NO891310L - Fremstilling av fugemasse med lukket cellestruktur, saerlig for bilkarosserier. - Google Patents

Description

Karosseriforbindelser og skjøter i biler blir ofte tettet av polymere kompositt-tetningsmasser, vanligvis bygget opp av vinylplastisol eller harpiks. Så og si enhver sveiset forbindelse i et bilkarosseri krever at forbindelsen etterpå tildekkes med et tetningsmateriale, enten før eller etter at karosseriet er overflatebehandlet med grunning og lakkering. Slike skjøttetninger er kritiske siden de tjener til beskyttelse mot fuktighet, støv og vind- og veistøy, mellom om-givelsene og. bilens kupé. Tetningene hindrer også vanninntreng-ning og beskytter mot korrosjon. Utilstrekkelige tetninger vil følgelig føre til kvalitetsproblemer og kunne medføre kostbare garantireparasjoner for fabrikanten.

Gjengse handelstilgjengelige tetnings- og fugemasser for særlig bilindustrien legges på i tettende lengder for total tildekning av en sveisesøm eller en karosseriforbindelse, og det legges på så mye masse at karosseriet tildekkes tilstrekkelig uten at for mye overskytende masse forstyrrer den endelige "finish", blir synlig gjennom polstringen av kupéen eller på annen måte volder ulemper. Nyere utvikling har gitt forbedrede metoder og apparater for påføring av tetningsmasse på et bilkarosseris sveisesømmer slik at disse effektivt tildekkes uten overskytende materiale, og i den anledning skal vises til det amerikanske patentskrift US-PS 4 682 711 (søke-rens) som nettopp angår slike forbedrede metoder og tilhørende apparater.

Det søkes imidlertid fortsatt etter ytterligere for-bedringer innenfor karosseribeskyttelse og fugetetning, særlig for bilindustrien, og det tilstrebes kostnadsreduserende metoder og rimeligere materialer, bedre fugefyllingsegenskaper, større klebevirkning og øket sprekkpenetrering.

Foreliggende oppfinnelse er viet en fremgangsmåte og et apparat for påføring av en fugemasse med lukket cellestruktur, særlig for anvendelse på (i) et bilkarosseri. Spesielle automotive chassistetnings-strukturer lanseres også. Fremgangsmåten omfatter tilførsel av en bestemt mengde flytende og tettende skum med lukkede celler inn i karosseriets skjøt eller søm slik at dette fugeskum danner en varig tetning ved direkte påføring på stedet uten søl eller spruting. Det dannes et stort antall små og lukkede celler med innesluttet gass i en homogen masse etterhvert som tetningsmaterialet får sin endelige skumform.

En rekke fordeler fremkommer når oppfinnelsens prin-sipper følges: En betydelig reduksjon av det medgåtte materiale oppnås ved oppfinnelsens fremgangsmåte og apparat, uten dermed å redusere fugemassens effektivitet. En vektreduksjon på flere kilo kan også oppnås pr. kjøretøy, og denne vektreduksjon kan gjøre direkte utslag på brennstofforbruket. Et redusert mate-rialbehov gir også kostnadsbesparelser, og man antar at produk-sjonskostnadene kan reduseres med flere titalls kroner pr. produsert bil. Bedre fugefyllegenskaper oppnås med den lukkede cellestruktur i form av et slikt fugeskum, siden skumdannelse på stedet muliggjør en viss ekspansjon ved herdingen slik at sømmen eller skjøten fylles og gjennomtrenges mer effektivt. Videre kan herdbar plastisol eller elastomere komposittfuge-masser også skummes og herdes samtidig med herdeprosessen i ovn for grunning og eventuelt lakkering, og i tillegg gir den foreliggende skummetode en fugeoppbygging som lett tillater grunning og lakkpåføring ved at fugemassen har glatt overflate. Endelig har oppfinnelsens skumfugemasse lavere viskositet når massen dannes av en polymerforbindelse, hvorved bil-karosseriets skjøter og fuger også lettere kan fylles.

De fordeler som er nevnt ovenfor og andre, i forhold til den kjente teknikk, og som oppnås med oppfinnelsens fremgangsmåte og apparat, gir en klar forbedring av parametre som fremkommer i de gjeldende spesifikasjoner for en rekke bil-fabrikanter. Det har nemlig vært slik at det før den foreliggende oppfinnelse ble lansert forelå spesifikasjoner for bil-karosseriers fugemasse hvor det måtte tas forbehold om til-feldig innslipp av luft i massen. Luft forårsaket spruting og "spytting" ved påføringen, og resultatet kunne ofte være mindre perfekte fugetetninger. Av denne grunn ble det iverksatt tiltak for å hindre dannelsen av åpninger hvor luft kunne slippe inn eller luftlommer i massen, nettopp av frykt for å fremstille mislykkede og uakseptable tetninger. Slike feil kunne slippe støv, fuktighet og støy inn i kupéen, og det kunne også oppstå fare for at bilfabrikanten ble forelagt flere og kanskje større garantikrav som kunne føres tilbake til fabrikasjonsfeil. Bilfabrikantenes trykte spesifikasjoner krevet altså glatte og jevne tetninger, frie for luftlommer og bobler, siden slike ville være ødeleggende for evnen til å tette karosseriforbindelsene mot vann, støv og luftinnslipp. De detaljerte spesifikasjoner omfattet også den videre be-arbeiding såsom påføring av grunning og lakk, den glatte overflate, innholdet av faste stoffer, utseende, egenskaper for etterherdingen i ovn, korrosjonsbestandighet og andre faktorer. Før den foreliggende oppfinnelse fokuserte spesifikasjonene på fabrikantens krav om at et tetningsmateriale og den behand-lede sveisesøm eller skjøt måtte være en fast og homogen masse. På denne bakgrunn ble det, i kontrast til samtlige av de krav som forelå hos bilfabrikantene og i kontrast til den forståelse fagpersonell i bransjen hadde for disse problemer,

lansert den idé at en fugemasse for tetning i eller på et bilkarosseri likevel kunne være meget tilfredsstillende med en lukket cellestruktur i form av en skummasse hvor hver celle inneholdt en gass, og hvor denne fugemasse samtidig kunne gi alle de fordeler som er nevnt ovenfor.

Oppfinnelsens fremgangsmåte for fylling av karosseri-skjøter omfatter tilførsel av en bestemt mengde flytende tetningsmateriale fra et hovedreservoar og til karosserifugen,

og dannelse av en lengde av tetningsmateriale i fugen, idet materialet har en skumoppbygging med et stort antall lukkede

celler som inneholder gass. Skummets mange og små celler dannes ganske homogent på stedet.i karosserisømmen eller skjøten.

På denne måte hindres fuktighetsinntrengning, støv og støy, og videre danner den lukkede cellestruktur i en foretrukket form en elastisk eller elastomer masse som i enda større grad tet-ter fugen effektivt og gir beskyttelse mot vibrasjoner og

) støyisolasjon overfor både vei- og vindstøy. Det flytende tii-satsmiddel som kan oppskummes slik at det dannes en skum-struktur med lukkede celler kan fortrinnsvis omfatte polymermaterialer av termoplastisk, termoherdende eller plastisol-polymeris^^ Videre kan organosole flytende tetningskomposit-1 ter benyttes. Vinylplastisol eller polymerkompositter på harpiksbasis benyttes nå i stor utstrekning i bilindustrien for å danne kompakte fugemasser. Vinylplastisoltetningene har vanligvis lav smeltetemperatur, tiksotropiske og fleksible egenskaper for påføring på katodiske elektrobelagte metall-

overflater,og slike materialer har derfor blitt anbefalt med det tilleggskrav at det ikke skal foreligge noe tegn til inne-lukket luft observert utenfra eller i et prøvekutt tatt før eller etter herdingen av den dannede tetningsfuge.

En foretrukket form av det apparat som er egnet til

å forme og påføre slike fugemasser på et bilkarosseri og hvor fugemassen danner en lukket cellestruktur, omfatter en pumpe i en prosesslinje for det polymere tetningsmateriale, på inntakssiden av en separat lavenergiblander for iblanding av gass i tetningsmaterialet. Pumpen er innrettet for å presse polymermaterialet under trykk fra en større beholder for det flytende tetningsmateriale og gjennom lavenergiblanderen. I blanderen føres en gass inn for oppløsning i polymertetningsmaterialet, og gassen holdes oppløst i dette i blanderen for så å føres ut som en blanding av polymermateriale og gassoppløsning under atmosfærisk trykk, for den endelige forming av fugemassen. I en annen foretrukket utførelsesform omfatter apparatet måle-utrustning for å måle gjennomstrømmingen av skumdannende materiale gjennom en rekke trekkdyser, slik at det oppnås en jevn skummaterialstrøm fra samtlige dyser, ved at reguleringsventi-ler styrer strømmen slik at denne gjøres uavhengig av trykk-endringene som kan oppstå i skumtetningsmaterialet når dette passerer et fordelingsgrenrør inn til dysene. En slik måle-utrustning er allerede kjent og bl.a. beskrevet i US-PS 4 682 711 (søkernes), idet dette patentskrift særlig angår et system for fordeling av viskøs tetningsmasse for dekning av en sveisesøm uten at det tilføres overskuddsmateriale. Dette patentskrifts beskrivelse og tegninger skal her tas med som referansemateriale. Videre angår US-søknad 036871 (9.4.87, søkernes egen) en fremgangsmåte og et apparat for skumming av høyviskositets polymermaterialer for skumdannelse av nettopp den foreliggende oppfinnelses fugemasse med lukket cellestruktur. Denne US-patentsøknad skal også her i sin helhet tas med som referansemateriale.

En foretrukket apparatform for forming av en fugemasse på et bilkarosseri, når massen er av den type som den foreliggende oppfinnelse angår, omfatter en lavenergiblander av skivetypen med en rekke kaskadeplasserte skiver på en drei-bar aksel opplagret inne i et hus som er innrettet for å motta gassen og polymertetningsmaterialet under trykk. Denne lav-energis skiveblander har form av et sirkelsylindrisk rør, og den roterbare aksels skyver står tilnærmet normalt på blanderens (og akselens) sentrale lengdeakse. Langs ytterkanten har skivene tenner med mellomliggende spalter, og tennene når hovedsakelig ut til husets innervegg slik at det mellom to og to tenner dannes et lukket rom. Husets innvendige boring danner altså et større kammer som er oppdelt i en rekke små kammere rundt hver av skivenes omkrets. Det polymermateriale som skal dannes som et skum og den gass som inngår i denne prosess, føres inn i henholdsvis væske- og gassfase i den ene ende av blanderens hus, og i den andre ende føres blandingen av polymer og gass ut, idet gassen foreligger i oppløst fase. Blandingen foregår ved at akselen med skivene roteres, og nærmere bestemt føres gassen under rotasjonen inn i polymermaterialet som et stort antall små bobler, idet polymermaterialet skjæres opp av hver enkelt skive og denne skives tenner og mellomliggende små omkretskammere, mens den gjennomsnittlige strømmingsbevegelse av polymermaterialet følger en tilnærmet laminær strømming som også bidrar til oppløsning av gassen i det flytende polymermateriale. Resultatet av blandeprosessen er at det polymerbaserte tetningsmateriale kommer til å romme oppløst gass, og denne blanding føres så ut under trykk til en fordelerinnretning som kan omfatte en dyse eller et doserings-rør som fører ut materialet under atmosfæriske trykk til bil-karosseriet for å danne en tettende fugemasse på eller i dette, i form av en skummasse med lukkede og gassfylte: celler. Oppfinnelsen skal nå gjennomgås i detalj med støtte i de tilhør-ende tegninger, hvor fig. 1 viser en skjematisk oversikt i blokkform av det system som hører til oppfinnelsens fremgangsmåte, fig. 2 viser et snitt i lengderetningen av den skiveblander som benyttes for utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte, fig. 3 viser et tverrsnitt av denne skiveblander, idet snittet er tatt der hvor pilene 3 - 3 på fig. 2 indikerer, og fig. 4A-D viser forskjellige typer skjøter eller forbindelser som kan tettes med oppfinnelsens fremgangsmåte og apparat, og disse figurer indikerer videre lukketrcellestrukturen i den patentsøkte fugemasse som den foreliggende oppfinnelse benytter.

Flytende komposittmaterialer egnet for tetning og som kan påføres i samsvar med oppfinnelsens fremgangsmåte omfatter polymerkomponenter som angitt ovenfor av termoplastisk, termoherdende plastisol- eller organisoltype.

Et "termoplastisk materiale" som benyttet og forstått av fagpersonell omfatter enhver type naturlig eller syntetisk termoplastisk polymer eller polymerkompositt. Et termoplastisk materiale er i normalfasen fast eller halvfast ved brukstempe-raturen og materialet smelter eller blir flytende ved oppvarming til en høyere temperatur. Ved nedkjøling går materialet så over i fast eller halvfast form igjen. I denne beskrivelse vil også uttrykket "termoplastisk varmsmelteadhesiv" brukes, evt. "varmsmelteklebemiddel", veikjent innenfor fagområdet, og slike materialer undergår de samme forandringer som nevnt ovenfor, nemlig flytendegjøring ved oppvarming og retur til sin mer eller mindre faste form ved avkjøling, idet denne form kan anta en ganske fast form, en mykere pastaform, eller en seigtflyt-ende form.

Et "termoherdende materiale" slik som dette uttrykk benyttes og forstås av fagpersonell, omfatter enhver form av naturlige eller syntetiske termoherdende polymer- eller polymer-komposittmaterialer. Termoherdende harpikser er ofte flytende i enkelte faser av en prosess hvor det inngår herding ved til-førsel av varme, katalysator eller andre kjemiske midler. Etter full herding blir de varmherdbare materialer tilnærmet ikke smeltbare eller løsbare, og disse materialer kan altså ikke flytendegjøres ved oppvarming.

Eksempler på termoplastiske materialer omfatter polymerer av ethylenisk umettede monomerer, såsom polyethylen, polypropylen, polybutylener, polystyrener, poly(a-methylstyren), polyvinylklorid, polyvinylacetat, polymethyl-methacrylat, poly-ethy1-acrylat, polyacrylonitril o.l., copolymerer av ethylenisk umettede monomerer såsom copolymerer av ethylen og propylen, ethylen og styren, og polyvinylacetat, styren og maleinsyre-anhydrid, styren og methyl-methacrylat, styren og ethylacrylat, styren og acrylonitril, methyl-methacrylat og ethylacrylat o.l., og polymerer og copolymerer av korresponderende diener såsom polybutadien, polyisopren og polykloropren. Eksempler på termoherdende materialer som er anvendbare i denne oppfinnelse om fatter syntetiske butyl- og isoprengummier, silikongummier som er herdbare ved romtemperatur, styrenbutadiengummi, ethylen-propylendiengummi, acrylonitril-styrenbutadiengummi o.l., mettede og umettede polyestere omfattende alkyder og andre polyestere, nylonmaterialer og andre polyamider, polyester-amider og polyurethaner, klorerte polyethere, harpikspolymerer, celluloseestere såsom celluloseacetatbutyrat o.l. Disse materialer kan ha viskositetsverdier som overstiger 1000 Pas.

Uttrykket "termoplastisk materiale" benyttes enkelte ganger i stedet for "varmsmelte","smelte", "varmsmeltbarttermo-plastisk materiale" eller "varmsmeltbart adhesiv". Det er under-forstått at samtlige disse materialer kjennetegnes av sin termoplastiske natur slik som angitt ovenfor. Eksempler på termoplastiske eller varmsmeltbare adhesivblandinger med markert forskjellig viskositet (som målt med Brookfields viskositets-måler) og som er anvendt i de konkrete eksempler som følger beskrivelsen, er konvensjonelle polyethylenbaserte klebemiddel-blandinger. Nok et eksempel på et termoplastisk materiale er et polyisobutylenbasert termoplastisk tetnings- og fugemateriale markedsført av Tremco, USA under varebetegnelsen Butyl Sealant JS-792, og dette materiale har en viskositet i området 740 Pas ved 190°C til 970 Pas ved 177°C. Et eksempel på et termoherdende materiale er det relativt høyviskositets polymermaterialet 732 RTV fra Dow Corning Company, USA, og dette er en varmherd-bar silikongummi som allerede herdes ved romtemperatur.

En annen klasse av flytende polymerblandinger og som kan benyttes sammen med oppfinnelsens apparat omfatter plastisoler eller organisoler. En plastisol er en suspensjon eller dispersjon av mindre partikler av et polymermateriale i en flytende mykner for dette. Et plastisolmateriale inneholder ingen flyktige tynnere eller løsningsmidler. Plastisoler inneholder derimot ofte stabilisatorer, fyllstoffer og pigmenter, men samtlige ingredienser har lav volatilitet under en prosess' syklus og under den endelige bruk. Som nevnt ovenfor benyttes vinylplastisoler i utstrakt grad som tetningsmasser innen bilindustrien og smeltes ved oppvarming, vanligvis samtidig med herdingen av påført grunner, maling eller lakk. Organisolene

— er

er nær beslektet med plastisolene og er dispersjon'' som foreligger utvidet med organiske flyktige midler som så fjernes

under oppvarming og smelting av polymermaterialet. Det mest vanlig benyttede polymermateriale for plastisoler er polyvinylklorid og dets copolymerer såsom vinylacetat, acrylat og maleat, og andre eksempler på plastisolsystemer omfatter polyvinyl-butyral, celluloseacetatbutyrat, polyvinylidenfluorid, poly-methylmethacrylat og andre fra polymerlisten på de foregående sider. Ytterligere omtale av plastisol- og organosolblandinger generelt kan finnes i "Plastisols and Organosols" av H.A. Savetnick, Van Nostrand Reinhold Company, 1972, Library of Congress Catalog nr. 75-151258, kap. 6, s. 83-105, og denne omtale tas med i den foreliggende beskrivelse som referansemateriale .

I tillegg til den store variasjon av polymermaterialer kan ulike gasser også i praksis anvendes innenfor den foreliggende oppfinnelses fremgangsmåte, og gassene omfatter luft, nitrogen, oksygen, karbondioksyd, methan, ethan, butam-, propan, helium, argon, neon, fluorkarbon såsom diklordifluorethan og monoklortrifluormethan, eller andre gasser eller gassblandin-ger kan være aktuelle. Gassene eller gassblandingene kan vari-ere i avhengighet av hvilke typer polymermateriale og even-tuelle additiver som benyttes.

Det henvises nå til tegningenes fig. 1 som viser en skjematisk oversikt over et anlegg eller apparat som egner seg for å utføre oppfinnelsens fremgangsmåte. Apparatet inn-befatter en pumpe 10 for å pumpe det aktuelle polymermateriale fra en beholder 11 såsom en tank eller tønne, med en viss mengde pr. tidsenhet såsom mellom 4,5 - 450 kg pr. time og ved trykk som normalt kan ligge mellom 35 og 83 bar, selv om trykk

opp til omkring 350 bar også kan forekomme uten at polymermaterialet tilføres vesentlige energimengder som vil kunne heve dets temperatur. En passende pumpe er en toveis stempel-pumpe som drives av en luftmotor 13, f.eks. en pumpe av Johnstone-typen. Imidlertid kan også andre typer som er istand

til å gi et tilstrekkelig trykk for å pumpe materialet fra

' beholderen 11 være egnet. Pumpen 10 er utrustet med en inn-retning såsom et lineært potensiometer 14 for å tilveiebringe et elektrisk signal hvis amplitude er proporsjonal med polymermaterialets strømmingsrate, dvs. gjennomstrømmingen eller polymermengden pr. tidsenhet.

Materialet som skal skummes føres gjennom et rør 16, og dette rør kan være utformet som en slange, tilstrekkelig sterk til å motstå trykket av det flytende materiale den fører. Røret 16 er forbundet med en oppsamler 17, og røret ender i inntaksenden 19 av en såkalt skiveblander 18 hvor gass iblandes.

Den gass som danner de enkelte celler som utgjør skumstrukturen tilføres skiveblanderen 18 fra en gassbeholder som står under trykk, via et gassrør 20. En gassmåleventil 22 og en differensialtrykkventil 24 i røret 20 gir mulighet for overvåking av gasstrykket og strømmingsraten til blanderen 18, uavhengig av anleggets trykk og proporsjonalt med polymerets strømmingsrate. En passende gassmåleventil 22 kan være type 5850 E fra Brooks/Emerson, USA. Gassen føres til blanderen 18 i nærheten av inntaksenden 19 for polymermaterialet.

En tilbakeslagsventil 25 hindrer at polymermaterialet strømmer inn i røret 20. Polymer og gass føres til blanderen 18 under et forhøyet trykk, dvs. mellom 35 og 83 bar. Gassrøret 20 innfører gassbobler i blanderen i nærheten av tilførsels-røret 16 for polymermateriale, slik at gass og polymer sammen går inn i blanderen og fyller denne slik at gassen oppløses i polymermaterialet i blanderens indre.

Blanderen 18 drives av en motor med reduksjonsgir (felles henvisningstall 26), og motoren styres av en stand-ard motorregulator 28. Det blandede materiale strømmer ut fra blanderen gjennom et utløp 30 til et utløpsrør 32 som fører til en fordelerdyse 34. Polymer/gassblandingens temperatur ut fra blanderen måles på utløpsrøret 32 av en temperaturføler 36.

Blanderens temperatur kan reguleres ved å la kjøle-vann sirkulere rundt blanderens omsluttende kappe 37 (fig. 2), idet kjølevannets regulering skjer med en reguleringsventil 38 som styres av et ventilsignal fra temperaturføleren 36. Generelt er de komponenter som er omtalt ovenfor ikke påvirket av en moderat temperaturstigning på omkring 11°, og en temperaturstigning på mellom 17 og 28° vil kunne tåles. Kjølevannet eller en annen kjølevæske kan benyttes for å holde blanderen innenfor disse temperaturgrenser.

Det henvises nå til fig. 2 og 3 hvor skiveblanderen

i en bestemt utførelsesform er vist i nærmere detalj, gjennom-skåret på langs og på tvers. Blanderen omfatter et sirkulær-

sylindrisk hus 40 festet til et stativ med bolter (ikke vist). Sentralt og koaksialt i huset ligger blanderens aksel 46 lagret i endestykker 48 og 50 i hver ende av blanderen og som er festet til huset med festeelementer såsom de viste bolter 52. Endestykkene 48 og 50 lukker huset i begge ender og omfatter både trykklagere 54 og aksiallagere 56 for opplagring av akselen 46 slik at denne holdes i korrekt stilling under sin rotasjon i huset. Siden husets 40 indre står under trykk og siden enkelte anvendelser såsom oppskummingen av varmsmeltbare adhe-siver vil finne sted ved høyere temperaturer såsom 175°C

eller høyere, må blanderens pakninger være istand til å motstå disse høye trykk og temperaturer uten å gi lekkasje. Alternativt kan mindre spor være dreid inn i akselen 46 slik at materiale kan pumpes tilbake til blanderens sentrale boring 47 som danner det egentlige blandekammer.

Som omtalt under gjennomgåelsen av fig. 1 drives akselen 46 av en elektrisk motor med reduksjonsgir. Motorregula-toren 28 kan, som tidligere omtalt, benyttes til å holde motor-turtallet konstant. I den viste spesielle utførelsesform av

er / tatt med oppfinnelsens apparat og som'for illustrative formal og uten at dette innebærer begrensninger, er akselen 46 maskinert slik at det dannes en rekke kaskadeplasserte skiver 58 som i en viss avstand 7 fra hverandre står tilnærmet normalt på akselens langsgående rotasjonsakse som sammenfaller med blanderens 18 sentrale lengdeakse. Særlig fra fig. 3 fremgår at skivene 58 er forsynt med tenner 60 langs omkretsen, og slik at tennene danner mellomliggende spalter 62. Tennene 60 går nesten helt ut til husets 40 innervegg 64, idet det bare gjen-står en radial tannklaring 8. Spaltene 62 mellom tennene danner tannkammere rundt hele omkretsen av hver skive, og disse kammere føres rundt med akselen 46 under dennes rotasjon. Blanderens boring 47 som danner blandekammeret blir følgelig sammen-satt av større områder og de mange tannkammere som føres rundt når motoren driver akselen 46 rundt.

Polymermaterialet føres som nevnt inn i blanderen i dennes inntaksende 19 som fører inn til blandekammerets ene ende, idet røret 16 er forbundet med inntaksenden 19 ved hjelp av et passende koblingselement (ikke vist). Den skumdannende gass som tilføres blanderen over røret 20 føres som nevnt.også inn gjennom en åpning i inntaksenden 19, nær poly-mertilførselen. Røret 20 er forbundet med huset 40 ved hjelp av en passende trykktett rørkobling.

Utløpet 30 befinner seg i motsatt ende av blanderen,

og som nevnt går utløpet ut til utløpsrøret 32 for videre-føring av blandingen til apparatets fordelerdyse 34.

Huset 40 kan kjøles ned dersom dette er ønskelig, f.eks. ved å la kjølevæske sirkulere utenpå huset 40, i den radiale klaring 70 som er anordnet mellom huset og den omsluttende kappe 37. Tilkoblingsåpninger 72 og 74 er anordnet for tilkobling av kjølevæske. Alternativt kan kappen 37 utelates og erstattes med båndformede varmeelementer for oppvarming av huset 40 til ønsket temperatur, i tilfeller hvor polymermaterialet krever oppvarming ved f.eks. å danne skum av et varme-smeltende klebemateriale, for anvendelse som tetning.

Driften av denne utførelsesform av oppfinnelsens apparat innebærer at gass og polymermateriale (såsom vinylplastisol) føres inn i blanderen 18 under et trykk som ligger mellom 35 og 83 bar. Skivene 58 roteres med en hastighet på mellom 50 og 200 omdreininger pr. minutt, fortrinnsvis i området mellom 100 og 200 o/min. Når gassen kommer i berøring med de roterende skiver oppstår flere fenomener: Først og fremst brytes de dannede gassbobler når de støter mot tennene 60, slik at det dannes mindre blærer. Når gassen og polymermaterialet passerer spaltene 62 mellom tennene 60 skjæres blandingen av gass og polymer dernest opp. Denne skjæring fort-setter hele tiden mens gass og polymer i blanding føres forbi samtlige skiver i blanderens hus. Det tredje fenomen er at gassen i blanding med polymeren føres ut på motsatt side av blanderen og dreies rundt slik at det dannes en stor kontakt-flate mellom gass og polymer, og slik at gassen ved utløpet 30 blir grundig oppløst i og blandet med polymermaterialet.

Selv om tegningene som hører sammen med beskrivelsen viser en stilling av blanderen hvor akselen med skivene ligger horisontalt, behøver ikke denne stilling være typisk for blanderen under drift, men blanderen kan stå vertikalt, og det er likegyldig hvilken ende som befinner seg øverst, eventuelt kan den være skråstilt uten at dette påvirker funksjonen, siden polymermaterialet i alle tilfeller fyller blandekammeret.

EKSEMPLER

En skiveblander slik som den vist på fig. 2 og 3 ble benyttet for å skumme opp en skumfugemasse for tetning av skjøter i et bilkarosseri, og blanderen ble bygget av stål av kvaliteten 41L40. Lengden av blandekammeret (husets 40 boring) var ca. 200 mm, og blandekammerets radius var 25,6 mm. Huset 40 hadde en ytre vannkappe 37 for å kjøle ned huset til mellom 0 og 20°C. Polymermaterialets inntakstemperaturer lå mellom 18 og 20°C. Akselen 46 strakk seg ut på hver side av huset 40 slik som vist på fig. 2, og akseldiameteren 2 var 38,1 mm. Akselen 46 var forsynt med seksten stålskiver med 50 mm dia-meter 1 og skivebredde 6 på 6,4 mm. Avstanden 7 mellom hver enkelt skive var også 6,4 mm, og dybden av det spor som i dette tilfelle skivene dannet mellom seg var likeledes 6,4 mm. Hver skive hadde femten tenner og femten mellomliggende spalter eller tannkammere. Med henvisning til fig. 3 var tannkam-merdybden 3 3,2 mm, og tannkammerbredden 4 var 9 mm. Den radiale tannklaring 8 mellom hver tann 60 og den omsluttende innervegg 64 i huset var 0,20 mm. 15 % av hver skives omkrets var tennene 60, resten var de mellomliggende tannkammere.

Akselen ble rotert av en elektrisk motor som typisk ytet ca. 190 W, og akselturtallet holdt seg typisk mellom 100 og 200 o/min. Samtlige materialer ble oppskummet med nitro-gengass (N2^* Polymermaterialet og gassen ble ført inn til blanderen under et trykk på mellom 35 og 69 bar, og materialet ble ført ut til en fordelerdyse som hadde en dyseåpning på mellom 1,5 og 3,2 mm og en dyselengde på mellom 12,6 og 76 mm, i avhengighet av hvilket materiale og hvilke trykk som ;ble anvendt.;EKSEMPEL I;Ved bruk av det apparat som er beskrevet ovenfor ble et polymermateriale av romtemperaturherdende type, nemlig hvit silikonmasse (RTV 931) fra Stouffer-Wacker Silicone Co., USA, oppskummet under følgende betingelser: ; EKSEMPEL II- IX;Tabell II viser resultatet av oppskumming av forskjellige kommersielt tilgjengelige polymermaterialer, under anvendelse av blanderen vist på fig. 1-3. I hvert tilfelle var resultatet en kontinuerlig strøm av kremformet og meget homogent skum med meget små lukkede celler, vel anvendbart for formålet å gi effektiv tetning av fuger og skjøter innenfor bilindustrien ; Det skurnprodukt som fremstilles ved hjelp av oppfinnelsens fremgangsmåte og apparat slik som beskrevet ovenfor kan injiseres eller skumdannes på plass for tetning av sømmer og/eller sprekker og skjøter i en bils karosseri, og i den forbindelse skal påpekes at uttrykkene "skjøt" og "søm" skal gjelde alle aktuelle åpninger og sammenføyninger i et slikt karosseri. Med henvisning til fig. 4A - D er forskjellige skjøter i karosseriet vist. Fig. 4A viser et utsnitt av to sammenføyde metallplater 6<1>sammensveiset og hvor det mellom platene dannes åpninger 7<*>mellom sveisesømmene 6a. Åpningene 7' må tettes slik som vist ved 8' for å hindre at støv, fuktighet og støy kan passere. Fig. 4B viser et tverrsnitt av en slik åpning 20' og en tetning 8' med lukkede celler 9 som rom-mer gass og som på figuren er vist sterkt overdrevet. Fig. C-D er tilsvarende tverrsnitt av plateforbindelser i et chassis, henholdsvis en overlappende skjøt og en buttskjøt, med en tetning 8a for overdekking av mellomrommet 7a mellom platene 6b. Ved å benytte det apparat som er vist på fig. 1-3 kan en viskøs fugemasse på skumbasis legges på om ønsket på alle typer skjøter i et karosseri, særlig slike som er vist på

fig. 4A-D. I sin mest foretrukne form benyttes systemet eller apparatet ifølge US-PS 4 682 711 som nevnt ovenfor, for fordeling av det viskøse tetningsmateriale fra blanderen ifølge fig. 2-3. Systemet i det omtalte patentskrift er ikke spesielt detaljbeskrevet i den foreliggende beskrivelse, men patent-skriftets egen beskrivelse er medtatt som referansemateriale siden dette patenterte system tillater en jevn påføring av materiale, hvilket fører til størst mulig besparelse i forhold til andre påføringsmetoder. Naturligvis kan andre frem-gangsmåter for påføring av skummateriale også benyttes, f.eks. ved manuell påføring eller ved hjelp av roboter med sprøyte-pistol. I tillegg kan skumfugemassen påføres manuelt med passende sprøyteinnretninger. Slik som det fremgår av det oven-stående benyttes oftest plastisolforbindelse som imidlertid vanligvis ikke oppskummes, men ved å benytte oppfinnelsens fremgangsmåte og apparat kan vinylplastisoler også danne skum med lukkede celler for meget gode tetninger av skjøtene i et karosseri.

Når en streng sprøytes på plass på og i en skjøt, ut fra en tilført oppløsning, skummer denne opp. Strengen påleg-ges i ønsket bredde og dybde for å fylle skjøten tilstrekkelig, og oppskummingen finner sted ved at den tilførte gass (N£) fra løsningen utvides. Gassen innesluttes i polymerets masse i form av små bobler eller lukkede celler, og skummet utvides slik at det effektvit fyller en skjøt eller det hulrom den er tiltenkt. Der hvor skumfugemassen består av vinylplastisol eller et elastomer vil også skummet være fleksibelt og elasto-mert.

Et større antall fordeler oppnås: Betydlig reduksjon i hvor mye materiale som medgår oppnås uten at dette går ut over tetningsvirkningen. Vektreduksjon og reduksjonen av materialet som medgår ved bruk av skum hvor materialet danner 50% av fugemassens volum gir også kostnadsreduksjoner. Bedre fyll-egenskaper oppnås også med en fugemasse med lukkede gassfylte celler, siden oppskummingen på stedet muliggjør en viss utvidelse slik at skjøtene og sprekkene fylles bedre. Videre kan herdbar plastisol eller elastomere blandinger oppskummes og herdes med utvidelse slik at sømfyllingen kan foregå samtidig med ovn-herdingen av grunningen og den deretter påførte lakk. Viskositeten av oppskummet polymertetningsmasse er redusert og følgelig bedres gjennomtrengningsevnen for ifyl-ling av smale sprekker og åpninger i et karosseri.

Ut fra den foregående beskrivelse av oppfinnelsen vil man kunne tenke seg flere modifikasjoner, men også disse vil høre til oppfinnelsen så lenge de faller innenfor ram-men av de etterfølgende patentkrav.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for tetning av sveisesømmer, skjøter, åpninger og lignende i et karosseri, idet det tilføres en bestemt mengde flytende tetningsmateriale fra en beholder (11) til den aktuelle skjøt i karosseriet, KARAKTERISERT VED direkte forming i skjøten av et skum av tetningsmaterialet, idet skummet har en lukket cellestruktur med et stort antall små celler (9) som inneholder gass, hvorved skummet danner en tetning (8.', 8a) som hindrer fuktighet, støv og støy fra å passere.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at skummet herdes i skjøten, for utvidelse slik at skjøten effektivt fylles med tetningsmateriale.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at tetningsmaterialet er en polymerblanding valgt fra den mate-rialgruppe som består av: termoplastiske polymerer, termoherdende polymerer, plastisolpolymerer eller organosolpoly-merer.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at polymermaterialet oppskummes under virkningen av varme.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at polymermaterialet oppskummes ved romtemperatur.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at tetningsmaterialet er en plastisolblanding og at dannelsen av skummet på stedet utføres ved romtemperatur, etterfulgt av en herding ved en hø yere temperatur for å tilveiebringe den endelige tetning.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED anvendelse av en pumpe (10) i en prosesslinje for det flytende tetningsmateriale, på inntakssiden av en separat lavenergiblander (18), idet pumpen (10) er innrettet for til-førsel under trykk av det polymere tetningsmateriale fra beholderen (11) gjennom blanderen (18), og idet blanderen har et hus (40) med et inntak (19) for å motta polymermaterialet og et utløp (30) for videreføring av materialet til fordeling, og en rekke roterbare skiver (58) med bestemt innbyrdes avstand (7) i blanderens (18) hus (40) for å blande polymermaterialet med en gass, trykktilførsel av polymermaterialet under virkningen av pumpen (10) til og gjennom blanderen (18) langs rekken skiver (58), tilførsel av gassen under trykk til blanderen (18) for oppløsning i polymermaterialet, tilveiebringelse av en laminær strøm av polymermaterialet gjennom blanderen (18) for å øke oppløsningshastig-heten for gassen i polymermaterialet slik at det dannes en polymer/gassløsning under trykk, opprettholdelse av gassen i oppløsning i polymermaterialet i blanderen, fordeling av^ polymer/gassløsningen utenfor blanderens utløp (30), med et lavt trykkfall over blanderen, mellom dennes inntak (19) og dens utløp (30), slik at det unngås oppskumming av polymermaterialet i blanderen (18), og at gassen slippes ut ved atmosfærisk trykk fra løs-ningen når denne danner den tettende, oppskummede polymermasse på stedet.

8. Karosseri for bilindustrien, omfattende tilstøtende eller overlappende karosserideler (6', 6b) slik at det dannes skjøter, KARAKTERISERT VED at skjøtene tettes med en oppskummet fugemasse med lukket cellestruktur bestående av et stort antall små celler (9) som inneholder gass, og hvor fugemassen oppskummes på stedet i karosseriets skjøt slik at denne tettes overfor fuktighet, støv og støy.

9. Karosseriskjøt ifølge krav 8, KARAKTERISERT VED at skummet er fleksibelt og har omkring 50% materialinnhold regnet i volum, og en glatt overflate egnet for grunning og lakkering.

10. Karosseriskjøt ifølge krav 8, KARAKTERISERT VED at tetningsmaterialet fremstilles av eh polymer valgt fra mate-rialgruppen som består av: termoplastisk polymer, termoherdende polymer, plastisolpolymer og organosolpolymer.