生产用于内燃机的隔音复合罩的多步骤方法和由此获得的产品与流程

本发明运行于机械领域和汽车工业领域。更详细地，本发明涉及一种由特定的多模生产发动机的复合罩的新的且创新的方法及其使用方法。

背景技术：

汽车工业是制造业中涉及机动车辆的设计、建造、营销和销售的分支。在当其是最受到经济和财政危机冲击的工业门类时的2008年和2009年之后，此领域自此再次发现势头，在2010年具有大于25％的增长。在2011年，全世界生产了近8千万辆机动车辆，包括轿车和商用车辆，这使得这成为世界上营业额第一的制造领域。

此数据足以解释当今市场上存在的多种不同车辆；从露营车到商用货车、多用途车和跑车的车辆。然而，所有这些车辆-无论它们被设计的目的-今天都追求降低污染物排放的目标。

实际上，现在大多数汽车工业研究旨在找到解决方案以遵守关于污染的国际协定和国家法律，其规定历年来日益降低的容许的co2百分比。这种排放的降低可以以两种方式实现：第一种是优化发动机的运行，至少目前，其似乎没有给出足以遵守法规的结果；第二种是降低车辆的重量并因此减小其每个部件的重量。

为了有助于减少车辆排放，本发明的第一个目的是生产用于车辆的塑料部件，其厚度显著低于迄今为止生产的塑料部件并且因此其重量也显著低于迄今为止生产的塑料部件。

更特别地，通过本专利实现的厚度和重量的减小被应用于发动机罩，所述发动机罩是也需要提供热和声绝缘的泡沫部分的部件。

下面详细描述的本发明的第二个目的是优化生产这种部件的方法。

目前，一种方法通过以下进行：制造所需形式的热塑性材料，等待冷却材料的时间(通常为约3分钟)，进行在合适的模内膨胀的泡沫的注射，最后，从第二模中取出产品，并通过消除从预先确定的形状中流出的过量泡沫来修整。

有几个旨在优化各种汽车部件的生产工艺的国际专利，例如最近的中国专利cn105689560a。其描述了一种用于生产汽车的发动机罩和覆盖件的模具系统，但是没有提及由泡沫等制成的绝缘部分，所述绝缘部分构成工业过程的整体和基本部分。

由于本发明，目前生产发动机罩所需的所有步骤被统一和优化，结果是使用多模的快的多却更便宜的生产过程，如下所述。

技术实现要素：

根据本发明，制造了一种隔音复合发动机罩，其具有创新性特征并且通过允许优化工业生产的方法来生产。

所述复合罩由热塑性材料制成的壳和至少一个根据配置取决于用于设计罩的发动机类型而放置在所述壳内的绝缘泡沫构成。所用的材料是作为热塑性材料的聚酰胺或聚丙烯以及作为泡沫的多元醇、异氰酸酯和co2的混合物，通常已知所述混合物具有“pur”的名称。相对于目前已知的技术，材料的这种选择使得具有显著减小所述罩厚度的优点。

有利地，所述泡沫可以适当地混合以使得也是防火的。

本发明利用了新的且创新性的机械装置，其有利地允许管理至少两个同时的生产周期，从而显著地加快了生产。

所述机械装置由设有至少两个单元的多模组成，每个单元都设有凸形元件和凹形元件。所述单元适于有利地以同时且可逆的方式采取第一闭合配置或第二开放配置，这取决于当时的生产步骤。

有利地，第一单元在所述凹形元件处设有通道，该通道使得能够引入存储在热室中的热塑性材料。

有利地，当所述多模位于所述第一闭合配置时，每个单元的凸形元件和凹形元件被配置以用于产生具有由热塑性材料制成的壳的形状(第一单元)以及热塑性材料加上绝缘泡沫的形状(第二单元)的空隙。

所述多步骤方法需要至少四个步骤以产生成品，并且按如下进行：

(a)注射：其中使所述多模处于所述第一闭合配置，并通过所述通道将预定量的热塑性材料注入所述第一单元的空隙中。

(b)转移：其中在冷却所述热塑性材料的必要时间之后，打开所述多模并将固化的热塑性材料从所述第一单元移动到所述第二单元。

(c)发泡：其中将所述多模再一次闭合，并且将预定量的绝缘泡沫插入第二单元中。有利地，为了促进绝缘泡沫的膨胀，所述第二单元的配置为使得固化的热塑性材料被布置为具有相对于竖直线的在20°与60°之间、优选45°的倾斜。同时地且有利地，通过如前所述的注射步骤(a)在所述第一单元中开始新的生产循环。

(d)取出：其中，在从所述发泡步骤(c)结束开始的预定时间段之后，再次打开所述多模以取出成品并进行用于固化的热塑性材料的转移步骤(b)，这是在进行的第二生产周期结果。

有利地，所述第二单元的所述凸形元件可以设有至少一个冲头，其优选为金属的，适于在所述发泡步骤(c)期间发生的发泡和固化期间容纳绝缘泡沫。

仍然在所述发泡步骤(c)中，在本发明的一个更有利的实施方案中，将预定量的气体引入到绝缘泡沫的混合物内。此通入的目的是加快所述绝缘泡沫的固化。更详细地，连接到气体罐的分析度盘适于通过由阀调节的引入通道将所述预定量的气体释放在绝缘泡沫的混合物内。气体优选由二氧化碳co2组成，或更优选由氮气n2组成。

此外，有利地，所述生产用于内燃机的隔音复合罩的多步骤方法可以包含旨在根据特定设计提供更复杂的成品的附加步骤。所述步骤可由以下组成：

-至少在所述单元的内表面上喷射任何一种市售的分离材料的步骤；

-在所述转移步骤(b)与所述发泡步骤(c)之间插入适于充当热屏蔽物或保护物的实心柔性面板的步骤，所述实心柔性面板优选由铝制成；

-在所述转移步骤(b)与所述发泡步骤(c)之间插入任何一个实心可旋转面板的步骤。所述实心可旋转面板有利地优选地由碳或任何一种塑料聚合物制成，并通过普通铰链系统连接到所述固化的热塑性材料的表面。在成品的取出(d)之后，所述实心可旋转面板有利地适于围绕所述铰链旋转，直到其叠置在所述固化的绝缘泡沫上，形成固化的绝缘泡沫位于其内的三明治状结构；

-在所述转移步骤(b)与所述发泡步骤(c)之间的有焰燃烧步骤，其允许通过活化接触表面而使固化的热塑性材料与绝缘泡沫之间完美粘附。应当指出，如果构成罩的热塑性材料是聚丙烯，则此步骤被证明是特别有用的。

此外，在更复杂和有利的实施方案中，所述多模可设有一个或多个也设有相应的凸形元件和相应的凹形元件的另外的单元，并且这些单元也适于与其它单元可逆地且同时地采取第一闭合配置和第二开放配置。

此外，有利地，将多模配置为在生产设备内更方便是可能的，既用于运筹(logistical)也用于生产目的。特别地，多模的单元可以堆叠为一个在另一个上，一个在另一个旁侧或相互远离地定位。

根据到目前为止所描述的说明，本发明所提供的优点是明显的，并且由于附图和相对详细的描述，本发明所提供的优点将更加清楚。

在工业过程的更一般的观点中，所述生产方法有利地能够使得生产成本显著降低，不需要任何由专门的操作人员逐件进行的生产后步骤。因此，几乎所有的组装操作和相关成本都被消除，产品的内部运动被消除，并且发动机罩比用已知技术生产的罩更薄且更耐用。

附图说明

下面将在至少一个优选实施方案中，作为非限制性示例并借助于附图来描述本发明，在附图中：

-图1示出了根据本发明制造的可能的复合罩之一的三维视图；在这种情况下，其为汽车发动机的罩。图1表示由固化的热塑性材料201构成的罩的外侧。

-图2示出了前面图1中所示的罩的相对侧：其是与发动机接触的一侧，因此需要用于隔音和绝缘的对应方法。用浅灰色着色，实际上表示了由固化的绝缘泡沫301占据的部分，而深灰色着色描绘了实心柔性面板150，其在一些具体实施方案中可用作热屏蔽物或保护物。

-图3示出了先前在图1和2中示出的复合罩的生产步骤；特别地，图3(a)示出了注射步骤a，其中，将多模100闭合，并且进行向第一单元101中的注射；图3(a)示出了接触区域101.c-102.c和由每个单元101-102的凸形部件101.a-102.a和凹形部件101.b-102.b形成的空隙101.d-102.d；图3(b)示出步骤b，其中打开多模100，并且将由固化的热塑性材料制成的元件201转移到第二单元102；图3(c)示出了发泡步骤c，其中将绝缘泡沫300注射并在第二单元102中的空隙102.d中膨胀，同时在第一单元中开始新的注射步骤a；

最后，图3(d)示出了从中取出成品(取出步骤d)的第二单元102的凸形元件102.a的放大视图。也可能观察到图3(d)中的冲头130，其防止绝缘泡沫300在其变成固化的绝缘泡沫301之前流出。

-图4示意性地示出了本发明的罩的特定实施方案，其中，用插入在固化的热塑性材料201和实心可旋转面板250之间的固化的绝缘泡沫301制成三明治状结构。

具体实施方式

现在将参照附图，将本发明作为仅非限制性或非约束性的示例来说明，所述附图示出了与本发明概念有关的若干实施方案。

参考图1和图2，示出了通过本专利描述的多步生产方法获得的物品的两个主视图。其是普通汽车发动机的复合罩。它由固化的热塑性材料201制成的刚性壳和固化的绝缘泡沫301制成的声绝缘底层构成。根据所述实施方案，复合罩还可以设有任何一个充当热屏蔽物或保护物的实心柔性面板150和/或任何一个图4中示意性地示出的实心可旋转面板250，其适于形成其内布置有所述固化的绝缘泡沫301的三明治状结构。这种实心可旋转面板250优选地由碳纤维或任何其它塑料聚合物制成，并且通过普通铰链251固定到固化的热塑性材料201。

优选地，用于制造用于内燃机的复合罩(本发明的目标物)的材料为：聚丙烯或更优选地聚酰胺作为热塑性材料200，且“pur”作为绝缘泡沫300。通常已知具有“pur”的名称的泡沫由多元醇、异氰酸酯和二氧化碳的适当计量的混合物构成。

在一个可能的实施方案中，另外地，绝缘泡沫200也具有防火功能。

上述材料的选择由以下事实给出，即通过使用它们和通过使用下面详细描述的生产方法，复合罩的厚度可以相对于迄今为止的厚度显著地减小。

所述生产利用了创新性机械装置，其操作在图3(a)、3(b)、3(c)和3(d)中示出，即，利用多模100。其设有第一单元101和至少一个第二单元102，每个单元都由凸形元件101.a-102.a和凹形元件101.b-102.b组成。在其它实施方案中，可以根据本发明通过与下述操作类似的操作制造提供有也设有凸形元件和凹形元件的至少一个另外的单元或多个另外的单元的多模100。

所述多模100根据其所处的生产步骤适于以可逆的方式采用第一闭合配置和第二开放配置。所述第一闭合配置的特征在于，所述凸形元件101.a-102.a和所述凹形元件101.b-102.b通过各自的接触区域101.c-102.c彼此部分接触，所述接触区域101.c-102.c分别限定适于填充热塑性材料200的第一空隙101.d和适于填充固化的热塑性材料201和绝缘泡沫300的第二空隙102.d。

作为所述第一闭合配置的替代方案，根据生产步骤，所述多模100可以可逆地采取第二开放配置，其特征在于，两个所述单元101-102的所述凸形元件101.a-102.a和所述凹形元件102.a-102.b相互间隔有适于允许从所述多模100取出成品的预定距离。

在本发明的未在附图中示出但在任何情况下都落入本专利提出的保护范围内的其它可能配置中，所述多模100的所述单元101、102、…可以布置成垂直堆叠配置，其中单元101、102、…被布置成一个在另一个上，或者布置成成排配置，其中单元101、102、…被布置成水平顺序，一个在另一个的旁侧，或者被布置成其中单元101、102、…相互远离地定位的配置。

在图3(a)、3(b)、3(c)和3(d)中示意性地示出的多步骤方法(本发明的目标)以至少四个步骤的周期来进行，并且由于上述多模100，其能够同时管理至少两个周期，在生产时间和成本方面具有明显的优势。

所述步骤由以下组成：

(a)注射步骤，其中，所述多模100处于所述第一闭合配置，并通过布置在所述第一单元101的所述凹形元件101.b处的所述通道110，将预定量的热塑性材料200从储存其的热室105注射到所述第一单元101的所述第一空隙101.d。

(b)转移步骤：其中，在从所述注射步骤(a)结束开始的预定时间段(优选60秒)之后，所述热塑性材料200冷却并变成固化的热塑性材料201；此时，所述多模100采取所述第二开放配置，并且将固化的热塑性材料201从所述第一单元101取出并布置在所述第二单元102中。这种操作可以由指定的操作人员或以机械化的方式进行。

(c)发泡步骤：其中所述多模100再一次采取所述闭合配置，并且当在所述第一单元101中开始第二生产周期的同时，从注射步骤(a)开始，将预定量的绝缘泡沫300注射到所述第二单元102中的所述固化的热塑性材料201与所述凸形元件102.a之间剩余的空隙102.d部分中。可以观察到，为了确保绝缘泡沫300的膨胀和固化，所述第二单元102必须以这样的方式配置：使得固化的热塑性材料201相对于竖直轴线倾斜，优选倾斜45°或者在任何情况下具有相对于竖直轴线20°至60°的倾斜。可能地，在所述发泡步骤c期间，连接到气体罐的分析度盘适于通过由阀调节的引入通道将预定的化学计量量的特定气体释放在绝缘泡沫300的混合物内。气体优选由二氧化碳co2组成，或更优选由氮气n2组成。此气体的存在允许加快绝缘泡沫300的固化。在所述气体存在的情况下，绝缘泡沫300固化所需的时间可以大约从3分钟减少到1分钟。

(d)取出步骤：在从所述发泡步骤(c)结束开始的预定时间段之后，所述绝缘泡沫300冷却并变成固化的绝缘泡沫301；此时，所述多模100再一次采取所述开放配置，并且在从所述第二单元102取出成品或复合罩的同时，在新的转移步骤(b)中将第二生产周期的固化的热塑性材料201从所述第一单元101移动到所述第二单元102中。

参考图3(d)，其由关于前述附图的第二单元102的更详细的视图组成，可以观察到，在多模100的优选实施方案中，至少所述第二单元102的所述凹形元件102.a设有至少一个冲头130，其优选为金属的，以使当所述多模100位于所述第一闭合配置时使单元密封，以在所述发泡步骤(c)与所述取出步骤(d)之间在其膨胀和固化期间容纳绝缘泡沫300。

最后，基于根据本发明待生产的特定复合罩所需的特性，可以在生产循环中加插附加步骤。这些中的一个可以是至少在所述单元101-102的内表面上喷涂任何一种脱模剂的步骤。如果为复合罩提供了三明治状结构(图4)，则这种另外的步骤可以特别有用。实际上，在这种情况下，生产方法还包括在转移步骤(b)与发泡步骤(c)之间实现的步骤，其中插入实心可旋转面板250，所述实心可旋转面板250优选由碳纤维或任何其它塑料聚合物制成，并通过普通铰链系统251连接到所述固化的热塑性材料201的表面。在这种情况下，一旦在所述取出步骤(d)之后获得成品，由指定的操作者或以机械化的方式使所述实心可旋转面板250围绕所述铰链251旋转，直到其叠置在所述固化的绝缘泡沫301上，从而产生期望的三明治状结构。

在转移步骤(b)与发泡步骤(c)之间的可能的附加步骤中，可以插入所述实心柔性板150，其优选地由铝制成并且适于充当热屏蔽物或保护物(在图2可见)。

最后，如果热塑性材料200由聚丙烯构成，在一些情况下，在所述转移步骤(b)与所述发泡步骤(c)之间进行有焰燃烧步骤是有用的并且优选的，其允许通过活化接触表面而在固化的热塑性材料201和绝缘泡沫300之间实现完美的粘附。

最后，很明显，在不背离所附权利要求书所提供的保护范围的情况下，可以对目前为止所描述的本发明进行对本领域技术人员来说显而易见的修改、添加或变化。