DE10126991A1 - Spritzgießvorrichtung und Verfahren zum Hinterspritzen eines Obermaterials mit Kunststoff - Google Patents
Spritzgießvorrichtung und Verfahren zum Hinterspritzen eines Obermaterials mit KunststoffInfo
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Abstract
Bei einer Spritzgießvorrichtung zum Hinterspritzen eines flexiblen Obermaterials (9) mit Kunststoff innerhalb einer Kavität (8), mit einer matrizenseitigen und einer formkernseitigen Tauchkante (11, 12), ist an der matrizenseitigen Tauchkante (11) eine Klemmstufe (13) zum Einklemmen des Obermaterials (9) und außerhalb der Klemmstufe (13) eine Schneidstufe (14) zum Abtrennen des Obermaterials (9) ausgebildet.
Description
Die Erfindung betrifft eine Spritzgießvorrichtung und ein
Verfahren zum Hinterspritzen eines flexiblen Obermaterials,
insbesondere Dekormaterials wie Stoff, Leder, Folie oder der
gleichen, mit Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des Patentan
spruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 9.
Es ist bekannt, derartige Obermaterialien mit Kunststoff zu
hinterspritzen, so dass ein zweilagiges Formteil aus Verbund
material entsteht. Derartige Verbundformteile finden vielfäl
tigen Einsatz, beispielsweise in der Automobilindustrie als
innere Türseitenverkleidungen, Dachverkleidungen, Autositz
teile oder dergleichen.
Das Hinterspritzen mit Kunststoff bietet den Vorteil, dass
das flexible Obermaterial fest mit einem formstabilen Träger
material verbunden wird, so dass es auf einfache Weise an ei
ner Unterkonstruktion befestigt werden kann. Ein separates
Bespannen und Festkleben des Obermaterials an einem Trägerma
terial erübrigt sich damit. Hinterspritzte Verbundteile er
möglichen somit eine schnelle, einfache, kostengünstige und
qualitativ hochwertige Fertigung. Außerdem muss kein Kleber
verwendet werden, so dass auch unangenehme, häufig gesund
heitsschädliche Ausdünstungen vermieden werden.
Beim Hinterspritzen muss darauf geachtet werden, dass die oft
empfindlichen Obermaterialien nicht beschädigt werden. Hierzu
wird der Kunststoff mit möglichst geringem Druck in den form
gebenden Raum, die so genannte Kavität, eingespritzt, in der
sich bereits das Obermaterial befindet. Der eingespritzte
Kunststoff drückt dabei das Obermaterial an die Wand der Ka
vität. Um zu vermeiden, dass der eingespritzte Kunststoff
über den Randbereich der Kavität austritt, ist bei bekannten
Spritzgießvorrichtungen die Matrizenformplatte mit einer so
genannten Tauchkante versehen, das heißt einer Verlängerung
der die Kavität begrenzenden Wand der Matrizenformplatte.
Diese Tauchkante ist bei bekannten Spritzgießvorrichtungen
fester Bestandteil der Matrizenformplatte und bildet zusammen
mit einer gegenüberliegenden Tauchkante des Formkerns einen
Tauchkantenspalt, der mit einem Winkel von 0 bis 180 Grad zur
Werkzeugschließrichtung ausgebildet sein kann. Das vor dem
Hinterspritzen in die Kavität eingelegte Obermaterial er
streckt sich auch in den Tauchkantenspalt hinein und wird
beim vollständigen Schließen der Spritzgießvorrichtung im
Tauchkantenspalt eingeklemmt.
Nachteilig ist bei bekannten Vorrichtungen, dass zum Abtren
nen des Obermaterials nach dem Hinterspritzen ein eigener Ar
beitsvorgang erforderlich ist.
Nachteilig ist, daß ein exaktes Abtrennen des Obermaterials
außerhalb der Spritzgießvorrichtung durch den frei werdenden
Verzug des Verbundformteils nur bedingt und mit enormen Auf
wand möglich ist.
Ein Abtrennen des Obermaterials am Ende der Kavität vor dem
Hinterspritzvorgang führt andererseits zu unbefriedigender
Qualität des Verbundformteils. Da das Obermaterial beim
Schließen der Spritzgießvorrichtung unter Spannung steht,
würde ein Abtrennen des Obermaterials in diesem Zustand, also
vor Beendigung des Hinterspritzvorgangs, dazu führen, dass
sich das Obermaterial zurückzieht und somit ein Randbereich
des Verbundformteils nicht mit Obermaterial bespannt wäre.
Insbesondere bei Sichtbeschnitten, das heißt bei der Herstel
lung von Verbundformteilen, bei denen der Beschnitt des Ober
materials auch im verbauten Zustand des Verbundformteils
sichtbar bleibt, ist aber ein qualitativ hochwertiger und
möglichst exakter Beschnitt von entscheidender Bedeutung.
Aus der Druckschrift WO 00/44550 ist eine Spritzgießvorrich
tung zum Hinterspritzen eines flexiblen Materials bekannt,
die das Hinterspritzen des Obermaterials und das Abtrennen
des Obermaterials in einem Arbeitsgang erlaubt. Allerdings
ist hierzu eine aufwendige Mechanik in Form eines Tauchkan
tenschiebers erforderlich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spritz
gießvorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, die es in ei
nem Arbeitsgang ermöglichen, ein flexibles Obermaterial zu
hinterspritzen und das Obermaterial am Ende der Kavität abzu
trennen, wobei ohne aufwendige Mechanik eine hohe Qualität
des entstehenden Verbundformteils sichergestellt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Spritzgießvor
richtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteil
hafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü
chen niedergelegt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
der Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemä
ßen Spritzgießvorrichtung
Fig. 2 einen vergrößerten Detailausschnitt der Spritzgieß
vorrichtung von Fig. 1 im Bereich des Tauchkanten
spalts vor dem Einspritzen des Kunststoffs und
Fig. 3 einen vergrößerten Detailausschnitt der Spritzgieß
vorrichtung von Fig. 1 im Bereich des Tauchkanten
spalts nach dem Einspritzen des Kunststoffs.
Eine erfindungsgemäße Spritzgießvorrichtung (Fig. 1) weist
eine Matrizenformplatte 1 und eine Formkernplatte 2 auf. In
der Matrizenformplatte 1 ist eine Aussparung 3 mit einer vor
gegebenen dreidimensionalen Form vorgesehen. Die Formkern
platte 2 weist an ihrem vorderen Ende einen Formkern 4 auf,
dessen äußere Formgebung an die Form der Aussparung 3 ange
passt ist. Durch ein Verfahren der Matrizenformplatte 1 rela
tiv zur Formkernplatte 2 in Richtung des Pfeils 5 wird der
Formkern 4 in die Aussparung eingeführt oder aus dieser ent
fernt.
Auch im vollkommen geschlossenen Zustand, der in Fig. 1 dar
gestellt ist, weist die Begrenzungswand 6 der Aussparung 3
zur äußeren Begrenzungswand 7 des Formkerns 4 einen vorbe
stimmten Abstand auf, wodurch eine Kavität 8 gebildet wird.
Die Form der Kavität 8 bestimmt die Form des mittels eines
Hinterspritzvorgangs herzustellenden Endprodukts.
In der Kavität 8 ist ein Obermaterial 9 aus einem flexiblen
Material, beispielsweise Stoff, Leder oder Folie, angeordnet.
Diese Obermaterial 9 liegt an der matrizenseitigen Begren
zungswand 6 an und erstreckt sich über den Randbereich der
Kavität 8 hinaus in einen Tauchkantenspalt 10 hinein. Dieser
Tauchkantenspalt 10 wird bei der erfindungsgemäßen Vorrich
tung durch eine Tauchkante 11 der Matrizenformplatte 1 und
durch eine Tauchkante 12 der Formkernplatte 2 gebildet. Dabei
ist die Tauchkante 11 der Matrizenformplatte 1 unmittelbar am
Ende der Kavität 8 in Form einer Klemmstufe 13 ausgebildet,
durch die das Obermaterial 9 beim Schließen der Spritzgieß
vorrichtung zwischen der Matrizenformplatte 1 und der Form
kernplatte 2 eingeklemmt und damit fixiert wird. Zum Abtren
nen des Obermaterials 9 ist an der Tauchkante 11 der Matri
zenformplatte 1 im Bereich außerhalb der Klemmstufe 13 eine
Schneidstufe 14 vorgesehen.
Wie aus den Fig. 2 und 3 erkennbar ist die Klemmstufe 13
in Form einer Klemmfläche 15 gebildet, die sich unmittelbar
an die Kavität 8 anschließt. Beim Schließen der Spritzgieß
vorrichtung wird das Obermaterial 9 zwischen der Klemmfläche
15 und der formkernseitigen Tauchkante 12 eingeklemmt.
Im Bereich außerhalb der Klemmstufe 13 ist an der matri
zenseitigen Tauchkante 11 eine Schneidstufe 14 vorgesehen,
die in Form eines Keiles ausgebildet ist und eine Schneidkan
te 16 aufweist, die beim vollständigen Schließen der Spritz
gießvorrichtung zu einem Abtrennen des Obermaterials 9 führt.
Die Schneidkante 16 ist dabei vorzugsweise als Radius, zum
Beispiel mit einem Wert 0 bis 0,25 mm ausgebildet, wobei der
Sonderfall 0 mm einer Messerkante entspricht. In einer bevor
zugten Ausführungsform, die in den Fig. 2 und 3 darge
stellt ist, ist zwischen der Klemmstufe 13 und der Schneid
stufe 14 eine Freistellung 17 vorgesehen, die beim Abtrennen
ein Ausweichen des Obermaterials in Richtung der matrizensei
tigen Tauchkante 11 ermöglicht. Auf diese Weise wird einer
seits ein sauberer Beschnitt gewährleistet und andererseits
die Schneidkante 15 erheblich entlastet. Durch die Freistel
lung 17 erlangt die Klemmstufe 13 die Form eines Steges. Die
Freistellung 17 verstärkt dadurch die Klemmwirkung der Klemm
stufe 13. Der Steg ist vorzugsweise 0,25 bis 2 mm breit. Die
Freistellung 17 weist vorzugsweise ebenfalls eine Breite von
0,25 bis 2 mm auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Matrizenform
platte 1 zumindest im Bereich der Schneidstufe 14 aus einem
härteren Material, zum Beispiel gehärteter Stahl, als die
Formkernplatte 2 im Bereich, der der Schneidstufe 14 gegen
überliegt - zum Beispiel vergüteter Stahl.
Die Schneidstufe (14) und die gegenüberliegende Tauchkante
(12) wird vorzugsweise auf Wechseleinsätze ausgebildet.
Vorteilhaft ist die Schneidstufe 14 derart ausgeführt, dass
die Schneidkante 16 im vollkommen geschlossenen Zustand der
Spritzgießvorrichtung geringfügig in die Formkernplatte 2
eindringt. Das Material der Formkernplatte in diesem Bereich
ist derart zu wählen, dass die elastischen Eigenschaften des
Materials die Verformung, die durch das Eindringen der
Schneidkante 16 entstehen, nach dem Öffnen der Spritzgießvor
richtung wieder weitgehend ausgleichen.
Nachfolgend wird die Fertigung eines hinterspritzten Produkts
mittels der erfindungsgemäßen Spritzgießvorrichtung näher er
läutert:
Bei geöffneter Spritzgießvorrichtung befindet sich der Form kern 4 zunächst außerhalb der matrizenseitigen Aussparung 3. In dieser Stellung wird das Obermaterial 9 in die Aussparung 3 eingelegt, wobei die Randbereiche des Obermaterials 9 über die matrizenseitige Tauchkante 11, also insbesondere auch über die Klemmstufe 13 und die Schneidstufe 14, gezogen und weiter außen beispielsweise mittels Stiften fixiert werden.
Bei geöffneter Spritzgießvorrichtung befindet sich der Form kern 4 zunächst außerhalb der matrizenseitigen Aussparung 3. In dieser Stellung wird das Obermaterial 9 in die Aussparung 3 eingelegt, wobei die Randbereiche des Obermaterials 9 über die matrizenseitige Tauchkante 11, also insbesondere auch über die Klemmstufe 13 und die Schneidstufe 14, gezogen und weiter außen beispielsweise mittels Stiften fixiert werden.
Anschließend wird die Matrizenformplatte 1 in Richtung der
Formkernplatte 2 verfahren, so dass der Formkern 4 in die
Aussparung 3 eintaucht. Der Kunststoff wird über eine nicht
dargestellte, innerhalb des Formkerns 4 liegende Spritzdüse
in die Kavität 8 eingespritzt. Der eingespritzte Kunststoff
drückt das Obermaterial 9 an die matrizenseitige Begrenzungs
wand 6 und verteilt sich von einem mittigen Bereich nach au
ßen zu den Randbereichen der Kavität 8. In dem geschlossenen
Zustand der Spritzgießvorrichtung wird das Obermaterial 9 am
Ende der Kavität 8 durch die Klemmstufe 14 zwischen der
Klemmfläche 15 der Matrizenformplatte 1 und der Formkernplat
te 2 eingeklemmt, so dass ein Austreten von Kunststoff in
diesem Bereich verhindert wird.
Vor bzw. während des Hinterspritzvorgangs, bei dem der Kunst
stoff fest mit dem Obermaterial verbunden wird, wird die
Spritzgießvorrichtung vollständig geschlossen, so dass sie
die in Fig. 1 gezeigte Position einnimmt. Das Obermaterial 9
wird dabei durch die Schneidstufe 14 mit der Schneidkante 16
abgetrennt.
Nach Beendigung des Hinterspritzvorgangs und einer gewissen
Verfestigung des Kunststoffmaterials wird die Spritzgießvor
richtung wieder vollständig geöffnet und das fertige Endpro
dukt mittels nicht dargestellter Auswurfeinrichtungen vom
Formkern 4 entfernt.
Claims (9)
1. Spritzgießvorrichtung zum Hinterspritzen eine flexiblen
Obermaterials (9) mit Kunststoff innerhalb einer Kavität
(8), die zwischen einer Matrizenformplatte (1) und einem
Formkern (4) ausgebildet ist, mit einer matrizenseitigen
Tauchkante (11) und einer formkernseitigen Tauchkante
(12), die einen an die Kavität (8) anschließenden Tauch
kantenspalt (10) begrenzen, in den sich das in der Kavität
(8) angeordnete Obermaterial (9) hineinerstreckt, dadurch
gekennzeichnet, dass an der matrizenseitigen Tauchkante
(11) eine Klemmstufe (13) zum Einklemmen des Obermaterials
(9) zwischen der matrizenseitigen Tauchkante (11) und der
formkernseitigen Tauchkante (12) ausgebildet ist und dass
an der matrizenseitigen Tauchkante außerhalb der Klemmstu
fe (13) eine Schneidstufe (14) zum Abtrennen des Obermate
rials (9) ausgebildet ist.
2. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass zwischen der Klemmstufe (13) und der
Schneidstufe (14) eine Freistellung (17) vorgesehen ist.
3. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Klemmstufe 0,25 bis 2 mm breit ist.
4. Spritzgießvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Freistellung (17) 0,25
bis 2 mm breit ist.
5. Spritzgießvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Schutzrechte, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidstu
fe (14) eine Schneidkante (15) aufweist, die als Radius
mit einem Wert 0 bis 0,25 mm ausgebildet ist.
6. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Schneidkante (16) im vollkommen ge
schlossenen Zustand der Spritzgießvorrichtung geringfügig
in die Formkernplatte (2) eindringt.
7. Spritzgießvorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrizenform
platte (1) zumindest im Bereich der Schneidstufe (14) aus
einem härteren Material als die Formkernplatte (2) im Be
reich, der der Schneidstufe (14) gegenüberliegt, besteht.
8. Spritzgießvorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidstufe
(14) und die gegenüberliegende Tauchkante (12) auf Wechse
leinsätze ausgebildet sind.
9. Verfahren zum Hinterspritzen eines flexiblen Obermaterials
(9) mit Kunststoff, wobei
das Obermaterial (9) in eine Spritzgießvorrichtung ein gelegt wird
die Spritzgießvorrichtung geschlossen wird und
der Kunststoff in eine Kavität (8), in der das Oberma terial (9) bei geschlossener Spritzgießvorrichtung liegt, eingespritzt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass das Obermaterial (9) bei dem Schließen der Spritzgießvorrichtung am Ende der Kavität (8) eingeklemmt wird und außerhalb des Klemmbereichs abge trennt wird.
das Obermaterial (9) in eine Spritzgießvorrichtung ein gelegt wird
die Spritzgießvorrichtung geschlossen wird und
der Kunststoff in eine Kavität (8), in der das Oberma terial (9) bei geschlossener Spritzgießvorrichtung liegt, eingespritzt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass das Obermaterial (9) bei dem Schließen der Spritzgießvorrichtung am Ende der Kavität (8) eingeklemmt wird und außerhalb des Klemmbereichs abge trennt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001126991 DE10126991A1 (de) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | Spritzgießvorrichtung und Verfahren zum Hinterspritzen eines Obermaterials mit Kunststoff |
Applications Claiming Priority (1)
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DE2001126991 DE10126991A1 (de) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | Spritzgießvorrichtung und Verfahren zum Hinterspritzen eines Obermaterials mit Kunststoff |
Publications (1)
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DE2001126991 Withdrawn DE10126991A1 (de) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | Spritzgießvorrichtung und Verfahren zum Hinterspritzen eines Obermaterials mit Kunststoff |
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---|---|
DE (1) | DE10126991A1 (de) |
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-
2001
- 2001-06-05 DE DE2001126991 patent/DE10126991A1/de not_active Withdrawn
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