CN111511523A - 用于泡沫包覆模制玻璃窗格和至少一个插入部件的模制工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种模制工具，所述模制工具具有工具上部部件(10)和工具下部部件(20)、具有布置在工具上部部件(10)与工具下部部件(20)之间的玻璃窗格(30)和可以借助于由塑料制成的泡沫包覆模制(36)连接到所述玻璃窗格(30)的至少一个板状金属插入部件(32；321，322，323，324)。为了提高在将板状金属插入部件(32；321，322，323，324)连接到窗格(30)时的工艺可靠性，本发明提供了用于检测所述板状金属插入部件(32；321，322，323，324)的位置的至少一个传感器(40)布置在所述玻璃窗格(30)的位于与所述至少一个板状金属插入部件(32；321，322，323，324)相反的一侧在所述工具上部部件(10)和/或所述工具下部部件(20)上。

Description

用于泡沫包覆模制玻璃窗格和至少一个插入部件的模制工具
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于泡沫包覆模制窗格和至少一个板状金属插入部件的模制工具。
由DE 203 11 439 U1已知一种具有工具下部部件和相对于所述工具下部部件可枢转地安装的工具上部部件的模制工具。使用此模制工具，具有板状金属插入部件的窗格可以通过由塑料，特别是用聚氨酯(PU)制成的泡沫模制来连接。如果在制备泡沫包覆模制时忘记了或错误地定位了板状金属插入部件，则这在泡沫包覆模制后不能再进行纠正，并且整个泡沫包覆模制的玻璃窗格必须作为废料处置。
本发明的目的是提供一种提高当借助于泡沫包覆模制将板状金属插入部件连接到窗格时的工艺可靠性的工具。
此目的通过具有权利要求1的特征的模制工具来实现。在与所述权利要求相关的从属权利要求中指定了本发明的有利实施例。
本发明确保了无瑕疵的系列生产。通过避免废弃，实现了可观的经济效益和环境友好的资源保护的组合。
本发明的优选应用领域可以是例如用于用聚氨酯(PU)来泡沫包覆模制如车顶的玻璃罩或塑料窗格等平坦组件的模具。
特别设计为电感式传感器的所述至少一个传感器使得能够通过窗格来检测每个板状金属插入部件的存在和正确位置。因此，传感器不会与模制工具的生产泡沫包覆模制的区域直接接触。在一方面，这保护了传感器免受污染，并且在另一方面，定位在距传感器较近距离处的窗格还保持从液态塑料散发的过多热量远离传感器。通过本发明可以省去现有技术中常用的机械位置检查装置，如销，所述销接合在板状金属插入部件上的定位孔中并且设置在相关的工具下部部件或工具上部部件上。
在多个板状金属插入部件的情况下，优选地为每个板状金属插入部件分配至少一个传感器。工具上的泡沫包覆模制工艺仅由评估电子设备在传感器中的每个传感器发出分配的板状金属插入部件的正确位置的信号时启动。
在有利实施例中，用于调节到所述窗格的距离A的所述至少一个传感器可移动地安装在所述工具上部部件或所述工具下部部件上。在此应用中，总是提及工具上部部件和工具下部部件两者，因为窗格可以以这样的方式布置在模具中，使得窗格在其外侧指向下的情况下插入到模具的下部部件中并且板状金属插入部件和用于生产泡沫包覆模制的空腔从工具上部部件的一侧供应，或者窗格在其外部面向上的情况下固持在工具上部部件上并且板状金属插入部件和用于生产泡沫包覆模制的空腔定位在工具下部部件的一侧。用于生产泡沫包覆模制的空腔还可以任选地同时部分地形成在工具上部部件和工具下部部件上。
根据有利实施例，所述传感器布置在收纳调整器上，所述收纳调整器相对于收纳所述传感器的所述工具上部部件或所述工具下部部件的位置可以借助于螺纹来调节。由于通过螺纹进行微调成为可能，所以可以容易地微调传感器与窗格的面向传感器的表面之间的距离A，或微调传感器与定位在窗格的另一侧的板状金属插入部件之间的距离B。在一方面，收纳调整器尽可能多地保护传感器免受损坏，并且在另一方面，传感器还可以容易地从相应的工具部件(工具上部部件或工具下部部件)移除，以便容易更换可能损坏的传感器。
在进一步有利实施例中，所述传感器借助于螺纹连接到所述收纳调整器，这使得传感器更容易更换。
在特别有利的实施例中，所述收纳调整器借助于间隔环和/或调节环可调节地安装在所述工具上部部件或所述工具下部部件上。在为了最佳检测而正确地设定了传感器与窗格或传感器与板状金属插入部件之间的距离之后，所述间隔环的此位置(此时传感器具有其最佳可靠工作范围)可以优选地借助于锁紧螺母来固定。
本发明的特别有利的实施例提供了所述传感器的面向所述窗格的一侧通入其中可以生成负压的空腔中。在一方面，部分真空改善了传感器与窗格的热绝缘，并且在另一方面，由于频繁地从空腔吸入空气，有效地保护了传感器免受污染。
在有利实施例中，用至少一个密封件将空腔密封以与窗格隔离。密封件优选地直接布置在相应工具部件上(在工具上部部件或工具下部部件上)的凹槽中。
所述至少一个板状金属插入部件优选地安装在所述工具上部部件或所述工具下部部件上，使得所述至少一个板状金属插入部件的自由端与所述窗格相距一定距离突出到形成在所述工具上部部件或所述工具下部部件上的空腔中。此空腔限制并决定包覆模制的轮廓。由于到窗格的距离，塑料泡沫包覆模制的材料还渗透到窗格的内部与板状金属插入部件之间的空间中，使得泡沫在一方面形成密集连接，并且在另一方面形成用于阻尼窗格之间的振动和噪声的层，所述层例如用于连接到板状金属插入部件的致动机构。塑料泡沫包覆模制的材料还用于补偿窗格和板状金属插入部件的不同热膨胀。
所述至少一个板状金属插入部件的背离窗格的一端定位在布置或形成在所述工具上部部件或所述工具下部部件上的至少一个支架中。支架允许精确地定位板状金属插入部件。
根据有利实施例，所述传感器由电感式传感器形成。此类电感式传感器特别适合用于通过窗格来检测金属的存在。窗格本身优选地由玻璃窗格形成，但是还可以由塑料窗格形成。
以下参考附图更详细地解释了工具的示例性实施例。附图示出了以下内容：
图1示出了穿过窗格的边缘区域中的工具上部部件和工具下部部件的一部分的截面，其中在窗格的另一侧布置有板状金属插入部件和传感器；
图2示出了窗格的有多个板状金属插入部件定位在那里的下侧的示意性平面图，以及用于阐明布置在窗格顶部上的用于检测板状金属插入部件的位置的传感器的位置的示意性突出；并且
图3示出了根据图2中的截面线A-A的在用收纳调整器收纳传感器的情况下传感器的放大详细视图。
图2示出了窗格30，所述窗格可以优选地用作车辆的玻璃滑动车顶的盖子。窗格30可以从由单窗格安全玻璃、层压安全玻璃、高度钢化玻璃或者还有塑料制成的玻璃窗格形成。薄膜层可以另外嵌入窗格30上或下或窗格30的各个层之间。
为了附接未示出的致动机构和其它配件，在窗格30的内部布置多个板状金属插入部件，所述多个板状金属插入部件概括地用附图标记32指定。在示例性实施例中，两个板状金属插入部件321彼此相对地布置在窗格30的后侧向区域中、两个板状金属插入部件322彼此相对地布置在窗格30的前侧向区域中、一个板状金属插入部件323平行于窗格30的后边缘布置并且一个板状金属插入部件324平行于窗格30的前边缘布置。图2还示出了监测板状金属插入部件的存在和精确定位的总共六个传感器40的位置。
图1示出了窗格30在板状金属插入部件321的周围有工具上部部件10和工具下部部件20的区域中的边缘区域。
工具下部部件20在其上侧具有空腔22，所述空腔的轮廓对应于泡沫包覆模制36，所述泡沫包覆模制在其边缘区域包围窗格30的下侧的板状金属插入部件321的水平部分并且从而将其牢固地连接到窗格30。
工具下部部件20在其下侧具有收纳孔27，支架26插入到所述收纳孔中，所述支架在其上部水平区域具有用于板状金属插入部件321的竖直斜面34的开口。支架26在其内部容纳固持器28，所述固持器收纳具有基本上竖直的狭槽的斜面34的下部部分。
密封空腔29形成在固持器28的顶部与支架26的上部内部之间，所述密封空腔用于收纳未示出的密封件。密封件确保在发泡工艺期间，没有液态塑料可以流出空腔22沿着斜面34进入到支架26的区域中。
工具下部部件20在空腔22的内部具有密封凹槽24，所述密封凹槽用于收纳密封件(此处未示出)，所述密封件抵靠在窗格30的下侧并且利用在图1中向右突出并因此形成阴影间隙的部件来密封窗格30与空腔22之间的间隙。
空腔22继续从斜面34向外延伸到窗格30的边缘并且还包围窗格的边缘。在窗格30的边缘区域中，在工具上部部件10的向下突出的边缘16与相应地向内成锥形的工具下部部件20之间形成竖直的模具空腔，以形成侧向修整件38。
在用于收纳传感器40的工具上部部件10中形成竖直走向的孔12。在工具上部部件10的下侧形成平坦的空腔15，密封凹槽13在右侧和左侧连接到所述空腔。密封凹槽13各自收纳密封件14，所述密封件的下侧抵靠窗格30的顶部密封。当密封件14接触时，在空腔15中产生真空，借助于所述密封件，窗格30的顶部固持在工具的上部部件10上，就像通过吸盘一样。
除了传感器40，连接到传感器40的收纳调整器42也在钻孔12中被可移动地引导。传感器40可以用外螺纹41拧入到收纳调整器42的内螺纹44中并且因此还容易地可更换。收纳调整器42具有用于收纳O形环421的两个环形凹槽422，所述O形环在其外圆周上一个位于另一个上方。这些O形环421建立了传感器40关于空腔15的紧密性，使得可以在空腔19中维持部分真空。
收纳调整器42在上部区域具有减小的直径的外螺纹43，所述外螺纹与拧在其上的调节环46和布置在其上方的锁紧螺母48相互作用。在调节环46下方，收纳调整器42被间隔环45包围，所述收纳调整器的高度可以通过使用一个布置在另一个上方的一个或多个不同厚度的间隔环45来调节。调节环46由工具上部部件10的一部分沿向上方向轴向地固定，所述部分在附图中未示出。通过用侧向地作用于调节环46上的工具(未示出)来转动所述环，传感器40的下侧与窗格30的上侧之间的距离A以及因此同时传感器40的面向窗格30的正面与定位在窗格30的另一侧的板状金属插入部件32、321、322、323、324之间的距离B可以以精确的方式设定。如果距离A已经被正确设定并成功测试，则通过拧紧锁紧螺母48来将调节环46固定在此位置。
如果传感器40的直径为大约30mm，则传感器40的面向窗格30的正面与窗格30面向此正面的表面之间的距离A为大约0.5mm。如果窗格30为大约3.8mm厚，则传感器40的面向窗格30的正面与定位在窗格30另一侧的板状金属插入部件32、321、322、323、324之间的距离B在大约5mm到大约8mm的范围内。距离B表示传感器40的操作距离，在所述操作距离处传感器40的可靠功能得到保证。在大约8mm的操作距离之后是传感器40的另外大约4mm的滞后范围。在12mm的距离B处，传感器40则将会达到额定操作距离，超过所述额定操作距离就不可能进行可靠检测。这些相对较窄的操作距离强调了精确地调节传感器40的距离A和B的重要性，这在本发明中通过收纳调整器42、调节环46和间隔环45的相互作用来确保。
特别适合的传感器40是例如由D-58515Lüdenscheid的ipf电子设备股份有限公司(ipf electronic GmbH)制造的IC3001K0型电感式全钢传感器，所述电感式全钢传感器特别适用于本申请人的目的。
工具上部部件10优选地被绝缘垫19包围，以避免工具上部部件有不必要的热损失。在收纳传感器40的孔12附近，特别优选地在工具上部部件10的材料中设置横向冷却开口17，冷却剂通过所述冷却开口流动以用于冷却传感器40，或冷却筒18可以插入到所述冷却开口中。
如以下步骤所示出地操作附图中示出的工具：
·将窗格30插入到打开的工具上部部件10中；
·在工具上部部件10的空腔15中生成部分真空以用于将窗格30固定到工具上部部件10；
·将板状金属插入部件32、321、322、323、324插入到工具下部部件20上的对应支架26中；
·通过将具有窗格30的工具上部部件10向下旋转或向下折叠到工具下部部件20上来闭合工具；
·检查评估电子设备(未示出)中所有传感器40的信号以及所有信号是否都指示所有板状金属插入部件的正确定位；
·将液态聚氨酯(PU)引入到空腔22中以产生泡沫包覆模制36。
本领域技术人员将理解，本发明还可以用反转布置来实施，其中窗格30可以定位在工具下部部件20上，并且板状金属插入部件32、321、322、323、324可以定位在工具上部部件10上。
附图标记清单
10 工具上部部件
12 孔(在10中)
13 密封凹槽(在10上)
14 密封件(在13中)
15 空腔
16 边缘
17 冷却开口(在10中)
18 冷却筒
19 绝缘垫
20 工具下部部件
22 空腔(在20中)
24 密封凹槽
26 支架
27 收纳孔
28 固持器
29 密封空腔
30 窗格
32 板状金属插入部件(总体)
321 板状金属插入部件
322 板状金属插入部件
323 板状金属插入部件
324 板状金属插入部件
325 板状金属插入部件
326 板状金属插入部件
34 斜面(在32上)
36 泡沫包覆模制
38 (侧向)修整件(在36上)
40 传感器
41 (外)螺纹(在40上)
42 收纳调整器
421 O形环
422 环形凹槽(在42上，用于421)
43 (外)螺纹(在42上)
44 内螺纹(在42上)
45 间隔环
46 调节环
47 内螺纹(在46上)
48 锁紧螺母
49 内螺纹(在48上)
50 供应管线
A 距离(介于30与40之间)
B 距离(介于32或321与40之间)

Claims (14)

1.一种模制工具，其具有工具上部部件(10)和工具下部部件(20)、具有布置在所述工具上部部件(10)与所述工具下部部件(20)之间的玻璃窗格(30)和可以借助于由塑料制成的泡沫包覆模制(36)连接到所述玻璃窗格(30)的至少一个板状金属插入部件(32；321，322，323，324)；其特征在于，用于检测所述板状金属插入部件(32；321，322，323，324)的位置的至少一个传感器(40)布置在所述玻璃窗格(30)的位于与所述至少一个板状金属插入部件(32；321，322，323，324)相反的一侧在所述工具上部部件(10)和/或所述工具下部部件(20)上。
2.根据权利要求1所述的模制工具，其特征在于，用于调节到所述窗格(30)的距离(A)的所述至少一个传感器(40)可移动地安装在所述工具上部部件(10)和/或所述工具下部部件(20)上。
3.根据权利要求2所述的模制工具，其特征在于，所述传感器(40)布置在收纳调整器(42)上，所述收纳调整器相对于收纳所述传感器的所述工具上部部件(10)或所述工具下部部件(20)的位置可以借助于螺纹(43)来调节。
4.根据权利要求3所述的模制工具，其特征在于，所述传感器(40)借助于螺纹(41)连接到所述收纳调整器(42)。
5.根据权利要求3或4所述的模制工具，其特征在于，所述收纳调整器(42)借助于间隔环(45)和调节环(45)可调节地安装在所述工具上部部件(10)和/或所述工具下部部件(20)上。
6.根据权利要求5所述的模制工具，其特征在于，所述调节环(45)的位置可以借助于锁紧螺母(48)来固定。
7.根据前述权利要求中任一项所述的模制工具，其特征在于，所述传感器(40)的面向所述窗格(30)的一侧通入其中可以生成负压的空腔(15)中。
8.根据权利要求7所述的模制工具，其特征在于，所述空腔(15)通过至少一个密封件(14)抵靠所述窗格(30)密封。
9.根据前述权利要求中任一项所述的模制工具，其特征在于，所述至少一个板状金属插入部件(32；321，322，323，324)定位在所述工具上部部件(10)或所述工具下部部件(20)上，使得所述至少一个板状金属插入部件的自由端与所述窗格(30)相距一定距离突出到形成在所述工具上部部件(10)或所述工具下部部件(20)上的空腔(22)中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的模制工具，其特征在于，所述至少一个板状金属插入部件(32；321，322，323，324)的背离所述窗格(30)的一端定位在布置或形成在所述工具上部部件(10)或所述工具下部部件(20)上的至少一个支架(26)中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的模制工具，其特征在于，所述传感器(40)由电感式传感器(40)形成。
12.根据前述权利要求中任一项所述的模制工具，其特征在于，所述窗格(30)由玻璃窗格形成。
13.根据前述权利要求中任一项所述的模制工具，其特征在于，至少一个冷却开口(18)设置在所述工具上部部件(10)的材料中，和/或所述工具下部部件(20)设置在所述传感器(40)附近。
14.根据权利要求13所述的模制工具，其特征在于，所述冷却开口(17)用于引导冷却剂或收纳至少一个冷却筒(18)。
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