MXPA03007774A - Aparato y proceso para extruir un perfil en un encristalado y un encristalado que tiene un perfil extruido. - Google Patents
Aparato y proceso para extruir un perfil en un encristalado y un encristalado que tiene un perfil extruido.Info
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Abstract
Un aparato para extruir un perfil sobre un encristalado que comprende medios de conduccion sobre los cuales se instala una cabeza de extrusion (2) con una boquilla de extrusion (4) y medios para girar la boquilla (4) con relacion a los medios de conduccion. El aparato puede utilizarse en un proceso que comprende extruir el perfil a traves de la boquilla mientras se mueve por los medios de conduccion a lo largo del primer borde del encristalado, alrededor de una esquina del encristalado y a lo largo de un segundo borde del encristalado, siendo la boquilla (4) girada con relacion a los medios de conduccion a medida que se mueve alrededor de la esquina. El perfil extruido comprende una primera porcion de borde que se extiende a lo largo de un primer borde del encristalado, una porcion de esquina aguda que se extiende alrededor de una esquina aguada del encristalado y una segunda porcion de borde que se extiende a lo largo de una segunda region de borde del encristalado, siendo continuas las porciones del perfil.
Description
APARATO Y PROCESO PARA EXTRUIR UN PERFIL EN UN ENCRISTALADO Y UN ENCRISTALADO QUE TIENE UN PERFIL EXTRUIDO
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un aparato y proceso para extruir perfiles sobre encristalados y encristalados que tienen perfiles extruidos. ANTECEDENTES DE LA INVENCION Se conoce el proporcionar encristalados, en particular encristalados de vehículo con perfiles extruidos alrededor del margen de los encristalados. Los perfiles en los encristalados de vehículo actúan como herméticos a la intemperie y mejoran la apariencia de los encristalados cuando los encristalados se encuentran en posición en un cuerpo de vehículo. Los perfiles también pueden utilizarse para recibir y retener una perla de adhesivo utilizada para fijar el encristalado en su posición en el cuerpo del vehículo. El material utilizado para los perfiles extruidos comúnmente comprende un polímero adecuado, por ejemplo, poliuretano o un elastómero termoplástico . El proceso de extrusión convencional para extruir los perfiles de polímero sobre encristalados, usualmente incluye extruir el material polimérico a través de una boquilla de extrusión incorporada en una cabeza de extrusión, mientras la cabeza se conduce a lo largo de una trayectoria.
a lo largo de la cual se desea extruir el perfil . La cabeza de extrusión usualmente se conduce por un robot que se programa para seguir la trayectoria de extrusión. Desafortunadamente, existen desventajas asociadas con la extrusión convencional . Cuando se extruye un perfil en una curva, por ejemplo alrededor de una equina de un encristalado, existe una diferencia en la circunferencia entre el borde interno y externo del perfil . Como una consecuencia de esto, los perfiles extruidos pueden exhibir imperfecciones en las esquinas, un problema que es particularmente agudo con las esquinas agudas (i.e., esquinas que tienen un pequeño radio o amplitud) . El problema de extruir en una curva, especialmente alrededor de esquinas agudas, se ha abordado en la US 5 108 526. La US 5 108 526 describe un aparato de troquel de extrusión polimérica en donde el polímero se suministra a la cabeza del troquel por medio de al menos una línea de suministro. La(s) línea (s) de suministro suministra (n) el polímero bajo presión hacia al menos un canal de suministro, al menos uno de los cuales incluye medios para controlar el flujo del polímero a través de todo. Al utilizar los medios para controlar el flujo de polímero a través de un canal de suministro, puede controlarse el flujo del polímero a través de la porción interna o externa del orificio del troquel . En una esquina, el canal de suministro hacia la porción externa del troquel se controla para tener un flujo mayor de polímero que la porción interna, dando como resultado un perfil mejorado a extruirse . Sin embargo, existe un problema adicional en los perfiles de extrusión en las curvas, especialmente la extrusión alrededor de las esquinas agudas . Los robots comercraímente disponibles típicamente tienen seis ejes de movimiento que pueden ser insuficientes para permitir la extrusión precisa alrededor de las esquinas relativamente agudas. Así, puede ser difícil extruir un perfil que siga el borde del encristalado de manera precisa cuando el perfil se va a extruir alrededor de una esquina relativamente aguda. La US 5 316 829 describe extruir un perfil sobre un encristalado y después de la extrusión y en una etapa separada, completar el perfil con un componente complementario. Esto se realiza al utilizar un molde que descansa sobre el encristalado, conectando el molde al perfil e inyectando en el molde un material endurecible que se adhiere al polímero. La US 5 316 829 describe además que en donde un encristalado tiene una esquina en punta en donde es difícil extruir un perfil, es posible detener la extrusión en la esquina o si el perfil ya se ha producido, retirar el perfil después del endurecimiento y completarlo o repararlo al moldear la parte del perfil . Este procedimiento tiene las desventajas de que moldear las partes de esquina en una etapa separada complica la fabricación y es caro. Además, una esquina moldeada ya sea consistirá de un material diferente al del perfil extruido o consistirá del mismo material pero producido utilizando diferentes parámetros de proceso a los utilizados para producir el perfil extruido. Como una consecuencia, la porción de esquina y la porción extruida del perfil pueden tener diferentes propiedades del material incluyendo diferentes propiedades de adhesión. Por ejemplo, pueden exhibir diferente humectabilidad a los adhesivos y/o al agua {e.g., agua de lluvia) y pueden tener diferentes propiedades de envejecimiento. También, el iniciador utilizado para unir el material al vidrio puede degradarse por el calor generado por el moldeo o puede consistir de un material diferente y por lo tanto el valor de la adhesión puede ser diferente de el del perfil extruido. Tal diferencia en las propiedades de los materiales y/o propiedades de adhesión da como resultado que el encristalado perfilado sea menos confiable en uso y que en la interfaz entre la porción de esquina y la porción extruida sea visible como una costura en el perfil. Una costura en el perfil no es atractiva y, por lo tanto, indeseable en un producto comercial. SUMARIO DE LA INVENCIÓN Una finalidad de la presente invención es tratar el problema de extruir alrededor de las curvas, especialmente esquinas agudas y mitigar las desventajas asociadas con la técnica anterior. La presente invención de acuerdo con lo anterior proporciona, en un primer aspecto, un aparato para extruir un perfil sobre un encristalado, el aparato que comprende una cabeza de extrusión que tiene una boquilla de extrusión a través de la cual puede extruirse el perfil, estando instalada la cabeza de extrusión en un medio de conducción para mover la cabeza de extrusión, caracterizada por los medios de rotación instalados para girar la boquilla de extrusión con relación al medio de conducción. Esto es ventajoso debido a que al girar la boquilla con relación al medio de conducción permite a la cabeza de extrusión extruir alrededor de las esquinas, especialmente esquinas agudas. Así, un perfil continuo puede extruirse alrededor de las esquinas, lo cual tenderá a proporcionar una parte más confiable debido a que los perfiles de las esquinas se elaborarán del mismo material (extruxdas bajo condiciones de procesamiento muy similares) a al menos parte del resto del perfil. El medio de conducción usualmente comprenderá un robot . Si los medios de conducción comprenden un robot convencional con seis ejes de movimiento, los ejes de rotación independientes proporcionarán un séptimo eje de movimiento asociado con la cabeza de extrusión.
Normalmente, la cabeza de extrusión comprenderá una entrada para acoplar la cabeza a un suministro del material a extruirse . En tal caso, es ventajoso, si los medios de rotación se instalan para girar la boquilla" de extrusión con relación a la entrada, debido a que la entrada y el suministro de material (y/o una manguera de suministro de material acoplada a la entrada) no necesitan girar cuando la boquilla lo hace. La rotación con relación a la entrada puede lograrse si los medios de rotación comprenden un eje conectado a la boquilla en un extremo y se instalan giratoriamente a la porción de entrada de la cabeza de extrusión en el otro extremo . Preferentemente, los medios de rotación se instalan para girar la boquilla de extrusión alrededor de un eje que pasa a través del cuerpo de la cabeza de extrusión. Más preferentemente, los medios de rotación se instalan para girar la boquilla de extrusión alrededor de un eje que pasa a través de la boquilla de extrusión, más preferentemente a través del centro de la boquilla de extrusión. El aparato comprende además un motor para girar los medios de rotación. El motor se controlará preferentemente a través del controlador del robot (i.e. el programa y/o el procesador que controla el robot en si mismo) . Para mejorar el flujo del material a extruirse, el aparato puede comprender además medios de calentamiento para mantener el material a extruirse a una temperatura predeterminada . La parte del aparato que se mantiene más útilmente a una temperatura predeterminada es la boquilla de extrusión. Si se presenta, la entrada y/o el eje también pueden mantenerse a una temperatura predeterminada (que puede ser la misma o diferente a la temperatura de la boquilla) por los medios de calentamiento. La invención también proporciona una cabeza de extrusión para extruir un perfil sobre un encristalado, la cabeza de extrusión comprende una boquilla de extrusión a través de la cual puede extruirse el perfil, caracterizada por medios de rotación que forman parte de la cabeza de extrusión, estando instalados los medios de rotación para girar la boquilla de extrusión. La presente invención proporciona, en un segundo aspecto, un proceso para extruir un perfil sobre un encristalado que comprende, extruir el perfil a través de una boquilla de extrusión mientras la boquilla de extrusión se mueve por los medios de conducción a lo largo de una primera región de borde del encristalado alrededor de una región de esquina del encristalado y a lo largo de una segunda región de borde del encristalado, caracterizado por girar la boquilla de extrusión con relación a los medios de conducción a medida que la boquilla de extrusión se mueve alrededor de la región de esquina del encristalado. Esto es ventajoso debido a que el proceso proporcionará mediante esto un perfil continuo que tendrá substancialmente idénticas propiedades materiales en las porciones de esquina y borde del perfil y que mejorará mediante esto la confiabilidad del perfil . Los encristalado sobre los cuales se extruyen los perfiles pueden ser planos o curvos y es ventajoso si el perfil se extruye mientras la boquilla de extrusión se gira alrededor de un eje de rotación que se mantiene en una orientación substancialmente ortogonal (i.e.„ perpendicular) a la superficie del encristalado a medida que el perfil se extruye . Sin embargo, en algunas modalidades de la invención, el ángulo del eje de rotación puede variarse lejos de una orientación ortogonal a medida que la boquilla se mueve a lo largo de la trayectoria de extrusión. Esto es ventajoso debido a que la rotación de la boquilla alrededor del eje de rotación puede avanzar o retrasarse mediante esto antes de acercarse a una esquina, lo cual proporciona el control más fino sobre el perfil y puede permitir extruir aún esquinas más angostas. El ángulo del eje con respecto a la superficie del encristalado variará usualmente en el plano de la trayectoria de extrusión. Preferentemente, el proceso comprende además mantener el material a extruirse a una temperatura predeterminada antes de la extrusión. La temperatura predeterminada dependerá de las propiedades del material a extruirse y, usualmente, la temperatura predeterminada se encontrará en el rango de 30°C a 240°C. Por ejemplo, la temperatura predeterminada puede estar en el rango de 30°C a 140°C o en el rango de 140°C a 240°C. El material extruido por el proceso normalmente será un material de polímero, que comprende, por ejemplo, poliuretano (en cuyo caso el rango de la temperatura predeterminada se encuentra preferentemente en el rango de 30°C a 140°C) o un elastómero termoplástico (en cuyo caso el rango de la temperatura predeterminada se encuentra preferentemente en el rango de 140°C a 240°C) . Los polímeros termoplásticos especialmente adecuados son polímeros termoplásticos vulcanizados por ejemplo aquellos vendidos bajo el nombre comercial FORPREME. Los encristalados que tienen perfiles extruidos obtenibles por el proceso de la invención, tienen uso en construcciones, pero serán más frecuentemente utilizados en encristalados de vehículo. Los encristalados de vehículo incluyen parabrisas, ventana posterior (referida con frecuencia como luna trasera) , ventanas laterales o techo corredizo . De acuerdo con lo anterior, la presente invención proporciona, en un tercer aspecto, un encristalado que tiene un perfil extruido, comprendiendo el perfil extruido una primera porción de borde que se extiende a lo largo de una primera región de borde del encristalado, una porción de esquina aguda que se extiende alrededor de una región de esquina aguda del encristalado y una segunda porción de borde que se extiende a lo largo de una segunda región de borde del encristalado, caracterizado en que la primera porción de borde, la porción de esquina aguda y la segunda porción de borde son continuas . Un perfil continuo es ventajoso debido a que la primera porción de borde, la porción de esquina y la segunda porción de borde tendrán propiedades materiales substancialmente idénticas que mejoran la conflabilidad del perfil. Además, un perfil continuo no tendrá costuras entre las porciones de borde y la porción de esquina lo cual mejora la atractividad del perfil . La porción de esquina aguda del perfil usualmente tendrá un radio de 5 cm o por abajo, más usualmente de 3 cm o por abajo y más usualmente de 2 cm o por abajo. El perfil comprenderá usualmente un polímero, por ejemplo poliuretano o un elastomero termoplástico (especialmente un elastomero termoplástico vulcanizado) . BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS A manera de ilustración, las modalidades de la presente invención se describirán ahora en más detalle con referencia a los dibujos acompañantes en los cuales: La Figura 1 muestra una sección vertical a través de una cabeza de extrusión de acuerdo con la invención. Las Figuras 2a, 2b y 2c muestran esquemáticamente, en una vista en planta, un perfil de polímero siendo extruido sobre un encristalado por un proceso de acuerdo con la invención. La Figura 3 muestra una sección vertical a través de un perfil extruido de acuerdo con la invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Refiriéndose a la Figura 1, una cabeza de extrusión 2 comprende una jaula estructural 12 de puntales de soporte 14, una placa de soporte superior 16 y una placa de soporte inferior 18. La placa de soporte inferior 18 es hueca y contiene engranes (no mostrados) utilizados en el sistema de transmisión 20. Una porción de entrada 8 se instala en la jaula de soporte 12 (para claridad, no se muestra la instalación) y tiene una entrada 9 para acoplar la porción de entrada 8 de la cabeza 2 a un suministro del material a extruirse . El material se suministrará usualmente a la cabeza a través de la entrada 9 mediante una manguera (no mostrada) . Una flecha hueca 6 se acopla a la porción de entrada 8 por medio de una unión de rotación 10 que permite que la flecha, gire con relación a la porción de entrada 8, alrededor del eje de rotación A. En la modalidad ilustrada, el eje de rotación A coincide con el eje longitudinal de la boquilla 4 y la flecha 6. La flecha hueca 6 termina con una boquilla de extrusión 4 a través de la cual el perfil (no mostrado) puede extruirse. La instalación interna de la porción de entrada 8, la flecha 6 y la boquilla de extrusión 4 es tal que el material a extruirse, bajo presión, fluirá desde la porción de entrada 8 a través de la flecha 6 (ya sea estacionaria o giratoriamente con relación a la porción de entrada 8) a través de la boquilla de extrusión 4. La flecha hueca 6 se acopla mediante un sistema de transmisión 20 (parte del cual se oculta en la Figura 1 por la placa de soporte inferior 18) a un motor eléctrico 22 que conduce la rotación de la flecha 6 y la boquilla 4. La flecha 6 gira en un collar 24 en donde la flecha pasa a través de la placa de soporte inferior 18. Un amortiguador de pantógrafo 26 (que comprende un mecanismo de resorte no mostrado en la Figura 1) se acopla a la flecha 6 entre el collar 24 y la boquilla 4. El pantógrafo 26 se utiliza para mantener constante la presión de la boquilla 4 contra la superficie del vidrio y mantener así la distancia constante entre la boquilla y la superficie del vidrio, independientemente de cualquier imperfección {e.g., ondulaciones) del borde del vidrio. Las áreas de la cabeza de extrusión 2 que estarán en contacto con el material a extruirse, especialmente la entrada 9, la porción de entrada 8, la flecha 6 y la boquilla 4 se termo-regulan por calentadores (no mostrados) capaces de mantener una temperatura predeterminada en el rango de temperatura ambiente hasta aproximadamente 300°C. Los otros componentes de la cabeza de extrusión 2 que no se calientan (y/o que pueden afectarse adversamente por el calor) se encontrarán usualmente aislados. La cabeza de extrusión 2 como se muestra en la Figura 1 se fija al reborde de instalación 28 de los brazos de operación de un robot . El robot se utiliza para conducir la cabeza de extrusión sobre la trayectoria de extrusión deseada. Los robots típicos comercialmente disponibles tienen seis ejes de rotación. La cabeza de extrusión 2 cuando se fija a un robot comercialmente disponible proporciona un séptimo e independiente eje de rotación (í.e., separado de otros ejes de rotación, por ejemplo, los ejes de rotación del robot) para mejorar la flexibilidad y control de la extrusión, especialmente alrededor de las esquinas agudas de los encristalados. Usualmente, el robot se utilizará para controlar la rotación de la boquilla 4 de la cabeza de extrusión 2 al poner en contacto el motor 22 con el robot (no mostrado .
Durante el proceso de extrusión utilizando la cabeza de extrusión 2, el eje A usualmente se mantendrá de manera substancialmente ortogonal a la superficie del encristalado. Sin embargo, puede ser ventajoso variara el ángulo entre el eje y la superficie (i.e., el eje de rotación independiente) del encristalado a fin de proporcionar control más fino sobre el perfil extruido . El proceso de extrusión de un perfil sobre un encristalado (que usualmente será vidrio ya sea plano o curvo) se muestra esquemáticamente en las Figuras 2a, 2b y 2c. Refiriéndose a la Figura 2a, una hoja de vidrio 30 propuesta como un encristalado de vehículo tiene la forma substancialmente de un trapecio (en la práctica, el encristalado 30 se doblará (i.e., curvado) y, en consecuencia tendrá bordes ligeramente curvos) . Una boquilla de extrusión 4 (para claridad sólo la boquilla de extrusión 4 de la cabeza de extrusión 2 se muestra en la Figura 2) se conduce a lo largo del borde inferior 32 de la hoja de vidrio 30 por un robot (no mostrado) . A medida que se conduce, un perfil de polímero 34 del elastómero termoplástico vulcanizado (obtenido de So.F. Tter Srl y suministrado bajo el nombre comercial FORPRENE) se extruye a lo largo del borde inferior 32 mediante la boquilla de extrusión 4 hasta que la boquilla 4 ha alcanzado la esquina 36 de la hoja de vidrio 30 (refiriéndose a la Figura 2b) .
En la esquina 36 de la hoja de vidrio 30, la boquilla de extrusión 4 se gira de manera que se orienta hacia una trayectoria de extrusión a lo largo del borde lateral derecho 38 de la hoja de vidrio 30. El robot conduce la boquilla de extrusión 4 y la boquilla 4 extruye el perfil de polímero 34 a lo largo del borde lateral derecho 38. Como se muestra en la Figura 2c, el perfil de polímero 34 se extruye de manera continua a partir de la boquilla de extrusión 4 mientras se conduce a lo largo del borde 32, alrededor de la esquina 36 y a lo largo del borde lateral derecho 38 de manera que se extruye un perfil continuo de polímero 34 a lo largo de estos bordes y alrededor de la esquina aguda 36. El perfil de polímero 34 será sin costuras alrededor de la esquina y de las porciones del perfil, antes, alrededor y después de la esquina que tendrán substancialmente las mismas propiedades materiales, incluyendo substancialmente las mismas propiedades de adhesió . Refiriéndose a la Figura 3, un perfil de polímero 40 extruido sobre el borde de un encristalado de vehículo 42, de vidrio doblado y templado, comprende una porción de reborde 44 que se proyecta sobre el borde del encristalado y una porción de separación 46 que se proyecta substancialmente de manera vertical desde la superficie del encristalado 42. Cuando el encristalado 42 se coloca en la abertura de un cuerpo de vehículo (no mostrado) , la porción de separación 46 se pretende que separe el encristalado 42 del cuerpo del vehículo . La porción de reborde 44 se pretende que haga contacto con una parte opuesta del cuerpo del vehículo y se doble alrededor del borde del encristalado 42 a fin de que al separar el encristalado eficientemente en la abertura proporcionada en el cuerpo del vehículo, forme un sello contra la intemperie mejorado y proteja el borde del encristalado 42. El perfil de polímero comprende un elastómero termoplástico vulcanizado pero alternativamente puede estar formado por extrusión utilizando cualquier otro material conocido por ser adecuado para extruir perfiles sobre encristalados, por ejemplo, poliuretano.
Claims (18)
- REIVINDICACIONES 1. Un aparto para extruir un perfil sobre un encristalado, comprendiendo el aparto una cabeza de extrusión que tiene una boquilla de extrusión a través de la cual puede extruirse el perfil, estando instalada la cabeza de extrusión sobre un medio de conducción para mover la cabeza de extrusión, caracterizada por un medio de rotación instalado para girar la boquilla de extrusión con relación al medio de conducción.
- 2. El aparato como se reivindica en la reivindicación 1, en donde el medio de conducción comprende un robot .
- 3. El aparato como se reivindica en la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en donde la cabeza de extrusión comprende además una entrada para acoplar la cabeza a un suministro del material a extruirse.
- 4. El aparato como se reivindica en la reivindicación 3, en donde los medios de rotación se instalan para girar la boquilla de extrusión con relación a la entrada .
- 5. El aparato como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los medios de rotación se instalan para girar la boquilla de extrusión alrededor de un eje que pasa a través del cuerpo de la cabeza de extrusión .
- 6. El aparato como se reivindica en la reivindicación 5, en donde los medios de rotación se instalan para girar la boquilla de extrusión alrededor de un e e que pasa a través de la boquilla de extrusión.
- 7. El aparato como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además medios de calentamiento para mantener el material a extruirse a una temperatura predeterminada.
- 8. Una cabeza de extrusión para extruir un perfil sobre un encristalado, comprendiendo la cabeza de extrusión una boquilla de extrusión a través de la cual puede extruirse el perfil, caracterizada por medios de rotación que forman parte de la cabeza de extrusión, estando instalados los medios de rotación para girar la boquilla de extrusión.
- 9. Un proceso para extruir un perfil sobre un encristalado, que comprende extruir el perfil a través de una boquilla de extrusión mientras la boquilla de extrusión se mueve por los medios de conducción a lo largo de una primera región de borde del encristalado, alrededor de una región de esquina del encristalado y a lo largo de una segunda región de borde del encristalado, caracterizado por girar la boquilla de extrusión con relación a los medios de conducción a medida que la boquilla de extrusión se mueve alrededor de la región de esquina del encristalado.
- 10. Un proceso como se reivindica en la reivindicación 9, en donde la boquilla de extrusión se gira alrededor de un eje de rotación que se mantiene en una orientación substancialmente ortogonal a la superficie del encristalado a mediada que el perfil se extruye.
- 11. Un proceso como se reivindica en la reivindicación 9 o la reivindicación 10, que comprende además mantener el material a extruirse a una temperatura predeterminada antes de la extrusión.
- 12. Un proceso como el reivindica en la reivindicación 11, en donde la temperatura predeterminada se encuentra en el rango de 30°C a 240°C.
- 13. Un proceso como se reivindica en la reivindicación 12, en donde la temperatura predeterminada se encuentra en el rango de 30°C a 140°C 1 . Un proceso como se reivindica en la reivindicación 12, en donde la temperatura predeterminada se encuentra en el rango de 140°C a 240 °C. 15. Un proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 1 , en donde el material a extruirse comprende poliuretano o un elastómero termoplástico . 16. Un encristalado que tiene un perfil extruido, comprendiendo el perfil extruido una primera porción de borde que se extiende a lo largo de una primera región de borde del encristalado, 'una porción de esquina aguda que se extiende alrededor de una región de esquina aguda del encristalado y una segunda porción de borde que se extiende a lo largo de una segunda región de borde del encristalado, caracterizado en que la primera porción de borde, la porción de esquina aguda y la segunda porción de borde son continuas. 17. Un encristalado como se reivindica en la reivindicación 16, en donde la porción de esquina aguda del perfil tiene un radio de 5 cm o por abajo. 18. Un encristalado como se reivindica en la reivindicación 16 o la reivindicación 17, en donde el polímero comprende poliuretano o elastomero termoplástico .
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