Ковровое покрытие пола автомобиля

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Ковровое покрытие пола автомобиля имеет изоляцию облицовки пола из вспененного полиуретанового пеноматериала, имеющего вязкоупругие свойства. Изоляция облицовки пола из одной или нескольких независимых или соединенных между собой локально ограниченных областей покрывает нижнюю сторону коврового покрытия пола, имея соответственно одинаковый или разный состав пены. Пеноматериал изоляции облицовки пола имеет модуль упругости в пределах от 20 до 250 кН/м², коэффициент потерь в пределах от 0,1 до 0,8 и плотность в пределах от 35 до 120 г/л. Способ изготовления коврового покрытия пола автомобиля заключается в том, что в открытый инструмент, в котором на верхней половине инструмента размещено контурированное ковровое покрытие пола, вводят одну или несколько смесей компонентов полиуретана для изготовления пеноматериала. Инструмент при нагреве закрывают. Смеси компонентов вспениваются и полностью реагируют. Достигается повышение звукопоглощающих свойств коврового покрытия. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

 

Предметом изобретения является изоляция облицовки пола для автомобиля из одного или нескольких вспененных вязкоупругих полиуретановых пеноматериалов, который может отличаться позонно (частично) по поверхности и толщине изоляции своим составом, а также физическими и химическими свойствами, и способ ее изготовления.

При этом целью является улучшение акустической эффективности систем облицовки пола в автомобилях за счет повышения глушащих свойств с помощью изоляции из пеноматериала.

В уровне техники известны следующие изоляции облицовки пола:

a.) вязкоупругий пеноматериал, DE 39 05 607 A1, WO 2006/032433 A1;

b.) легкий пеноматериал (резаная пена), DE 10 2008 017 893 A1 (частично);

c.) пеноматериал, имеющий частично различную плотность, EP 0 210 102 B1, EP 0 169 627 A2;

d.) нетканый материал (наклеенные/кашированные штампованные детали из нетканого материала);

e.) предварительно формованные (наклеенные) нетканые материалы;

f.) изоляция из волокнистого флока (HMP, high molecular weight, англ. с высоким молекулярным весом), DE 10 2008 013 808 A1, DE 103 24 735 B3;

g.) нетканые материалы, имеющие стоячую/вертикальную ориентацию волокон, US 2017/0008462 A1, US 9 321 412 B2;

h.) изоляция из волокнистого флока (HMP), имеющая стоячую/вертикальную ориентацию волокон, DE 10 2012 003 093 A1, DE 10 2010 034 159 A1.

Для глушения в структуре материала облицовок пола в виде промежуточного слоя, по всей площади и/или частично применяются также тяжелые слои; также пленки из ПЭ(полиэтилен)/ПА(полиамид)/ПЭ, имеющие повышенный вес единицы площади, и так называемые пленочные нетканые материалы из ПЭ/ПА/ПЭ+ПЭТ(полиэтилентерефталат) в качестве нетканых материалов для контакта с пеноматериалом.

Известно также, что одновременно запениваются или, соответственно, покрываются пеной со всех сторон так называемые crash(англ. предохранительные)-элементы, элементы крепления подножных ковриков и элементы упоров для ног.

Также преимущественно в изоляцию из пеноматериала запениваются вкладки из EPS (англ. Expanded Polystyrene, вспененный полистирол), EPP (англ. Expanded Polypropylene, вспененный полипропилен) и PEPP (англ. Porous Expanded Polypropylene, пористый вспененный полипропилен), чтобы, в том числе, повысить жесткость при наступании. Для этого в DE 10 2009 058 819 A1 описывается структура, имеющая проставки.

Также известно запенивание элементов из композитной пены (DE 36 23 789 A1).

В DE 20 2008 004 918 U1 указывается, что на многослойное ковровое покрытие (частично) в нескольких местах, с силовым замыканием или с соединением посредством материала, нанесена звукопоглощающая пленка.

Звукопоглощающие покрытия, которые классическим образом наносятся на пол кузова, описаны, например, в DE 10 2011 085 190 A1.

Звукопоглощающие покрытия представляют собой тяжелые пленки, которые в виде отдельных конструктивных элементов частично, в соответствии с потребностью, крепятся на полу кузова. Т.е. при монтаже имеют дополнительные рабочие этапы, а также повышение веса в самом транспортном средстве.

Изложенное в DE 20 2008 004 918 U1 решение по интегрированию в облицовку пола частично тяжелых/звукопоглощающих пленок предполагает трудоемкий процесс изготовления. Также при этом должны изготавливаться отдельные конструктивные элементы/пленки (по отдельности), которые тогда, в свою очередь, должны размещаться в инструменте на дополнительных рабочих этапах.

В DE 199 58 663 A1 описывается легкая звукоизоляция, имеющая отличающуюся в разных частях прочность при наступании. Указывается, что по меньшей мере одна локально ограниченная область имеет отличающееся от примыкающих областей отношение смеси полиола и изоцианата, плотность составляет меньше 70 г/л, примыкающие области имеют примерно такую же плотность; и доля площади указанной по меньшей мере одной локально ограниченной области не превышает 20% общей площади. Применительно к системе пены об эффекте глушения звука не сообщается; напротив, описывается, что между глушащим слоем и системой пены расположен еще слой нетканого материала.

Другие изоляции облицовки пола, которые приведены в уровне техники, не обладают никакими особыми свойствами глушения в смысле настоящего изобретения.

В DE 20 2015 004 233 U1 описывается сиденье, у которого две пены, имеющие различные плотности, наложены друг на друга. Нижний слой пеноматериала вязкоупругий. Соответствующего потребности (соответственно варианту с двигателем внутреннего сгорания или, соответственно, электроприводному варианту осуществления), имеющего несколько зон варианта осуществления изоляции из ПУ(полиуретанового) пеноматериала, а именно, различные свойства ПУ-пеноматериала по площади и толщине изоляции, нет.

Задачей изобретения является модифицировать собственно известный состав ПУ-пеноматериала для облицовки пола в том отношении, чтобы она имела высокую степень звукопоглощающих свойств, при этом система пеноматериала по площади изоляции облицовки пола имеет соответствующие потребности свойства, и при этом вес единицы площади звукопоглощающих покрытий может сокращаться, или, соответственно, они, как дополнительный конструктивный элемент, могут отсутствовать.

Вышеназванная задача в первом варианте осуществления решается с помощью коврового покрытия 1 пола автомобиля, имеющего изоляцию 2 облицовки пола из вспененного полиуретанового пеноматериала, имеющего вязкоупругие свойства, которое отличается тем, что изоляция 2 облицовки пола, в соответствии с потребностью, из одной или нескольких независимых или соединенных между собой локально ограниченных областей покрывает нижнюю сторону коврового покрытия пола, имея соответственно одинаковый или разный состав пены. Инструменты для пены, соответственно требованиям в соответствии с потребностью, разделены на отдельные зоны/гнезда. Перегородки зон/гнезд с силовым замыканием осуществляют уплотнение на нижней стороне коврового покрытия/верхнего полотна.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения вышеназванная задача решается с помощью способа изготовления коврового покрытия 1 пола автомобиля, который отличается тем, что

(a) в открытый инструмент, в котором на верхней половине инструмента размещено контурированное ковровое покрытие пола, в нижнюю половину инструмента, в соответствии с потребностью, локально ограниченно вводят одну или несколько смесей компонентов полиуретана для изготовления пеноматериала, имеющего вязкоупругие свойства, и

(b) инструмент, при необходимости при нагреве, закрывают и

(c) указанная или указанные смеси компонентов вспениваются и полностью реагируют.

В принципе, составы ПУ-пеноматериала наливаются в открытый инструмент посредством вспенивания:

инструмент для пены открыт; ковровое покрытие/верхнее полотно находится в верхнем инструменте; системы пены с помощью одной или нескольких смесительных головок, которые находятся на руке робота, наливаются или запениваются в соответствующие гнезда формы нижнего инструмента. Предпочтительно при этом находят применение так называемые дуплексные смесительные головки, у которых 2 системы пены с помощью одной смесительной головки могут вводиться одновременно или же со сдвигом во времени.

Плотность отдельных систем пены может также варьироваться посредством дозы впрыска.

На фиг.1 и 2 показан один из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Здесь изображены 4 возможные системы пены; причем при практической реализации система SS-4 (4) пены перед вспениванием наклеена на нижнюю сторону коврового покрытия/верхнего полотна; а системы SS-1 (3) - SS-3 (5) пены заливаются/запениваются затем посредством находящихся на руках робота смесительных головок.

Здесь изображены [SS-3 (5) / SS-4 (4)], которые расположены по толщине, 2 различные системы пены и при этом различные свойства пеноматериала.

В следующей таблице 1 в качестве примера воспроизведены физические свойства пены разных областей в соответствии с фиг.1:

Таблица 1:

	SS-1	SS-2	SS-3	SS-4
Плотность [кг/м3]	45-75	60-90	65-90	75-105
Модуль упругости [кН/м2]	20-60	80-120	50-120	100-250
Коэффициент потерь	0,10-0,30	0,25-0,45	0,33-0,60	0,10-0,35

В следующей таблице 2 в качестве примера воспроизведены физические свойства пены разных областей в соответствии с фиг.3:

Таблица 2:

	SS-V1	SS-V1*	SS-V2	SS-V2*
Плотность [кг/м3]	50-75	65-90	65-90	75-105
Модуль упругости [кН/м2]	50-120	50-120	100-250	100-250
Коэффициент потерь	0,10-0,30	0,10-0,30	0,33-0,60	0,33-0,60

Обращенная к кузову поверхность пены может быть при этом ребристой или, соответственно, контурированной. Это применяется, когда основной целью является изоляция, но не когда основной целью является уменьшение вибраций листовой стали.

Конечно, конфигурация обращенной к листовой стали/кузову верхней стороны/поверхности пены ориентируется также на контур пола кузова, а также находящиеся там кабели и воздуховоды. От этого и от условий монтажа облицовки пола зависит тогда также выбранное значение адгезии поверхности пены.

Итак, сутью настоящего изобретения является интеграция глушащих свойств в изоляцию из пеноматериала; то есть в сам состав ПУ-пеноматериала без дополнительных процессов изготовления или, соответственно, рабочих этапов.

Также в соответствующем потребности (соответственно варианту с двигателем внутреннего сгорания или, соответственно, электроприводному варианту осуществления) варианте осуществления с несколькими зонами изоляции из ПУ-пеноматериала могут задаваться различные свойства ПУ-пеноматериала по площади и толщине изоляции.

Преимуществом является отказ от одного конструктивного элемента, а именно, звукопоглощающих покрытий или, соответственно, сокращение веса на единицу площади. Также преимущество предлагаемого изобретением решения заключается в затратах: повышенное глушение звука в изоляции облицовки пола интегрировано в сам ПУ-пеноматериал, и отказе от дополнительного этапа изготовления.

Пример осуществления

В соответствии с изобретением была изготовлена облицовка пола/ковровое покрытие 1 пола автомобиля, имеющее повышенные свойства глушения изоляции 2 из пеноматериала (см. фиг.3).

Верхнее полотно представляло собой обычное торгового качества дилуровое ковровое покрытие (ПЭТ-волокно 600 г/м², черное с включением 100 г/м² латекса, и ПЭ-покрытие 100 г/м²) кашированное тяжелым слоем 1000 г/м² и ПЭ/ПА-пленкой, 100 мкм.

Деформация верхнего полотна осуществлялась в стандартной установке для термодеформации (стол для укладки/каширование в контактном поле нагрева/деформация). Это деформированное верхнее полотно в процессе «запенивания в открытый инструмент» запенивалось 2 системами пеноматериала (SS-V1 6 и SS-V2 7); плотности этих 2 систем пеноматериала варьировались посредством дозы впрыска (*). В качестве смесительной головки применялась дуплексная смесительная головка торгового качества.

Поверхность пеноматериала SS-V2 7 и SS-V2* 7 настраивалась по адгезии. Здесь также отчетливо различимы свободные от пены поверхности 8 между независимыми локально ограниченными областями нижней стороны коврового покрытия пола, имеющие каждая разный состав пены в соответствии с таблицей 2.

1. Ковровое покрытие (1) пола автомобиля, имеющее изоляцию (2) облицовки пола из вспененного полиуретанового пеноматериала, имеющего вязкоупругие свойства, отличающееся тем, что изоляция (2) облицовки пола,

в соответствии с потребностью, из одной или нескольких независимых или соединенных между собой локально ограниченных областей покрывает нижнюю сторону коврового покрытия пола, имея соответственно одинаковый или разный состав пены, при этом

пеноматериал изоляции (2) облицовки пола имеет

модуль упругости в пределах от 20 до 250 кН/м²,

коэффициент потерь в пределах от 0,1 до 0,8 и

плотность в пределах от 35 до 120 г/л.

2. Ковровое покрытие (1) пола автомобиля по п.1, отличающееся тем, что пеноматериал изоляции (2) облицовки пола имеет

коэффициент потерь в пределах от 0,2 до 0,6 и

плотность в пределах от 45 до 80 г/л.

3. Ковровое покрытие (1) пола автомобиля по п.1 или 2, отличающееся тем, что области изоляции (2) облицовки пола имеют разный состав при различной жесткости при обжатии.

4. Ковровое покрытие (1) пола автомобиля по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что толщина изоляции (2) облицовки пола, в соответствии с потребностью, локально ограниченно адаптирована со стороны кузова.

5. Ковровое покрытие (1) пола автомобиля по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что обращенная к кузову поверхность пеноматериала контурирована, в частности имеет ребристую структуру.

6. Ковровое покрытие (1) пола автомобиля по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что пеноматериал включает в себя вкладки из EPS, EPP и/или PEPP.

7. Ковровое покрытие (1) пола автомобиля по одному из пп.1-6, отличающееся тем, что пеноматериал включает в себя проставки из трикотажа.

8. Ковровое покрытие (1) пола автомобиля по одному из пп.1-7, отличающееся тем, что нижняя, в смонтированном состоянии находящаяся в контакте кузовом поверхность изоляции (2) облицовки пола имеет адгезивные свойства.

9. Способ изготовления коврового покрытия (1) пола автомобиля по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что

(a) в открытый инструмент, в котором на верхней половине инструмента размещено контурированное ковровое покрытие пола, в нижнюю половину инструмента, в соответствии с потребностью, локально ограниченно вводят одну или несколько смесей компонентов полиуретана для изготовления пеноматериала, имеющего вязкоупругие свойства, и

(b) инструмент, при необходимости при нагреве, закрывают и

(c) указанная или указанные смеси компонентов вспениваются и полностью реагируют.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что указанную или указанные смеси компонентов полиуретана локально ограниченно вводят в одно и/или несколько гнезд формы нижней половины инструмента.

11. Способ по п.9 или 10, отличающийся тем, что указанную или указанные смеси компонентов полиуретана заливают в нижнюю половину инструмента с помощью одной или нескольких смесительных головок.

12. Способ по одному из пп.9-11, отличающийся тем, что состав указанной или указанных смесей компонентов полиуретана варьируют во время ввода в нижнюю половину инструмента в соответствии с потребностью.

13. Способ по одному из пп.9-12, отличающийся тем, что плотность состава пены изоляции (2) облицовки пола настраивают путем варьирования дозы впрыска.