ITRM930165A1

ITRM930165A1 - Copertina di rivestimento autoportante, termo- e fono-isolante, per motori di autoveicoli.

Info

Publication number: ITRM930165A1
Application number: IT000165A
Authority: IT
Inventors: Helmut Stober
Original assignee: Daimler Benz Ag
Priority date: 1992-04-04
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1994-09-17
Also published as: DE4211409A1; ITRM930165A0; GB2265569A; GB2265569B; FR2689935A1; FR2689935B1; GB9306047D0; SE9300884L; SE9300884D0; SE507286C2; IT1261418B

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto er invenzione dal titolo; "Copertina di rivestimento autoportante, termo- e fono-isolante, per motori di autoveicoli

L'invenzione concerne un r vest men o autopor tante, termo- e fono-isolante per motori alternati vi a combustione interna di autoveicoli secondo il preambolo della rivendicazione brevettuale 1 come ? noto dai veicoli commerciali prodotti in serie dal la richiedente. Precisamente, il rivestimento ? disposto su entrambi i lati del motore collocato sotto la cabina del conducente nella zona tra il longherone del telaio e il lato inferiore della cabina di guida.

Dalla DE-OS 3601 204 ? noto un corpo sagomato di assorbimento costituito da pi? strati di velo che pu? servire per quei rivestimenti fonoassorbenti per vani motore di autoveicoli ma non ? di forma stabile. Il corpo sagomato di assorbimento gi? noto ? costituito da uno strato di ricoprimento di fibre sintetiche laterale al motore, da uno strato attiguo termoisolante e fono assorbente di materiale di fibre inorganico altamente termoresistente e da un altro strato assorbente di fibre organiche. De to corpo sagomato non ? adatto a sopportare levate sollecitazioni termiche dato che sia il materiale di fibre sintetiche dello strato di ricoprimento sia le fibre organiche vengono danneggiati e rispettivamente distrutti a lunga scadenza dalle elevate temperature che si sviluppano nel vano motore. Il corpo sagomato di assorbimento stesso non ? come gi? detto - di forma stabile e deve essere montato insieme ad un guscio portante, adattato alla forma, da produrre separatamente. La propriet? autoportante citata avanti del rivestimento cosi prodotto ? ottenuta quindi soltanto dall'aggiunta dei guscio portante separato, per cui il costo di produzione del rivestimento stesso nonch? i costi di montaggio delio stesso cio?, infine, i costi per il rivestimento incorporato in modo finito, sono relativamente alti.

Nel brevetto tedesco DE-PS 38 18 301 ? descritto pure un corpo sagomato fonoassorbente per il vano m tore di autoveicoli, in cui il materiale inorganico di fibre, altamente termoresistente, legato per mezzo di un iegante, ? coperto, lateralmente al motore, per mezzo di un composto contenente elanina con un materiale di fibre di carbonio. Questo corpo sagomato deve possedere un buon potere fonoassorbente e deve poter essere utiliizzato anche come isolamento termico in un intervallo di temperatura fino a 500?C. In questo caso ? previsto, inoltre, che il corpo sagomato ? provvisto, in direzione della carrozzeria, di uno strato di fibre di carbonio. Questo strato di fibre di carbonio deve procurare una certa protezione meccanica per lo strato sensibile di materiale di fibre inorganico. Complessivamente, anche il corpo sagomato qui descritto non costituisce un rivestimento di forma stabile per il vano motore di autoveicoli ma deve essere accoppiato, per poter formare con ci? un rivestirnento autoportante, ad un guscio portante adattato alla for ma; anche un rivestimento autoportante, formato con il corpo di sorbimento cedevole appena illustrato, sarebbe quindi relativamente costoso.

Compito dell'invenzione ? quello di sviluppare ulteriormente il rivestimento posto a base del preambolo in modo che, pur mantenendo l'effetto fonoassorbente e termoisolante nonch? la propriet? autoportante, sia facilmente montabile e producibile Questo compito viene risolto - partendo dal rivestimento posto a base del preambolo - secondo l'invenzione con i particolari caratterizzanti della rivendicazione brevettuale 1.

Grazie alla particolare composizione del materia le per lo strato portante, questo pu? essere sagomato , congiuntamente agli altri strati di velo ad assorbimento attivo, in un processo di formatura a compressione unificato, in modo da formare un pezzo unificato disforma stabile, cio? un rivestimento autoportante unificato:, per cui si semplifica notevolmente e si rende pi? economica non soltanto la produzione del rivestimento ma anche il suo montaggio. Con la diversa composizione dei singoli strati, malgrado le pressioni e le temperature uguali per tutti gli strati, si ottiene una diversa propriet? degli strati. Gli strati di velo rimangono sufficientemente lenti per l'effetto di assorbimento richiesto, mentre lo strato portante diventa senza pori, duro e rigide. Delle due alternative per lo strato portante indicate nella parte caratterizzante della rivendicazione 1, la forma di realizzazione secondo l'alternativa a) ? prevista per una elevata sollecitazione termica dello strato portante ad esempio fino a circa 500?C mentre la forma di realizzazione dello strato portanto secondo l'alternativa b) ? prevista per i casi relativi ad una minore sollecitazione termica, ad esempio, fino a circa 200?C e/o della, esigenza di un buon assorbimento fonico.

Forme di realizzazione opportune de rivestimento possono essere rilevate dalle rivendicazio ni dipendenti. Due esempi di esecuzione dell'invenzione sono rappresentati nei disegni e vengono descritti in seguito. In essi:

la figura 1 mostra una sezione trasversale parziale lungo un primo esempio di esecuzione di una parte di rivestimento autoportante a pezzo unico e la figura 2 mostra una sezione trasversale parziale lungo un secondo esempio di esecuzione di una parte di rivestimento.

La figura 1 mostra il rivestimento 1 autoportante, ad elevata sollecitazione termica, con lo strato di assorbimento 2 formato a compressione, costituito da uno strato di velo di fibre inorganiche, e con lo strato portante 3 formato a compressione insieme allo strato di assorbimento 2, costituito da fibre di vetro, da isolante minerale e da legante e allo stesso tempo, compresso in modo da eliminare i pori e invecchiato. Lo strato di assorbimento termoresistente ? costituito ampiamente, ad esempio, per il 94% in volume da fibre di scoria, in particolare da lana di basalto, mischiate con un legante, ad esempio con il 6% in volume di emulsione legante di resina fenolica. Grazie alla quota di emulsione legante relativamente bassa nello strato di assorbimento, detto strato rimane a prescindere dalle zone marginali con pressione superficiale estremamente alta anche dopo il processo di compressione a caldo comune, munito di pori e, in seguito a ci?, presenta un buon effetto termoisolante e fonoassorbente. Nello strato portante 3, la quota di fibre ? invece sostanz ialmente minore che nello strato di assorbimento 2; e precisamente,l o strato portante ? costituito esclu sivamente per un quarto fino ad un terzo circa da fibre inorganiche, in particolare da fibre di vetro. La parte maggiore restante delle parti costitutive di strato portante si compone prevalentemente di riem pitori inorganici e, inoltre, da emulsione legante di resina. Per ottenere, durante la formatura a compressione a caldo della parte di rivestimento, uno strato portante 3 stabile, invecchiato e ad elevata sollecitazione termica, si impiega una resina poliestere ad elevata resistenza termica come emulsione legante. Come sostanza di riempimento minerale per lo strato portante si ? rivelata adatta in particolare la sabbia di quarzo.

Lo strato di assorbimento 2 rivolto verso il motore ? provvisto di uno strato di ricoprimento 4 di fibre di carbonio. Questo strato di ricoprimento laterale al motore possiede, preferibilmente, uno spessore di 1 - 2 mm e un peso superficiale di 100 -150g/m Sul lato esterno, o strato portante 3 ? provvisto, nell'esempio di esecuzione rappresentato, per motivi ottici, anche di uno strato di ricoprimento 5 con uno spessore di circa 1 mm e con un peso superficiale di 100 - 150 g/m2, costituito da un velo di poliestere o da fibre poliacrilnitriliche. Questo strato di ricoprimento pu? essere collegato anche con la superficie dello strato portante 3 attraverso una lamina di sostanza adesiva interconnessa termoattivabile.

Con 6 sono indicate le zone marginali dello strato portante 3 che possiedono una densit? particolarmente alta e quindi anche una elevata stabilit? meccanica; e precisamente, anche in questa zona, per effetto di una corrispondente formatura dell'uten sile di stampaggio a compressione, le fibre dello strato di assorbimento sono compresse in modo da non lasciare pori. Questo viene raggiunto in primo luogo attraverso un'adeguata formatura dell'utensile di stampaggio a compressione e una potenza corrispondentemente elevata nelle zone marginali; inoltre, nella zona marginale si pu? aumentare in modo localmente mirato la quota di emulsione legante mediante spruzzatura di resina legante. In queste zone marginali s i possono ricavare mediante stampo aperture necessarie all'applicazione del rivestimento nell'autoveicolo, ad esempio fori passanti per viti.

corpo sagomato viene prodotto in un ciclo lavorativo. Precisamente ,prima s i inserisce nella met? inferiore di un utensi le di stampaggio a compres sione aperto, la miscela di materiale per lo strato portante 3 raggruppata in un velo prefabbricato e, successivamente, si applica materiale per lo strato di assorbimento 2, preparato pure in forma di velo. Sul materiale di assorbimento viene posato ancora un velo di fibre di carbonio. Successivamente, l'utensile di stampaggio a compressione cos? riempito viene chiuso e compresso sotto l'azione termica dove il rivestimento ottiene la sua forma e il materiale dello strato portante viene compresso in modo da non presentare pori e da formare uno strato autoportante, invecchiato, con uno spessore tra 1 e 5 mm. Lo spessore dello strato portante dopo il processo di stampaggio a compressione ?, al centro del corpo sagomato, normalmente di 3 - 5 mm e si riduce verso,gli strati, marginali fino a 1 mm circa. Nel processo di stampaggio a compressione , questo strato di materiale viene compresso, a seconda della forma di realizzazione del rivestimento, su uno strato dallo spessore; di 50 mm circa nel centro del corpo sagomato e fino a 5 mm circa nelle zone marginali, in presenza di un peso superficiale di 150o 3000 kg/m2. Siccome lo strato, portante 3 e lo strato di assorbimento 2 conengono leganti dispensi all' interno delle loro fibre, ci? produce, nella formatura a compressione termica del rivestimento, una buona adesione tra i diversi strati.

Il rivestimento 1 rappresentato in dettaglio in sezione trasversale nella figura 2 ? concepito, in primo luggo, per carico termico fino a 200-220?C al massimo; esso si differenzia dall?esempio di esecuzione ad elevata sollecitazione termica secondo la figura 1 principalmente per la composizione dello trato di assorimento ' e dello strato portante 3?. Precisamente qui lo strato portante ? strutturato praticamente come un corpo sagomato polipropilenico rinforzato con fibre integrato nel rivestimento, il quale ? costituito all'incirca per un quarto da fibre inorganiche di 25 - 50 mm circa di lunghezza, ad esempio da fibre di vetro o da fibre di basalto, e per il resto da propilene. Lo strato di assorbimento 2' ? formato per tre quarti circa da fibre sintetiche e/o da fibre tessili e per il resto da resina fenolica come legante. I due strati di ricoprimento 4 e 5 sono realizzati come nell'esempio secondo la figura 1. E' senz'altro concepibile che entrambe le forme di realizzazione alternative dello strato di assorbimento siano previste in un solo rivestimento, e precisamente su punti di maggiore carico termico che si estende oltre i 200?C ad esempio nelle vicinanze del tubo di scarico si applica un velo di fibre inorganiche e nelle altre zone cari cate termicamente in modo mono forte viene posato un velo di fibre sintetiche o tessili.

I vantaggi raggiungibili con il rivestimento a pezzo unico, autoportante secondo l'invenzione, stanno in particolare nella producibilit? economica e nel montaggio del rivestimento, in un buon effetto fonoassorbente e - nella forma di realizzazione secondo la figura 1 a sollecitazione termica elevata nella sollecitabi lit? termica estremamente elevata Il rivestimento pu? essere applicato, in tutti gli autove icoli, sia in autovetture sia in autoveicoli, non soltanto nel vano motore del veicolo ma con un formato corrispondente in tutti i posti in cui nel veicolo vi sono sorgenti di calore da schermare, ad esempio in tubi di scarico , turbocompressori ecc.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Copertina di rivestimento autoportante, termoisolante e fonoassorbente per motori alternativi a combustione interna di autoveicoli, costituita da un corpo di assorbimento disposto lateralmente almotore all'interno del rivestimento, formato da pi? strati di velo e da un guscio portante, adatto alla forma, disposto sul lato rivolto in senso opposto al motore all 'interno del rivestimento, che stabilizza il corpo sagomato di assorbimento nella sua forma prevista e nella sua posizione incorporata, dove gli strati di velo del corpo sagomato di assorbimento sono compressi dietro formazione di zone di compressione prestabi ita e dove lo strato di assorbimento del corpo sagomato che serve al'assorbimento del suono e all'isolamento termico del calore del motore, contiene fibre inorganiche, caratterizzata dal fattoche il guscio portante ? integrato, dal punto di vista costruttivo, con il corpo sagomato di assorbimento in modo da formare un ' unico pezzo stampato a compressione, sul lato rivolto in senso opposto del motore degli strati di velo ad assorbimento attivo del rivestimento essendo applicato per formatura uno strato portante (3) abbondantemente privo di pori, avente uno spessore di circa 1 - 5 min, il quale ? compressibile insieme agli strati di velo ad assorbimento attivo del rivestimento in modo da formare un corpo sagomato unificato e - per i l25 - 35% in volume ? costituito da fibre di vetro aventi una lunghezza tra 25 e 50 mm e a) contenente dal 25 al35% in volume di una res ina poliestere altamente termoresistente e dal 35 al 45% in volume di sostanze minerali di riempimento oppure b) contiene dal 65 al 75% in volume di poliprop ilene.
2. Copertina di rivestimento termoisolante secondo la rivendicazione 1, alternativa a), caratterizzata dal fatto che la sostanza minerale di riempimento per lo strato portante (3) contiene sabbia di quarzo .
3. Copertina di rivestimento termoisolante secondo la rivendicazione 1, in particolare secondo l'alternativa a), caratterizzata dal fatto che lo strato di velo ad assorbimento attivo del rivestimento contiene ail'incirca dall'85 al 96% in volume, preferibilmente circa il 94% in volume di lana di basalto e per il resto contiene legante di resina fenolica .
4. Copertina di rivestimento termoisolante secondo la rivendicazione 1, in particolare secondo l'alternativa a), caratterizzata dal fatto che lo Strato di velo ad assorbimento attivo del rivestimento ? provvisto, sulla superficie orientata verso il vano motore, di uno strato di ricoprimento costituito da un materiale di fibre di carbonio.
5 . Copertina di rivestimento termoisolante secondo la rivendicazione 1, in particolare secondo l 'alternat?va b), caratterizzata dal fatto che gli strat i di velo ad assorbimento attivo del rivestimento contengorto uno strato di velo oppure sono costituiti completamente da uno strato di velo composto da circa il 70 - 80% in volume, preferibilmente da circa 1 75% in volume da fibre sintetiche e/o tessili e per resto da legante di resina fenolica.
6. Copertina di rivestimento termoisodante secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la superficie libera dello strato portante (3) ? provvista di uno strato di ricoprimento (5) dello spessore di 0,5 - 2 mm di fibre di cotone, di fibre di poliestere o di fibre di poliacrilnitrile.