Konštrukčný prvok z plastu pre motorvé vozidlo, ako aj spôsob výroby takéhoto konštrukčného prvku

Číslo patentu: E 18633

Dátum: 18.11.2011

Autori: Hölzel Steffen, Freitag Tobias, Pentia Bogdan

Je ešte 5 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka konštrukčného prvku z plastu pre motorové vozidlo, ktorý je tvorený dvomi Spojenými konštrukčnými súčiastkami z tennoplastického materiálu. Ďalej sa týkaspôsobu výroby takéhoto konštrukčného prvku.Na redukciu hmotnosti pri prekrytí spodku vozidla je známe použitie sendvičového materiálu. Pri tomto ide o LWRT plast (Low Weight Reinforced tennoplastícs). Východiskovým polotovarom je doska, ktorá sa po nahriatí na teplotu vyššiu ako je teplota topenia termoplastického matrixu podrobí procesu tvámenia - podobnému tvárneniu kovových plechov - za získania požadovanej geometrie konštrukčnej súčiastky. Následne sa vonkajší obrys vytvarovanej dosky oreže. Podobne ako pri známych procesoch tvámenia pri termoplastoch vystužených tkaninami alebo tvámení kovových plechov existujú úzke geometrické obmedzenia. Ak sa prekročí prípustný stupeň tvámenia, vzniknú na konštrukčnejsúčiastke záhyby alebo V konštrukčnej súčiastke vzniknú trhliny.Aby bolo možné V LWRT konštrukčných súčiastkach realizovať komplexné geometrie, ako napríklad vzduchové kanály alebo prívody vzduchu, boli tieto prívody vzduchu doteraz zvyčajne vyrábané procesom vstrekového odlievania a následne sa zvarom alebo nitmi pripevnili na hotovú LWRT konštrukčnú súčiastku. Tieto miesta pripojenia konštrukčnej súčiastky predstavujú mechanické slabé miesto. Okrem toho sú potrebné tri výrobné procesyítvámenie LWRT konštrukčnej súčiastky, vstrekové odlievanie nadstavca, privarenie nadstavca na LWRT konštrukčnú súčiastku).Konštrukčný prvok z plastu pre motorové vozidlo, ktorý je tvorený dvomi Spojenými konštrukčnými súčiastkami pozostávajúcimi z termoplastických materiálov, je známyV DE 04 775 802 Tl je známe ozubené spojenie medzi dvomi laminátmi vystuženými vláknami. V rámci spojovacej rovinyje použité lepidlo. Z EP l 362 744 B 1 je známe integrovanie prívodov vzduchu do prekrytia spodkuKonštrukčný prvok podľa predvýznakovej časti nároku 1 je známy zWO 2008/IOl 360 A 1.Úlohou predloženého vynálezu je ďalšie zlepšenie konštrukčného prvku z plastupre motorové vozidlo, ktorý je tvorený dvomi Spojenými konštrukčnými súčiastkamipozostávajúcimi ztermoplastických materiálov, takým spôsobom, že konštrukčný prvok vykazuje mimoriadne dobré vlastnosti pevnosti atuhosti. Úlohou vynálezu ďalej jenavrhnutie spôsobu na cenovo výhodnú výrobu takejto konštrukčnej súčiastky. Vynález navrhuje konštrukčný prvok podľa patentového nároku l.Toto stvámenie konštrukčného prvku umožňuje realizáciu komplexných geometrií v konštrukčnom prvku tým, že GMT konštrukčná súčiastka vykazuje komplexnú geometriu a na základe prekrývajúceho spojenia s LWRT konštrukčnou súčiastkou je možné konštrukčný prvok stvámiť s mimoriadne dobrými vlastnosťami pevnosti atuhosti,výhodnejšie je LWRT konštrukčná súčiastka stvárnená konsolidovane nie len v oblasti prekrývania, ale je stvárnená konsolidovane aj v oblasti susediacej s oblasťou prekrývania. Konsolidáciou tejto platňovej, sendvičovej základnej konštrukčnej súčiastky, teda lisovaním LWRT konštrukčnej súčiastky v tejto oblasti, sa dosiahne, že v LWRT konštrukčnej súčiastky už nie je prítomný žiaden vzduch ana okrajoch orientovaných ku GMT konštrukčnej súčiastke je zhutnená do tej miery, že pri výrobe konštrukčného prvku znahriatej LWRT konštrukčnej súčiastky a nahriatej GMT konštrukčnej súčiastky nemôže GMT plast(tennoplasty vystužené rohožami zo sklenených vlákien - GMT) tiecť cez definovanú deliacu líniu atým LWRT konštrukčná súčiastka nevytvára pôsobením dynamického tlaku vyvolaného GMT plastom žiadne záhyby.GMT konštrukčná súčiastka vykazuje v oblasti prekrývania výstupky. GMT konštrukčná súčiastka sa s prekrytím nalisuje až po definovanú deliacu líniu medzi LWRT konštrukčnú súčiastku a GMT konštrukčnú súčiastku. Deliacu líniu ako aj prechod z konsolidovanej oblasti LWRT konštrukčnej súčiastky ku priestomej oblasti LWRT konštrukčnej súčiastky je potrebné stvárniť svýstupkami, predovšetkým takými, ktoré sú stvámené pílovitým alebo meandrovým vytvarovaním GMT konštrukčnej súčiastky v oblasti prekrývania, aby sa získala optimálne ohybová tuhosť. V tejto oblasti prekrývania môže byť hrúbka steny GMT konštrukčnej súčiastky zvýšená, aby sa ďalej zvýšila pevnosť a tuhosť.Konštrukčný prvok sa využíva predovšetkým v súvislosti s prekrytím spodku vozidla. Pri tomto LWRT konštrukčná súčiastka vytvára prekrytie spodku motorového vozidla a GMT konštrukčná súčiastka vytvára predovšetkým vzduchový kanál alebo prívod vzduchu. Cez jeden alebo viaceré vzduchové kanály/prívody vzduchu sa počas jazdy vedie vzduch vedený pozdĺž prekrytia spodku vozidla cez vzduchový kanál kchladeným súčiastkamvozidla, napríklad brzdám vozidla. Vzduchové kanály sú teda stvárnené napríkladako brzdové vzduchové kanály.Pri spôsobe podľa vynálezu výroby opísaného konštrukčného prvku sa do tvárniaceho nástroja vloží prírez z LWRT plastu nahriaty až na jeho teplotu spracovania, do späť stiahnutěho posúvača tvámiaceho nástroja sa vloží prírez z GMT plastu nahriaty až na jeho teplotu spracovania, tvámiaci nástroj sa zatvorí a pri tomto nahriaty LWRT prírez sa tvárni ako aj konsoliduje v čiastkovej oblasti, ďalej sa pri zatvorenom tvárniacom nástroji prisunie posúvač a pri tomto sa nahriaty GMT prírez s prekrytím navarí na nahriaty LWRT prírezPodstatné pri procese podľa vynálezu je, že konštrukčný prvok je možné vyrobiť vjedinom priebehu procesu výroby, týmto priamo v procese One-Shot. Pri tomto priebehu procesu výroby sa priamo V procese vyrobí LWRT konštrukčné súčiastka spolu s komplexnou geometriou, ktorú nie je možné vyrobiť z LWRT plastu, napríklad s geometriou vzduchového kanála vykazujúcou ostré hrany, pričom táto komplexná geometria je tvorená GMTNa výrobu konštrukčného prvku sa spravidla najskôr pri príreze LWRT polotovaru súčasne odreže oblasť neskôr pripojovanej GMT konštrukčnej súčiastky. Takto spracovaný LWRT polotovar sa, ako je bežne v procese tvárnenia LWRT - zohrieva v upínacom ráme na teplotu vyššiu ako je teplota topenia termoplastíckěho matrixu. Tvárníaci nástroj vykazuje v oblasti GMT konštrukčnej súčiastky, teda napríklad V oblasti vytváraného vzduchového kanála, posúvač, ktorý vuzavretom stave vytvára vzduchový kanál. Do späť stiahnutého posúvača sa vloží nahriaty GMT prírez. Nahriaty LWRT polotovar sa teraz v tvámiacom nástroji tvárni. Po zatvorení nástroja sa v rovnakom kroku procesu z GMT plastu priamo nalisuje komplexná geometria, teda napríklad vzduchový kanál, a zvarí sa s LWRT základovou doskou. Počas nalisovania GMT konštrukčnej súčiastky na LWRT konštrukčnú súčiastku sú obidva materiály matrixu ešte V stave taveniny, takže dôjde k zvareniu obidvochOproti bežnému navareniu konštrukčných súčiastok vyrobených vstrekovacím odlievaním vykazuje spôsob podľa vynálezu podstatne nižšie investície, pretože nie je potrebné žiadne zváracie zariadenie ani žiaden dodatočný vstrekovaci nástroj. Ďalej vykazujespôsob podľa vynálezu nižšie kusové náklady z dôvodu odpadnutia procesu zvárania.Výhodný príklad uskutočnenia konštrukčného prvku podľa vynálezu je bližšiezobrazený na obrázkoch a stvámenie a výroba tohto konštrukčného prvku bude ďalej bližšieobrázokl priestorový pohľad na hornú stranu konštrukčného prvku podľa vynálezu,ktorý je stvámený ako spodok vozidla sdvomi vzduchovými kanálmipre vzduch na brzdenie, obrázok 2 rez cez konštrukčný prvok v oblasti spojenia jedného zo vzduchových kanálovs prekrytím spodku vozidla, podľa linie II-II na obrázku 1, obrázok 3 nevytvarované prekrytie spodku vozidla bez nalisovaného vzduchového kanála, znázomenie pre oblasť, ktorá je určená na nalisovanie vzduchovéhokanála, obrázok 4 zobrazenie podľa obrázku 3 pri kanáli nalisovanom na prekrytie spodkuvozidla, obrázok 5 principiálny proces výroby konštrukčného prvku zobrazeného na obrázku l.Konštrukčný prvok 1 pozostáva z plastu a je používaný v oblasti spodku motorového vozidla. Konštrukčný prvok je tvorený konštrukčnou súčiastkou 2 z LWRT plastu a dvomi zrkadlovo symetrickými identickými konštrukčnými súčiastkami 3 z GMT plastu. Konštrukčná súčiastka 2 je doskovitá, sendvičová Základová konštrukčná súčiastka, ktorá pozostáva z LWRT plastu. Polotovar, z ktorého je vyrobená konštrukčná súčiastka, je orezaný na okraji a výhodnejšie konsolidovaný v oblastiach, na ktorých majú byť pripojené konštrukčné súčiastky 3. V oblasti 4 prekrývania medzi konštrukčnou súčiastkou 2 a príslušnou konštrukčnou súčiastkou 3 ako aj v oblasti 5 susediacej stouto oblasťou 4 je konštrukčná súčiastka 2 konsolidovaná. Toto názome vyplýva z výrazne menšej hrúbky steny konštrukčnej súčiastky 2 v oblastiach 4 a 5 v porovnaní s hrúbkou steny nadväzujúcej oblasti 6 konštrukčnej súčiastky 2, v ktorej konštrukčná súčiastka 2 vykazuje výrazne väčšiu hrúbku steny, východiskovú hrúbku steny konštrukčnej súčiastky 2. Predovšetkým zo zobrazenia na obrázku 3 je zrejmé, že konsolidované okrajové oblasti konštrukčnej súčiastky 2, ktoré zodpovedajú oblastiam 4 a 5, vykazujú meandrovito sa rozprestierajúci okrajový obrys, týmschodík 7. Konštrukčná súčiastka 3 vykazuje v oblasti prekxývania pílovite výstupky 8, ktore

MPK / Značky

MPK: B29C 51/12, B29C 51/26, B29C 70/76, B29C 43/18, B29C 51/08, B29K 309/08, B62D 29/04, B29K 105/08, B29C 65/02, B29C 43/36, B60R 13/08

Značky: výroby, plastů, spôsob, konštrukčného, vozidlo, konštrukčný, motorvé, prvků, takéhoto, prvok

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/13-e18633-konstrukcny-prvok-z-plastu-pre-motorve-vozidlo-ako-aj-sposob-vyroby-takehoto-konstrukcneho-prvku.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Konštrukčný prvok z plastu pre motorvé vozidlo, ako aj spôsob výroby takéhoto konštrukčného prvku</a>

Podobne patenty