Material de espuma plano insonorizante.

Material de espuma insonorizante en forma de capa, cuya superficie orientada hacia el sonido incidente está provista con elevaciones

(1a) y depresiones (1b), de tal manera que en relación a una capa de material de espuma de espesor uniforme y volumen idéntico por unidad de superficie, la superficie para el sonido incidente se aumenta aproximadamente a por lo menos el doble, en donde el material de espuma en la superficie orientada hacia el sonido incidente presenta una capa superficial microporosa (1c).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E04029672.

Solicitante: CELLOFOAM GMBH & CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: FREIBURGER STRASSE 44 88400 BIBERACH ALEMANIA.

Inventor/es: ROELLINGHOFF,JUERGEN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA > DISPOSITIVOS GENERADORES DE SONIDOS (juguetes musicales... > Métodos o dispositivos para transmitir, conducir... > G10K11/16 (Métodos o dispositivos de protección contra, o para amortiguar, el ruido u otras ondas acústicas en general (G10K 11/36  tiene prioridad))

PDF original: ES-2543083_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Material de espuma plano insonorizante

La presente invención se refiere a un material de espuma insonorizante plano o en forma de capa, respectivamente, en particular para el revestimiento interior de cubiertas de insonorización, carcasas, cubiertas de motor y similares.

Es conocido el uso de una capa de material de espuma celular para el revestimiento interior de cubiertas de insonorización y otros elementos similares. La capa de material de espuma puede presentar por fusión una capa superficial microporosa. El efecto de absorción del sonido de tales revestimientos de material de espuma depende, además de las propiedades del material y la construcción del absorbedor, sobre todo del espesor de la capa de material de espuma.

El documento DE 2 246 621 describe una placa acústica con elevaciones y depresiones.

En la absorción del sonido se trata de disipar o absorber una proporción de energía tan elevada como sea posible de la onda sonora incidente. El máximo nivel de energía de una onda sonora se ubica en el alcance de la amplitud máxima, es decir, la oscilación vertical de las partículas de aire de manera perpendicular a la dirección de difusión, que alcanza su mayor valor con )J4 y % L Esto significa que para un absorbedor poroso, tal como el material de espuma celular, para un efecto de absorción del sonido se requerirán espesores de capa tanto mayores cuanto menor sea la frecuencia sónica o mientras mayor sea la longitud de onda de la onda sonora, respectivamente. Por ejemplo, si se toma una frecuencia sónica de 1000 Hz, teniendo en cuenta la velocidad del sonido se obtiene entonces una longitud de onda de 0,33 m, en donde la amplitud máxima se presenta con 8 o 24 cm, respectivamente. Incluso con un absorbedor poroso ideal, que tiene un espesor menor de 8 cm, no se puede alcanzar una absorción completa. Para suprimir un 99,9 % del sonido 100 Hz, el espesor del absorbedor tendría que ser de aproximadamente 82 cm.

En cápsulas de motor, revestimientos de máquinas, en particular en el ámbito de los vehículos automotores, en canales de aire acondicionado y otros similares, normalmente no es posible usar espesores de capa mayores de 50 mm del material absorbente de sonido. Por lo tanto, los alcances de frecuencia de < 1000 Hz, que a pesar de ser bajos siempre están claramente presentes, plantean problemas no solucionables, debido a que el espesor de capa

no puede ser aumentado.

El objetivo de la presente invención consiste en mejorar claramente el efecto de absorción del sonido en un material de espuma celular en forma de capa, sin que se tenga que incrementar el espesor de capa.

Este objetivo se logra de acuerdo con la reivindicación 1.

La invención se describe de manera ejemplar con referencia a los dibujos. En los dibujos:

La Fig. 1 muestra una vista seccional a través de una capa de material de espuma,

La Fig. 2 es un diagrama que representa el grado de absorción del sonido en función de la frecuencia sónica,

La Fig. 3 es un diagrama que representa el coeficiente de absorción en función de la frecuencia en una capa de

material de espuma,

La Fig. 4 es un diagrama que representa la disminución del nivel acústico como función del grado de absorción de sonido, y

La Fig. 5 es una tabla que representa la reducción de la intensidad acústica percibida de manera subjetiva.

La Fig. 1 muestran esquemáticamente una sección transversal a través de una capa 1 de espuma de poliuretano, que representó un absorbedor poroso y que tiene un espesor de capa promedio de, por ejemplo, 15 mm. El lado trasero opuesto al sonido incidente de la capa de material de espuma 1, que entra en contacto con una pared de revestimiento no representada, puede tener una configuración plana, mientras que la superficie orientada hacia el sonido incidente está provista con elevaciones planas dispuestas de manera desplazada entre sí 1a y depresiones planas ubicadas entre medio 1b. La distancia de las elevaciones 1a puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 50 mm y la diferencia de altura con respecto a una depresión 1b puede ser de aproximadamente 10 a 12 mm. Debido a esta estructura superficial, en comparación con una capa de material de espuma de 15 mm de espesor con una superficie plana, se obtiene aproximadamente una duplicación de la superficie de absorción de sonido.

Con 1c se designa una capa superficial de la capa de material de espuma que se forma en la superficie mediante la fusión y combustión de aproximadamente 2 a 3 mm del material de espuma, por ejemplo, haciendo pasar un rodillo caliente a presión sobre la capa de material de espuma. De esta manera se obtiene una superficie en gran medida cerrada formada por los residuos de combustión del material de espuma, en particular poliuretano, pero que sin embargo es microporosa. Esta capa superficial 1c actúa como membrana capaz de oscilar o vibrar y puede tener un espesor ubicado en el alcance de 10 a 15 p.

Esta capa superficial microporosa o membrana 1c es permeable al aire, pero no al agua y tampoco al aceite, debido a la tensión superficial de los líquidos.

En la capa superficial 1c de preferencia se proveen impresiones estampadas que aumentan la superficie para el sonido incidente y amplifican los efectos de difracción del sonido. Como ejemplo se indican secciones de ranura 1d dispuestas en forma cruzada o romboidal en la Fig. 1, que se encuentran grabadas o estampadas en la capa superficial 1c y que pueden tener una profundidad de 1 a 3 mm.

La absorción de un material de insonorización también depende fuertemente del ángulo de incidencia de una onda sonora. La Fig. 3 muestra el coeficiente de absorción con una incidencia difusa del sonido en función de la frecuencia. En la práctica, en los campos de sonido difusos se presentan todos los ángulos de incidencia. La estructura superficial de acuerdo con la Fig. 1 resulta en un ángulo de incidencia promedio óptimo. Debido a la incidencia en su mayor parte oblicua del sonido sobre la superficie, se presentan componentes prácticamente paralelos a la pared de la amplitud de sonido en los que actúa la extensión longitudinal de la capa de material de espuma, de tal manera que estos componentes son absorbidos de manera efectiva como si se tratara de una capa de material de espuma muy gruesa. De esta manera se alcanzan valores de absorción de sonido que sobrepasan claramente el efecto de absorción de sonido matemáticamente alcanzable tan sólo mediante el espesor de capa, y que de otra manera se obtienen solamente con múltiples espesores de capa de un material de espuma plano normalmente usado. Estos elevados valores de absorción de sonido son apoyados por efectos de difracción que se presentan en las depresiones estampadas 1 d, que preferentemente se proveen en la superficie en forma de una estructura romboidal.

La Fig. 2 muestra el grado de absorción de sonido de capas de material de espuma configuradas de acuerdo con la presente invención con diferentes medidas de espesor promedio en función de la frecuencia sonora. De esta manera, con un espesor de capa promedio de 30 mm y 630 Hz se alcanza un valor de absorción a de más de 1,0, en donde 1,0 equivale al 100%. Para un valor de absorción como este, en una capa de material de espuma de espesor uniforme, es decir, desprovisto de la estructura ondulada de la superficie microporosa de acuerdo con la presente invención, se requiere un espesor de capa de 130 mm. El significado práctico de tales valores de absorción se ¡lustra a través de las Figs. 4 y 5. La Fig. 4 muestra la disminución del nivel acústico como una función del grado de absorción de sonido a. La Fig. 5 representa la reducción de la intensidad acústica percibida de manera subjetiva. De acuerdo con esto, una... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Material de espuma insonorizante en forma de capa, cuya superficie orientada hacia el sonido incidente está provista con elevaciones (1a) y depresiones (1b), de tal manera que en relación a una capa de material de espuma

de espesor uniforme y volumen idéntico por unidad de superficie, la superficie para el sonido incidente se aumenta aproximadamente a por lo menos el doble, en donde el material de espuma en la superficie orientada hacia el sonido incidente presenta una capa superficial microporosa (1c).

2. Material de espuma de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la superficie se incrementa por 10 aproximadamente 180-250% en comparación con una superficie plana por medio de elevaciones planas.

3. Material de espuma de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que la capa de material de espuma (1) en sección transversal tiene una superficie de estructura ondulada y en donde en las depresiones de la línea de intersección se disponen elevaciones desplazadas con respecto a las mismas de una linea de intersección

adyacente.

4. Material de espuma de acuerdo con la reivindicación 3, en el que las elevaciones (1a) tienen una distancia entre sí de aproximadamente 40-60 mm y la altura entre la elevación y la depresión es de aproximadamente 8-15 mm.

5. Material de espuma de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que la superficie está provista

con estructuras estampadas, tales como secciones de ranura dispuestas en forma romboidal (1d) o depresiones

más pequeñas.