Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Halten, ein Verfahren zum Befestigen sowie eine Vorrichtung zur Herstellung der Anordnung zum Halten von über Kanten eines Trägermaterials herausstehenden Randbereichen eines Dekormaterials, wobei das Trägermaterial eine Vorder- und eine Rückseite umfasst und mit dem Dekormaterial auf der Vorderseite zumindest teilweise flächig verbunden ist und das Dekormaterial um Kanten des Trägermaterials umgebogen wird.
In vielen Gebieten der Technik werden Bauteile aus Kunststoff verwendet, die neben funktionalen Anforderungen auch ästhetische Ansprüche erfüllen müssen. Dazu ist als ein Beispiel von vielen der Automobilbau zu nennen, wo für Innenverkleidungen, Hutablagen, Armaturenbrett u.Ä. solche Kunststoffbauteile Verwendung finden. Um sie ästhetisch ansprechend zu gestalten, wird deshalb auf einer Sichtseite des Kunststoffbauteils oftmals als gesonderte Oberflächenschicht eine Dekorschicht angebracht. Aus Gründen einer unproblematischen Entsorgung bzw. einer vereinfachten Wiederverwendung sollte das Dekormaterial vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der tragende Kunststoffbauteil hergestellt sein, solche Monomaterialien lassen sich somit wesentlich kostengünstiger rezyklieren als Mischmaterialien, die zuerst getrennt werden müssen.
Zur Herstellung derartiger Kunststoffbauteile wurde deshalb das so genannte Hinterpressverfahren entwickelt. Dieses Verfahren ist in der Publikation "Kunststoffe im Automobilbau, VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf 1994" beschrieben. Es sieht vor, dass an einem Werkzeugoberteil einer geöffneten Werkzeugform eine Dekorschicht so befestigt wird, dass es die Oberfläche des Werkzeugoberteils gegebenenfalls vollflächig bedeckt. Anschliessend wird in die weiterhin geöffnete Werkzeugform eine geschmolzene und daher fliessfähige Kunststoffmasse eingespritzt bzw. eingelegt. Danach wird die Form geschlossen, wodurch sich unter dem Schliessdruck die Kunststoffmasse gleichmässig in der Form verteilt und, zumindest bei Dekormaterialien mit Poren, wie beispielsweise bei textilen Materialien, teilweise in das Dekormaterial eindringt.
Die Kunststoffmasse erstarrt im Folgenden und geht dabei mit der Dekorschicht eine innige Verbindung ein. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass im gleichen Arbeitsgang die Trägerschicht hergestellt und mit dem Dekormaterial verbunden wird, ohne dass zusätzliche Klebestoffe für die Produktion eines solchen Verbundbauteils verwendet bzw. ohne dass zusätzliche Arbeitsschritte ausgeführt werden müssen.
Wenn nun eine Oberfläche eines Kunststoffbauteils nur teilweise mit einer Oberflächenschicht versehen sein soll, kann dieses eben beschriebene Hinterpressverfahren mit einem Spritzgussverfahren kombiniert werden. Dabei kommt für den Abschnitt des Kunststoffbauteils, der mit der Dekorschicht bzw. der gesonderten Oberflächenschicht versehen sein soll, das Hinterpressverfahren zur Anwendung. Die Aufbereitung der Kunststoffe für das kombinierte Hinterpress-Spritzgussverfahren kann mit konventionellen Aufbereitungsanlagen vorgenommen werden.
Die Ausbildung der Kanten eines Verbundmaterials, welches ein mit einem Dekormaterial verbundenes Trägermaterial umfasst, geschieht teilweise durch einfaches Zuschneiden des Verbundbauteils. Dieses Zuschneiden kann durch das Schliessen der Hinterpressform (z.B. mittels Tauchkanten oder Trennmessern) bzw. in einem gesonderten Arbeitsgang nach dem Entformen des Verbundbauteils geschehen. Zur sauberen Ausbildung von Kanten, die z.B. als sichtbarer Stoss vorgesehen sind, wird oft das Dekormaterial um die Kante des Trägerma terials herumgebogen und einfach auf der Rückseite angeklebt.
Ein gattungsgemässes Verfahren ist aus EP-A-0 581 035 bekannt. Danach wird beim Hinterpressen auf der Rückseite des Dekormaterials eine Trägerschicht und im Bereich des Überstandes des zum späteren Umbug bestimmten Dekormaterials eine dünne Haut aus Trägermaterial ausgebildet. Dieser Überstand wird dann um die Kante des Trägermaterials umgebogen und mit dem Rand oder der Rückseite des Presslings verschweisst. Vorzugsweise wird dabei - vor dem Umbiegen - der Rand des Überstandes einer Wärmebehandlung unterzogen und - nach dem Umbiegen - thermisch verschweisst. Dieses Verfahren macht zwar die Verwendung von Klebern überflüssig, benötigt aber die Ausbildung und Anwendung von Hilfsmitteln, wie Schweissspiegel und Formstempel.
Sowohl das Verfahren an sich als auch die Verwendung von Schweissspiegeln verlangt, dass die Form nach dem Hinterpressen geöffnet wird, um bei geöffneter Form - in separaten Arbeitsgängen - den Umbug zu vollziehen und die Befestigung auszuführen.
Aufgabe der Erfindung ist es, alternative Lösungen zum Halten des Randes eines umgebogenen Dekormaterials - welches zumindest teilweise flächig mit einem Trägermaterial verbunden ist und dessen Rand über eine Kante des Trägermaterials hinaussteht - vorzuschlagen.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe gemäss einem ersten Aspekt gelöst, indem eine Anordnung zum Halten von zumindest über eine Kante eines Trägermaterials herausstehenden Randbereichen eines Dekormaterials vorgeschlagen wird, wobei das Trägermaterial eine Vorder- und eine Rückseite umfasst und mit dem Dekormaterial auf der Vorderseite zumindest teilweise flächig verbunden ist und das Dekormaterial um Kanten des Trägermaterials umgebogen wird, und welche durch eine Anzahl von Halteelementen, die zumindest je einen Zwischenraum umfassen, gekennzeichnet ist. Weitere Ausbildungen der erfindungsgemässen Anordnung ergeben sind aus den abhängigen Ansprüchen,
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe gemäss einem zweiten Aspekt gelöst, indem ein Verfahren zum Befestigen von über zumindest eine Kante eines Trägermaterials herausstehenden Randbereichen eines Dekormaterials vorgeschlagen wird, wobei das Trägermaterial eine Vorder- und eine Rückseite umfasst und mit dem Dekormaterial auf der Vorderseite zumindest teilweise flächig verbunden ist und das dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest ein Randbereich des Dekormaterials um eine Kante des Trägermaterials herumgebogen und in Zwischenräumen einer Anzahl von Halteelementen angeordnet wird. Weitere Ausbildungen des erfindungsgemässen Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe gemäss einem dritten Aspekt gelöst, indem eine Vorrichtung zur Herstellung einer Anordnung zum Halten von über zumindest eine Kante eines Trägermaterials herausstehenden Randbereichen eines Dekormaterials in einer Form zum Hinterpressen und/oder Hinterspritzen des Dekormaterials mit dem Trägermaterial vorgeschlagen wird, wobei das Trägermaterial eine Vorder- und eine Rückseite umfasst und mit dem Dekormaterial auf der Vorderseite zumindest teilweise flächig verbunden ist und das durch bewegbare Formmittel zum Ausbilden von einer Anzahl von Halteelementen (5) gekennzeichnet ist. Weitere Ausbildungen der erfindungsgemässen Vorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen, welche lediglich Beispiele darstellen und den Umfang der Erfin dung keinesfalls einschränken sollen, dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 und 4 schematisierte Schnittdarstellungen der erfindungsgemässen Anordnung, entsprechend einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 und 5 schematisierte Schnittdarstellungen der erfindungsgemässen Anordnung, entsprechend einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 3 und 6 schematisierte Schnittdarstellungen der erfindungsgemässen Anordnung, entsprechend einer dritten Ausführungsform;
Fig. 7 schematisierte Schnittdarstellung der Vorrichtung zur Herstellung der Anordnung zum Halten in Position 1: Hinterpressen/Hinterspritzen;
Fig. 8 schematisierte Schnittdarstellung der Vorrichtung zur Herstellung der Anordnung zum Halten in Position 2: Umbug.
Fig. 1 zeigt ein Trägermaterial 1, das mit einem Dekormaterial 2 durch Hinterpressen und/oder Hinterspritzen flächig verbunden wurde und eine Kante 3 aufweist. Der Rand 4 des Dekormaterials reicht über die Kante 3 des Trägermaterials hinaus. Auf der Rückseite des Trägermaterials 1 ist ein Halteelement 5 angeordnet. Dieses Halteelement 5 wird vorzugsweise im gleichen Arbeitsgang mit dem Herstellen der Trägerschicht 1 und einstückig mit dieser hergestellt. Das Halteelement 5 umfasst einen Zwischenraum 6 und weist eine gegen diesen Zwischenraum gerichtete Ausbildung 7 auf, die geeignet ist, ein in diesen Zwischenraum 6 eingeführtes Stück Dekormaterial 2 festzuhalten. Die Ausbildung 7 ist gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung klingenförmig aus gestaltet.
Der Zwischenraum weist eine Einschuböffnung 8 auf, welche gegen die Kante 3 des Trägermaterials 1 gerichtet ist. Währenddem das Trägermaterial bzw. die Trägerschicht 1 in Fig. 1 als sich in einer Ebene erstreckend dargestellt ist, zeigt Fig. 4 eine Trägerschicht 1, deren Form von der einer Ebene abweicht und in diesem Fall zurückgebogen ist. Das Halteelement 5 ist - entsprechend dem Halteelement in Fig. 1 - gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgestaltet und weist eine gegen den Zwischenraum 6 weisende klingenförmige Ausbildung auf. Der über die Kante 3 des Trägermaterials 1 hinausstehende Rand 4 des Dekormaterials 2 wurde um die Kante 3 der Trägerschicht 1 herumgebogen und zumindest teilweise im Zwischenraum 6 angeordnet.
Sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 4 verengt sich der Zwischenraum 6 gegen das der Einschuböffnung 8 entgegengesetzte Ende der klingenförmigen Ausbildung 7, wodurch das Festhalten des Dekormaterials - das vorzugsweise etwas dicker ist als die mittlere Weite des Zwischenraums - zusätzlich verbessert wird. Je nach der Art des verwendeten Dekormaterials kann es bereits genügen, dass die klingenförmige Ausbildung 7 parallel zur Oberfläche des Trägermaterials 1 verläuft.
Das Halteelement 5 in Fig. 2 umfasst einen Zwischenraum 6 und weist eine gegen diesen Zwischenraum gerichtete Ausbildung 7 auf, die geeignet ist, ein in diesen Zwischenraum 6 eingeführtes Stück Dekormaterial 2 festzuhalten. Die Ausbildung 7 ist gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung rippenförmig ausgestaltet. Es kann vorteilhaft sein, an Stelle einer Rippe - wie in Fig. 2 gezeigt - die Ausbildung 7 mit mehreren Rippen oder auch Noppen zu versehen (nicht gezeigt). Auch hier reicht der Rand 4 des Dekormaterials über die Kante 3 des Trägermaterials 1 hinaus. Das Halteelement 5 ist auf der Rückseite des Trägermaterials 1 angeordnet und wird vorzugsweise im gleichen Arbeitsgang mit dem Herstellen der Trägerschicht 1 und einstückig mit dieser hergestellt.
Der Zwischenraum 6 weist eine Einschuböffnung 8 auf, welche gegen die Kante 3 des Trägermaterials 1 gerichtet ist und direkt an die rippenförmige Ausbildung 7 anschliesst. Abweichend von der Fig. 2 kann die rippen- bzw. noppenförmige Ausbildung 7 weiter gegen das der Einschuböffnung 8 entgegengesetzte Ende des Zwischenraumes 6 angeordnet sein, wodurch ein Finger am Halteelement 5 entsteht (nicht gezeigt), der gegen die Kante 3 des Trägermaterials 1 weist und das Einschieben des über die Kante 3 des Trägermaterials 1 hinausstehenden Randes 4 des Dekormaterials 2 erleichtert.
Es kann ebenfalls vorteilhaft sein, wenn - wie in Fig. 5 gezeigt - das Halteelement 5 zudem einen Steg 9 aufweist, welcher einerseits die Flächenreibung beim Einschieben des umgebogenen Dekormaterials verringert und andrerseits die Einschuböffnung 8 verengt, sodass das eingeschobene Dekormaterial 2 sicher durch das Halteelement 5 fixiert ist. Der Steg 9 kann keilförmig ansteigend verlaufen (Fig. 5) und selbst auch Ausbildungen aufweisen, die z.B. klingen-, rippen-, noppen- oder sägezahnförmig ausgestaltet sind (nicht gezeigt). Damit wird dem eingeschobenen Dekormaterial ein beidseitiger Halt vermittelt.
Das Halteelement 5 in Fig. 3 umfasst einen Zwischenraum 6 und weist eine gegen diesen Zwischenraum gerichtete Ausbildung 7 auf, die geeignet ist, ein in diesen Zwischenraum 6 eingeführtes Stück Dekormaterial 2 festzuhalten. Die Ausbildung 7 ist gemäss einer dritten Ausführungsform der Erfindung sägezahnförmig ausgestaltet. Auch hier reicht der Rand 4 des Dekormaterials über die Kante 3 des Trägermaterials 1 hinaus. Das Halteelement 5 ist auf der Rückseite des Trägermaterials 1 angeordnet und wird vorzugsweise im gleichen Arbeitsgang mit dem Herstellen der Trägerschicht 1 und einstückig mit dieser hergestellt. Der Zwischenraum 6 weist eine Einschuböffnung 8 auf, welche gegen die Kante 3 des Trägermaterials 1 gerichtet ist und direkt an die sägezahnförmige Ausbildung 7 anschliesst.
Abweichend von der Fig. 3 kann die sägezahnförmige Ausbildung 7 weiter gegen das der Einschuböffnung 8 entgegengesetzte Ende des Zwischenraumes 6 angeordnet sein, wodurch ein Finger am Halteelement 5 entsteht (nicht gezeigt), der gegen die Kante 3 des Trägermaterials 1 weist und das Einschieben des über die Kante 3 des Trägermaterials 1 hinausstehenden Randes 4 des Dekormaterials 2 erleichtert. Es kann ebenfalls vorteilhaft sein, wenn - wie in Fig. 5 gezeigt - das Halteelement 5 zudem einen Steg 9 aufweist. Weiterhin kann - wie in Fig. 6 gezeigt - die Kante 3 des Trägermaterials 1 abgerundet oder auch einen Querschnitt aufweisen, der von der Dicke des Trägermaterials abweicht. Beispielsweise kann die Kante 3 des Trägermaterials 1 einen Wulst oder eine Verjüngung (beides nicht gezeigt) aufweisen.
Selbstverständlich sind alle Kombinationen sowohl der dargestellten als auch der beschriebenen Formen der Halteelemente 5 mit ihren Ausbildungen 7 und deren Varianten vom Erfindungsgedanken erfasst. Es kann ausserdem vorgesehen sein, das Dekormaterial in Bereichen, in denen die Trägerschicht 1 mit engen Radien geformt ist, einzuschneiden. Auch können - falls erforderlich - Halteelemente 5 auf der Vorderseite des Trägermaterials 1, welche das Dekormaterial trägt, angeordnet sein. Die Position der Halteelemente 5 kann von der in den Fig. 1 bis 6 gezeigten abweichen, indem die Halteelemente 5 näher der Kante 3 des Dekormaterials oder auch weiter von dieser entfernt - in gleichem oder unterschiedlichem Abstand zur Kante 3 bzw. zueinander - angeordnet werden.
Auch können die Ausbildungen 7 einen - wie in Fig. 8 gezeigten - kontinuierlichen Übergang von der senkrechten zur waagrechten Begrenzung des Halteelements 5 aufweisen.
Zur Herstellung des Umbugs eines kaschierten Kunststoffbauteils, wird zuerst eine, aus Kunststoffmaterial bereits der gewünschten Kontur entsprechend vorgeformte, als Dekormaterial 2 ausgebildete Oberflächenschicht in die Kavität 10 einer Vorrichtung 11 zum Hinterpressen und/oder Hinterspritzen eingebracht (siehe Fig. 7). Unterdruckdüsen (nicht gezeigt) können das Dekormaterial 2 am Formoberteil 12 halten. Die Grösse der Dekorschicht 2 ist so bemessen, dass sie im Bereich der Tauchkante 13 mit Übermass überstehen kann.
Während für das Hinterpressen, z.B. mittels des Strangablegeverfahrens, plastifiziertes Trägermaterial 1 mit einer Breitschlitzdüse in die noch offene Vorrichtung 11 auf das Formunterteil 14 gelegt wird (nicht gezeigt), erfolgt beim kombinierten Hinterpressen/Hinterspritzen das Zuführen von Trägermaterial 1 über Nadelverschlussdüsen im beinahe geschlossenen Zustand der Vorrichtung (nicht gezeigt). Beim Hinterspritzen wird die Vorrichtung 11 bzw. die Form ganz geschlossen und die plastifizierte Kunststoffschmelze ebenfalls über Nadelverschlussdüsen 15 in die Kavität 10 eingespritzt. Durch den Pressdruck beim Schliessen der Form 11 bzw. durch den Einspritzdruck in der geschlossenen Form wird das Trägermaterial 1 in der ganzen Kavität verteilt, bis diese bis zu einem vorbestimmten Mass gefüllt ist.
Vorzugsweise mittels Hydraulikzylindern bewegbare Formmittel (nicht gezeigt) zum Ausbilden einer Anordnung, welche eine Anzahl von Halteelementen 5 umfasst, sind dabei so in der Kavität 10 in Position gebracht, dass die Halteelemente 5 vorzugsweise einstückig mit dem Trägermaterial 1 ausgebildet werden können. Zumindest in den Bereichen des geplanten Umbugs wird die Tauchkante 13 der Form 11 so ausgebildet, dass ein Abscheren des Überstandes 4 des Dekormaterials 2 nicht eintritt; in anderen Bereichen kann hingegen dieses Abscheren erwünscht sein.
Nach dem Abwarten einer Stand- bzw. Kühlzeit zum Erreichen eines Kristallisationsvorganges wird die Form 11 geöffnet, die Formmittel falls notwendig in die Entformstellung bewegt und das Verbundbauteil mittels Ausstossern 16 angehoben. Nun kann ein Werkzeug (nicht gezeigt) zwischen das Formoberteil 12 und das Formunterteil 14 geschoben werden. Gleichzeitig mit dem weiteren \ffnen der Form 11 wird nun mithilfe des Werkzeuges der überstehende Rand 4 des Dekormaterials 2 um die Kante 3 des Trägermaterials 1 herumgebogen und in den Zwischenraum 6 der Halteelemente 5 eingeschoben. Darauf wird das Werkzeug wieder zurückgezogen und das Verbundbauteil der Form 11 entnommen.
Weitere Möglichkeiten des Ausführens eines Umbugs sind:
- Umbug von Hand: In einem weiteren Arbeitsschritt wird - mit dem Verbundbauteil in der Form 11 oder auch ausserhalb davon - der Überstand gleichzeitig mit einem allfälligen Einschneiden des Dekormaterials, im Bereich von gekrümmten Kanten 3, um die Kante 3 herumgebogen und in den Zwischenraum 6 der Halteelemente 5 eingeschoben.
- Umbug mittels geeigneten Geräten: Im Verbund mit der Vorrichtung zum Hinterpressen und/oder Hinterspritzen oder unabhängig von der Form 11 werden die überstehenden Ränder 4 des Dekormaterials 2 in die Zwischenräume der Halteelemente eingesetzt.
Dies kann weit gehend automatisiert werden.
- Selbst falls das Dekormaterial mittels Kaschieren, z.B. mittels Aufkleben auf ein bereits vorgeformtes Trägermaterial aufgebracht wird, können in das Trägermaterial eingeformte - oder auch nachträglich angeklebte Anordnungen zum Halten des Überstandes des Dekormaterials bzw. des Umbugs verwendet werden. Ein solcherart vorfabriziertes Trägermaterial 1 würde vorteilhafterweise abgerundete Kanten 3 aufweisen (vgl. z.B. Fig. 6), um die herum der Überstand des Dekormaterials gebogen wird. Abgerundete Kanten 3 ermöglichen sehr schöne Umbüge, da ein Brechen des Dekormaterials weitestgehend verhindert wird.
In dieser Beschreibung einer beispielhaften Herstellung von Halteelementen 5, die einstückig mit einem kaschierten Trä germaterial 1 produziert werden, wurde auf die geometrischen Gegebenheiten der Fig. 7 und 8 Rücksicht genommen. Dabei könnten die mit Oberteil 12 bzw. Unterteil 14 bezeichneten Formteile gegeneinander vertauscht sein, sodass das Formunterteil 14 das Dekormaterial 2 vor dem Hinterpress- bzw. Hinterspritzvorgang aufnimmt. Selbstverständlich ist die Form bzw. die Vorrichtung 11 zum Hinterspritzen oder zum Hinterspritzen/Hinterpressen mit allen in dieser Technik üblichen Einrichtungen, wie z.B. ein sich im Wesentlichen horizontal erstreckendes Verteilerstück 20 des Heizkanals, in das eine Extrudierschnecke (nicht gezeigt) über eine Angussbuchse 21 plastifizierte Kunststoffmasse fördert, ausgestattet.
Der Heizkanal ist mit einer nicht dargestellten, steuerbaren Heizeinrichtung versehen, durch welche die plastifizierte Kunststoffmasse bzw. das Trägermaterial 1 auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten oder auch weiter erhitzt werden kann.
Als anwendbare Prozesse für das Herstellen der erfindungsgemässen Anordnung zum Befestigen der überstehenden Randbereiche 4 eines Dekormaterials kommen vorzugsweise in Betracht: Hinterspritzen, Hinterpressen nach dem Strangablege- oder Quellfluss-Verfahren oder beliebige Kombinationen dieser Prozesse. Als Materialien kommen alle für ein kombiniertes Hinterpress-Spritzgussverfahren geeigneten Kunststoffe, also Thermoplaste wie z.B. Polypropylen, ABS-Copolymer (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer) etc. oder Duroplaste wie Epoxidharze etc. infrage. Diese Kunststoffe können auch beispielsweise mit Fasern oder Matten verstärkt sein. Auch so genannte gefüllte Kunststoffe, denen beispielsweise Talkpartikel beigemischt wurden, kommen infrage. Dabei werden oft auch verschiedenfarbige Dekormaterialien und/oder Kunststoffe mit unterschiedlicher Textur verwendet.
Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens zum Befestigen eines Dekormaterials gegenüber dem Stand der Technik umfassen:
- Auf den Einsatz von zusätzlichen Klebestoffen kann teilweise oder ganz verzichtet werden.
- Ein weiterer Arbeitsgang, wie Kleben oder Schweissen, zusätzlich zum manuellen Umbiegen des Überstandes des Dekormaterials kann eingespart werden.
- Durch die erfindungsgemässe Anordnung zum Halten und Befestigen eines umgebogenen Dekormaterials wird eine weitestgehende Automation des Herstellens von mit Umbügen versehenen, kaschierten Verbundbauteilen ermöglicht, wodurch hoch qualifizierte Fachkräfte für andere Arbeiten eingesetzt werden können.
The invention relates to an arrangement for holding, a method for fastening and a device for producing the arrangement for holding edge regions of a decorative material which protrude over the edges of a carrier material, the carrier material comprising a front and a back and with the decorative material on the front at least partially is connected flat and the decorative material is bent around edges of the carrier material.
In many areas of technology, plastic components are used, which in addition to functional requirements must also meet aesthetic requirements. One example of this is automotive engineering, where interior trims, parcel shelves, dashboards, etc. such plastic components are used. In order to make it aesthetically appealing, a decorative layer is therefore often applied to a visible side of the plastic component as a separate surface layer. For reasons of unproblematic disposal or simplified reuse, the decorative material should preferably be made of the same material as the load-bearing plastic component. Such monomaterials can therefore be recycled much more cost-effectively than mixed materials that have to be separated first.
The so-called back press process was therefore developed for the production of such plastic components. This process is described in the publication "Kunststoffe im Automobilbau, VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf 1994". It provides that a decorative layer is attached to an upper tool part of an opened tool shape in such a way that it covers the surface of the upper tool part over the entire surface, if necessary. A molten and therefore flowable plastic mass is then injected or inserted into the still open mold. The mold is then closed, as a result of which the plastic mass is distributed evenly in the mold under the closing pressure and, at least in the case of decorative materials with pores, such as, for example, textile materials, partially penetrates into the decorative material.
The plastic mass solidifies in the following and forms an intimate connection with the decorative layer. This method has the advantage that the carrier layer is produced and connected to the decorative material in the same work step, without using additional adhesives for the production of such a composite component or without having to carry out additional work steps.
If a surface of a plastic component is now only to be partially provided with a surface layer, this back-pressing process just described can be combined with an injection molding process. The back-pressing process is used for the section of the plastic component that is to be provided with the decorative layer or the separate surface layer. The processing of the plastics for the combined backpress injection molding process can be carried out with conventional processing plants.
The formation of the edges of a composite material, which comprises a carrier material connected to a decorative material, takes place partly by simply cutting the composite component. This cutting can be done by closing the back press mold (e.g. using plunge edges or cutting knives) or in a separate operation after the composite component has been removed from the mold. For the clean formation of edges, e.g. As a visible joint, the decorative material is often bent around the edge of the carrier material and simply glued to the back.
A generic method is known from EP-A-0 581 035. Thereafter, a backing layer is formed on the back of the decorative material during back-pressing, and a thin skin of carrier material is formed in the region of the protrusion of the decorative material intended for later folding. This protrusion is then bent around the edge of the carrier material and welded to the edge or the back of the compact. Preferably, the edge of the protrusion is subjected to a heat treatment - before the bending - and - after the bending - is thermally welded. Although this process makes the use of adhesives superfluous, it requires the training and use of aids such as welding mirrors and shaping stamps.
Both the process itself and the use of welding mirrors require that the mold be opened after the back pressing in order to make the fold and carry out the fastening when the mold is open - in separate operations.
The object of the invention is to propose alternative solutions for holding the edge of a bent decorative material - which is at least partially connected flat to a carrier material and the edge of which protrudes beyond an edge of the carrier material.
According to the invention, the object is achieved according to a first aspect by proposing an arrangement for holding edge regions of a decorative material which protrude at least over an edge of a carrier material, the carrier material comprising a front and a rear side and being at least partially connected to the decorative material on the front side is and the decorative material is bent over edges of the carrier material, and which is characterized by a number of holding elements, each comprising at least one space. Further developments of the arrangement according to the invention result from the dependent claims,
According to the invention, the object is achieved in accordance with a second aspect by proposing a method for fastening edge regions of a decorative material which protrude beyond at least one edge of a carrier material, the carrier material comprising a front and a rear side and being at least partially connected to the decorative material on the front and which is characterized in that at least one edge region of the decorative material is bent around an edge of the carrier material and is arranged in spaces between a number of holding elements. Further developments of the method according to the invention result from the dependent claims.
According to the invention, the object is achieved according to a third aspect by proposing a device for producing an arrangement for holding edge regions of a decorative material protruding from at least one edge of a carrier material in a mold for pressing and / or injecting the decorative material with the carrier material, the carrier material comprises a front and a back and is at least partially connected to the decorative material on the front and which is characterized by movable shaping means for forming a number of holding elements (5). Further developments of the device according to the invention result from the dependent claims.
The invention is illustrated below with the aid of drawings, which are only examples and are in no way intended to limit the scope of the invention. Show it:
Figures 1 and 4 are schematic sectional views of the arrangement according to the invention, according to a first embodiment;
2 and 5 show schematic sectional representations of the arrangement according to the invention, corresponding to a second embodiment;
3 and 6 are schematic sectional views of the arrangement according to the invention, corresponding to a third embodiment;
7 shows a schematic sectional illustration of the device for producing the arrangement for holding in position 1: back pressing / back injection;
8 shows a schematic sectional illustration of the device for producing the arrangement for holding in position 2: folding.
1 shows a carrier material 1 which has been connected to a decorative material 2 by back pressing and / or back injection and has an edge 3. The edge 4 of the decorative material extends beyond the edge 3 of the carrier material. A holding element 5 is arranged on the back of the carrier material 1. This holding element 5 is preferably produced in the same operation with the production of the carrier layer 1 and in one piece with it. The holding element 5 comprises an intermediate space 6 and has a configuration 7 directed against this intermediate space, which is suitable for holding a piece of decorative material 2 inserted into this intermediate space 6. The training 7 is designed in a blade shape according to a first embodiment of the invention.
The intermediate space has an insertion opening 8, which is directed against the edge 3 of the carrier material 1. While the carrier material or the carrier layer 1 is shown in FIG. 1 as extending in one plane, FIG. 4 shows a carrier layer 1, the shape of which deviates from that of a plane and is bent back in this case. The holding element 5 is - according to the holding element in Fig. 1 - designed according to a first embodiment of the invention and has a blade-shaped configuration pointing towards the space 6. The edge 4 of the decorative material 2 protruding beyond the edge 3 of the carrier material 1 was bent around the edge 3 of the carrier layer 1 and at least partially arranged in the intermediate space 6.
Both in FIG. 1 and in FIG. 4, the intermediate space 6 narrows towards the end of the blade-shaped formation 7 opposite the insertion opening 8, as a result of which the holding of the decorative material - which is preferably somewhat thicker than the mean width of the intermediate space - is additionally improved. Depending on the type of decorative material used, it may already be sufficient for the blade-shaped formation 7 to run parallel to the surface of the carrier material 1.
The holding element 5 in FIG. 2 comprises an intermediate space 6 and has a design 7 directed against this intermediate space, which is suitable for holding a piece of decorative material 2 inserted into this intermediate space 6. According to a second embodiment of the invention, the formation 7 is designed in the form of a rib. It can be advantageous to provide the formation 7 with a plurality of ribs or also knobs (not shown) instead of a rib, as shown in FIG. 2. Here, too, the edge 4 of the decorative material extends beyond the edge 3 of the carrier material 1. The holding element 5 is arranged on the back of the carrier material 1 and is preferably produced in the same working step with the production of the carrier layer 1 and in one piece with it.
The intermediate space 6 has an insertion opening 8, which is directed against the edge 3 of the carrier material 1 and directly adjoins the rib-shaped design 7. 2, the rib-shaped or knob-shaped design 7 can be arranged further against the end of the intermediate space 6 opposite the insertion opening 8, as a result of which a finger is formed on the holding element 5 (not shown) which points against the edge 3 of the carrier material 1 and the insertion of the edge 4 of the decorative material 2 protruding beyond the edge 3 of the carrier material 1.
It can also be advantageous if - as shown in FIG. 5 - the holding element 5 also has a web 9 which on the one hand reduces the surface friction when inserting the bent decorative material and on the other hand narrows the insertion opening 8 so that the inserted decorative material 2 is securely through the holding element 5 is fixed. The web 9 can extend in a wedge-shaped manner (FIG. 5) and itself also have designs which, for example, blade-shaped, rib-shaped, knob-shaped or sawtooth-shaped (not shown). This gives the inserted decorative material a hold on both sides.
The holding element 5 in FIG. 3 comprises an intermediate space 6 and has a design 7 directed against this intermediate space, which is suitable for holding a piece of decorative material 2 inserted into this intermediate space 6. The training 7 is designed according to a third embodiment of the invention sawtooth. Here, too, the edge 4 of the decorative material extends beyond the edge 3 of the carrier material 1. The holding element 5 is arranged on the back of the carrier material 1 and is preferably produced in the same working step with the production of the carrier layer 1 and in one piece with it. The intermediate space 6 has an insertion opening 8, which is directed against the edge 3 of the carrier material 1 and connects directly to the sawtooth-shaped formation 7.
3, the sawtooth-shaped formation 7 can be arranged further against the end of the intermediate space 6 opposite the insertion opening 8, which creates a finger on the holding element 5 (not shown) which points against the edge 3 of the carrier material 1 and the insertion of the Edge 4 of the decorative material 2 projecting beyond the edge 3 of the carrier material 1 is facilitated. It can also be advantageous if - as shown in FIG. 5 - the holding element 5 also has a web 9. Furthermore, as shown in FIG. 6, the edge 3 of the carrier material 1 can be rounded off or also have a cross section that deviates from the thickness of the carrier material. For example, the edge 3 of the carrier material 1 can have a bead or a taper (neither of which is shown).
Of course, all combinations of both the illustrated and the described forms of the holding elements 5 with their designs 7 and their variants are covered by the inventive concept. It can also be provided to cut the decorative material in areas in which the carrier layer 1 is formed with narrow radii. If necessary, holding elements 5 can also be arranged on the front side of the carrier material 1 which carries the decorative material. The position of the holding elements 5 can deviate from that shown in FIGS. 1 to 6 in that the holding elements 5 are arranged closer to the edge 3 of the decorative material or further away from it - at the same or different distance from the edge 3 or from one another.
The formations 7 can also have - as shown in FIG. 8 - a continuous transition from the vertical to the horizontal delimitation of the holding element 5.
To produce the fold of a laminated plastic component, a surface layer, which has already been preformed from plastic material in accordance with the desired contour and is designed as decorative material 2, is first introduced into the cavity 10 of a device 11 for back pressing and / or back injection (see FIG. 7). Vacuum nozzles (not shown) can hold the decorative material 2 on the upper mold part 12. The size of the decorative layer 2 is dimensioned such that it can protrude excessively in the area of the plunge edge 13.
While for back pressing, e.g. by means of the strand deposition process, plasticized carrier material 1 with a slot die is placed in the still open device 11 on the lower mold part 14 (not shown), in the case of the combined back pressing / back injection, the carrier material 1 is fed via needle valve nozzles in the almost closed state of the device (not shown) , During the back injection, the device 11 or the mold is completely closed and the plasticized plastic melt is also injected into the cavity 10 via needle valve nozzles 15. By means of the pressing pressure when the mold 11 is closed or by the injection pressure in the closed mold, the carrier material 1 is distributed throughout the cavity until it is filled to a predetermined extent.
Forming means (not shown), preferably movable by means of hydraulic cylinders, for forming an arrangement which comprises a number of holding elements 5 are positioned in the cavity 10 in such a way that the holding elements 5 can preferably be formed in one piece with the carrier material 1. At least in the areas of the planned folding, the plunge edge 13 of the mold 11 is formed in such a way that the protrusion 4 of the decorative material 2 does not shear; in other areas, however, this shearing may be desirable.
After waiting for a standing or cooling time to reach a crystallization process, the mold 11 is opened, the mold means are moved into the demolding position if necessary, and the composite component is raised by means of ejectors 16. A tool (not shown) can now be pushed between the upper mold part 12 and the lower mold part 14. Simultaneously with the further opening of the mold 11, the protruding edge 4 of the decorative material 2 is then bent around the edge 3 of the carrier material 1 with the aid of the tool and inserted into the intermediate space 6 of the holding elements 5. The tool is then withdrawn again and the composite component is removed from the mold 11.
Other ways to make a move are:
- Bending by hand: In a further work step - with the composite component in the form 11 or outside of it - the overhang is bent at the same time as the decorative material is cut, in the area of curved edges 3, around the edge 3 and into the space 6 the holding elements 5 inserted.
- Bending by means of suitable devices: In conjunction with the device for back pressing and / or back injection or regardless of the shape 11, the protruding edges 4 of the decorative material 2 are inserted into the spaces between the holding elements.
This can be largely automated.
- Even if the decorative material is laminated, e.g. by means of gluing onto an already preformed carrier material, arrangements molded into the carrier material - or also subsequently glued on - can be used to hold the excess of the decorative material or the fold. A carrier material 1 prefabricated in this way would advantageously have rounded edges 3 (cf. e.g. FIG. 6) around which the excess of the decorative material is bent. Rounded edges 3 enable very nice folds, since the decorative material is largely prevented from breaking.
In this description of an exemplary production of holding elements 5, which are produced in one piece with a laminated carrier material 1, the geometric conditions of FIGS. 7 and 8 were taken into account. In this case, the molded parts designated with the upper part 12 or lower part 14 could be interchanged, so that the molded lower part 14 receives the decorative material 2 before the back-pressing or back-injection process. Of course, the mold or the device 11 for back injection or for back injection / back pressing with all the usual devices in this technique, such as an essentially horizontally extending distributor piece 20 of the heating duct, into which an extrusion screw (not shown) conveys plasticized plastic compound via a sprue bushing 21.
The heating duct is provided with a controllable heating device, not shown, by means of which the plasticized plastic mass or the carrier material 1 can be kept at a predetermined temperature or can be heated further.
Processes which can be used for producing the arrangement according to the invention for fastening the protruding edge regions 4 of a decorative material are preferably: back injection, back pressing according to the strand laying or source flow method or any combination of these processes. The materials used are all plastics suitable for a combined back-pressure injection molding process, i.e. thermoplastics such as Polypropylene, ABS copolymer (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer) etc. or thermosets such as epoxy resins etc. in question. These plastics can also be reinforced with fibers or mats, for example. So-called filled plastics, to which talc particles have been added, for example, are also suitable. Different colored decorative materials and / or plastics with different textures are often used.
Advantages of the method according to the invention for fastening a decorative material compared to the prior art include:
- The use of additional adhesives can be partially or completely dispensed with.
- Another operation, such as gluing or welding, in addition to manually bending overhang of the decorative material can be saved.
- The arrangement according to the invention for holding and fastening a bent decorative material enables the greatest possible automation of the production of laminated composite components provided with bends, as a result of which highly qualified specialists can be employed for other work.