ES2391752B1 - Sistema para fabricar juntas de estanqueidad de puertas y junta de puerta obtenida - Google Patents
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Abstract
Sistema para fabricar juntas de estanqueidad de puertas y junta de puerta obtenida.#Se trata de juntas de estanqueidad (3) utilizadas en el cierre de las puertas de vehículos y obtenidas por extrusión, a la vez que comprenden una estructura básica determinada por al menos una porción tubular (4) y una grapa en forma de ?U? (5) reforzada mediante un fleje embebido en el propio material.#La junta se encastra por su grapa en forma de ?U? (5) en una nervadura de chapa (6) sobre cuyas caras laterales contactan pares de aletas (9) que arrancan de las ramas de esa grapa (5), a la vez que el borde libre de tal nervadura contacta con un material de esponja sellante (11) ubicado en el fondo de tal grapa (5).#Incorpora un característico material de espuma sellante (11) que se aplica antes de conformarse los pares de aletas (9).
Description
Y JUNTA DE PUERTA OBTENIDA OBJETO DE LA INVENCION La presente invención , según se e xpresa en el
5 enunciado de esta memoria descriptiva , se refiere a un sistema para fabricar juntas de estanqueidad de puertas y junta de puerta obtenida .
La junta de estanqueidad de puerta obtenida mejora la estanqueidad en la grapa que forma parte de la junta, grapa 10 mediante la cual se fija el conjunto de la junta a una
nervadura de chapa .
Por otro lado, el sistema de fabricación reduce el coste de la propia fabricación de la junta y por tanto su coste final .
15 Así pues , se trata de unas juntas de puerta que se utilizan en automoción para asegurar la estanqueidad frente al aire, agua y ruido en las puertas de los vehículos , tanto laterales como en el caso del portón trasero de ese mismo vehículo .
20 Son juntas materializadas por unas piezas obtenidas mediante e xtrusión de compuestos de goma que se colocan en todo el perímetro de la puerta insertando la grapa en la nervadura de chapa de la carrocería del vehículo, teniendo generalmente una zona de forma tubular para cerrar contra
25 ella la puerta . ANTECEDENTES DE LA INVENCION Las juntas de puertas de vehículos se utilizan en la automoción para asegurar la estanqueidad frente al aire, agua y ruido e n las puertas de los vehículos , tanto
30 lat erales como en el caso de los portones traseros . Las juntas comprenden básicamente una porción tubular y una grapa, a través de la cual se fija a una nervadura de simple, doble e incluso triple chapa de una puerta . A su vez dicha grapa incorpora un alma determinada por un fleje
35 metálico para rigidizar el conjunto de la junta,
esencialmente en lo que se refiere a la grapa .
Se trata pues de piezas producidas mediante extrusión de compuestos de goma (principalmente materiales como EPDM) que se colocan en todo el perímetro de la puerta insertando
5 la grapa en la chapa de la carrocería, teniendo generalmente una zona de estructura tubular para cerrar contra ella la puerta correspondiente .
Las juntas de puerta son perfiles de goma (compuestos de EPDM) con un alma metálica (fleje) incorporada en la
10 grapa que forma parte de la junta . Generalmente suelen llevar dos materiales diferentes : goma en la zona de la grapa y un material de esponja en la zona del a!et6n y del tubular . Las juntas se fabrican mediante el proceso de
15 extrusión (se llama coextrusión a la extrusión de dos o más gomas), impulsando la goma mediante extrusión a través de una hilera (similar a un molde, aunque trabaja en abierto y en continuo, es decir, el material entra, se conforma en la hilera y sale con una forma determinada) .
20 Las extrusoras se componen de un cañón y un husillo, funcionando con el principio del tornillo de Arquímedes. La línea deberá estar dotada de tantas e x trusoras como diferentes gomas haya en el perfil a obtener . Una vez que el perfil de la junta es extruido, es
25 necesaria la vulcanización de las gomas mediante una gran aportación de calor (hornos microondas , hornos de aire caliente, etc .). Mediante la vulcanización se entrelazan las cadenas de polímeros (cauchos) empleando puentes , tales como el azufre, para crear una retícula elástica .
30 La estanqueidad contra la puerta se asegura con la porción tubular de la junta mientras que la estanqueidad en la grapa se t iene que garantizar en el interior de la misma . El problema de estanqueidad en la grapa se centra esencialmente en las juntas del portón trasero del
35 vehículo, ya que es esta zona donde más disparidad de espesores de chapa encontramos. Así nos podemos e ncontrar
- con
- dos o tres chapas conformantes de la nervadura
- superpuestas
- en zonas de la carroceria, incluso con
- diferentes
- alturas , por lo que se generan puntos de entrada
- de
- agua a través de la grapa .
- S
- Para solucionar este problema de estanqueidad en la
- grapa,
- actualmente e xisten dos posibilidades : una de ellas
- es
- realizar un enmasillado y una segunda es la de emplear
- sistemas
- de sellado contra goma .
- La
- primera solución mediante enmasillado se basa en
- 10
- colocar en el fondo de la grapa masilla sellante, de tal
- manera
- que la misma rodea toda la chapa, adaptándose a las
- variaciones de espesor que
- ésta pudiese tener .
- Se
- trata de un fluido de alta viscosidad con capacidad
- para
- adaptarse a los huecos de las chapas en la carrocería .
- 15
- El comportamiento de la masilla es plástico, por lo que
- puede
- deformarse para cerrar los huecos de entrada de agua .
- Se
- aplica con la pieza ya vulcanizada , ya que un calor
- excesivo
- la resecaría y perdería por tanto sus
- características de
- adaptabilidad .
- 20
- Aunque es la solución más fiable , tiene otros
- inconvenientes
- añadidos :
- Variaciones
- en la aportación de masilla : la masilla
- es
- un producto muy viscoso , por lo que es necesario
- disponer
- de una bomba de engranajes para garantizar
- 25
- con precisión la cantidad de masilla aplicada en el
- perfil conformante de
- la junta .
- Coste
- de la masilla . Este es un material
- relativamente
- caro .
- Si
- la pieza se moldea (unión a testa), hay que dejar
- 30
- los extremos de la pieza sin masilla para poder
- moldear .
- Para evitar este problema e xisten dos
- soluciones :
- Aplicación
- de un enmasillado selectivo o aplicación de
- un
- enmasillado perimetral .
- 35
- En el caso del enmasillado selectivo se deja una zona
sin enmasillar en l a propia extrusión, para posteriormente seccionar por la mitad de esta zona , de tal modo que queden dos extremos de la pieza libres de masilla. La ventaja de este enmasillado selectivo es que el e nmasillado se realiza
5 en línea y por lo t anto no hay sobrecostes en el manipulado para enmasillar . En cambio este enmasillado selectivo presenta los siguient es inconvenientes : En primer lugar hay que posicionar correctamente el
10 perfil en la máquina cortadora, ya que la operación de enmasillado selectivo determina la longitud de la pieza antes del corte, por lo que para tener buena precisión hay que dejar un retal para acumular los errores , lo que supone un cost e añadido, o cortar
15 con cabezal alternativo y después refrentar extremos para la unión a testa, ya que el corte con cabezal alternativo no garantiza la buena calidad de corte (el perfil no se para a la hora de cortar) . Es necesario reponer la masilla e n la zona de la
20 unión, operación esta realizada manualmente por lo que genera un gasto e xtra.
El nivel de desperdicio de piezas con e nmasillado
select ivo es históricamente mayor que una pieza sin
dicha operación .
25 En cuanto al enmasillado perimetral, cabe señalar que primero se extruye la pieza sin enmasillar en línea, después se realiza la unión a testa y posteriormente se aplica masilla e n una e nmasilladora perimetral (sistema compuesto por un plato giratorio donde se coloca la pieza
30 unida en aro y se enmasilla toda la longitud) . Las ventajas de este e nmasillado perimetral son que por un lado se elimina el problema de corte con retal o refrentado de e xtremos y por otro lado no es necesario reponer masilla en la zona de la unión, ya que el
35 enmasillado se realiza en toda la pieza una vez unida en aro .
El inconveniente de este enmasillado perimetral radica en que es necesaria una enmasilladora perimetral, con los platos propios con la forma del perfil a enmasillar .
5 Otra solución para mejorar la estanqueidad en la grapa es colocar en el fondo de la misma un elemento que garantice el cierre estanco con la carrocería del ve hículo . Generalmente dicho elemento es un material de esponja para que se adapte mejor al borde libre de la nervadura de chapa
10 o chapas . La goma utilizada es una goma vulcanizada muy elástica, pero que carece de un comportamiento plástico que garantice el sellado por la grapa .
Este sistema no es tan eficaz como la masilla en cuanto a estanqueidad, pero tiene la ventaj a de eliminar 15 operaciones que se realizan en los casos de emplear el
sistema de enmasillado .
Las soluciones más usuales son las adoptadas como una
alet a interior de esponja en voladizo enfrentada y próxima
al fondo de la grapa y cuando se aplica el material de
20 esponja directamente sobre una parte del fondo de esa grapa, siendo preferible la solución de la aleta en voladizo frente a la del material de esponj a aplicado directamente sobre el fondo de la grapa .
Las ventajas de este sistema es la eliminación de 25 todos los e xtracostes asociados a la aplicación de masilla y al tratamiento de las piezas que va n a unirse a testa . Por el contrario, los inconvenientes de este sistema son los siguientes :
El sellado de la grapa es mucho menos fiable que el
30 de la masilla , siendo este t ipo de soluciones no válidas para determinados casos en los que la situación de las chapas es desfavorable .
Por otro lado , con este sistema queda poco espacio p ara introducir l a goma del fondo , teniendo que
35 hacerla pasar por en medio de las aletas de atrape .
Puede ser limitada la longitud de las aletas de atrape, o incluso darse el caso de que se comunique el canal de la esponja con las puntas de las aletas de atrape .
5 DESCRIPCION DE LA INVENCION
Con el fin de alcanzar los objet ivos y evitar los inconvenientes mencionados en los ap artados anteriores, la invención propone un sistema para fabricar juntas de estanqueidad de puertas, siendo también objeto de la
10 invención la junta de puerta obtenida . El sistema se basa en el empleo de una e xtrusora adicional a través de la cual se extruye un material que posee las ventajas de la masilla , es decir, se trata de un material blando y plástico con capacidad para sellar las
15 entradas del agua por la chapa de la carrocería en el interior de la grapa, pero que no posee los i nconvenientes de la masilla .
Dicho material extruible es un mat erial de esponja sellante, con una formulación característica muy similar a 20 una esponja convencional, pero con las siguientes
diferencias principales : Ausencia de aceleración: la goma no tiene ni azufre ni agentes acelerantes , o si los t iene son e n cantidades muy inferiores a lo normal .
25 Mayor cantidad de agente esponjante . Menor viscosidad y dureza, de manera que la goma es más blanda de lo normal, ya que su obj etivo es adaptarse a la chapa de la carrocería. Al no tener aceleración (o una mínima aceleración ) , la 30 acción del agente e!:>ponj ant e!:>erá mayor, ya que e n el momento de gasificación del agente la goma presentará menor resistencia que una goma con aceleración . Esto junt o con una mayor cantidad de agente esponjante para crear más números de poros, creará una retícula de goma sin 35 vulcanizar son agujeros en s u interior.
La bandeja de viscosidad y dureza de la goma es importante para mejorar el comportamiento plástico del material una vez colocado en el perfil y a temperatura ambiente . Un material con dichas características tendría la
5 capacidad de absorber las diferencias de espesores de las chapas de la carrocería correspondientes con las nervaduras donde engancha la junta por su grapa, y garantizar un sellado suficiente para ser una alternativa a la masilla .
Este material se extruiría mediante una e xtrusora
10 adicional , de tal modo que la entrada de dicho material a la hilera se podría hacer bien desde el frontal de la hilera para no tener que modificarla o bien creando un nuevo cabezal . Este material es conducido desde la entrada (bien en el cabezal , bien desde el frontal de la hilera)
15 hasta el fondo de la grapa sin haber extruido las aletas de atrape todavía, aunque con una geometría lo suficientemente definida como para acceder a su alojamiento .
Una vez que se ha posicionado la esponja sellante, se colocan las aletas de a trape en la última rodaj a de la 20 hilera .
Al estar totalmente garantizada la posición de la esponja sellante, no es necesario colocar ningún elemento de retención para la misma (cuando se coloca masilla es habitual tener que colocar aletas de retención de masilla
25 para garantizar la posición) . Las ventajas del nuevo sistema frente al proceso de aplicación de masilla son las siguientes : El material se coloca en el propio cabezal de extrusión .
30 El coste de ) material por unidad de s uperfici e en
sección es menor que la masilla . Se pueden realizar uniones a testa con el material en el interior, eliminando operaciones de enmasillado selectivo o perimetral y posterior
35 reposición de masilla .
La cantidad está regulada por una e xtrusora ,
garantizando el caudal mucho mejor que con bombas
para masilla .
La posición está garantizada por la hilera , de
5 manera que no hay posibilidad de colocarla mal . No tiene ningún problema de suciedad ni atascos. El material de esponja que se utiliza posee como características novedosas las siguientes: Posee una viscosidad Mooney según ASTM 0-1646 a
10 100'C ML entre 25 y 35 , La curva reométrica a 180°C, ángulo de oscilación 0,5, el tiempo de vulcanización al 90% se encuentra
por encima de 2 minutos . La diferencia principal del sistema convencional con 15 el nuevo sistema estriba e n la correcta colocación del material sellante en el cabezal de extrusión.
En una hilera normal , la zona de la grapa queda libre de otros materiales que no sea la goma maciza de la extrusora principal . Se pueden hacer entradas desde el
20 comienzo para definir la geometría en las alet as y no supone ningún problema .
En l as hileras con esponja en el fondo de la grapa, se respeta la misma técnica, introduciendo la esponja del fondo por un canal entre las aletas , teniendo como
25 inconveniente el poco espacio que queda para las mismas ; además se pueden producir fugas de material de espon ja a las puntas de las alet as debido a la proximidad de los canales . Otro inconvenient e es que la longitud de las aletas se ve limitada por el canal de la esponja de grapa .
30 En la nueva invención para colocar la esponja sellante se descartan las soluciones convencionales , ya que la baja viscosidad de la esponj a hace que fluya por cualquier recoveco, inundando casi por completo las aletas en caso de utilizar la solución de esponja en el fondo de grapa .
35 Para evitar estos problemas , se ha de colocar la
esponj a sin tener definidas las aletas de la grapa para tener sitio suficiente para confinar el flujo del material de esponja sellante, para a cont inuación colocar las aletas y definir con la última rodaja .
5 Esto obliga a tener una placa más en la hilera, inconveniente menor si se conserva la anchura total de placas para evitar subir la presión .
Así en un primer paso se coloca el material de esponja sellante en el fondo de la grapa y en un segundo paso 10 colocamos las aletas de macizo por un nivel superior al
anterior .
A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma se acompañan unas figuras en las que con carácter
15 ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención . BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Figura 1.-Muestra una vista de una junta de estanqueidad que se obtiene mediante el sistema para
20 fabricar junt as de estanqueidad de puertas y junta de puerta obtenida, objeto de la invención . La junta se obtiene mediante extrusionado. La junta comprende básicamente una porción tubular y una grapa en forma de "U" reforzada mediante un fleje embebido en el propio material .
25 Dentro de la grapa se ajusta una nervadura de doble chapa de una carrocería de vehículos, contactando sobre las caras laterales de tal nervadura unos pares de aletas , contactando el borde libre de esa nervadura con un material de esponja sellante ubicado e n el fondo de la grapa .
30 Figura 2.-Muestra una vista de la junta en una de las fases de f abricación en la que se aplica el material de esponja sellante sobre el fondo de la grapa, antes de conformarse los pares de aletas . Figura 3 . -Muestra otra fase de la conf ormación de la
35 junta.
Figura 4.-Muestra una fase final en la que se muestra el conjunto de la junta totalmente conformada . Figura 5.-Muestra una vista esquemática de un cabezal donde confluyen varias e xtrusoras para obtener la junta de 5 la invención . DESCRIPCION DE LA FORMA DE REALIZACION PREFERIDA
Considerando la numeración adoptada en las figuras , el sistema para fabricar juntas de estanqueidad de puertas consiste en un sistema de e xtrusión con un cabezal 1 donde
10 confluyen varias extrusoras 2-2 '-2" con materiales diferentes para conformar una junta 3 de puerta de veh ículo que comprende en principi o al menos un cuerpo cerrado determinado por una porción tubular 4 y un cuerpo abierto en forma de " Uf! constitutivo de una grapa 5 mediante la
15 cual se fija sobre una nervadura de doble chapa 6 de la carrocería 7 de un vehículo , de manera que al cerrar la puerta del vehículo , la misma contactará por su perímetro contra la junta 3 para asegurar un cierre que evite la entrada de agua, aire o ruido .
20 La grapa 5 incorpora un alma determinada por un fleje metálico 8 para dar rigidez y consistencia a dicha grapa 5, a la vez que incorpora pares de aletas enfrentadas 9 que contactan contra las caras de la nervadura de doble chapa
6.
25 El fleje metálico 8 está embebido en el material de la grapa 5 a la vez que se ha incorporado durante la extrusión de la misma y en general durante la e xtrusión del conjunto de la junta de estanqueidad 3.
Esta junta de estanqueidad 3 puede incorporar además 30 otras partes anadidas , tal como un aletón 10 , aparte de la porción tubular 4 y grapa 5 , e xtruidas todas ellas .
La junta 3 de la invención puede incorporar también un material ubicado en el fondo de la grapa, caracterizándose porque comprende un material de espuma sellante 11 que
35 posee una viscosidad Mooney según ASTM 0-1646 a 100ce ML
- entre
- 25 Y 35 . Además la curva reométrica a 180°C ángulo
- de
- oscilación O, S, el tiempo de vulcanización al 90 % se
- encuentra por encima de
- 2 minutos .
El sistema para fabricar la junta de estanqueidad 3 de la invención, se caracteriza porque sobre el fondo de la grapa se aplica el material de espuma sellante 11 mediante un dispositivo aplicador 12 que forma parte de una extrusora adicional antes de conformar los pares de aletas 9 de la grapa 5f con lo cual se evita que parte de ese material de espuma de baj a viscosidad fluya fuera de la zona de aplicación (fondo de la grapa) , evitando además que los pares de aletas 9 y otras partes del interior de la grapa 5 se impregnen indebidamente de ese material de espuma .
Asi pues , al aplicar el material de esponja sellante 11 , antes de conformarse los pares de aletas enfrentadas 9 de la grapa 5 , se tiene suficiente espacio para confinar el flujo de material de esponja sellante 11 , para a continuación extrusionar tales aletas 9 de la grapa 5 .
La boquilla del dispositivo aplicador 12 del material de espuma sellante 11 ocupa prácticamente toda la anchura del fondo de la grapa , con lo cual , se asegura mejor que el material sellante se aplique solamente sobre tal fondo de la grapa , evitando cualquier posibilidad de escape de ese material fuera de la zona de aplicación .
Sobre el material de esponja sellante 11 contactará el borde libre 13 de la nervadura de doble chapa 6, asegurándose una total estanqueidad en esa zona que se verá reforzada por los pares de aletas 9, que contactan contra las caras laterales de la nervadura de doble chapa 6 .
Claims (2)
- REIVINDICACIONES
- 1 . -SISTEMA PARA FABRICAR JUNTAS DE ESTANQUEIDAD DE PUERTAS , siendo las juntas de las que se obtienen por extrusión de al menos un material, comprendiendo cada junta5 de estanqueidad (3), al menos un cuerpo cerrado determinado por una porción tubular (4) y un cuerpo abierto en forma de "U" determinado por una grapa (5) que incorpora un alma embebida en el propio material y la cual está determinada por un fleje (8) f incorporando la grapa (5) pares de aletas10 (9) que contactan contra las caras laterales de una nervadura de chapa (6) de la carrocería de vehículo o similar, nervadura de chapa (6) ubicada dentro del espacio delimitado por la grapa , a la vez que el borde libre de esa nervadura de chapa (6) hace tope contra un material de15 espuma se11ante aplicado sobre el fondo de la grapa (5) ; caracterizado porque el material de espuma sellante (11) se aplica sobre el fondo de la grapa (5) antes de conformarse los pares de aletas (9), aplicándose dicho material de esponja sellante (11) mediante un dispositivo aplicador20 (12) que forma parte de una extrusora adicional , ocupando dicho dispositivo aplicador (12) la mayor parte del espacio interior delimitado por la grapa (5) , quedando enfrentada la boquilla del dispositivo aplicador (12) en proximidad a toda la anchura del fondo de tal grapa (5 ) .25 2 . -SISTEMA PARA FABRICAR JUNTAS DE ESTANQUEIDAD DE PUERTAS , según la reivindicación 1, caracterizado porque el material de los pares de aletas ( 9) se e xtruye a continuación de la aplicación del material de esponj a se11ante (11) .30 3. -JUNTA OBTENIDA MEDIANTE EL SISTEMA PARA FABRICAR JUNTAS DE ESTANQUEIDAD DE PUERTAS , según la reivindicación 1 , caracterizada porque el material de espuma sellante (11) posee una viscosidad Mooney según ASTM 0-1646 a 100 "C ML entre 25 y 35 , a la vez que la curva reométrica a 180"C35 ángulo de oscilación 0, 5 , el tiempo de vulcanización al 90 %se encuentra por encima de 2 minutos .
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- 2010-05-25 ES ES201030783A patent/ES2391752B1/es active Active
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Date | Code | Title | Description |
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PC2A | Transfer of patent |
Owner name: STANDARD PROFIL SPAIN, S.A. Effective date: 20120907 |
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FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2391752 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20131014 |