ES2242700T3 - Componente constructivo de union para carrocerias de vehiculo. - Google Patents

Componente constructivo de union para carrocerias de vehiculo.

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ES2242700T3
ES2242700T3 ES01128467T ES01128467T ES2242700T3 ES 2242700 T3 ES2242700 T3 ES 2242700T3 ES 01128467 T ES01128467 T ES 01128467T ES 01128467 T ES01128467 T ES 01128467T ES 2242700 T3 ES2242700 T3 ES 2242700T3
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Horst Bohm
Rainer Grimm
Thomas Becher
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ArvinMeritor GmbH
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Abstract

Procedimiento para la fabricación de un componente constructivo de unión para carrocerías de vehículo, especialmente para techos de vehículo, mediante los siguientes pasos: - se prepara una cubierta exterior (1) con un canto levantado periférico, - se recorta el borde de la cubierta exterior (1), - sobre el lado interior de la cubierta exterior se aplica una capa de espuma sintética (2) que ya no se recorta después del endurecimiento.

Description

Componente constructivo de unión para carrocerías de vehículo.
La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un componente constructivo de unión para carrocerías de vehículos, especialmente para techos de vehículos.
Los componentes constructivos de unión son adecuados fundamentalmente para todas las zonas de superficies de carrocerías de vehículos, incluidos los capós, puertas y tapas, para los que, además de solidez y una suficiente resistencia a la abolladura, como la resistencia a la flexión y a la torsión con un peso reducido, se requieren buenas características de aislamiento térmico y/o acústico. Aunque en lo que sigue se habla de un techo de vehículo o de un capó, se trata de zonas preferidas de aplicación, pero ello no significa ninguna limitación.
Para conseguir en una estructura de techo conocida (GM 79 29 367 Ul) una resistencia suficiente a la abolladura, se fabrica en primer lugar un bastidor de perfil de semiproducto separado y resistente a la torsión, que se fija entonces de forma no desmontable en la cubierta del techo a lo largo de sus bordes. La capa de espuma plástica también cubre el bastidor de perfil de semiproducto unido fijamente con la cubierta del techo. Si se pretende hacer resistente a las abolladuras una cubierta de techo de metal ligero o plástico de manera efectiva, según la propuesta conocida se ha de prever, como mínimo, un travesaño de perfil que se extiende transversalmente a los largueros del bastidor de perfil de semiproducto. La estructura conocida del techo representa un considerable costo en fabricación y material.
La DE 196 32 550 describe un procedimiento para la fabricación de un componente constructivo de unión para carrocerías de vehículos, especialmente para techos de vehículos, que incluye los siguientes pasos:
- Se prepara una cubierta exterior (1).
- Se corta el borde de la cubierta exterior (1).
- Por el lado interior de la cubierta exterior se aplica una capa de espuma sintética (2) que ya no se recorta después del endurecimiento.
Lo mismo es aplicable para los componentes constructivos de unión para carrocerías de vehículos conocidos por la GB 2 311 966 A. Según esta técnica conocida, para el componente constructivo de unión se producen una cubierta exterior y una cubierta interior de plástico moldeadas por inyección, y en el siguiente paso se unen fijamente y de forma hermética mediante un procedimiento de soldadura de plástica o con ayuda de un adhesivo a lo largo de sus bordes. A continuación se rellena el espacio hueco obtenido con un relleno de plástico que se endurece. Como alternativa, también se puede prefabricar un cuerpo de relleno que se intercala entre la cubierta exterior y la cubierta interior en el momento de unir ambas. Para requisitos mayores de resistencia se han de prever elementos de refuerzo de aluminio en el espacio hueco entre la cubierta exterior y la interior, estando la cubierta exterior realizada con canales para el alojamiento de los elementos de refuerzo.
Finalmente, también se conocen techos de material compuesto (DE 32 02 594 C2) fabricados de una capa exterior estanca al aire y la lluvia, una capa alveolar- estructural intermedia de rigidez propia con nervios de aluminio o cartón o estructuras semiduras de espuma y material no tejido, una capa interior porosa y una capa de protección y/o decorativa por medio de un procedimiento de prensado en caliente.
El objetivo de la invención consiste en proporcionar un procedimiento para la fabricación de un componente constructivo de unión para carrocerías de vehículos simplificado con respecto a la técnica actual.
Este objetivo se alcanza con las características indicadas en la reivindicación 1. En las subreivindicaciones 2 a 4 se pueden ver desarrollos ventajosos y/o convenientes.
Con el procedimiento según la invención, se suprime por completo el recorte del borde después del proceso de formación de espuma. Más bien, incluso durante la embutición profunda de la cubierta exterior o en un paso siguiente, se puede troquelar o recortar con precisión el borde de brida doblado periférico para formar una geometría final definida de la cubierta exterior. El borde de brida periférico sirve entonces durante el siguiente proceso de formación de espuma con apoyo plano en una junta del molde de moldeo de espuma, ventajosamente para un sellado bueno y limpio del molde de moldeo de espuma. En principio es posible que la cubierta exterior tenga antes del proceso de formación de espuma solamente un canto levantado periférico sin un borde de brida doblado al exterior frente a este canto, borde de brida que eventualmente ya se ha eliminado. Sin embargo, en este caso el sellado del molde de moldeo de espuma es más difícil, especialmente, el filo cortante del canto levantado puede afectar negativamente el tiempo de vida de la junta del molde de moldeo de espuma.
A continuación se describe más en detalle la invención con ayuda de ejemplos de ejecución preferidos haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Las partes iguales o correspondientes llevan los mismos números de referencia. Los dibujos muestran:
- La figura 1, un corte parcial a través de la zona del borde de un techo de vehículo que se encuentra en un molde de moldeo de espuma cerrado, según un primer ejemplo de ejecución.
- La figura 2, un corte parcial a través de la zona del borde del techo de vehículo acabado según el primer ejemplo de ejecución.
- La figura 3, un corte parcial a través de la zona del borde de un techo de vehículo que se encuentra en un molde de moldeo de espuma cerrado y está pre-equipado para un techo deslizante, según un segundo ejemplo de ejecución.
- La figura 4, un corte parcial a través de la zona del borde de un techo de vehículo que se encuentra en un molde de moldeo de espuma cerrado, según un tercer ejemplo de ejecución.
- La figura 5, un corte parcial a través de la zona del borde de un techo de vehículo que se encuentra en un molde de moldeo de espuma cerrado, según un cuarto ejemplo de ejecución.
- La figura 6, un corte parcial a través de la zona del borde del techo de vehículo acabado según el cuarto ejemplo de ejecución, montado en un bastidor de techo.
- La figura 7, una vista en perspectiva esquemática de un capó ya montado en una carrocería de un turismo.
- La figura 8 y última, un corte parcial a través del capó según el eje A- A de la figura 7.
En las figuras 1 y 2 se pueden ver una cubierta exterior 1 de embutición profunda, una capa de espuma sintética 2 aplicada en la parte interior de la cubierta exterior 1 y una conformación de superficie 3 decorativa que se encuentra en el lado visible del techo del vehículo. En la figura 1, el lado interior del techo del vehículo está vuelto hacia arriba para el proceso de formación de espuma, mientras que en la figura 2 el techo del vehículo está representado en su posición montada. En la figura 2 se han representado de manera esquemática con líneas de trazos y puntos un bastidor del techo 4 de una carrocería de vehículo y un revestimiento 5 para el bastidor de techo 4. El techo del vehículo se apoya sobre el bastidor de techo 4 desde arriba y está unido con éste de la forma conocida no representada. Este techo de vehículo no ha sido fabricado de acuerdo con el procedimiento según la reivindicación 1.
La cubierta exterior 1 lleva un canto levantado 6 en sus bordes, de los cuales se ha representado en las figuras 1 y 2 de forma representativa para otros bordes solamente un borde, canto levantado que en este ejemplo de ejecución de momento tiene una mayor altura (fig. 1) para la fabricación del techo del vehículo que después del recorte del borde (fig. 2). Como se puede ver en la figura 1, el canto levantado periférico 6 forma una transición con un borde de brida 7 periférico doblado hacia el exterior, borde de brida 7 que aquí también se elimina en el paso posterior de recorte del borde igual que una considerable parte del canto levantado 6, como se puede ver si se comparan las figuras 1 y 2.
El molde de moldeo de espuma representada en la figura 1, se compone de una parte inferior 8 que aloja en unión positiva la cubierta exterior 1 de embutición profunda y de una parte superior 9 complementaria en cuya zona de borde se ha dispuesto una junta 10 periférica que se puede inflar y que sirve para limitar el plástico que forma la capa de espuma sintética 2. La estructura superficial decorativa 3, está fijada provisionalmente en la parte superior 9 del molde de moldeo de espuma de manera tensada por medio de un bastidor de tensado 12 colocado en una ranura 11 de la parte superior 9 del molde de moldeo de espuma.
Durante la fabricación del techo del vehículo se realiza en primer lugar la cubierta exterior 1 por embutición profunda, en el caso de utilizar una chapa de metal mediante embutición profunda hidráulica de varios pasos y, en el caso de utilizar una lámina de plástico, por embutición profunda al vacío con la correspondiente sujeción del borde de la lámina. En el último caso se calientan ambos lados de la lámina de plástico por medio de elementos de calentamiento hasta una temperatura superficial aproximada de 180ºC. La lámina de plástico así calentada se somete a la embutición profunda al vacío.
La preforma de embutición profunda de la cubierta exterior 1 se coloca a continuación con su cara interior hacia arriba en la parte inferior 8 del molde de moldeo de espuma representado en la figura 1, después de lo cual se aplica el plástico en forma de espuma sobre la superficie interior de la cubierta exterior 1 de la forma indicada más adelante. Si la cubierta exterior es de una lámina plástica, se puede activar ésta previamente mediante el precalentamiento con llama. Como plástico para la formación de espuma se utiliza, por ejemplo, un sistema de espuma de la firma Elastogran que se compone de Polyol B 237 e Isocyanat E 3509, donde estos dos componentes se utilizan en una proporción de mezcla de 100 partes de poliol por 210 partes de isocianato. Después de aplicar la masa de espuma plástica según el procedimiento LFI, se coloca en su posición la parte superior 9 del molde con la estructura superficial 3 fijada en el mismo, después de lo cual la espuma plástica, cargada de fibras de vidrio, rellena todo el espacio libre del molde de moldeo de espuma hasta la parte superior del borde de brida 7 y queda delimitada por la junta inflada 10.
Por ejemplo, se mezclan 3,7 kg de los componentes del plástico para formación de espuma con 1 kg de fibra de vidrio, lo que corresponde a una proporción de vidrio en la espuma plástica de menos del 25% sobre peso.
El techo del vehículo que se encuentra en el molde de moldeo de espuma de la figura 3, según el segundo ejemplo de ejecución, se describe a continuación solamente en cuanto a las características diferentes respecto al primer ejemplo de ejecución.
Además del canto levantado periférico exterior 6, en este ejemplo de ejecución la cubierta exterior 1 también tiene un canto levantado 13 periférico interior doblado en la misma dirección que el canto levantado 6 y que delimita una abertura del techo en estado acabado del techo del vehículo, abertura que se puede cubrir opcionalmente mediante un techo deslizante no representado. La capa sintética 2 armada según se describe, se extiende hasta los cantos levantados 6 y 13 debido a lo cual el techo del vehículo obtiene una resistencia suficiente.
Además, se puede ver que en el estado en el que se encuentran en el molde de moldeo de espuma ni el canto levantado 6 ni el canto levantado 13 llevan un borde de brida doblado hacia el exterior o bien hacia el interior. Aquí hay un recorte interior y exterior del borde de la cubierta exterior 1, con el que también se eliminan bordes de brida de la cubierta exterior 1, eventualmente restantes después del proceso de embutición profunda, antes de colocar la cubierta exterior 1 en la parte inferior 8 del molde de moldeo de la espuma. El canto levantado 6 de la cubierta exterior 1 colocada en la parte inferior 8 del molde de moldeo de espuma puede, convenientemente, sobresalir un poco por encima de la parte inferior 8.
Después de colocar la cubierta exterior 1 en la parte inferior 8 del molde de moldeo de espuma, también se coloca en la parte inferior 8 del molde de moldeo de espuma un perfil guía 14, conocido en sí, obtenido de preferencia por extrusión con una aleación de aluminio, que forma parte integrante de un sistema mecánico para desplazar el techo deslizante. Este perfil guía 14 que enrasa con el canto levantado 13 delimita en el estado cerrado representado del molde de moldeo de espuma, el espacio hueco del molde a llenar con la espuma sintética. El perfil guía 14 se ha sujeto fijamente con un brazo 15 entre la parte inferior 8 y la parte superior 9 del molde de moldeo de espuma. Para evitar que durante el proceso de formación de espuma, la espuma plástica cargada con fibra de vidrio salga o pase a través de la parte inferior 8 y la parte superior 9 del molde de moldeo de espuma, se han previsto juntas 16, preferentemente de EPDM y con una sección transversal adecuada, en los extremos de los cantos levantados 6, 13 y en segmentos finales 17, 18 del perfil guía 14 en la parte inferior 8 o bien parte superior 9 del molde de moldeo para espuma. Finalmente, mediante el diseño apropiado de la parte superior 9 del molde de moldeo de espuma también se conforman simultáneamente durante el proceso de formación de espuma una ranura 19 así como una superficie de apoyo 20 como segmentos funcionales del techo del vehículo. La ranura 19 sirve durante el montaje del techo del vehículo de tipo modular en el propio vehículo, para el alojamiento de un cordón de adhesivo mediante el cual se fija el techo del vehículo en el bastidor de techo del lado del propio vehículo, mientras que la superficie de apoyo 20 se apoya de manera definida sobre el bastidor del techo en estado montado del techo del vehículo.
En estado acabado del techo del vehículo, el perfil guía 14 se apoya de manera plana sobre la capa de espuma plástica 2, de manera que el perfil guía 14 está fijamente unido con el techo del vehículo sin que sean necesarios más medios de fijación. Además, hay que destacar especialmente que este techo de vehículo previamente equipado para un techo deslizante puede realizarse por completo sin el bastidor de refuerzo usual según la técnica actual, debido a su diseño con cantos periféricos levantados 6, 13 en la cubierta exterior 1 y con la capa de material plástico 2 armada según se describe más arriba que se extiende entre los mismos, bastidor de refuerzo usual que suele rodear la abertura del techo y en el que se fijan de manera tradicional los perfiles guía para el techo deslizante.
El tercer ejemplo de ejecución representado en la figura 4, difiere del segundo ejemplo de ejecución descrito con referencia a la figura 3, en que los cantos levantados 6 de la cubierta exterior 1 forman una transición con un borde de brida 21 periférico doblado hacia el exterior. En contra del primer ejemplo de ejecución según la figura 1, el borde periférico de brida 21 está realizado tan corto que al aplicar la capa armada de espuma sintética 2 sobre el lado interior de la cubierta exterior 1, el borde se apoya de forma plana sobre la junta 16 en la parte superior 9 del molde de moldeo de espuma en todo su ancho. Debido a que el borde de brida 21 se apoya aquí sobre la parte inferior 8 del molde de moldeo de espuma, se aprieta dentro de la junta 16 cuando el molde de moldeo de espuma está cerrado. Como resultsdo, el molde de moldeo de espuma queda sellado de manera fiable para el proceso de formación de espuma entre la parte inferior 8 y la parte superior 9 sin que exista el peligro de que el canto levantado 6 o bien el borde de brida 21 dañen la junta 16. También en este ejemplo de ejecución se realiza un recorte del borde de la cubierta exterior 1 antes de colocar ésta en la parte inferior del molde de moldeo de espuma. El recorte del borde puede realizarse de forma simultánea con la embutición profunda de la cubierta exterior 1 o en un paso consecutivo mediante troquelado o recorte fino.
En el cuarto ejemplo de ejecución representado en las figuras 5 y 6 se ha encajado sobre el canto elevado periférico 6 de la cubierta exterior 1 una junta 22 también periférica que tiene una sección transversal de dos alas, esencialmente en forma de U. Según la figura 5, la junta ya se fija durante la formación de la capa de espuma plástica 2, mediante la misma capa de espuma plástica, sobre la cubierta exterior 1 con los cantos ya recortados, es decir, con su ala interior 23 que se extiende solamente por una parte de la altura total del canto elevado 6 para que la capa sintética armada 2 también pueda llegar hasta el canto elevado 6. Durante el proceso de formación de la espuma, la junta 22 sirve ventajosamente como elemento de sellado entre la parte inferior 8 y la parte superior del molde de moldeo de espuma 9.
Como se puede ver en la figura 6, el ala exterior 24 de la junta 22 forma, en estado montado del techo del vehículo en la carrocería del vehículo, por un lado, una superficie de obturación para sellar el techo del vehículo frente al bastidor del techo 4. Por otro lado, el ala exterior 24 de la junta 22 tiene, debido a su elasticidad, un efecto de centrado del techo del vehículo con relación al bastidor del techo 4. Por lo demás, la junta 22 se compone de un material, por ejemplo goma esponjosa o EPDM, que puede resistir especialmente y de manera suficiente las solicitaciones térmicas y mecánicas en el molde de moldeo de la espuma y en estado montado del techo en el vehículo. La figura 6 muestra finalmente cómo se une el techo del vehículo por medio de un cordón de adhesivo 25 alojado en la ranura 19 con el bastidor del techo 4 de la carrocería del vehículo.
Como ya se ha mencionado al principio, con los componentes constructivos de unión estructurados según la descripción, no solamente se pueden conformar techos de vehículo sino cualquier zona de la superficie de carrocerías de vehículos. Un ejemplo de ello es el capó representado en las figuras 7 y 8, cuya cubierta exterior 1' de embutición profunda tiene bordes sin bastidor y un canto levantado 6' periférico, y donde la capa de espuma sintética 2' aplicada sobre el lado interior de la cubierta exterior 1', capa en la que se ha previsto una armadura rígida que abarca el área de superficie total de la cubierta 1', llega hasta el canto levantado 6' periférico.
Además, en la figura 8 se han representado medidas que mejoran todavía más y especialmente, las características de aislamiento acústico de tales componentes constructivos de unión. Así, de acuerdo con la ranura 19 de los ejemplos de ejecución descritos con referencia a las figuras 3 a 6, es decir, mediante el correspondiente diseño de la parte superior del molde de moldeo de la espuma, se puede integrar en la espuma una estructura de superficie 26' que absorbe el sonido, durante la formación de la capa de espuma sintética 2' sobre el lado interior de la cubierta exterior 1, en el lado de la capa sintética 2' distanciado de la cubierta exterior 1', estructura de superficie 26' que tiene en el ejemplo de ejecución representado una pluralidad de ranuras 27' paralelas que actúan sobre la reverberación acústica. También es posible incluir en una segunda pasada zonas de aislamiento 28' parciales con una densidad menor del material de espuma de PUR, en aquel lado de la capa de espuma sintética 2', alejada de la cubierta exterior 1, con lo que se puede conseguir una microestructura porosa o bien de células de superficie abiertas.

Claims (4)

1. Procedimiento para la fabricación de un componente constructivo de unión para carrocerías de vehículo, especialmente para techos de vehículo, mediante los siguientes pasos:
-
se prepara una cubierta exterior (1) con un canto levantado periférico,
-
se recorta el borde de la cubierta exterior (1),
-
sobre el lado interior de la cubierta exterior se aplica una capa de espuma sintética (2) que ya no se recorta después del endurecimiento.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de plástico (2) se obtiene por la formación de espuma en un molde y porque se ha previsto una junta (16, 22) en el molde para el moldeo de la espuma, junta que sella en la zona del borde de la cubierta exterior.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la junta (16) está colocada en el molde de moldeo de la espuma.
4. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la junta (22) está colocada en la cubierta exterior (1).
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