ITTO980743A1

ITTO980743A1 - Procedimento per la realizzazione di volanti, in particolare volanti rivestiti in materiale pregiato, e volanti realizzati con tale proce-

Info

Publication number: ITTO980743A1
Application number: IT98TO000743A
Authority: IT
Inventors: Luigi Cavalli
Original assignee: Cavalli S R L
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1998-09-03
Publication date: 2000-03-03
Also published as: ITTO980743A0; EP0985590B1; IT1303558B1; EP0985590A3; JP2000118413A; DE69909199D1; EP0985590A2; DE69909199T2; US6524515B1; ES2202976T3

Description

D E S C R I Z I O N E

di Brevetto per Invenzione Industriale,

La presente invenzione si riferisce ad un nuovo procedimento per la realizzazione di volanti per veicoli, particolarmente indicato per realizzare volanti rivestiti in materiale pregiato, per esempio in radica; l’invenzione si estende ai volanti realizzati con tale procedimento.

Sono noti, in campo automobilistico, diversi tipi di volanti in legno, realizzati con specifici procedimenti: in particolare, è noto realizzare anelli in legno laminato e sagomato, eventualmente impiallacciato con radica, che vengono disposti su una struttura di supporto del volante: i volanti realizzati in questo modo, pur risultando relativamente economici, non sono però del tutto soddisfacenti dal punto di vista estetico e non consentono, in generale, l’impiego del medesimo tipo di legno usato per altri componenti interni del veicolo (per esempio pannelli delle porte, plancia, eccetera). È noto anche rivestire uno strato di materiale polimerico (tìpicamente poliuretano) deH’armatura del volante con uno o più strati di impiallacci di radica: questo procediménto, pur consentendo di conseguire un effetto estetico soddisfacente, risulta tuttavia relativamente costoso.

Anche ulteriori procedimenti noti per realizzare volanti in legno o con effetto a vista tipo legno risultano o relativamente costosi, oppure non pienamente soddisfacenti dal punto di vista estetico.

E uno scopo della presente invenzione quello di fornire un procedimento per realizzare volanti per veicoli che, a differenza dei procedimenti noti sopra ricordati, consenta di ottenere effetti estetici pienamente soddisfacenti, consentendo in particolare di ottenere un effetto uniforme con gli interni del veicolo, risultando al contempo di semplice ed economica attuazione.

Tale scopo è raggiunto dalla presente invenzione, in quanto essa è relativa ad un procedimento per la realizzazione di volanti per veicoli, in particolare volanti rivestiti in materiale pregiato, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di:

- realizzare un’armatura di supporto di un volante, provvista di almeno uno strato esterno di rivestimento realizzato in un materiale polimerico di densità prefissata; - realizzare almeno una coppia di semi-gusci preformati curvilinei, aventi forma e dimensioni tali da essere calzati da bande opposte attorno ad un tratto prefissato di detta armatura, affacciati uno all’altro a costituire un guscio tubolare sostanzialmente continuo di copertura di detto tratto di armatura;

- avvolgere su detto tratto di armatura, al di sopra di detto suo strato esterno di rivestimento, almeno uno strato di tessuto, impregnato con una resina polimerica; - applicare su detto almeno uno strato di tessuto impregnato detta almeno una coppia di semi-gusci preformati, per realizzare detto guscio tubolare sostanzialmente continuo di copertura di detto tratto di armatura;

- fare avvenire una reazione di polimerizzazione di detta resina polimerica per saldare detti semi-gusci preformati tra loro e, con interposizione di detto almeno uno strato di tessuto, con detto strato esterno di rivestimento di detta armatura.

Preferibilmente, detta fase di realizzare detta armatura di supporto di detto volante comprende a sua volta una fase di ricavare su detto strato esterno di rivestimento di detta armatura almeno una zona di scarico atta a consentire la dilatazione termica di detto materiale polimerico.

Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, essa è relativa ad un volante per un veicolo comprendente un’armatura di supporto di detto volante, provvista di almeno uno strato esterno di rivestimento realizzato in un materiale polimerico di densità prefissata, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre almeno una coppia di semi- gusci preformati curvilinei, calzati da bande opposte attorno ad almeno un corrispondente tratto prefissato di detta armatura, affacciati uno all’altro a costituire un guscio tubolare sostanzialmente continuo di copertura di detto tratto di armatura; almeno uno strato di tessuto, impregnato con una resina polimerica, essendo avvolto su detto tratto di armatura, al di sopra di detto strato esterno di rivestimento della stessa, ed essendo radialmente interposto tra detto strato esterno di rivestimento di detta armatura e detti semi-gusci preformati.

Preferibilmente, detta armatura di supporto di detto volante comprende, su detto suo strato esterno di rivestimento realizzato in materiale polimerico, almeno una zona di scarico atta a consentire la dilatazione termica di detto materiale polimerico.

Secondo l’invenzione, è dunque possibile realizzare, ad un costo relativamente contenuto, volanti per veicoli assolutamente funzionali e rivestiti in materiale pregiato, per esempio in vero legno, in particolare con lo stesso tipo di legno impiegato-per altri componenti interni del veicolo (pannelli delle porte, plancia, eccetera), con eccellenti effetti estetici.

La presenza dello strato in tessuto impregnato, interposto tra l’armatura di supporto in materiale polimerico (per esempio poliuretano) e i semi-gusci preformati (realizzati in materiale multistrato legno-resine polimeriche, con struttura tipo sandwich), assicura una buona adesione di questi ultimi all’ armatura, nonostante il ben noto problema di compatibilità chimica e la scarsa adesione naturale tra legno e poliuretano (o polimeri simili); inoltre, la zona di scarico prevista sullo strato esterno di rivestimento dell 'armatura consente la dilatazione termica del materiale polimerico di tale rivestimento senza che tale dilatazione agisca in senso radiale comprimendo i semi-gusci preformati applicati al di sopra del rivestimento stesso: in tal modo, si evita che le dilatazioni termiche dell’ armatura possano avere effetto sui semi-gusci provocandone deformazioni, disuniformità superficiali o addirittura il distacco.

L’invenzione viene ora ulteriormente descritta nel seguente esempio di attuazione non limitativo, con riferimento alla figure del disegno annesso, in cui: - la figura 1 è una vista parziale schematica di un volante secondo l’invenzione, in fase di realizzazione;

- la figura 2 è una vista in sezione trasversale del volante di figura 1, assemblato; - la figura 3 è una vista in sezione longitudinale di un dettaglio del volante di figura 1, assemblato.

Con riferimento alle figure da 1 a 3, è indicato nel suo complesso con 1 un volante per veicoli, in particolare per un’autovettura: il volante 1 comprende un’armatura 2 di supporto, sagomata in forma qualsiasi e provvista di almeno una razza 3 solidalmente collegata ad un piantone dello sterzo del veicolo (non illustrato per semplicità): per semplicità, nel seguito si farà riferimento solamente un tratto 4 dell’ armatura 2, illustrato in particolare in figura 1 e posto in corrispondenza della razza 3 : si intende che è la descrizione che segue si applica comunque a ciascuno di una pluralità di tratti in cui può essere suddivisa l’armatura 2, oppure all’intera estensione del volante 1.

L’armatura 2 comprende a sua volta un’anima metallica 5 attorno alla quale è disposto uno strato esterno di rivestimento 6, realizzato in un materiale polimerico di densità prefissata, per esempio poliuretano a basso grado di espansione.

Secondo l’invenzione, lo strato esterno di rivestimento 6 dell 'armatura 2 è provvisto di almeno una zona di scarico 7 atta a consentire la dilatazione termica del materiale polimerico con cui è realizzato lo stesso strato esterno di rivestimento 6: nella fattispecie, sullo strato esterno di rivestimento 6 è ricavata una coppia di scanalature circonferenziali 7 diametralmente opposte, disposte per l intera estensione longitudinale del tratto 4 di armatura 2, fino ad una zona di attacco 8 alla razza 3.

Almeno uno strato 9 di tessuto 10, impregnato con una resina polimerica, è avvolto sul tratto 4 di armatura 2, al di sopra dello strato esterno di rivestimento 6 della stessa: efficacemente, ma non necessariamente, può essere impiegata una garza di vetro di reperibilità commerciale, impregnata con una resina epossidica.

Al di sopra dello strato 9 di tessuto 10 impregnato è disposta una coppia di semi-gusci 11, 12 preformati curvilinei, calzati da bande opposte attorno al tratto 4 di armatura 2 e affacciati uno all’altro a costituire un guscio tubolare 13 sostanzialmente continuo di copertura dello stesso tratto 4 di armatura 2: lo strato 9 di tessuto 10 impregnato risulta dunque radialmente interposto tra lo strato esterno di rivestimento 6 dell’armatura 2 e i semi-gusci 11, 12 preformati. I semigusci 11, 12 costituiscono due metà simmetriche del guscio tubolare 13, separate in senso longitudinale e accoppiate lungo rispettivi bordi di estremità 14, 15 degli stessi semi-gusci 11, 12 a costituire, appunto, il guscio tubolare 13 continuo, nella fattispecie conformato ad arco di circonferenza, al cui interno è alloggiata Tannatura 2 del volante 1, in particolare il suo tratto 4. Rispettive superimi laterali interne 16, 17 dei semi-gusci 11, 12 sono sostanzialmente lisce ed uniformi, mentre rispettive superimi laterali esterne 18, 19 degli stessi possono essere sagomate in modo qualsiasi, in particolare per facilitare l’impugnatura del volante 1, presentando ad esempio una successione di rilievi 20 e impronte 21 (schematicamente illustrati in figura 1 sul semi-guscio 11).

I semi-gusci 11, 12 preformati sono realizzati con un materiale composito multistrato di tipo noto, comprendente in particolare uno strato interno di legno, almeno uno strato adesivo polimerico intermedio e uno strato superficiale esterno, in legno o meno, per esempio costituito da una impiallacciatura di radica.

Secondo la preferita forma di attuazione illustrata, i semi-gusci 11, 12 preformati sono provvisti, in corrispondenza di proprie rispettive estremità longitudinali 22, 23 disposte in corrispondenza della zona di attacco 8 alla razza 3, di rispettive sedi 24, 25 trasversali, definenti, quando i semi-gusci 11, 12 sono accoppiati tra loro a formare il guscio tubolare 13, una sede anulare continua 26 per l’aggraffaggio di un rivestimento superficiale 27, per esempio un rivestimento in pelle, disposto a vista sull’armatura 2 da banda opposta in senso circonferenziale agli stessi semi-gusci 11, 12, per esempio a copertura della zona di attacco 8 alla razza 3.

La superficie laterale esterna dei semi-gusci 11, 12 può chiaramente essere rifinita in qualsiasi modo noto, in particolare applicando uno strato di vernice 28.

Secondo la presente invenzione, il volante 1 sopra descritto viene realizzato con il procedimento seguente. Viene innanzitutto realizzata, in modo sostanzialmente noto, l armatura 2 di supporto del volante 1, comprendente l’anima metallica 5 e lo strato esterno di rivestimento 6 in materiale polimerico: su quest’ultimo viene inoltre ricavata, sempre con tecnologie note, la coppia di scanalature circonferenziali 7 diametralmente opposte precedentemente descritte, o altre equivalenti zone di scarico atte comunque a consentire la dilatazione termica del materiale polimerico dello strato esterno di rivestimento 6.

Vengono inoltre realizzati, a parte, i semi-gusci 11, 12 preformati curvilinei necessari alla copertura di ciascun tratto 4 in cui è suddivisa l’armatura 2, con forma e dimensioni opportune. In particolare, i semi-gusci 11, 12 vengono realizzati a partire da lastre di materiale composito multistrato del tipo precedentemente descritto, comprendente uno strato interno di legno e uno strato superficiale esterno in materiale pregiato (per esempio radica o fibra di carbonio), saldati tra loro con interposizione di uno o più strati adesivi di resine polimeriche (per esempio melaminiche): le lastre vengono inserite in appositi stampi sagomati per essere conformate nella forma dei semi-gusci 11, 12. A puro titolo indicativo, utilizzando un materiale multistrato dì partenza formato da uno strato interno di legno, tre strati di resina melaminica e uno strato superficiale esterno in impiallacciatura di radica per uno spessore complessivo di circa 2 mm, lo stampaggio può essere efficacemente effettuato in un tempo di circa 270 secondi a circa 120°C e con pressione di circa 100 bar. Chiaramente, i semi-gusci 11, 12 possono essere tagliati, fresati e comunque lavorati in qualsiasi modo noto.

Sull’armatura 2, al di sopra del suo strato esterno di rivestimento 6, viene quindi avvolto, per esempio con una macchina di bendatura, almeno uno strato 9 del tessuto 10, impregnato di resina polimerica: può essere utilizzato un tessuto 10 (per esempio garza di vetro) pre-impregnato prima di essere avvolto sullo strato esterno di rivestimento 6 del’armatura 2, oppure l’impregnazione può avvenire dopo lavvolgimento del tessuto stesso.

In ogni caso, al di sopra dello strato 9 di tessuto 10 impregnato vengono applicati i semi-gusci 11, 12 preformati, per realizzare il guscio tubolare 13 sostanzialmente continuo di copertura del tratto 4 di armatura 2: infine, viene fatta avvenire una reazione di polimerizzazione della resina polimerica con cui è impregnato il tessuto 10, in modo da saldare i semi-gusci 11, 12 tra loro e, con interposizione dello stesso strato 9 di tessuto 10, con lo strato esterno di rivestimento 6 dell’ armatura 2.

Preferibilmente, la fase in cui avviene la reazione di polimerizzazione della resina polimerica è effettuata in un ulteriore stampo riscaldato, per esempio in alluminio, in cui è inserita Tannatura 2 già provvista dei semi-gusci 11, 12 preformati: lo stampo è portato e mantenuto per un tempo prefissato ad una temperatura sufficiente a fare avvenire la reazione di polimerizzazione della resina polimerica di cui è impregnato il tessuto 10; le condizioni operative di questa fase, come è evidente al tecnico del ramo, dipendono dal tipo di resina polimerica impiegata: per esempio, utilizzando una resina epossidica la polimerizzazione può essere condotta mantenendo una temperatura di circa 65°C per un’ora. Durante questa fase, parte della resina polimerica con cui è impregnato il tessuto 10 penetra tra i bordi di estremità 14, 15 dei semi-gusci 11, 12 e ne realizza ini sostanza l incollaggio testa a testa: è chiaro comunque che un adesivo potrebbe invece essere direttamente applicato sui bordi di estremità 14, 15 dei semi-gusci 11, 12 per incollarli reciprocamente.

Opportunamente, inoltre, lo stampo è sagomato in modo da conferire una sagomatura prestabilita ad uno o entrambi i semi-gusci 11, 12, in particolare la successione di rilievi 20 e impronte 21. La presenza delle scanalature circonferenziali 7 consente al materiale polimerico dello strato di rivestimento esterno 6 di dilatarsi senza esercitare una spinta radiale diretta sui semi-gusci 11, 12, evitando così deformazioni indesiderate degli stessi semi-gusci 11, 12. Anche in uso, ulteriori dilatazioni del materiale polimerico dello strato di rivestimento esterno 6 vengono scaricate nelle scanalature 7 e non pregiudicano l’uniformità e l’adesione dei semi-gusci 11, 12.

Chiaramente, al termine del procedimento descritto possono essere previste le tradizionali operazioni di finitura superficiale del guscio tubolare 13 costituito dai semi-gusci 11, 12, tra cui, per esempio, smerigliatura, lucidatura e verniciatura, oltre all’applicazione del rivestimento 27, per esempio in pelle, di raccordo tra il guscio tubolare 13 e la zona di attacco 8 alla razza 3 che, come precedentemente illustrato, è consentito dalla presenza della sede anulare continua 26 di aggraffaggio.

Risulta infine chiaro che al volante e al procedimento per la sua realizzazione qui descritti possono essere apportate numerose modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Procedimento per la realizzazione di volanti per veicoli, in particolare volanti rivestiti in materiale pregiato, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: - realizzare un’armatura di supporto di un volante, provvista di almeno uno strato esterno di rivestimento realizzato in un materiale polimerico di densità prefissata; - realizzare almeno una coppia di semi-gusci preformati curvilinei, aventi forma e dimensioni tali da essere calzati da bande opposte attorno ad un tratto prefissato di detta armatura, affacciati imo all’ altro a costituire un guscio tubolare sostanzialmente continuo di copertura di detto tratto di armatura; - avvolgere su detto tratto di armatura, al di sopra di detto suo strato esterno di rivestimento, almeno uno strato di tessuto, impregnato con una resina polimerica; - applicare su detto almeno uno strato di tessuto impregnato detta almeno una coppia di semi-gusci preformati, per realizzare detto guscio tubolare sostanzialmente continuo di copertura di detto tratto di armatura; - fare avvenire una reazione di polimerizzazione di detta resina polimerica per saldare detti semi-gusci preformati tra loro e, con interposizione di detto almeno uno strato di tessuto, con detto strato esterno di rivestimento di detta armatura.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta fase di realizzare detta armatura di supporto di detto volante comprende a sua volta una fase di ricavare su detto strato esterno di rivestimento di detta armatura almeno una zona di scarico atta a consentire la dilatazione termica di detto materiale polimerico.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta fase in cui avviene detta reazione di polimerizzazione di detta resina polimerica è effettuata in uno stampo riscaldato, in cui è inserita detta armatura provvista di detta almeno una coppia di semi-gusci preformati; detto stampo essendo inoltre sagomato in modo da conferire una sagomatura prestabilita a detti semi-gusci preformati.
4. Procedimento secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che, in detta fase di realizzare detta armatura di supporto di detto volante, viene ricavata su detto strato esterno di rivestimento di detta armatura una coppia di scanalature circonferenziali diametralmente opposte che si estendono in senso longitudinale sostanzialmente per l’intera estensione di detto tratto di armatura.
5. Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti semi-gusci preformati sono realizzati con un materiale composito multistrato comprendente uno strato interno di legno, almeno uno strato adesivo polimerico e uno strato superficiale esterno in materiale pregiato, per esempio costituito da una impiallacciatura di radica.
6. Procedimento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti semi-gusci preformati vengono realizzati a partire da lastre piane di detto materiale composito multistrato, alle quali vengono applicate, all 'interno di stampi sagomati, pressioni e temperature prefissate per un tempo prestabilito.
7. Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto almeno uno strato di tessuto è realizzato con garza di vetro, pre-impregnata prima di essere avvolta su detto strato esterno di rivestimento di detta armatura oppure impregnata dopo l avvolgimento su detto strato esterno di rivestimento; detta resina polimerica con cui è impregnato detto almeno uno strato di tessuto essendo una resina epossidica.
8. Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta armatura di supporto del volante comprende un’anima metallica su cui è disposto detto strato esterno di rivestimento in materiale polimerico; detto materiale polimerico essendo poliuretano.
9. Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre una fase di finitura superficiale di detto guscio tubolare sostanzialmente continuo costituito da detti semi- gusci preformati.
10. Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti semi-gusci preformati sono provvisti, in corrispondenza di proprie rispettive estremità longitudinali, di sedi trasversali per l’aggraffaggio di un rivestimento superficiale, per esempio un rivestimento in pelle, disposto a vista su detta armatura.
11. Volante per un veicolo comprendente un’armatura di supporto di detto volante, provvista di almeno uno strato esterno di rivestimento realizzato in un materiale polimerico di densità prefissata, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre almeno una coppia di semi-gusci preformati curvilinei, calzati da bande opposte attorno ad almeno un corrispondente tratto prefissato di detta armatura, affacciati uno all’altro a costituire un guscio tubolare sostanzialmente continuo di copertura di detto' tratto di armatura; almeno uno strato di tessuto, impregnato con una resina polimerica, essendo avvolto su detto tratto di armatura, al di sopra di detto strato esterno di rivestimento della stessa, ed essendo radialmente interposto tra detto strato esterno di rivestimento di detta armatura e detti semi-gusci preformati.
12. Volante secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta armatura di supporto di detto volante comprende, su detto suo strato esterno di rivestimento realizzato in materiale polimerico, almeno una zona di scarico atta a consentire la dilatazione termica di detto materiale polimerico.
13. Volante secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta armatura di supporto di detto volante comprende, su detto suo strato esterno di rivestimento realizzato in materiale polimerico, una coppia di scanalature circonferenziali diametralmente opposte che si estendono in senso longitudinale sostanzialmente per l intera estensione di detto tratto di armatura.
14. Volante secondo una delle rivendicazioni da 11 a 13, caratterizzato dal fatto che detti semi-gusci preformati sono realizzati con un materiale composito multistrato comprendente uno strato interno di legno, almeno uno strato adesivo polimerico e uno strato superficiale esterno in materiale pregiato.
15. Volante secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto strato superficiale esterno è costituito da una impiallacciatura di radica.
16. Volante secondo ima delle rivendicazioni da 11 a 15, caratterizzato dal fatto che detto almeno uno strato di tessuto è realizzato con garza di vetro; detta resina polimerica con cui è impregnato detto almeno uno strato di tessuto essendo una resina epossidica.
17. Volante secondo una delle rivendicazioni da 11 a 16, caratterizzato dal fatto che detta armatura di supporto del volante comprende un’anima metallica su cui è disposto detto strato esterno di rivestimento in materiale polimerico; detto materiale polimerico essendo poliuretano.
18. Volante secondo una delle rivendicazioni da 11 a 17, caratterizzato dal fatto che detti semi-gusci preformati sono provvisti, in corrispondenza di proprie rispettive estremità longitudinali, di sedi trasversali per l’aggraffaggio di un rivestimento superficiale, per esempio un rivestimento in pelle.
19. Volante secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che dette rispettive estremità longitudinali di detti semi-gusci preformati sono disposte in corrispondenza di una zona di attacco di detto tratto dì armatura ad una razza di detto volante, dette rispettive sedi trasversali definendo, quando detti semi-gusci sono accoppiati tra loro a formare detto guscio tubolare, una sede anulare continua per laggraffaggio di detto rivestimento superficiale, disposto a vista su detta armatura da banda opposta in senso circonferenziale a detti semi-gusci, a copertura di detta zona di attacco.
20. Procedimento per la realizzazione di volanti per veicoli, in particolare volanti rivestiti in materiale pregiato, e volanti realizzati con tale procedimento, sostanzialmente come descritti ed illustrati con riferimento ai disegni annessi.