NL1033943C2 - Stootabsorberend element en deformatie element alsmede werkwijzen voor vervaardiging daarvan. - Google Patents

Description

STOOTABSORBEREND ELEMENT EN DEFORMATIE ELEMENT ALSMEDE WERKWIJZEN VOOR VERVAARDIGING DAARVAN

5

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een kunststof samenstel voor een voertuig, op het kunststofsamenstel omvattende een stootabsorberend element en een deformatie element, de 10 uitvinding heeft verder betrekking op het gebruik van een dergelijk samenstel in een voertuig alsmede op het voertuig als zodanig, voorts heeft de uitvinding betrekking op een matrijs voor het vervaardigen van het genoemde kunststofsamenstel.

15 In de automobielindustrie is de laatste jaren ontwikkeling opgetreden dat meer en meer metalen voertuigonderdelen worden vervangen door geheel of gedeeltelijk van kunststof vervaardigde onderdelen.

Toepassing van kunststof heeft namelijk verschillende 20 voordelen. In veel gevallen zijn kunststofonderdelen relatief licht van gewicht en goedkoop te vervaardigen.

Schadegevoelige delen van het voertuig worden dan ook vaak van kunststofonderdelen vervaardigd, welke na een botsing snel en eenvoudig vervangen kunnen worden.

25 Er zijn bijvoorbeeld voertuigbumpers bekend bestaande uit een polymeermatrix die verstevigd is met glasvezels of andere polymeervezels. Wanneer een dergelijke bumper aan bijvoorbeeld een langsligger van een voertuig, zoals een auto, wordt bevestigd dan wordt tussen de bumper en de 30 langsligger een zogenaamd deformatie-element aangebracht, ook wel bekend als crash box of energie-absorber. Een dergelijk deformatie-element kan verschillende vormen hebben die zeer goed bekend zijn bij de vakman, zoals onder andere is 1033943 2 beschreven in onder andere Seiffert, U.W. "Automotive safety-handbook, second edition. Belangrijk is echter dat het deformatie-element zodanig is geconstrueerd dat het reeds vervormt bij een relatief kleine stoot als gevolg van een 5 (licht) botsing. De deformatie-elementen zijn dan ook vaak doosvormig. Door gebruik te maken van deformatie elementen wordt voorkomen dat de bumper of de langsligger waaraan de bumper en het deformatie-element zijn verbonden vervormen. Aldus wordt relatief grote en dure schade voorkomen bij een 10 lichte botsing. Immers men hoeft bij een dergelijke botsing slechts het deformatie element te vervangen.

Thans worden deformatie elementen als losse onderdelen vervaardigd en worden zij pas na het vervaardigen verbonden met een stootabsorberend element zoals bijvoorbeeld een 15 bumper, of bumperonderdeel. Nadeel hiervan is dat zowel het deformatie element als het stootabsorberende element in verschillende processtappen worden vervaardigd. Dit brengt aanzienlijke extra kosten met zich mee. Verder gebeurt het door de grote verscheidenheid aan deformatie-lichamen 20 regelmatig dat het verkeerde deformatie lichaam aan het stootabsorberende lichaam zoals een bumper wordt bevestigd. Een dergelijke fout geeft grote vertragingen tijdens het assembleren van de voertuigen. Ook worden de deformatie-lichamen vaak niet juist aan het stootabsorberende lichaam 25 bevestigd.

Thans zijn naast metalen deformatie elementen, ook elementen bekend die zijn vervaardigd van kunststof. Een belangrijk nadeel van het gebruik van kunststof deformatie elementen en stootabsorberende elementen (zoals bumpers) van 30 kunststof is dat zij bij een relatief grote stoot, bij bijvoorbeeld een relatief zware botsing, de neiging hebben om in verschillende delen te breken op de positie waar de stoot (impact) plaatsvindt, waarbij de delen gekatapulteerd kunnen 3 worden. Dit kan een gevaar voor de personen en objecten in de omgeving van het voertuig opleveren.

Een bekende oplossing is gebruik te maken van kunststofelementen, welke omvatten een kunststof lichaam 5 waarin een verstevigingsstrip of langgerekte verstevigingsstructuur is aangebracht. De verstevigingsstructuur bevat ondermeer een aantal parallelle stalen koorden. Hierbij zijn de koorden gevat in kunststof, al dan niet gelijk aan de eerder genoemde kunststof. Een 10 dergelijke element, meer in het bijzonder een bumper, is bijvoorbeeld beschreven in de internationale octrooiaanvrage WO 03/076234 Al van Aanvraagster. Een dergelijke element heeft een verbeterde stootweerstand als gevolg van een botsing en vertoont een verbeterde integriteit gedurende en 15 na de stoot (impact). Aan dit bekende element kleeft echter een aantal bezwaren.

Een eerste bezwaar is dat wanneer de bumper vervaardigd wordt middels een compressiepers- ("compression moulding") techniek, de verstevigingskoorden tijdens het persen in het 20 persgereedschap kunnen verschuiven, zodat de kans groot is dat in het eindproduct de verstevigingskoorden in de bumper zich niet meer op de gewenste positie bevinden. Dit kan tot gevolg hebben dat de bumper een onvoldoende stootweerstand biedt. Dit gebrek aan reproduceerbaarheid in het 25 fabricageproces is ongewenst.

Wanneer daarentegen gebruik wordt gemaakt van een spuitgiet- ("injection moulding") techniek voor het vervaardigen van de bumper, kunnen problemen van andere aard optreden. Gebleken is bijvoorbeeld dat het moeilijk is om de 30 verstevigingsstructuur stevig in het omliggende kunststof lichaam te verankeren.

De onderhavige uitvinding beoogt een oplossing te verschaffen voor de hierboven genoemde problemen.

4

Een eerste aspect van de onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een kunststofsamenstel voor een voertuig, de werkwijze omvattende de stappen van: 5 i) het verschaffen van een matrijs, welke matrijs omvat een eerste deel voor het vormen van een stootabsorberend element en een tweede deel voor het vormen van een deformatie element; ii) het bij verhoogde temperatuur en druk in contact 10 brengen van thermoplastisch kunststofmateriaal met de matrijs zodanig dat het thermoplastische kunststofmateriaal zich verspreidt over het eerste deel en het tweede deel van de matrijs en in de gewenste vorm wordt gebracht; en iii) het af koelen van het in de gewenste vorm gebrachte 15 kunststofmateriaal.

Middels de bovengenoemde werkwijze wordt in één processtap een stootabsorberend element, zoals bijvoorbeeld een bumper, verkregen en een deformatie-element (crash box). Aldus wordt een aanzienlijke kostenreductie bereikt. Een 20 ander voordeel is dat, door dat het deformatie element is verbonden met het stootabsorberende element er geen verwisseling van deformatie elementen kan plaatsvinden. Dit betreft zowel een verwisseling van deformatie elementen van verschillende type voertuigen alsmede een verwisseling van 25 bijvoorbeeld het linker deformatie element van een stootabsorberend element met een rechter deformatie element van hetzelfde stootabsorberende element. Desalniettemin, is het mogelijk om in de matrijs middelen, zoals bijvoorbeeld ribben, aan te brengen voor het scheiden van het 30 stootabsorberende element van het deformatie element. Zoals reeds hierboven is opgemerkt kunnen de deformatie element zeer veel verschillende vormen hebben, welke bekend zijn bij de vakman. Vaak hebben de deformatie elementen echter een 5 doos- of hulsvorm. Bovendien bevindt het deformatie element zich bij voorkeur nabij het uiteinde van het stootabsorberende element.

Het geniet de voorkeur wanneer de matrijs een derde deel 5 omvat voor het vormen van een tweede deformatie element.

Aldus kan een stootabsorberend element worden vervaardigd dat twee deformatie elementen omvat. Bij voorkeur bevinden de deformatie elementen zich nabij de beide uiteinden van het stootabsorberende element.

10 Bij voorkeur heeft in stap ii) het thermoplastische kunststofmateriaal een temperatuur die ligt boven het smeltpunt van het kunststofmateriaal en de druk ten minste 150 bar bedraagt, bij voorkeur tenminste 200 bar. Aldus wordt bereikt dat het kunststofmateriaal goed uitvloeit over de 15 matrijs en dat een goede afdruk van de vorm van de matrijs wordt verkregen.

Het geniet de voorkeur wanneer het stootabsorberende element een langgerekte vorm heeft en een in hoofdzaak U-vormige dwarsdoorsnede heeft. Bij voorkeur is het 20 stootabsorberende element een bumper of bumpe ronder de el.

Het thermoplastische kunststofmateriaal van het kunststofsamenstel is bij voorkeur gekozen uit de groep omvattende polypropeen, polyetheen, polyetheenteraftalaat, polybuteenteraftalaat, polyamide, polycarbonaat of mengsels 25 hiervan.

Verder geniet het de voorkeur wanneer de matrijs een zogenaamde persmatrijs is. Het geniet dan verder de voorkeur wanneer het thermoplastische kunststofmateriaal een kunststofelement is van vezelverstekt thermoplastisch 30 kunststofmateriaal. Bij voorkeur wordt zogenaamde glasmat verstrekte thermoplast (GMT) of lange vezelversterkte thermoplast (LFT) gebruikt. Het geniet de voorkeur dat vezelversterkte thermoplastische kunststofmateriaal van het 6 kunststofelement een vezelpercentage heeft in het bereik van 5 tot 80 gew%, bij voorkeur 10 tot 45 gew%, meer bij voorkeur circa 30 gew%.

Voorts geniet het de voorkeur wanneer het 5 kunststofelement glasvezels, basaltvezels, koolstofvezels, natuurvezels of mengsels daarvan omvatten.

Bij een de voorkeur genietende uitvoeringsvorm is de matrijs een zogenaamde spuit-giet matrijs. Een voordeel van het gebruik van een spuit-giet matrijs is dat de 10 productiekosten relatief laag zijn. Verder is er relatief veel variatie mogelijk in de vorm van het stootabsorberende en deformatie element.

Het geniet in het bijzonder de voorkeur wanneer voor of tijdens stap ii) van de bovengenoemde werkwijze een 15 verstevigingsstructuur in het eerste en/of tweede deel van de matrijs wordt aangebracht.

Bij voorkeur omvat de verstevigingsstructuur in hoofdzaak evenwijdige metalen verstevigingskoorden voorzien van positioneringselementen voor het onderling in hoofdzaak 20 evenwijdig houden van de verstevigingskoorden voor en tijdens het fabricage proces. De positioneringselementen, in een voordelige uitvoering gevormd door inslagdraden, en in een nog voordeligere uitvoering gevormd door temperatuurbestendige inslagdraden, zorgen ervoor dat de 25 verstevigingskoorden vóór, tijdens en na het fabricageproces op de juiste wijze gepositioneerd blijven, ondanks de bij het fabricageproces optredende (dwars-)krachten. Daarmee is de vervaardiging van de elementen, ook bij toepassing van een compressiepers-techniek (pers-matrijs), een goed 30 reproduceerbaar proces geworden. Een dergelijk element heeft voorts verbeterde stootabsorberende eigenschappen ten opzichte van elementen waarin de verstevigingskoorden dergelijke positioneringselementen ontberen.

7

De verstevigingskoorden zijn bij voorkeur van staal. Bij een verdere voorkeursuitvoeringsvorm zijn de verstevigingskoorden opgebouwd uit verscheidene getwijnde (om elkaar heen geslagen) metalen filamenten met een diameter van 5 0,5 mm of kleiner, bij voorkeur 0,3 mm of kleiner, zodanig dat een structuur ontstaat waarin de filamenten in koordrichting liggen. De filamenten brengen sterkte en stijfheid en het heeft daarom de voorkeur dat deze in de lengterichting, dat wil zeggen de belastingrichting, liggen. 10 Door de filamenten te twijnen ontstaat bovendien een enigszins ruw oppervlak dat zich beter mechanisch laat verankeren.

Het geniet voorts de voorkeur om dat de metalen verstevigingskoorden zijn verankerd middels de 15 positioneringselementen met de vezelstructuur, zoals bij voorbeeld een zogenaamde random vezelstructuur.

Een tweede aspect van de onderhavige uitvinding heeft betrekking op een kunststofsamenstel voor een voertuig verkrijgbaar met de bovengenoemde werkwijze.

20 Een derde aspect van de onderhavige uitvinding heeft betrekking op een kunststofsamenstel van thermoplastisch kunstofmateriaal omvattende een stootabsorberend element en een daarmee verbonden deformatie element, waarbij in het stootabsorberende element en het deformatie element 25 afzonderlijk, langerekte verstevigingsstructuren zijn voorzien, welke verstevigings-structuren omvatten een aantal zich in hoofdzaak evenwijdig uitstrekkende metalen verstevigingskoorden en een aantal tussen de koorden aangebrachte positioneringselementen voor het onderling in 30 hoofdzaak evenwijdig houden van de metalen verstevigingskoorden.

Aldus wordt een samenstel verkregen dat omvat een stootabsorberend element, zoals een bumper, en een deformatie 8 element (crash box). De delen van het samenstel kunnen indien gewenst na het vervaardigen daarvan van elkaar worden gescheiden. Het geniet echter de voorkeur ze aan elkaar te laten zitten aangezien zo een verwisseling van deformatie 5 elementen kan worden voorkomen.

Bij voorkeur is de verbinding tussen het deformatie-element en het stootabsorberende element, zodanig dat het deformatie-element ten opzichte van het stootabsorberende element draaibaar is. Hierdoor is het mogelijk om het 10 ondervlak van het deformatie-element in contact te brengen met het ondervlak van het stootabsorberende element. Aldus wordt bereikt dat het deformatie-element altijd op de juiste plaats van het stootabsorberende element wordt gepositioneerd. Het geniet dan ook in het bijzonder de 15 voorkeur wanneer het ondervlak van het deformatie-element complementair is aan het ondervlak van het stootabsorberende element. Meer bij voorkeur is het deformatie-element voorzien van steunmiddelen voor het laten afsteunen van het deformatie element tegen het stootabsorberende element. Deze 20 steunmiddelen omvatten bij voorkeur een metalen bus.

Teneinde het ondervlak van het deformatie element tegen het ondervlak van het stootabsorberende element te fixeren, kan het deformatie element en/of het stootabsorberende element voorzien worden van bevestigingsmiddelen, zoals 25 bijvoorbeeld een insteekmechanisme.

Het geniet verder de voorkeur wanneer het samenstel twee of meer deformatie elementen omvat, welke zich bij voorkeur nabij het uiteinde van het stootabsorberende element bevinden.

30 Voorts geniet het de voorkeur wanneer de verstevigingskoorden in het stootabsorberende element zich in de langsrichting van het element uitstrekken, en waarbij de verstevigingskoorden in het deformatie element zich in de 9 langsrichting en/of dwarsrichting van het element uitstrekken. Doordat de krachten verdeling bij een botsing in het stootabsorberende element anders is dan in het deformatie element geniet het de voorkeur wanneer de 5 verstevigingskoorden in het deformatie element zich in hoofdzaak loodrecht uitstrekken ten opzichte van de richting van de verstevigingskoorden in het stootabsorberende element. Bij een meer de voorkeur genietende uitvoeringsvorm vormen de verstevigingskoorden in het deformatie element een netwerk 10 structuur, zoals wanneer bijvoorbeeld de verstevigingskoorden zich in de langrichting en de dwarsrichting van het element uitstrekken.

De positioneringselementen, in een voordelige uitvoering gevormd door inslagdraden, en in een nog voordeligere 15 uitvoering gevormd door temperatuurbestendige inslagdraden, zorgen ervoor dat de verstevigingskoorden vóór, tijdens en na het fabricageproces op de juiste wijze gepositioneerd blijven, ondanks de bij het fabricageproces optredende (dwars-)krachten. Daarmee is de vervaardiging van de 20 elementen, ook bij toepassing van een compressiepers-techniek (pers-matrijs), een goed reproduceerbaar proces geworden. Een dergelijk element heeft voorts verbeterde stootabsorberende en/of deformatie eigenschappen ten opzichte van elementen waarin de verstevigingskoorden dergelijke 25 positioneringselementen ontberen.

Volgens een eerste voorkeursuitvoeringsvorm omvat de verstevigingsstructuur tevens een om de verstevigingskoorden en positioneringselementen voorziene matrix welke matrix thermoplastisch polymeer materiaal omvat. Eenmaal ingebed in 30 een dergelijke matrix kan de verstevigingsstructuur eenvoudig in een stootabsorberend element en/of deformatie element verwerkt worden.

10

Volgens een verdere voorkeursuitvoering omvat de matrix van de verstevigingsstructuur tevens een of meer random vezelstructuren, bijvoorbeeld een random structuur van glasvezels, voor verankering van de metalen koorden. Gebleken 5 is dat dergelijke random vezelstructuren een verbeterde positionering van de koorden tot stand kunnen brengen, met name in die situaties waarin het stootabsorberende element en deformatie element via een compressiepersproces gefabriceerd worden. De random vezelstructuur kan hierbij aan een zijde 10 van het door de metalen koorden en positioneringselementen opgespannen vlak zijn voorzien, maar random vezelstructuren aan beide zijden van het genoemde vlak hebben in de meeste gevallen de voorkeur.

Wanneer gesproken wordt van een random vezelstructuur 15 wordt hierin in een verdere voorkeursuitvoering verstaan een laag of strook opgebouwd uit in elkaar hakende vezels, bijvoorbeeld koolstofvezels, basaltvezels of, bij voorkeur, glasvezels. Wanneer de verstevigingskoorden bijvoorbeeld zijn opgebouwd uit twee of meer in elkaar gedraaide metalen 20 strengen en wanneer de glasvezels zodanige afmetingen hebben dat deze de matrix voldoende verstevigen, zorgt dit voor een zekere mate van mechanische verankering van de random vezelstructuur aan de koorden.

De vezellengte van een dergelijke random 25 vezelstructuur bedraagt bij voorkeur tussen de 1 cm en 10 cm. Gebleken is dat de random vezelstructu(u)r(en) een dikte van maximaal circa 2 mm, bij voorkeur maximaal circa 1 mm, heeft (hebben). Deze waarden gelden voor de vezelstructuur in gebruikstoestand. De dikte van de vezelstructuur in de 30 oorspronkelijke toestand, voordat deze in het product is aangebracht, bedraagt de dikte maximaal circa 2 cm, bij voorkeur maximaal circa 1 cm.

11

In een verdere voorkeursuitvoering omvat de matrix tevens ten minste één glasweefsel dat aan een zijde van het door de metalen koorden en positioneringselementen opgespannen vlak is voorzien of, in een andere voorkeurs-5 uitvoeringsvorm, aan beide zijden van het genoemde vlak zijn voorzien. Dergelijke weefsels beschermen de koorden tegen afschu'iving tijdens een compressiepersproces.

Bij voorkeur is het glasweefsel een weefsel van glasvezels en "comingled" kunststof garen, bij voorkeur 10 polypropyleen garen. Een dergelijk weefsel laat zich relatief goed door het polymeermateriaal van de verstevigings-constructie en/of van het lichaam impregneren, hetgeen bijvoorbeeld de bescherming tegen de dwarskrachten die kunnen optreden bij het vloeien van het materiaal in geval van een 15 compressiepers-fabricageproces, verbetert.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm zijn de een of meer random vezelstructuren aangebracht tussen enerzijds de metalen verstevigingskoorden en anderzijds het eerder genoemde glasweefsel.

20 In een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm is aan weerszijden van de verstevigingskoorden met positioneringselementen een polymeerlaag, op elk van de polymeerlagen ten minste een random vezelstructuur, op elk van de random vezelstructuren ten minste een verdere 25 polymeerlaag, en op elk van de verdere polymeerlagen ten minste een glasweefsel en op elk van de glasweefsels ten minste een afsluitende polymeerlaag voorzien.

Volgens een verdere voorkeursuitvoering zijn de koorden opgebouwd uit verscheidene metalen filamenten met een 30 diameter van 0,5 mm of kleiner, bij voorkeur 0,3 mm of kleiner, die om elkaar heen zijn geslagen (zijn getwijnd), zodat een structuur ontstaat waarin de filamenten hoofdzakelijk in koordrichting liggen. De filamenten brengen 12 sterkte en stijfheid en het heeft daarom de voorkeur dat deze in de lengterichting, dat wil zeggen de belastingsrichting, liggen. Door de filamenten te twijnen ontstaat bovendien een enigszins ruw oppervlak dat zich beter mechanisch laat 5 verankeren.

Verder geniet het de voorkeur wanneer het stootabsorberende element en/of het deformatie element is voorzien van bevestigingsmiddelen voor het bevestigen van het samenstel aan een voertuig.

10 Een vierde aspect van de onderhavige uitvinding heeft betrekking op het gebruik van het bovengenoemde kunststofsamenstel in een voertuig.

Een vijfde aspect heeft betrekking op een voertuig omvattende een kunststofsamenstel zoals hierboven beschreven, 15 waarbij het bovenvlak van het deformatie element is bevestigd aan een langsligger van het voertuig en het ondervlak van het deformatie element is verbonden met het ondervlak van het stootabsorberende element.

Een zesde aspect van de onderhavige uitvinding heeft 20 betrekking op een matrijs voor gebruik in de hierboven beschreven werkwijze.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt aan de hand van de beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm 25 daarvan. In de beschrijving wordt verwezen naar de bijgevoegde tekeningen waarin tonen:

Figuur IA aanzicht van een uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding;

Figuur 1B aanzicht van een de uitvoeringsvorm van figuur 30 1, waarbij het deformatie element enigszins is gedraaid; en

Figuur 1C aanzicht van de uitvoeringsvorm van figuur 1, waarbij het deformatie element zodanig is gedraaid dat het 13 ondervlak van het deformatie element het ondervlak van het stootabsorberende element raakt.

Figuur IA toont een kunststofsamenstel 1 van thermoplastisch kunststofmateriaal (zoals vezelversterkt 5 polypropeen) dat omvat een stootabsorberend element 2 in de vorm van een bumperdeel met een in hoofdzaak U-vormige dwarsdoorsnede en een deformatie element 3 ook wel bekend als een zogenaamde crash box. Het deformatie element 3 en het stootabsorberende element 2 zijn met elkaar verbonden via het 10 verbindingsdeel 4. Het deformatie deel is om draaibaar om dit verbindingsdeel 4, zodanig dat het ondervlak 5 van het deformatie element in contact gebracht kan worden met het ondervlak 6 van het stootabsorberende element 6. Het ondervlak 5 van het deformatie element is hierbij in 15 hoofdzaak complementair aan het ondervlak 6 van het stootabsorberende element 2. Aldus kan een goede passing van de elementen worden verkregen zoals is weergegeven in Figuur 1C. Voorts is het stootabsorberende element 2 voorzien van verstevigingskoorden 7 die zich in hoofdzaak parallel ten 20 opzichte van elkaar uitstrekken en die zich binnen het stootabsorberende element 2 bevinden. De verstevigingskoorden 7 strekken zich uit in de langrichting van het stootabsorberende element. Verder is ook het deformatie element voorzien van verstevigingskoorden 8 en 9, die zich 25 binnen het deformatie element bevinden. De verstevigingskoorden 8 strekken zich uit in de langrichting van het deformatie element 3, toe wel de verstevigingskoorden 9 zich in de dwarsrichting van het deformatie element 3 uitstrekken. Aldus wordt een netwerkstructuur gedefinieerd 30 door de verstevigingskoorden 8 en 9. Het deformatie lichaam 3 is verder voorzien van steunmiddelen 10 voor het afsteunen van het deformatie lichaam 3 tegen het stootabsorberende lichaam 2, het steunmiddel omvat bij voorkeur een metalen bus 14 voor extra stevigheid. Voorts is stootabsorberende element 2 en het deformatie element 3 voorzien van openingen 11 en 12 voor het bevestigen van het samenstel aan een langsligger van een voertuig.

5 In Figuur 1B is het deformatie element 3 circa 90 graden gedraaid om het verbindingdeel 4. Door de enigszins flexibele eigenschappen van het thermoplastische kunststofmateriaal is een dergelijke (en verdere) draaiing mogelijk zonder dat het verbindingdeel 4 breekt. In Figuur 1C is het ondervlak 5 van 10 deformatie element 3 volledig tegen ondervlak 6 van het stootabsorberende element gedraaid. Verder is duidelijk dat deze vlakken complementair zijn elkaar, zodanig dat een goede passing wordt verkregen. Het samenstel 1 zoals weergegeven in Figuur 1C kan worden verbonden met bijvoorbeeld een 15 langsligger 13 van een voertuig zoals bijvoorbeeld een auto. De bevestiging tussen het samenstel 1 en de langsligger 12 kan worden bereikt door in de openingen 11 en 12 en de opening 14 een bouten aan te brengen. Het geniet de voorkeur wanneer ook de andere zijde van het stootabsorberende element 20 is voorzien van een deformatie element dan aan een tweede langsligger van een voertuig bevestigd kan worden.

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de hierin beschreven uitvoeringsvorm. De gevraagde rechten worden veeleer bepaald door de navolgende conclusies, binnen 25 strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.

1033943

Claims (40)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een kunststofsamenstel voor een voertuig, de werkwijze omvattende 5 de stappen van: i) het verschaffen van een matrijs, welke matrijs omvat een eerste deel voor het vormen van een stootabsorberend element en een tweede deel voor het vormen van een deformatie element; 10 ii) het bij verhoogde temperatuur en druk in contact brengen van thermoplastisch kunststofmateriaal met de matrijs zodanig dat het thermoplastische kunststofmateriaal zich verspreidt over het eerste deel en het tweede deel van de matrijs en in de gewenste vorm wordt gebracht; en 15 iii) het af koelen van het in de gewenste vorm gebrachte kunststofmateriaal.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de matrijs omvat een derde deel of verder deel voor het vormen van een 20 tweede of verder deformatie element.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij in stap ii) het thermoplastische kunststofmateriaal een temperatuur heeft die ligt boven het smeltpunt van het kunststofmateriaal 25 en de druk ten minste 150 bar bedraagt, bij voorkeur tenminste 200 bar.

4. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-3, waarbij het stootabsorberende element van het zich gevormde 30 kunststofsamenstel een langgerekte vorm en een in hoofdzaak u-vormige dwarsdoorsnede heeft. 1033943

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij het stootabsorberende element een bumper voor een voertuig is.

6. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-5, waarbij 5 het thermoplastische kunststofmateriaal van het kunststofsamenstel is gekozen uit de groep omvattende: polypropeen, polyetheen, polyetheenteraftalaat, polybuteenteraftalaat, polyamide, polycarbonaat of mengsels hiervan. 10

7. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-6, waarbij de matrijs een persmatrijs is.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij het 15 thermoplastische kunststofmateriaal een kunststofelement van vezelversterkt thermoplastisch kunststofmateriaal omvat.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij het vezelversterkte thermoplastische kunststofmateriaal van het 20 kunststofelement omvat een glasmat versterkte thermoplast (GMT) of een lange vezelversterkte thermoplast (LFT).

10. Werkwijze volgens conclusie 8 of 9, waarbij het vezel-versterkte thermoplastische kunststofmateriaal van het 25 kunststofelement een vezelpercentage heeft in het bereik van 5 tot 80 gew%, bij voorkeur 10 tot 45 gew%, meer bij voorkeur circa 30 gew%.

11. Werkwijze volgens een van de conclusies 8-10, waarbij 30 de vezels van het kunststofelement glasvezels, basaltvezels, koolstofvezels, natuurvezels of mengsels daarvan omvatten.

12. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-6, waarbij de matrijs een spuit-giet matrijs omvat.

13. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-12, waarbij 5 voor of tijdens stap ii) een verstevigingsstructuur in het eerste en/of het tweede deel van de matrijs wordt aangebracht.

14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij de 10 verstevigingsstructuur omvat in hoofdzaak evenwijdige metalen verstevigingskoorden voorzien van positioneringselementen voor het onderling in hoofdzaak evenwijdig houden van de verstevigingskoorden.

15. Werkwijze volgens conclusie 14, waarbij de metalen verstevigingskoorden zijn vervaardigd van staal.

16. Werkwijze volgens conclusie 14 of 15, waarbij de verstevigingskoorden zijn opgebouwd uit verscheidene, 20 getwijnde metalen filamenten met een diameter van 0,5 mm of kleiner, bij voorkeur 0,3 mm of kleiner.

17. Werkwijze volgens een van de conclusies 8-16, waarbij de metalen verstevingskoorden middels de 25 positioneringselementen zijn verankerd met de vezelstructuren.

18. Kunststofsamenstel verkrijgbaar met de werkwijze volgens een van de conclusies 1-17. 30

19. Kunststofsamenstel van thermoplastisch kunstofmateriaal omvattende een stootabsorberend element en een daarmee verbonden deformatie element, waarbij in het stootabsorberende element en het deformatie element afzonderlijk, langerekte verstevigingsstructuren zijn voorzien, welke verstevigings-structuren omvatten een aantal zich in hoofdzaak evenwijdig uitstrekkende metalen 5 verstevigingskoorden en een aantal tussen de koorden aangebrachte positioneringselementen voor het onderling in hoofdzaak evenwijdig houden van de metalen verstevigingskoorden.

20. Kunststofsamenstel volgens conclusie 19, waarbij het samenstel omvat twee of meer deformatie elementen.

21. Kunststofsamenstel volgens conclusie 20, waarbij de verstevigingskoorden in het stootabsorberende element zich in 15 de langsrichting van het element uitstrekken, en waarbij de verstevigingskoorden in het deformatie element zich in de langsrichting en/of dwarsrichting van het element uitstrekken.

22. Kunststofsamenstel volgens conclusie 20 of 21, waarin de verstevigingsstructuur tevens een om de verstevigingskoorden een positioneringelementen voorzien matrix omvat welke matrix thermoplastisch polymeer materiaal omvat. 25

23. Kunststofsamenstel volgens conclusie 22, waarbij de matrix tevens een of meer random vezelstructuren voor verankering van de metalen koorden omvat.

24. Kunststofsamenstel volgens conclusie 23, waarbij een random vezel struct uur aan ten minste een zijde van het door de metalen koorden en positioneringselementen opgespannen vlak is voorzien.

25. Kunststofsamenstel volgens conclusie 23, waarbij random vezelstructuren aan weerszijde van het door de metalen koorden en positioneringselementen opgespannen vlak zijn voorzien. 5

26. Kunststofsamenstel volgens een van de conclusies 23- 25, waarbij de random vezelstructuur is opgebouwd uit in elkaar hakende glasvezels.

27. Kunststofsamenstel volgens een van de conclusies 19- 26, waarbij de verstevigingskoorden zijn opgebouwd uit twee of meer metalen strengen en waarbij de glasvezels zodanige afmetingen hebben dat deze zich verankeren tussen opeenvolgende strengen van de metalen koorden. 15

28. Kunststofsamenstel volgens een van de conclusies 19- 27, waarbij het thermoplastische kunststofmateriaal een vezelversterkt kunststofmateriaal omvat.

29. Kunststofsamenstel volgens conclusie 28, waarbij het vezelversterkte thermoplastische kunststofmateriaal omvat een glasmatversterkte thermoplast (GMT) of een lange vezelversterkte thermoplast (LFT).

30. Kunststofsamenstel volgens conclusie 28 of 29, waarbij het vezel-versterkte thermoplastische kunststofmateriaal van het kunststofelement een vezelpercentage heeft in het bereik van 5 tot 80 gew%, bij voorkeur 10 tot 25 gew%, meer bij voorkeur circa 20 gew%.

31. Kunststofsamenstel volgens een van de conclusies 28-30,waarbij de vezels van het kunststofelement glasvezels, 30 basaltvezels, koolstofvezels, natuurvezels of mengsels daarvan omvatten.

32. Kunststofsamenstel volgens een van de voorgaande 5 conclusies 19-31, waarbij de metalen koorden zijn vervaardigd van staal.

33. Kunststof samenstel volgens een van de voorgaande conclusies 19-30, waarbij de metalen koorden zijn opgebouwd 10 uit verscheidene, getwijnde metalen filamenten met een diameter van 0,5 mm of kleiner, bij voorkeur 0,3 mm of kleiner.

34. Kunststofsamenstel volgens een van de conclusies 19- 15 33, waarbij het stootabsorberende element en/of het deformatie element zijn voorzien van bevestigingsmiddelen voor het bevestigen van het samenstel aan een voertuig.

35. Kunststofsamenstel volgens een van de conclusies 19- 20 34, waarbij het stootabsorberende element een langgerekte vorm heeft en een in hoofdzaak u-vormige dwarsdoorsnede heeft

36. Kunststofsamenstel volgens een van de conclusies 19- 35, waarbij het stootabsorberende element een bumperdeel is 25 van een voertuig.

37. Kunststofsamenstel volgens een van de conclusies 19- 36, waarbij het thermoplastische kunststofmateriaal van het kunststofsamenstel is gekozen uit de groep omvattende: 30 polypropeen, polyetheen, polyetheenteraftalaat, polybuteenteraftalaat, polyamide, polycarbonaat of mengsels hiervan.

38. Gebruik van een kunststofsamenstel volgens een van de conclusies 18 of 19-37 in een voertuig.

39. Voertuig omvattende een kunststofsamenstel volgens 5 een van de conclusies 18 of 19-37, waarbij het bovenvlak van het deformatie element is bevestigd aan een langsligger van het voertuig en het ondervlak van het deformatie element is verbonden met het ondervlak van het stootabsorberende element. 10

40. Matrijs voor gebruik in de werkwijze volgens een van de conclusies 1-17. t 0 3 3 9 4 3