ES2317006T3 - Procedimiento de fijacion de una junta preformada. - Google Patents

Procedimiento de fijacion de una junta preformada. Download PDF

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ES2317006T3 ES04749865T ES04749865T ES2317006T3 ES 2317006 T3 ES2317006 T3 ES 2317006T3 ES 04749865 T ES04749865 T ES 04749865T ES 04749865 T ES04749865 T ES 04749865T ES 2317006 T3 ES2317006 T3 ES 2317006T3
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Charles E. Ash
Thomas S. Hicks
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Pilkington North America Inc
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Abstract

Un procedimiento para fabricar un conjunto de ventana y junta que comprende: proporcionar una montura (10) de colocación que tiene un canal (12) de configuración predeterminada formado en la misma, en la que dicho canal (12) contiene una o más aberturas (22, 23) que permiten la comunicación con una fuente de un gas, o una mezcla de gases, bajo presión positiva o negativa; insertar un miembro elastomérico (24) preformado en dicho canal (12) y aplicar una presión de gas negativa al mismo a través de dicha abertura o aberturas (22, 23); aplicar un material adhesivo (26) a al menos una porción de dicho miembro elastomérico (24) mientras que dicho miembro está en dicho canal o un material transparente (32) de sustrato mientras se coloca dicho material transparente (32) de sustrato sobre dicha montura (10) en una posición sobre dicho miembro elastomérico (24); mover dicho miembro elastomérico (24) de dicho canal (12) en contacto con una porción de la superficie periférica del material (32) de sustrato para permitir una unión adhesiva de dicho miembro elastomérico (24) a la porción de superficie de dicho material transparente (32) de sustrato, aplicando una presión de gas positiva a través de dicha abertura o aberturas (22, 23) a dicho miembro elastomérico (24); y retirar el conjunto formado de esta manera de dicha montura (10).

Description

Procedimiento de fijación de una junta preformada.
Campo de la invención
La invención del presente documento versa acerca de un miembro elastomérico agradable estéticamente y acerca de un procedimiento rentable para la fijación del mismo a un sustrato.
Más específicamente, la invención versa acerca de una junta única de dos durómetros que, en una realización preferida, forma lo que se denomina una encapsulación de cara única cuando está fijada a un sustrato, por ejemplo, un acristalamiento de vehículos. La junta de dos durómetros objeto está fijada a dicho sustrato al estar colocada en una montura de sujeción, donde está sujetada en una posición precisa en dicha montura de sujeción, y se pone en contacto de unión con dicho sustrato.
Antecedentes
Se sabe desde hace tiempo fijar un miembro elastomérico, una junta por ejemplo, a un sustrato, en el que dicha junta crea un cerco o un marco alrededor de la periferia de un sustrato de forma que dicho sustrato puede ser insertado en una abertura en la que la junta puede llevar a cabo una variedad de funciones como juntas contra la intemperie, absorción de impactos, y más recientemente, como una apariencia externa/característica de diseño de, por ejemplo, un vehículo de motor.
Históricamente, los miembros elastoméricos, las juntas en particular, han sido fijadas a la periferia únicamente de una superficie principal de un sustrato, creando un así llamado acristalamiento de cara única.
Ha sido una práctica habitual durante años, fijar dichas juntas, como las descritas anteriormente, a un sustrato por medio de procesos en los que la junta se fija al mismo tiempo que se forma. Los procesos de moldeo in-situ, como el moldeo por inyección-reacción (RIM), y el moldeo por inyección de un compuesto termoestable, como el cloruro de polivinilo (PVC), han sido los preferidos en particular.
Dichos procesos de moldeo necesitan utilizar moldes caros y mecanizados de manera precisa, teniendo mitades macho y hembra, que se insertan en prensas de funcionamiento hidráulico o neumático. Normalmente, se mecaniza una porción del molde en la forma deseada de la junta, de forma que cuando se coloca un sustrato en el molde, se cierran las mitades del molde por medio de la prensa y se inyecta un material o materiales poliméricos en la cavidad del molde formando la junta deseada alrededor de una porción, o la periferia completa, del sustrato.
Antes de la inyección del material polimérico, por ejemplo un poliuretano o PVC, se sabe que hay que aplicar una pintura de imprimación promotora de la adhesión, como un material de silano, a la porción del sustrato en la que se va a fijar la junta. Según se forma en el proceso de moldeo, la junta queda fijada firmemente a la porción del sustrato a la que se le ha aplicado la pintura de imprimación.
Aunque dichos procesos de moldeo son útiles, debido a la complejidad cada vez mayor de las juntas requeridas por los fabricantes de vehículos, dichos procesos de moldeo se han vuelto, asimismo, cada vez más complejos, y debido a esta complejidad, cada vez más costosos.
Debido al diseño de dichas juntas como han sido descritas anteriormente, estando en contacto íntimo con la abertura en un cuerpo del vehículo, y el hecho de que cuando se encuentra en movimiento, el cuerpo del vehículo se "flexiona", distorsionando así hasta cierto grado las aberturas en dichos cuerpos del vehículo, puede haber algún contacto deslizante entre dicha junta y la chapa metálica del cuerpo del vehículo creando un sonido indeseado, conocido a veces como un "chirrido". Se ha invertido mucho tiempo y esfuerzo para buscar formas de eliminar dicho chirrido, pero se ha demostrado que es un problema difícil y caro de diagnosticar y solucionar.
En consecuencia, sería deseable tener un procedimiento relativamente sencillo, rentable de fijar una junta a un sustrato, mientras que al mismo tiempo la junta fijada de esta manera lleva a cabo las múltiples funciones de proporcionar una junta contra la intemperie estéticamente agradable para una encapsulación de cara única, y minimizar la aparición del "chirrido".
Resumen de la invención
La presente invención es un procedimiento conforme a la reivindicación 1.
El procedimiento de fabricar el conjunto objeto comprende proporcionar una montura de colocación en la que se ha formado un canal con una forma predeterminada. Una o más aberturas penetran el canal, preferiblemente la porción inferior del canal, de forma que el canal está en comunicación con una fuente de ya presión de aire ya sea positiva o negativa. La presión de aire negativa, o sea, un vacío, puede ser aplicada con una fuerza suficiente para sujetar por ejemplo, un miembro elastomérico, de forma segura y precisa, en posición en el canal.
Se inserta un miembro elastomérico o un dispositivo adecuado para sujetar un miembro elastomérico en el canal. Se puede aplicar un material adhesivo al miembro elastomérico, o puede haber sido aplicado al mismo antes de su inserción en el canal de la montura de colocación.
Luego se coloca un material de sustrato en la montura de forma que, al menos, estén colocadas porciones seleccionadas de una porción periférica de una superficie del sustrato encima y extendiéndose sobre el canal que sujeta al miembro elastomérico.
Si no se hubiese aplicado un material adhesivo previamente al miembro elastomérico, como se ha descrito anteriormente, se podría haber aplicado un material adhesivo a, al menos, una porción de la porción periférica del sustrato que está colocada sobre el canal. El adhesivo tendría que haber sido aplicado necesariamente a la porción de la superficie del sustrato que da a la abertura del canal de forma que se pueda conseguir la unión del miembro elastomérico y del sustrato.
En un momento predeterminado, se acaba la presión de aire negativa, y se aplica una presión de aire positiva a través de las aberturas descritas anteriormente con una fuerza suficiente como para elevar el miembro elastomérico o el dispositivo para sujetar dicho miembro elastomérico fuera del canal y en contacto de unión con las porciones periféricas del sustrato que se extienden sobre el canal.
Después de un tiempo predeterminado, se acaba la presión de aire positiva y se retira de la montura el sustrato con el miembro elastomérico unido a la misma.
Breve descripción de los dibujos
La Fig 1 es una vista isométrica de un canal preconfigurado representativo en el que se inserta una junta.
La Fig. 1A es una vista de corte transversal de una montura que tiene un canal rectangular que contiene un molde extraíble en el que se ha colocado un miembro elastomérico.
La Fig 2 es una vista isométrica de una junta preformada para ser insertada en la montura.
La Fig 3 es una vista de corte transversal de la junta preformada de la Fig 2.
La Fig 4 es una vista de corte transversal de la montura de la Fig 1 con una junta insertada en el canal que hay en la misma e ilustra un vacío que está siendo aplicado a la junta insertada.
La Fig 5 es una vista de corte transversal de la montura de la Fig 4 con la junta insertada, habiendo acabado el vacío, y una presión de aire positiva aplicada para elevar la junta del canal.
La Fig 6 muestra la junta elevada del canal y estando adherida a un sustrato que ha sido colocado en la montura.
La Fig 7 muestra la montura de la Fig 1 con la junta insertada en el canal que hay en la misma bajo el cual hay una cámara de aire inflable, estando mostrada la cámara de aire en un estado desinflado.
La Fig 8 muestra las características de la Fig 7 con la cámara de aire ahora en una condición inflada forzando de esta manera a la junta hacia arriba en el canal.
La Fig 9 muestra un material de sustrato con la junta unida de manera adhesiva a una única superficie principal del sustrato.
La Fig 10 muestra un material de sustrato con la junta unida de manera adhesiva a una superficie principal y a un borde del sustrato.
Descripción detallada de la realización preferida
Como se muestra en la Fig 1., en la presente invención, se proporciona una montura 10, estando compuesta la montura 10 de un material estable térmicamente como el aluminio, la madera, el acero, el epoxi, la silicona y ciertos uretanos, en la que se forma un canal 12. El canal 12 puede tener la forma de un miembro elastomérico preformado que será insertado en dicho canal. En el canal 12, preferiblemente en la parte inferior de dicho canal 12, se forman las aberturas 22 para permitir la comunicación con una fuente (no mostrada) de presión de aire positiva 28 o negativa 30.
De manera alternativa como se muestra en la Fig 1A, se puede formar un canal rectangular en la montura 10, capaz de recibir un molde 14 reemplazable, del que una porción inferior 16 se inserta en el canal 12 de la montura, y del que una porción superior 18 se extiende por encima de la profundidad del canal 12 y tiene una superficie 20 configurada en la forma del perfil de la junta preformada. Se forman los agujeros 23 a través del grosor completo de la montura 10 para permitir la comunicación de presión de aire positiva 28, o presión de aire negativa 30 (o sea, para formar un vacío), entre la fuente de presión de aire (no mostrada) y el molde 14 reemplazable.
El molde 14 reemplazable puede estar hecho de un material rígido pero formado fácilmente, como un material polimérico con buenas propiedades de "recuperación", preferiblemente un material extrudido de silicona.
Un miembro elastomérico 24 preformado como se muestra en general en la Fig 2, y con un perfil más específico en la Fig 3, se inserta manualmente, o mediante un dispositivo electromecánico (no mostrado), como un robot o similar, en el canal 12 en la montura 10 descrita anteriormente. El miembro elastomérico 24 es preferiblemente una junta, y más preferiblemente, una junta que tiene porciones hechas de materiales de distinto durómetro. El miembro elastomérico 24 se sujeta en la posición deseada en el canal 12 por medios neumáticos, mostrados esquemáticamente en la Fig 4, preferiblemente al aplicar un vacío al miembro elastomérico 24. Como se muestra en las Figuras 1A, 4 y 6, se puede aplicar cualquier adhesivo líquido 26 como un uretano, un acrílico o un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión, al miembro elastomérico 24. De manera alternativa, una cinta adhesiva que tiene adhesivo en ambas caras de la cinta puede ser adherida al miembro elastomérico 24.
Como se muestra en la Fig 6, un sustrato 32, preferiblemente un sustrato de vidrio, y más preferiblemente un sustrato de vidrio fabricado con una forma adecuada para un acristalamiento de vehículos, se coloca manualmente, o por medios electromecánicos, en la montura 10 descrita anteriormente.
Se aplica preferiblemente una pintura 34 de imprimación promotora de la adhesión, preferiblemente una pintura de imprimación de silano como la fabricada por Dow Automotive, Ashland Chemical and Lord Chemical, a la porción del sustrato 32 al que se va a fijar el miembro elastomérico 24, como una junta.
También se encuentra dentro del ámbito de la invención aplicar, por ejemplo, una cinta adhesiva de doble cara a la porción que da hacia arriba del miembro elastomérico 24 antes de ser colocada en el canal 12 de la montura 10. También se podría aplicar un material adhesivo, por ejemplo, una cinta adhesiva de doble cara al material 32 de sustrato, en vez de al miembro elastomérico 24, antes de la colocación del material 32 de sustrato sobre la montura 10, canal 12 de dicha montura 10 en el que ya ha sido colocado el miembro elastomérico 24.
En el caso de que se utilice una cinta adhesiva de doble cara para unir el miembro elastomérico 24 con el sustrato 32 es posible que no sea necesaria la aplicación de una pintura de imprimación promotora de la adhesión al sustrato. La eliminación de la necesidad de una pintura 34 de imprimación promotora de la adhesión sería un beneficio para reducir el coste de los materiales, el coste de la mano de obra, y el tiempo de ciclo del proceso.
Según los conocimientos actuales, la utilización de cualquier adhesivo líquido 26 necesitará de la aplicación de una pintura 34 de imprimación promotora de la adhesión sobre el miembro elastomérico 24, o el material de sustrato, preferiblemente al material 32 de sustrato, si dicho material 32 de sustrato es vidrio.
Como se muestra en la Fig 6, el sustrato 32 está colocado en la montura 10 de forma que la porción del sustrato 32 al que está fijada la junta 24 está colocada directamente sobre el canal 12 de la montura 10 descrita anteriormente que contiene la junta 24 preparada. Luego se pone a la junta 24 en contacto de unión con el sustrato 32 al aplicar presión de aire positiva 28 a la junta 24, originándose dicha presión de aire 28 en las aberturas 22 en la parte inferior del canal 12 en la montura 10 y atravesando los agujeros 23 de dicha montura.
De manera alternativa, o adicionalmente, el uso de presión de aire positiva 28 para poner a la junta 24 en contacto con el sustrato 32 como se muestra en las Figuras 7 y 8, se pueden utilizar una o más cámaras de aire inflables 36 para poner en contacto a la junta 24 en contacto de unión con el sustrato 32. Dicha cámara de aire inflable 36, ubicada en el canal 12 de la montura 10, puede ocupar la totalidad de dicho canal 12, o una porción del mismo. Preferiblemente, dicha cámara de aire inflable 36 se utiliza en zonas donde la adhesión uniforme puede ser difícil de conseguir, por ejemplo, donde la junta 24 forma un ángulo relativamente cerrado, como una esquina.
Una vez fijada por este procedimiento, la junta 24 y el sustrato 32 comprenden un conjunto encapsulado de cara única (véase la Fig 10) que, al curarse el adhesivo, es adecuado para la instalación en una abertura, por ejemplo, en un vehículo de motor. Al curarse adecuadamente, la junta 24 está esencialmente, fijada de manera permanente al sustrato 32.
Como se muestra en la Fig 3, la junta 24 preformada puede estar compuesta de un material elastómero termoplástico (TPE) que tiene una primera porción 38 que comprende un material de relativamente alto durómetro, por ejemplo, un material que tiene un durómetro en el rango de 80 Shore A a 40 Shore D, y una segunda porción 40 que comprende un material de menor durómetro que tiene un durómetro en el rango de 40 a 70 Shore A, comprendiendo la segunda porción 40 un material de menor durómetro que tiene propiedades particulares "antichirrido". Dichos materiales son, por ejemplo, el cloruro de polivinilo (PVC) y Alcryn, pero se puede utilizar cualquier material adecuado polimérico relativamente rígido en combinación con cualquier material flexible polimérico susceptible de ser extrudido.
Conforme a las leyes y reglamentos de patentes, la invención ha sido descrita en lo que se considera que es el mejor modo. Las personas expertas en la técnica, sin embargo, apreciarán que la invención puede ser puesta en práctica de otros modos sin alejarse del alcance de la invención como se reivindica.

Claims (21)

1. Un procedimiento para fabricar un conjunto de ventana y junta que comprende:
proporcionar una montura (10) de colocación que tiene un canal (12) de configuración predeterminada formado en la misma, en la que dicho canal (12) contiene una o más aberturas (22, 23) que permiten la comunicación con una fuente de un gas, o una mezcla de gases, bajo presión positiva o negativa; insertar un miembro elastomérico (24) preformado en dicho canal (12) y aplicar una presión de gas negativa al mismo a través de dicha abertura o aberturas (22, 23); aplicar un material adhesivo (26) a al menos una porción de dicho miembro elastomérico (24) mientras que dicho miembro está en dicho canal o un material transparente (32) de sustrato mientras se coloca dicho material transparente (32) de sustrato sobre dicha montura (10) en una posición sobre dicho miembro elastomérico (24);
mover dicho miembro elastomérico (24) de dicho canal (12) en contacto con una porción de la superficie periférica del material (32) de sustrato para permitir una unión adhesiva de dicho miembro elastomérico (24) a la porción de superficie de dicho material transparente (32) de sustrato, aplicando una presión de gas positiva a través de dicha abertura o aberturas (22, 23) a dicho miembro elastomérico (24); y retirar el conjunto formado de esta manera de dicha montura (10).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Un procedimiento para fabricar un conjunto de ventana y junta conforme a la reivindicación 1, que comprende además:
colocar un material de sustrato, sobre al menos una porción en la que se ha dispuesto un material adhesivo, sobre dicha montura, colocada encima de dicho miembro elastomérico;
mover dicho miembro elastomérico de dicho canal para poner dicha superficie de dicho miembro elastomérico en contacto de unión con una o más porciones periféricas de dicho material de sustrato a las que se ha aplicado dicho material adhesivo.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Un procedimiento para fabricar un conjunto de ventana y junta conforme a la reivindicación 1, que comprende además:
insertar un miembro elastomérico (24) al que se ha aplicado un material adhesivo (26) en dicho canal 
\hbox{(12); y}
colocar sobre dicha montura, colocado sobre dicho miembro elastomérico, un material (32) de sustrato, sobre el que al menos una porción del cual se ha dispuesto una pintura (34) de imprimación promotora de la adhesión;
elevar dicho miembro elastomérico (24) hacia arriba desde dicho canal (12) para poner en contacto dicha superficie de dicho miembro elastomérico (24) al que ha sido aplicado dicho material adhesivo (26), en contacto de unión con una o más porciones periféricas de dicho material (32) de sustrato.
\vskip1.000000\baselineskip
4. Un procedimiento para fabricar un conjunto de ventana y junta conforme a la reivindicación 1, que comprende además:
colocar un material (32) de sustrato sobre dicha montura colocado sobre dicho miembro elastomérico (24);
aplicar un material adhesivo (26) a al menos una porción de (a) dicho miembro elastomérico (24) mientras dicho miembro se encuentra en dicho canal (12) o (b) dicho sustrato, mientras que dicho sustrato está colocado sobre dicho miembro elastomérico;
mover dicho miembro elastomérico (24) de dicho canal (12) mediante presión de gas positiva para poner en contacto de unión dicha superficie de dicho miembro elastomérico (24) con una o más porciones periféricas de dicho material (32) de sustrato.
\vskip1.000000\baselineskip
5. El procedimiento de fabricar un conjunto de ventana y junta conforme a la reivindicación 4, en el que se aplica una pintura (34) de imprimación promotora de la adhesión a al menos una porción de una porción periférica del sustrato (32).
6. El procedimiento de fabricar un conjunto de ventana y junta conforme a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se proporciona un medio para aplicar un vacío para retener dicho miembro elastomérico (24) en dicho canal (12), y se aplica un vacío a dicho miembro elastomérico (24) al colocarse dicho miembro elastomérico (24) en dicho canal (12).
7. El procedimiento de fabricar un conjunto de ventana y junta conforme a la reivindicación 6 en el que se acaba la aplicación de dicho vacío a dicho miembro elastomérico (24), y se aplica una presión de aire positiva suficiente para elevar dicho miembro elastomérico de dicho canal (12) a dicho miembro elastomérico.
8. El procedimiento de fabricar un conjunto de ventana y junta conforme a la reivindicación 6 en el que se acaba la aplicación de dicho vacío a dicho miembro elastomérico (24), y se infla una cámara (36) de aire inflable ubicada en al menos una porción de dicho canal (12) para elevar dicho miembro elastomérico de dicho canal.
9. El procedimiento de fabricar un conjunto de ventana y junta conforme a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha configuración predeterminada de dicho canal (12) formado en dicha montura de colocación comprende la forma de la periferia de una ventana de un vehículo.
10. El procedimiento de fabricar un conjunto de ventana y junta conforme a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho miembro elastomérico (24) preformado comprende una junta.
11. El procedimiento de fabricar un conjunto de ventana y junta conforme a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho material (32) de sustrato comprende vidrio.
12. El procedimiento de fabricar un conjunto de ventana y junta conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en el que dicho material (32) de sustrato comprende plástico.
13. El procedimiento de fabricar un conjunto de ventana y junta conforme a la reivindicación 10, en el que dicha pintura (34) de imprimación promotora de la adhesión está constituida por un material de silano.
14. El procedimiento de fabricar un conjunto de ventana y junta conforme a la reivindicación 10, en el que dicho material adhesivo (26) comprende un adhesivo de uretano de componentes múltiples.
15. El procedimiento de fabricar un conjunto de ventana y junta conforme a la reivindicación 10, en el que dicho material adhesivo (26) comprende una cinta de doble cara.
16. El procedimiento conforme a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el miembro elastomérico (24) preformado está insertado manualmente en dicho canal.
17. El procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1-15, en el que el miembro elastomérico (24) preformado está insertado en dicho canal (12) mediante un dispositivo electromecánico.
18. El procedimiento conforme a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el material (32) de sustrato está colocado manualmente en dicha montura.
19. El procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1-17, en el que el material (32) de sustrato está colocado en dicha montura mediante un dispositivo electromecánico.
20. El procedimiento conforme a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho miembro (32) de sustrato al que está fijado dicho miembro elastómero (24) es retirado manualmente de dicha montura.
21. El procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1-19, en el que dicha ventana (32) del vehículo al que está fijada la junta (24) es retirada de dicha montura mediante un dispositivo electromecánico.
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