas individuales o mediante variación en la densidad de perforación de las capas adhesivas. Esto permite que el método sea utilizado universalmente, esto es, es apropiado para manufacturar forros de techo arreglados o dimensionados diferentemente sin tener que reacomodar la linea de producción. El forro de techo manufacturado de acuerdo con el método de la invención tiene todas las características ventajosas requeridas y en particular es ligero, esto es, tiene un peso de solo aproximadamente 1000 g/m2, satisface los requerimientos de la industria automotriz con respecto a la rigidez inherente requerida y estabilidad de forma y satisface las regulaciones concernientes a la resistencia al fuego, emisiones toxicas y así sucesivamente. Además, el forro de techo de acuerdo con la invención no es sensible a la humedad, es neutro olfativamente e inhibe el crecimiento de hongos. El método de manufactura de acuerdo con la invención es sustancialmente más simple y así más económico que aquellos actualmente conocidos .
Modalidades preferidas del forro de techo y método de acuerdo con la invención muestran las características de las respectivas reivindicaciones dependientes . La invención es explicada en más detalle a manera de la única figura y una descripción de una modalidad. La figura 1 es una ilustración esquemática de la estructura de un elemento de forro de acuerdo con la invención . La modalidad ejemplar del forro de techo 9 mostrada en la figura 1 tiene un espesor total de 20 mm. Este forro tiene una capa de núcleo central 4 que consiste de un material permeable al aire, de preferencia una espuma de PU termoformable de celdas abiertas. Esta capa de espuma 4 tiene un espesor de 20 mm y tiene un peso de área de 200 g/m2 una capa reforzante 2 respectivamente 6 es arreglada sobre cada lado de esta capa de núcleo 4. Estas capas reforzantes son anexadas a la capa del núcleo 4 por medio de una capa adhesiva 3, 5. En esta modalidad preferida, una primera capa reforzante 2 tiene un peso de área de 200 g/m2 es arreglada sobre el lado de la hoja de techo de metal y una segunda capa reforzante 6 que tiene un peso de área de 300 g/m2 es arreglada sobre el lado de compartimiento del pasajero. Se comprenderá que otros materiales apropiados, esto es, rígidos, pueden ser usados para la capa reforzante. Es esencial para la presente invención que las capas individuales descritas anteriormente sean permeables al aire y también que las capas adhesivas permitan que el aire fluya a través de las mismas. En el lado de techo de vehículo se encuentra arreglada una capa de soporte impermeable al aire 1 , de preferencia un no tejido de sellado hermético al aire que tiene un peso de área de 40 g/m2. Por medio de esta capa de soporte 1 se impide que el aire fluya desde el compartimiento del pasajero a través del forro permeable al aire 9 al espacio entre el techo del vehículo A y el forro 9 , que conduciría a la acumulación de basura. Una capa decorativa permeable al aire 8 , por ejemplo un no tejido decorativo que tiene un peso de área de 200 g/m2 es arreglada en el lado de compartimiento del pasajero. De preferencia, una hoja metálica delgada ranurada 7 es dispuesta entre la capa decorativa 8 y la segunda capa reforzante 6 . Esta hoja metálica 7 se abre cuando toda la pila es calentada. La densidad de perforación así adquirida puede ser predeterminada fácilmente mediante un arreglo y dimensionamiento apropiado de las perforaciones . Las capas arregladas del lado del compartimiento del pasajero del núcleo de espuma son dispuestas de tal manera que en el lado del compartimiento del pasajero el forro tiene una resistencia al flujo de aire de 500 Nsm"3 >Rt <300 Nsm"3 y en particular 900 Nsm"3 <Rt <1900 Nsm-3, con un peso de área de entre 300 a 800 g/m2. En una modalidad preferida adicional, la capa de soporte 1 está compuesta de un no tejido impermeable al aire o una hoja delgada de metal impermeable al aire o de una combinación de no tejido y hoja delgada de metal y es anexada (por puntos o parcialmente) al techo del vehículo 4 de tal manera que la absorción del sonido del forro de techo es optimizada. Si un perfil semejante a relieve es repujado al lado inverso del elemento de forro de techo, este perfil puede ser utilizado para la anexión semejante a punto o semejante a línea de la hoja metálica delgada de sellado. Este perfil semejante a relieve del lado inverso del forro en el estado moldeado provoca la formación de una capa de aire delgada coherente y acústicamente efectiva entre el forro de techo y la hoja de techo de metal. Así, el forro de techo tiene el efecto de amortiguar las oscilaciones del techo de metal. Las capas reforzantes utilizadas en esta modalidad preferida comprenden un no tejido mezclado al cual, entre otras cosas, las fibras reforzantes y/o fibras finas o microfibras son mezcladas. Estas capas reforzantes pueden también comprender fibras co-extruídas que a su vez comprenden un núcleo de fibra compuesto de poliéster que tiene un alto punto de fusión y un recubrimiento de fibra que comprende un copolímero que tiene un bajo punto de fusión. En resumen, el forro de techo de acuerdo con la invención es particularmente ventajoso debido a que no se efítiten humos nocivos y puede ser manufacturado sin el uso de adhesivos líquidos que podrían conducir a manchas en la capa decorativa. Gracias a su simplicidad, el método de manufactura es particularmente robusto y estable. Se puede obtener un recorte o ajuste de los forros de techo de una manera simple. 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 (14)
- REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un forro de techo interno para el techo de un vehículo, que tiene una capa del núcleo permeable al aire, la capa del núcleo en el lado del techo del vehículo, comprende una primera capa reforzante permeable al aire y en el lado del compartimiento del pasajero comprende una segunda capa reforzante permeable al aire, caracterizado porque la segunda capa reforzante en el lado del compartimiento del pasajero es provista con una capa de decoración permeable al aire, en donde la primera capa reforzante en el lado del techo del vehículo comprende una capa de soporte impermeable al aire y en donde la primera capa reforzante y la capa del núcleo, también como la capa del núcleo y la segunda capa reforzante y la capa de decoración son anexadas entre sí con la ayuda de capas adhesivas permeables al aire, mediante lo cual, para producir un forro interno de techo de vehículo acústicamente optimizado, las capas arregladas en la capa del núcleo en el lado del compartimiento del pasajero tienen una resistencia al flujo de aire total en el intervalo de 500 Nsnf": <R- <3500 Nsnf3 y en particular en el intervalo de 900 Nsm"" <R- <190C Nsm"3 y un peso de área de entre 300 g/nr a 800 g/m' .
- 2. El forro de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa del núcleo permeable al aire es fabricada de una espuma de poliuretano (PU) termoformable , en particular que tiene un espesor de 10 mm a 35 muí y una densidad de 8 a 30 Kg/m
- 3. 3. El forro de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque por lo menos una de las capas reforzantes es un no tejido pegado termoplásticamente y en particular tiene un peso de área de 100 g/m2 a 250 g/m2 para la primera capa reforzante y un peso de área de 150 g/m2 a 450 g/m2 para la segunda capa reforzante .
- 4. El forro de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el no tejido pegado termoplásticamente está compuesto de por lo menos fibras reforzantes, fibras acústicamente efectivas y fibras de pegado.
- 5. El forro de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque por lo menos una de las capas reforzantes tiene una estructura en multi-capas y en particular tiene una capa que tiene una alta rigidez de tracción y una capa que tiene una resistencia al flujo de aire predeterminada.
- 6. El forro de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque por lo menos una de las capas adhesivas es elaborada de un adhesivo de reticulación, una capa de fibra adhesiva (polipropileno SM S - hilada pegada/soplada en estado fundido/soplada en estado fundido/hilada pegada) o de una hoja perforada y er. particular una hoja ranurada.
- 7. El forro de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la capa de soporte es provista sobre el lado del techo del vehículo con un perfil semejante a relieve y en particular consiste de un no tejido impermeable al aire que tiene un peso de área de entre 20 a 80 g/m2 y en particular 40 g/nr .
- 8. El forro de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la capa de soporte comprende una hoja delgada de metal impermeable al aire que tiene un espesor de entre 20 a 80 µp? y en particular de aproximadamente 50 µp?.
- 9. El forro de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la capa decorativa comprende un no tejido, en particular que tiene un peso de área de entre 100 a 300 g/nr o que comprende una tela y/o espuma permeable al aire.
- 10. Un método para la manufactura de un forro interno de techo de vehículo de conformidad con una de las reivindicaciones previas, caracterizado porque se proporciona una pila que tiene la siguiente secuencia de capas : una capa de soporte impermeable al aire, en particular un no tejido impermeable al aire que tiene un peso de área en particular de aproximadamente 40 g/m2 o una hoja delgada de metal impermeable al aire, en particular una hoja delgada de metal de aproximadamente 40 µp?; un primer no tejido termoformable , permeable al aire, en particular que tiene un peso de área de aproximadamente 200 g/m2; una primera capa adhesiva permeable al aire, en particular un adhesivo de reticulación; un núcleo de espuma de poliuretano (PU) termoformable, permeable al aire, en particular que tiene un espesor de 20 mm y un peso de área de 200 g/m2; una segunda capa adhesiva permeable al aire, en particular un adhesivo de reticulación; un segundo no tejido termoformable, permeable al aire, en particular que tiene un peso de área de 400 g/m2; una tercera capa adhesiva permeable al aire, en particular una hoja delgada de metal perforada o una capa de fibra adhesiva microporosa; una capa decorativa permeable al aire, en particular que tiene un peso de área de 200 g/m2; en una siguiente etapa del método, que consiste de una fase de calentamiento, esta pila es calentada a una temperatura de aproximadamente 180°C con el fin de disparar una reacción secundaria del núcleo de espuma de PU y para reblandecer los materiales de pegado termoplásticos , es transferida a una herramienta de moldeo fría en donde, durante la reacción secundaria del núcleo de espuma de PU, es enfriada a una temperatura en el intervalo de entre 2CUC a 60°C, es pegada, es prensada a la forma deseada y subsecuentemente es cortada al contorno deseado.
- 11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la pila es prensada, en particular de aproximadamente 27 mm de espesor total durante la fase de calentamiento a aproximadamente 22 mm y el calentamiento es obtenido por medio de placas de prensa.
- 12. El método de conformidad con la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque la pila calentada es transferida a la herramienta de moldeo fría de tal manera que la disminución de temperatura sobre la superficie de la pila durante la transferencia es tan ligera como sea posible y en particular suma menos de 30°C y de preferencia menos de 10°C.
- 13. El método de conformidad con una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque un perfil semejante a relieve es repujado a la capa de soporte en lado del techo del vehículo.
- 14. Uno del forro interno de conformidad con ur de las reivindicaciones 1 a 9 en el techo del vehícul caracterizado porque el forro interno está hoigadamen adyacente a o está anexado por lo menos parcialmente a y particular adherido al techo del vehículo.
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