NL9400199A - Carrosserie en matrijs voor het produceren van een voertuigcarrosserie, werkwijze voor het assembleren van de voertuigcarrosserie en een werkwijze voor het produceren van de voertuigcarrosserie. - Google Patents

Description

CARROSSERIE EN MATRIJS VOOR HET PRODUCEREN VAN EEN VOERTUIGCARROSSERIE, WERKWIJZE VOOR HET ASSEMBLEREN VAN DE VOERTUIGCARROSSERIE EN EEN WERKWIJZE VOOR HET PRODUCEREN VAN DE VOERTUIGCARROSSERIE

De onderhavige uitvinding betreft een carrosserie en matrijs voor het produceren van een voertuigcarrosserie, werkwijze voor het assembleren van de voertuigcarrosserie en een werkwijze voor het produceren van de voertuigcarrosserie.

Lichtgewicht, synthetische voertuigcarrosseriën zijn reeds bekend uit eerdere voertuigcarrosseriën van aanvraagster. Deze voertuigcarrosseriën werden geproduceerd als één geheel in de werkplaats van de aanvraagster. Het als één geheel produceren van deze carrosseriën leidde echter tot het probleem van een aanzienlijke hoeveelheid ruimte die daarvoor benodigd was, vanwege de omvang van de carrosserie en de benodigde ruimte voor de werklieden. Deze carrosseriën werden met de hand opgebouwd door het op elkaar leggen van lagen glasvezel, hetgeen vuil werk met zich brengt en veel tijd kost. Voorts is dit slecht voor het milieu, slecht voor de gezondheid van de werklieden en deed het de kosten verhogen vanwege het verlies aan materiaal. Ook de kwaliteit van het eindprodukt kon op deze wijze niet in voldoende mate gewaarborgd worden.

De onderhavige uitvinding heeft ten doel één of meer van deze problemen te ondervangen.

Volgens de onderhavige uitvinding wordt een voertuigcarrosserie verschaft, omvattende ten minste twee panelen, waarbij elk paneel ten minste gedeeltelijk van synthetisch materiaal is gemaakt en waarbij het paneel verder bevestigingsmiddelen omvat, teneinde het eerste paneel aan het tweede paneel te bevestigen.

Tengevolge van het opbouwen van de voertuigcarrosserie uit meer dan één synthetisch paneel, wordt een aanzienlijke afneming in vereiste werkruimte verkregen. De voertuigopbouw volgens de onderhavige uitvinding blijft licht in gewicht, en heeft voldoende slagvastheid en sterkte.

Vanwege het lichte gewicht daarvan, wordt een aanzienlijke vermindering in brandstofverbruik van het voertuig verkregen. Voorts hoeft een berijder vanwege het lage gewicht, niet in het bezit te zijn van een vrachtwagenrijbewijs. Eveneens wordt een vermindering van wegenbelasting verkregen. Het besturen van een dergelijk voertuig wordt eveneens vergemakkelijkt.

De bevestigingsmiddelen kunnen gevormd worden door ten minste één integraal met elk paneel aangebracht uitsteeksel, waarbij ten minste één van de uitsteeksels in hoofdzaak in dwarsdoorsnede U-vormig is en waarbij ten minste één van de uitsteeksels een zodanige vorm heeft teneinde met een in hoofdzaak in dwarsdoorsnede U-vormig uitsteeksel te koppelen, waarbij de uitsteeksels zich in hoofdzaak van één zijde van een paneel tot een andere zijde van het paneel uitstrekken. Aldus is een zeer effectieve, elegante en simpele wijze voor het bevestigen van een paneel aan een ander verschaft, waarbij een carrosserie van ongeveer 5 tot 10 m in lengte en een gewicht van bijvoorbeeld ongeveer 200-300 kg. is verkregen en waarbij de behoefte aan traditionele bevestigingsmiddelen zoals schroeven en bouten is voorkomen.

Vastmakende middelen kunnen toegevoegd worden, die een eerste paneeluitsteeksel met een tweede in hoofdzaak U-vormig dwarsdoorsnede-uitsteeksel van een tweede paneel dienen vast te koppelen, waarbij het vastmakende middel bij voorkeur lijm is. Aldus is het vastmaken van de panelen tezamen gemakkelijk uit te voeren, waarbij de lijm de extra voordelen biedt dat zowel het gewicht van het voertuig gering blijft, als het feit dat de panelen langs hun gehele geprofileerde randen constant aan elkaar worden bevestigd.

Een derde paneeldeel kan aan dezelfde kant van een samenbevestigd eerste en tweede paneel bevestigd zijn teneinde zo een spatie tussen de samenbevestigde eerste en tweede panelen en het derde paneel te geven, waarbij de spatie als gewenst gebruikt kan worden, maar bij voorkeur in hoofdzaak met isolatiemateriaal is gevuld.

Zodoende kan een voertuigcarrosserie vervaardigd worden voor verschillende behoeften.

De panelen zijn bij voorkeur van pre-pack epoxyhars gemaakt.

Volgens een tweede aspect van de uitvinding is er een matrijs verschaft die de panelen voor de voertuigcarrosserie dient te vormen, waarbij de matrijs ten minste een matrijsdeel met de vorm van het te vormen paneel omvat.

Door het vormen van de panelen in een matrijs, i.p.v. het opbouwen van de carrosserie uit lagen van glasvezel, is er een kenmerkende vermindering in materiële verspilling verkregen, waarbij bovendien het gezondheidsgevaar voor de glasvezelwerker is verminderd. Het vormen van de panelen door een matrijs biedt eveneens de voordelen van het vervaardigen van de panelen van praktisch constant gewicht en gelijkwaardige materiaaleigenschappen. Een merkwaardige vermindering in werkruimte is hiermee verkregen, waardoor een grotere werkefficiëntie is verkregen. In tegenstelling tot het met de hand opbouwen van de carrosserie is het vormen van de panelen door een matrijs minder milieubelastend vanwege een vermindering van verspilling. Verder is er nu een kortere tijd nodig om zulke carrosseriën te vervaardigen, waardoor verbeterde kostefficiëntie is verkregen. De matrijs kan bij voorkeur verder vacuummiddelen omvatten, teneinde het in hoofdzaak onderwerpen van het te vormen materiaal aan een vacuüm, waarbij de matrijs verder drukmiddelen omvat, teneinde het te vormen materiaal onder druk te zetten en waarbij de matrijs verwarmingsmiddelen omvat teneinde het te vormen materiaal te verwarmen. Zodoende kunnen zeer efficiënte malomstandigheden worden verkregen.

Verder kan de matrijs ten minste een tweede vorm-orgaan omvatten, waarbij het tweede vormorgaan bij voorkeur in hoofdzaak flexibel is.

Dit tweede flexibele vormorgaan biedt het voordeel dat de in de matrijs gevormde panelen een consequent profiel zullen hebben.

Het matrijsdeel, vacuümmiddelen en verwarmingsmiddelen zijn bij voorkeur aan een eerste matrijsgedeelte aangebracht. De matrijs kan een bedekkingselement omvatten dat bij voorkeur een zodanige vorm heeft teneinde het flexibele vormorgaan en het te vormen materiaal tussen het bedekkingselement en het eerste matrijsgedeelte in hoofdzaak in te sluiten, op zodanige wijze teneinde een toegang tussen het flexibele tweede-paneelprofiel en het eerste matrijsgedeelte te vormen. De vacuümmiddelen kunnen door ten minste één kanaal worden gevormd dat zich door het eerste matrijsgedeelte uitstrekt teneinde met een vacuümaanvoer te worden gekoppeld en de drukmiddelen kunnen een drukaanvoer zijn die bij voorkeur aangebracht is aan het bedekkingselement.

Aldus kunnen de intrinsieke eigenschappen van pre-pack epoxyhars goed gebruikt worden. Platen van pre-pack epoxyhars worden in een koelkast gehouden, totdat gebruik ervan nodig is. Zodra dit het geval is, wordt een plaat pre-pack epoxyhars in de matrijs neergezet. Het bedekkingselement wordt dan dicht gemaakt en de pre-pack epoxyhars door de verwarmingselementen van de matrijs verwarmd. De drukaanvoer en de vacuümaanvoer geven de matrijs het voordeel dat de pre-pack epoxyhars aan één zijde tot de gewenste vorm gedrukt en aan de andere zijde tot de gewenste vorm getrokken kan worden. Zodoende is een zeer efficiënt, tijdbesparend proces verschaft. Vanwege het feit dat gebruik van pre-pack epoxyhars is gemaakt, is er nu weinig verspilling van hars omdat hars in de vorm van een vloeistof niet wordt gebruikt. Zodoende geeft de onderhavige uitvinding een aanzienlijke kostenbesparing. Het bedekkingselement dat als een deksel voor de matrijs kan functioneren geeft de onderhavige uitvinding het voordeel dat de matrijs bijna helemaal dicht kan worden gemaakt, waardoor paneelvormende omstandigheden zijn geoptimaliseerd en harsverspilling tot een minimum wordt gebracht.

Volgens een derde aspect van de onderhavige uitvinding is een werkwijze voor het opbouwen van een carrosserie verschaft, omvattende het aan elkaar bevestigen van ten minste twee panelen die in een matrijs gemaakt kunnen worden door bij voorkeur het aanbrengen van lijm aan ten minste één uitsteeksel van een eerste paneel waarna dit eerste uitsteeksel bij voorkeur aan een tweede uitsteeksel van een tweede paneel op koppelbare wijze is bevestigd, waarna de samenbevestigde panelen bij voorkeur aan een voertuig zijn aangebracht.

Aldus is een lichtgewicht, in de buurt van ongeveer 200 kg., aantrekkelijke carrosserieopbouw verschaft die wordt gevormd door panelen die een dichtheid van ongeveer 2 tot ongeveer 4 mm hebben, waarbij de carrosserie een zeer goede slagvastheid en een zeer goede stevigheid heeft, welke gemakkelijk in elkaar kan worden gezet zonder het innemen van een grote werkruimte.

Uitvoeringsvormen van de uitvinding zullen nu worden beschreven als voorbeeld en met verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen, waarin:

Figuur 1 een aanzicht is van een voertuig voorzien van een voorkeursuitvoeringsvorm van het voertuigcarrosserie volgens de onderhavige uitvinding. Figuur 2 een uit elkaar getrokken aanzicht in perspectief van de voertuigcarrosserie uit figuur 1. Figuur 3 een bovenaanzicht in dwarsdoorsnede van de zijpanelen 6, 8 en 10 uit figuur 2, bij het aan elkaar voegen daarvan, figuur 4 toont een zijaanzicht dat naar de binnenwand van de voertuigcarrosserie uit figuur 3. Figuur 5-9 tonen verdere uitvoeringsvormen van volgens de uitvinding, alle van boven gezien en in dwarsdoorsnede. Figuur 10 toont een weggebroken aanzicht in perspectief van de matrijs volgens de uitvinding.

In figuur 1 wordt een voertuigcarrosserie 1 getoond, omvattende een zich over de voertuigcabine 4 heen uitstrekkende voorsectie 6, zijpanelen waarvan drie zijpanelen 6, 8 en 10 zichtbaar zijn, en een achtersectie 12 die is voorzien van een spoiler 14.

Het uit elkaar getrokken aanzicht in perspectief van figuur 2 toont op welke wijze de respectieve panelen 6, 8 en 10 uit figuur 1 en secties 2, 12 aan elkaar worden gevoegd voor het vormen van de voertuigopbouw 1 uit figuur 1. Opgemerkt wordt dat een achterdeur en drie zijpanelen niet zichtbaar zijn. De zijpanelen 6, 8 en 10 worden aan elkaar gevoegd op het aan elkaar laten aangrijpen van de panelen en het aan elkaar vastlijmen daarvan. Paneel 6 vertoont een stel contouren 24 die een serie gleuven en uitsteeksels vormen, die zich van de bovenzijde naar de onderzijde ter rechterzijde daarvan uitstrekken. Paneel 8 is uitgerust met een niet getoonde sectie die aangrijpt op de contouren 24 van paneel 6 teneinde de twee panelen aan elkaar te voegen. Paneel 8 en 10 en paneel 10 en achtersec-tie 12 worden aan elkaar gevoegd op dezelfde wijze als de voorsectie 2 en paneel 6. De bovenrand van de zijpanelen 6, 8 en 10 zijn gekromd teneinde de dakpanelen 16, 28, 20 en 22 te laten aangrijpen om de voorsectie 2, de zijpanelen 6, 8, 10 resp. achterpaneel 12. De daksecties 16, 18, 20 hebben aan één zijde een gleuf (bijv. gleuf 25 van paneel 18) en aan de andere zijde een uitsteeksel (bijv. uitsteeksel 26 van kanaal 20). Te zien is dat contour 24 een gleuf 26 opneemt teneinde de panelen 18 en 20 aan elkaar te bevestigen. De dakpanelen 16 en 18, 20 en 22 worden aan elkaar gevoegd op dezelfde wijze als voorsectie 2 aan dakpaneel 16, om een glad dak te vormen. Als voorbeeld grijpt gleuf 25 aan op de gekromde contoursectie 28 van paneel 8 teneinde een dakpaneel 18 aan zijpaneel 8 te voegen. De voorsectie 2, dakpanelen 16, 20 en 22 worden resp. gevoegd aan zijpanelen 6, 8 en 10 en de aan achtersectie 12 op dezelfde wijze. Zijpaneel 6 is gedeeltelijk weggebroken om isolatiemateriaal 30 te laten zien.

Figuur 3 toont panelen 6, 8 en 10 uit figuur 1 en 2 die aan elkaar zijn bevestigd. Contour 24 van paneel 6 (fig. 2) is getoond in figuur 3 in de vorm van een enigszins uitgerekte dubbele ü. Paneel 8 is aan paneel 6 gevoegd door een uitsteeksel 32, L-vormig in dwarsdoorsnede, dat in een eerste opneemsectie 34 van uitgestrekte dubbele ü van paneel 6 grijpt. Een tweede opneemsectie 36 van de uitgerekte dubbele U, neemt een binnenste wandpaneel 38 op dezelfde wijze op. Tussen de U-vormen 40, 42 van de uitgerekte dubbele U, is een versterkingssectie 44 bevestigd aan paneel 6. Dit versterkinasdeel is uitoerust met aaten 46. waarvan er één zichtbaar is. Deze gaten worden gebruikt voor het aanbrengen van monteerelementen in de voertuigcarrosserie. Het einddeel 48 van de dubbele ü van paneel 6 ligt in één vlak met het binnenoppervlak van paneel 8 waaraan het is vastgelijmd. Paneel 8 is op dezelfde wijze bevestigd aan paneel 10, waarbij het binnenste wandpaneel 5 in dwarsdoorsnede L-vormige uitsteeksels 52, 54 heeft, die in opneemsecties 56 en 58 van paneel 6 resp. 8 passen.

Figuur 4 toont voorts schroeven 60 die worden gebruikt om de versterkingssectie 44 aan paneel vast te schroeven.

In figuur 5 heeft een eerste paneel 62 een contour 64 in de vorm van een W, waarvan één deel kleiner is dan het andere. Paneel 66 is bevestigd aan paneel 62 via uitsteeksels 68 die in dwarsdoorsnede L-vormig zijn, die in de opneemsectie 60 van de contour 64 passen en daar stevig aan zijn vastgelijmd. Het in dwarsdoorsnede diepere tweede deel 72 van de contour 64 is voorzien van een vuldeel, bijvoorbeeld hout of aluminium, dat zich uitstrekt langs het binnenoppervlak daarvan. Dit vuldeel 74 wordt gebruikt voor het ondersteunen van schroeven die door het vlak 78 van het diepere deel 72 van de contour 74 in het vuldeel 74 kunnen worden geschroefd teneinde bijv. steunen aan de binnenzijde van de voertuigcarrosserie te bevestigen. De eindsectie 80 van paneel 72 strekt zich vlak uit tegen paneel 66 en is aan dit paneel 66 door lijming bevestigd.

Figuur 6 toont twee panelen 82 en 84, die aan elkaar zijn bevestigd op dezelfde wijze als panelen 66 en 62 uit figuur 5. Het belangrijkste verschil betreft het feit dat het tweede deel 86 van de contour 88 van paneel 82 ondieper is in dwarsdoorsnede dan die van paneel 62 en niet is voorzien van een vuldeel.

Figuur 7 toont twee panelen 92, 94 die aan elkaar zijn gevoegd. Paneel 92 heeft een in dwarsdoorsnede uitgerekte W contour 96, waarvan de diepere delen 98, 100 zijn uitgerust met vuldelen 102, 104 zoals in figuur 5. Een versterkingssectie 170, U-vormig in dwarsdoorsnede is vastgelijmd aan paneel 94 en in het diepere deel 98 van paneel 92, waarbij dit diepere deel 98 eveneens dient als een opneem-sectie. Deze uitvoeringsvorm biedt een vergrote slagvastheid en sterkte, en een groot aantal plaatsen aan de binnenzijde van de voertuigcarrosserie, waaraan steunen kunnen worden bevestigd.

Figuur 8 toont twee panelen 108 en 110 die in grote lijnen op dezelfde wijze als de panelen 92 en 94 zijn bevestigd, waarbij het belangrijkste verschil is, dat paneel 108 niet is voorzien van een uitgerekte W-contour, maar een U-contour 112 gezien in dwarsdoorsnede. Deze uitvoeringsvorm toont eveneens een versterkingssectie 114 voor hetzelfde doel als versterkingssectie 106 uit figuur 8.

Figuur 9 toont een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij paneel 114 is vastgezet aan paneel 116 via een in dwarsdoorsnede driehoekig uitsteeksel 118 van paneel 116, dat in een opneemsectie 120 van contour 113 van paneel 114 is gelijmd. Uitsteeksel 118 heeft de vorm van een hol trapezium in dwarsdoorsnede, waarbinnen vuldelen uit bijv. hout of aluminium aanwezig kan zijn. Een tweede sectie 117 via contour 113 is eveneens voorzien van een vuldeel 119.

De eindsectie 124 van paneel 116 ligt in één vlak met paneel 114 mits daaraan vastgelijmd.

Bij het assembleren van de carrosserie, worden de panelen, bijvoorbeeld panelen 114 en 116 uit figuur 9 aan elkaar vastgelijmd. Tijdens het uitharden van de lijm, worden bij voorkeur schroeven 126 door de opneemsectie 122 van paneel 114 gelijmd, tot in vuldeel 122. Dit houdt de panelen op hun plaats tijdens het uitharden van de lijm.

Deze schroeven 126 kunnen worden verwijderd na het uitharden van de lijm.

Een matrijs 200 voor het maken van de matrijzen, getoond in figuur 10, omvat een deksel 202, voorzien van een drukpijp 204 die zich door het deksel 202 heen uitstrekt, een buigzaam vormdeel 210, een matrijsbasis 208 met de contour van een daarin te maken paneel zoals hierboven beschreven, verwarmingselementen 212 en vacuümkanalen 214.

Bij voorkeur wordt bij het vervaardigen van de panelen gebruik gemaakt van een gekoelde, in zijn geheel toegeleverde en gekoelde plaat van glasvezel met epoxyhars, die in de matrijs wordt gelegd. Vervolgens wordt onderdruk gecreëerd via vacuümkanalen 214 en wordt druk van bijv. 5 atm. uitgeoefend boven het vormorgaan 210 via drukpijp 204, en wordt de matrijsbasis met behulp van de verwarmingselementen tot bijv. ongeveer 100-120°C verwarmd.

Na enige tijd bijv. 5-10 minuten wordt de onderdruk en de overdruk weggenomen en kan het in zijn geheel gevormde paneel uit de matrijs worden genomen.

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de hierboven geïllustreerde en beschreven uitvoeringsvormen. Binnen de strekking van de navolgende conclusies zijn een groot aantal modificaties en variaties denkbaar.

Claims (24)

1. Voertuigcarrosserie, omvattende ten minste twee panelen, waarbij elk paneel ten minste gedeeltelijk van synthetisch materiaal is gemaakt en waarbij elk paneel verder bevestigingsmiddelen omvat, teneinde het eerste paneel aan het tweede paneel te bevestigen.

2. Carrosserie volgens conclusie 1, waarbij de bevestigingsmiddelen worden gevormd door ten minste één integraal met elk paneel aangebracht uitsteeksel.

3. Carrosserie volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij ten minste één van de uitsteeksels in hoofdzaak in dwarsdoorsnede U-vormig is.

4. Carrosserie volgens één der voorafgaande conclusies, waarbij ten minste één van de uitsteeksels een zodanige vorm heeft, teneinde met een in hoofdzaak in dwarsdoorsnede U-vormig uitsteeksel te koppelen.

5. Carrosserie volgens conclusie 4, waarbij de uitsteeksels zich in hoofdzaak van één zijde van een paneel tot een andere zijde van het paneel uitstrekken.

6. Carrosserie volgens conclusie 5, verder omvattende vastmakende middelen die dienen een eerste paneeluit-steeksel met een tweede in hoofdzaak U-vormig dwarsdoorsne-de-uitsteeksel van een tweede paneel vast te koppelen.

7. Carrosserie volgens conclusie 6, waarbij het vastmakende middel lijm is.

8. Carrosserie volgens één der voorafgaande conclusies, waarbij een derde paneeldeel aan dezelfde kant van een samen bevestigde eerste en tweede paneel bevestigd is, teneinde zo een spatie tussen de samen bevestigde eerste en tweede panelen en het derde paneel te geven.

9. Carrosserie volgens conclusie 8, waarbij de spatie in hoofdzaak met isolatiemateriaal is gevuld.

10. Carrosserie volgens één der voorafgaande conclusies, waarin een versterkingssectie op elk paneel aangebracht is.

11. Carrosserie volgens conclusie 10, waarbij de panelen van pre-pack epoxyhars zijn gemaakt.

12. Carrosserie volgens één der voorafgaande conclusies, waarbij de panelen in eenmaal worden gemaakt.

13. Samenstel van ten minste twee panelen die ten minste gedeeltelijk van synthetisch materiaal gemaakt zijn, waarbij de panelen in elkaar grijpende bevestigingsmiddelen omvatten, teneinde het eerste paneel aan het tweede paneel te bevestigen.

14. Matrijs voor het vormen van panelen voor een voertuigcarrosserie volgens conclusie 1 tot en met 12, waarbij de mal ten minste een matrijsdeel met de vorm van het te vormen paneel omvat.

15. Matrijs volgens conclusie 14, verder omvattende vacuümmiddelen teneinde het in hoofdzaak onderwerpen van het te vormen materiaal aan een vacuüm.

16. Matrijs volgens conclusies 14 of 15, verder omvattende drukmiddelen teneinde het te vormen materiaal onder druk te zetten.

17. Matrijs volgens conclusies 14, 15 of 16, verder omvattende verwarmingsmiddelen teneinde het te vormen materiaal te verwarmen.

18. Matrijs volgens één der conclusies 14 tot en met 17, verder omvattende ten minste een tweede vormorgaan.

19. Matrijs volgens conclusie 18, waarbij het tweede vormorgaan in hoofdzaak flexibel is.

20. Matrijs volgens één der conclusies 14 tot en met 19, waarbij het matrijsdeel, vacuümmiddelen en verwarmingsmiddelen aan een eerste matrijsgedeelte aangebracht zijn.

21. Matrijs volgens conclusie 20, omvattende een bedekkingselement van een zodanige vorm, teneinde het flexibele vormorgaan en het te vormen materiaal tussen het bedekkingselement en het eerste matrijsgedeelte in hoofdzaak in te sluiten.

22. Matrijs volgens conclusie 21, waarbij het afdekkingselement in hoofdzaak het flexibele tweede paneel-profiel tussen het bedekkingselement en het eerste matrijsgedeelte insluit op zodanige wijze teneinde een toegang tussen het flexibele tweede paneelprofiel en het eerste matrijsgedeelte te vormen.

23. Matrijs volgens één der conclusies 14 tot en met 22, waarbij de vacuümmiddelen door ten minste één kanaal worden gevormd dat zich door het eerste matrijsgedeelte uitstrekt teneinde met een vacuümaanvoer te worden gekoppeld.

24. Werkwijze voor het opbouwen van een Carrosserie, omvattende het aan elkaar bevestigen van ten minste twee panelen, volgens één der conclusies 1 tot en met 12 die gemaakt werden in een matrijs, volgens één der conclusies 13 tot en met 24, waarbij lijm aan ten minste één uitsteeksel van een eerste paneel aangebracht wordt, waarbij dit eerste uitsteeksel aan een tweede uitsteeksel van een tweede paneel op koppelbare wijze is bevestigd, waarna de samenbevestigde panelen aan een voertuig zijn aangebracht.