FR2841196A1 - Thermal and acoustic insulation for boot and bodywork of car comprises rigid double envelope made by rotational molding from new or recycled synthetic material - Google Patents
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Abstract
Description
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La présente invention concerne un dispositif et un procédé permettant d'obtenir une isolation thermique et phonique du coffre et de la carrosserie d'un véhicule à moteur qui sont actuellement et traditionnellement métalliques. The present invention relates to a device and a method making it possible to obtain thermal and sound insulation of the boot and of the bodywork of a motor vehicle which are currently and traditionally made of metal.
Ainsi la chaleur ambiante du coffre d'une voiture peut polluer, en interrompant la chaîne du froid, les marchandises réfrigérées ou congelées de type alimentaire ou pharmaceutique qu'on transporte et peut donc causer divers dommages au consommateur. Thus the ambient heat of the trunk of a car can pollute, by interrupting the cold chain, the refrigerated or frozen goods of food or pharmaceutical type which one transports and can thus cause various damages to the consumer.
De même le bruit et la chaleur ou le froid, provenant du véhicule lui même ou de l'extérieur peuvent provoquer une gêne préjudiciable au chauffeur et aux passagers. Pour trouver une solution à ces problèmes thermiques et acoustiques on transforme une matière synthétique divisée, vierge ou recyclée, par le procédé du roto-moulage, ce qui permet de créer une double enveloppe plastique rigide, creuse, étanche, rccyclable, colorée dans sa masse avec une adjonction de pigment, résistante aux rayons ultra violets. De plus on peut remplir, ou pas, par un orifice approprié, l'intérieur de la double enveloppe par un agent gonflant plastique type polyéthylène ou polyuréthane par exemple. Cette double enveloppe ainsi réalisée constituant le coffre et la carrosserie d'un véhicule a un fort pouvoir isotherme et iso phonique. Likewise noise and heat or cold, coming from the vehicle itself or from the outside can cause discomfort detrimental to the driver and passengers. To find a solution to these thermal and acoustic problems, a divided, virgin or recycled synthetic material is transformed by the rotational molding process, which makes it possible to create a rigid, hollow, watertight, watertight, recyclable, double colored plastic envelope. with an addition of pigment, resistant to ultra violet rays. In addition, the interior of the jacket can be filled, or not, with a suitable orifice by a plastic blowing agent such as polyethylene or polyurethane for example. This double envelope thus produced constituting the trunk and the body of a vehicle has a high isothermal and isophonic power.
De nombreux éléments constituant un véhicule à moteur, tels que la direction, le freinage, les vitesses, le roulage, la motorisation, la suspension, les fonctions diverses et accessoires ont besoin d'être liés, assemblés, et montés entre eux et interfèrent avec la carrosserie et le coffre. Many elements constituting a motor vehicle, such as steering, braking, gears, driving, motorization, suspension, various functions and accessories need to be linked, assembled, and mounted together and interfere with the body and the trunk.
En vue de rendre possible ces diverses connexions et liaisons, la double enveloppe plastique précitée, composant la carrosserie et le coffre, comporte des inserts. des orifices, des fixations, des pontages, des épaisseurs diverses de matière plastique, des renforts, des contreventements, des nervures, etc .. In order to make these various connections and connections possible, the aforementioned double plastic envelope, making up the body and the boot, includes inserts. orifices, fastenings, bridges, various thicknesses of plastic, reinforcements, braces, ribs, etc.
De plus, 1;;,' carrosserie d'un véhicule doit structurer par elle-même pour tout ou partie l'ensemble du véhicule.
Il est donc nécessaire d'incorporer et de rendre solidanc w l'iatérieur de ia double enveloppe plastique précitée une ossature FIG ' 11. qui solidifie, rigidific, stabilise, contrevente et structure la carrosserie et le coffre. It is therefore necessary to incorporate and make solid w the iatior of the aforementioned double plastic envelope, a FIG '11. framework which solidifies, stiffens, stabilizes, braces and structures the bodywork and the boot.
Pour obtenir cet objectif, avant la transformation par chauffage du plastique vierge ou pour parti recyclé, dans le moule ouvert, on dispose l'ensemble des éléments composants cette ossature. To obtain this objective, before the transformation by heating of virgin plastic or for recycled part, in the open mold, we have all the components of this framework.
Ces éléments peuvent être faits à partir de profilés, plaques, tubes, barres, et autres qu'on peut percer, rendre rugueux, écailler etc...., par endroit pour plus d'adhérence avec la matière rotomoulée ils sont soit en métal, soit en matériau These elements can be made from profiles, plates, tubes, bars, and others that can be drilled, roughened, flaking, etc., in places for more adhesion with the rotomolded material, they are either made of metal. , either in material
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composite à base de résine époxy ou autre et de fibres de verre ou de carbone par exemple. composite based on epoxy or other resin and glass or carbon fibers for example.
Ces différents éléments constitutifs de l'ossature de la carrosserie et du coffre sont assemblés et montés par tous moyens de liaison et de fixations tels que par juxtaposition, chevauchement, emboîtement, recouvrement, compression, pultrusion, croisement, soudure, serrage, vissage, rivetage, enrobage, cloutage, clipsage, ficelage, etc...., ou moulés ensemble pour constituer une ou des pièces. These various constituent elements of the frame of the body and the trunk are assembled and mounted by any means of connection and fixing such as by juxtaposition, overlap, interlocking, covering, compression, pultrusion, crossing, welding, tightening, screwing, riveting , coating, nailing, clipping, tying, etc., or molded together to constitute one or more parts.
Ainsi établie, cette structure FIG 1-11 , est mise et maintenue en place dans le moule, à faible distance de sa périphérie interne par l'intermédiaire d'aiguilles, d'inserts, d'électro-aimant, ou autres divers accrochages. Thus established, this FIG structure 1-11 is put and maintained in place in the mold, a short distance from its internal periphery by means of needles, inserts, electromagnet, or other various hookings.
De la sorte, la matière plastique divisée, vierge ou recyclée pour partie, à rotomouler est continûment en contact, sur tout le pourtour interne avec le moule lors de son rotomoulage produit par la double rotation et le chauffage du dit moule. In this way, the divided plastic material, virgin or partly recycled, to be rotomolded is continuously in contact, over the entire internal periphery with the mold during its rotational molding produced by the double rotation and the heating of said mold.
Ainsi l'ossature métallique ou composite, FIG 2-14, pendant ce cycle de transformation produit par le roto-moulage est enrobée, puis noyée et incorporée par l'enveloppe plastique FIG 2-17, qui se crée en rigidifiant la matière plastique divisée. Thus the metal or composite framework, FIG 2-14, during this transformation cycle produced by rotational molding is coated, then embedded and incorporated by the plastic envelope FIG 2-17, which is created by stiffening the divided plastic .
En final, après cette transformation on obtient un ensemble ossature-enveloppe ne formant plus qu'un, indissociable, et parfaitement solidaire l'une de l'autre. Si l'épaisseur de la double peau de l'enveloppe plastique FIG 3-20, n'est pas suffisante pour enrober complètement la structure FIG 3-23 précitée, par un orifice approprié de remplissage, on introduis un agent gonflant FIG 3-25, type polyéthylène, recyclé ou pas, par exemple, afin de l'incorporer totalement en comblant entièrement le vide séparant les deux parois de l'enveloppe. In the end, after this transformation, we obtain a framework-envelope assembly forming only one, inseparable, and perfectly integral with one another. If the thickness of the double skin of the FIG 3-20 plastic envelope is not sufficient to completely coat the aforementioned FIG 3-23 structure, by means of a suitable filling orifice, a FIG 3-25 blowing agent is introduced. , polyethylene type, recycled or not, for example, in order to completely incorporate it, completely filling the void separating the two walls of the envelope.
Pour la réalisation de la carrosserie et du coffre, qui présentent des volumes en bosse prononcée et des creux profonds, des épaissents de matière plastique variables pouvant être requises en fonction des contraintes mécaniques spécifiques, il faut que le chauffage du moule soit très précis et adapte ponctuellement aux différents besoins et endroits à couvrir. For the realization of the bodywork and the trunk, which have volumes in pronounced bump and deep hollows, thicknesses of variable plastic material which can be required according to specific mechanical constraints, it is necessary that the heating of the mold is very precise and suitable punctually to the different needs and places to cover.
Pour ce faire, on utilise de préférence une machine à roto-mouler ayant un chauffage électrique à base de lampes à rayonnement infra rouge directionnel et, ou, des cartouches chauffantes qu'on dispose à volonté sur le caisson de chauffe et dont certaines sont positionnées sur et dans le moule, là où nécessaire. To do this, it is preferable to use a rotational molding machine having electric heating based on lamps with directional infrared radiation and, or, heating cartridges which are placed at will on the heating box and some of which are positioned on and in the mold, where necessary.
De plus, pour accélérer la liaison entre la matière plastique à roto-mouler, et l'ossature précitée on peut préchauffer cette dernière avant de la positionner dans le moule. In addition, to speed up the connection between the plastic material to be roto-molded, and the aforementioned framework, the latter can be preheated before positioning it in the mold.
Ainsi on obtient un,, carrosserie et un coffre possédant les qualités mécaniques nécessaires à leur fonction parce que structurés par cette ossature et les Thus one obtains a ,, body and a trunk having the mechanical qualities necessary for their function because structured by this framework and the
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surépaisseurs désirées avec en plus les qualités phoniques et thermiques recherchées. desired additional thicknesses with the desired sound and thermal qualities.
Ce procédé a également l'avantage d'être économe en investissement et en prix de revient parce qu'il supprime une série de postes traditionnels et onéreux dans la fabrication d'un véhicule tels que la tôlerie, les soudures, la peinture, le traitement anticorrosion, divers habillages, moussage, etc.... This process also has the advantage of being economical in investment and in cost price because it eliminates a series of traditional and expensive posts in the manufacture of a vehicle such as sheet metal work, welding, painting, treatment. anticorrosion, various coatings, foaming, etc ...
De plus, la durée du roto-moulage d'une pièce étant de l'ordre de 30 minutes environ on gagne un temps précieux par rapport aux postes traditionnels précités dans le cadre d'une carrosserie métallique. In addition, the duration of the rotational molding of a part being of the order of approximately 30 minutes, precious time is saved compared to the aforementioned traditional stations within the framework of a metal bodywork.
De même le prix du moule est peu coûteux par rapport à l'outillage nécessaire aux postes traditionnels d'éléments métalliques. Likewise, the price of the mold is inexpensive compared to the tools required for traditional posts of metal elements.
Quant à la ou aux machines à rotomouler, leur coût et leur installation simple nécessitent moins d'investissement que les presses d'emboutissage, les robots de soudure, ou autre tunnel de peinture exigés pour une carrosserie métallique. As for the rotational molding machine (s), their cost and their simple installation require less investment than the stamping presses, the welding robots, or other paint tunnel required for a metal bodywork.
Enfin, on peut réaliser en une seule fois, avec un seul moule, pour une pièce monobloc, une carrosserie comprenant le coffre, les ailes avant et arrière, l'habitacle passager, (plancher, parois, toit), l'avant et l'arrière ce qui résout tous les problèmes d'assemblage de ces différentes pièces entres elles . Les portes et les capots peuvent être réalisés également par le même procédé. Il en va de même pour la partie arrière destinée à contenir les marchandises d'un véhicule utilitaire léger. Finally, we can achieve in one go, with a single mold, for a single piece, a body including the trunk, the front and rear fenders, the passenger compartment, (floor, walls, roof), the front and the 'rear which solves all the problems of assembly of these different parts between them. Doors and hoods can also be produced by the same process. The same goes for the rear part intended to contain the goods of a light commercial vehicle.
Par ailleurs des éléments rapportés, comme les vitrées par exemple, peuvent être incorporés dans les feuillures prévues à cet effet dans l'enveloppe de la carrosses dès la sortie du moule après un refroidissement modéré. Furthermore, added elements, such as glazing for example, can be incorporated into the rebates provided for this purpose in the envelope of the coachwork as soon as it leaves the mold after moderate cooling.
Or: profite du moment où la pièce roto-moulée est encore à une température élevée, avant que son retrait du au refroidissement ne soit complet. Une fois refroidie la feuillure de la double enveloppe resserre le v'trage pour une meilleure tenue et étanchéité. Gold: take advantage of the moment when the rotational-molded part is still at a high temperature, before its removal due to cooling is complete. Once cooled, the rebate of the double jacket tightens the v'trage for better hold and tightness.
On peut opérer de même pour des paliers et pou; d'autres pièces nécessaires à l'équipement du véhicule. The same can be done for bearings and pou; other parts necessary for equipping the vehicle.
Pour le coffre, F1G 4, pour prolonger la conservation du froid des produits transportés, on peut en plus de l'isolation thermique de la double enveloppe, prévoir un compartiment réfrigéré incorporé, spécifique à cet usage, dans le coffre,
FIG 4-28 ou, dans l'habitacle du véhicule ou dans la partie arrière, entièrement ou partiellement, d'un véhicule utilitaire léger. Ce compartiment peut être muni, ou pas, d'un couvercle FIG 4-2' permettant son ouverture et sa fermeture et dispos:. d'une climatisation particulière qui peut être, par exemple, semblable au modèle habituel des systèmes de climatisation équipant les véhiculas. For the trunk, F1G 4, to prolong the cold storage of the products transported, it is possible, in addition to the thermal insulation of the double envelope, to provide a refrigerated compartment incorporated, specific for this use, in the trunk,
FIG 4-28 or, in the passenger compartment of the vehicle or in the rear part, entirely or partially, of a light commercial vehicle. This compartment may or may not be provided with a FIG 4-2 'cover allowing it to be opened and closed and arranged :. special air conditioning which can be, for example, similar to the usual model of air conditioning systems fitted to vehicles.
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Ainsi un climatiseur amène, par un orifice approprié, FIG 4-30, muni d'un clapet anti-retour, et par l'intermédiaire d'une gaine calorifugée, un air réfrigéré à basse température dans le compartiment précité d'où il ressort, après balayage du volume intérieur par un ou d'autres orifices pouvant éventuellement et également faire office d'auto vidage, FIG 4-31, muni de clapet anti-retour. Thus an air conditioner brings, through a suitable orifice, FIG 4-30, provided with a non-return valve, and by means of a heat-insulated sheath, refrigerated air at low temperature into the aforementioned compartment from which it emerges. , after scanning the interior volume through one or other orifices which can optionally and also act as self-emptying, FIG 4-31, fitted with non-return valve.
Ce compartiment ou la partie arrière d'un véhicule utilitaire léger, FIG 5, peut également comporter différentes alvéoles, FIG 4-33, rayonnages FIG 5-37, ou séparations partielles ou totales, autorisant divers rangements internes. De plus, un capteur de température interne au compartiment réfrigéré peut transmettre l'affichage par un système approprié de celle ci, au tableau de bord sur un cadran pour être visible et auprès duquel se trouve un bouton commandant et réglant à volonté la hausse ou la baisse de la température de l'air réfrigéré en agissant sur le climatiseur par une liaison adéquate. This compartment or the rear part of a light utility vehicle, FIG 5, may also include different cells, FIG 4-33, FIG shelving 5-37, or partial or total partitions, allowing various internal storage. In addition, an internal temperature sensor in the refrigerated compartment can transmit the display by an appropriate system thereof, to the dashboard on a dial to be visible and near which is a button controlling and adjusting at will the increase or the decrease of the temperature of the refrigerated air by acting on the air conditioner by an adequate connection.
De même, à l'intérieur du compartiment réfrigéré ou de la partie arrière d'un véhicule utilitaire léger, on peut prévoir un ou des contenants étanches remplis de gaz, de liquide ou de solide, emmagasinant les frigories quand ils sont refroidis, par le climatiseur par exemple. Similarly, inside the refrigerated compartment or the rear part of a light commercial vehicle, one or more leaktight containers can be provided filled with gas, liquid or solid, storing the frigories when they are cooled, by the air conditioner for example.
Inversement quand ce climatiseur ne délivre plus d'air réfrigéré à basse température, à l'arrêt par exemple, ces contenus peuvent restituer leurs frigories pour retarder momentanément l'élévation de la température du compartiment réfrigéré. Conversely when this air conditioner no longer delivers refrigerated air at low temperature, for example when stopped, these contents can restore their frigories to temporarily delay the rise in temperature of the refrigerated compartment.
Par extension, ce compartiment réfrigère insi réalisé avec sa double enveloppe; peut concerner et devenir la partie frigorifique arrière d'un véhicule utilitaire léger, FIG 5, et s'incorporer complètement à la carrosserie pour ne faire plus qu'un a ce elle. By extension, this insi refrigerator compartment made with its double envelope; may relate to and become the rear refrigeration part of a light commercial vehicle, FIG 5, and be incorporated completely into the bodywork to become one with it.
Aux qualités et aux avantage. précités concernant la fabrication de la carrosserie et du coffre réfrigéré, on peut ajouter que le et ût d'exploitation du véhicule est moindre dans la mesure cù l'ensemble es', plus léger que les éléments traditionnels en métal, donc consomme moins d'énergie et par là est aussi plus écologique. Qualities and advantages. mentioned above concerning the manufacture of the bodywork and the refrigerated trunk, it can be added that the operating cost of the vehicle is lower in so far as the whole is lighter than the traditional metal elements, therefore consumes less energy and thus is also more ecological.
De même, l'isolation thermique rend la climatisation ou le chauffage de l'habitacle du véhicule plus économe, aussi bien en hiver qu'en été. Likewise, thermal insulation makes the air conditioning or heating of the passenger compartment more economical, both in winter and in summer.
Enfin, toutes les économies réalisées au stade de la réalisation du véhicule, telle que décrites ci dessus, doivent conduire les constructeurs à proposer des véhicules à moteur moins chers, tout en offrant un meilleur confort acoustique et thermique et une plus grand- sécurité alimentaire et sanitaire pour le plus grand bien des consommateurs.Finally, all the savings made during the vehicle production stage, as described above, must lead manufacturers to offer cheaper motor vehicles, while offering better acoustic and thermal comfort and greater food and for the benefit of consumers.
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