DE102006030659B3

DE102006030659B3 - Verfahren zur Herstellung eines plattenförmigen Kunststoffteils

Info

Publication number: DE102006030659B3
Application number: DE200610030659
Authority: DE
Inventors: Torsten Wahler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2006-07-03
Filing date: 2006-07-03
Publication date: 2007-07-26
Anticipated expiration: 2026-07-04
Also published as: BRPI0713542A2; CN101484293B; WO2008003557A1; CN101484293A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines zwei zueinander zumindest annähernd parallele Plattenflächen 2 und 3 aufweisenden plattenförmigen Kunststoffteils 1 aus einem weichen elastomeren Material mit einem quer zur Plattenebene des Kunststoffteils 1 zumindest weitgehend das Kunststoffteil 1 durchragenden, schnittartigen, durch die Elastizität des Werkstoffs des Kunststoffteils 1 selbsttätig schließenden Schlitzes 5. Dabei wird das plattenförmige Kunststoffteil 1 in einer Kavität 13 eines zweiteiligen Spritzgießwerkzeugs 6 durch Spritzgießen erzeugt. Nach dem Spritzgießen des plattenförmigen Kunststoffteils 1 wird das Spritzgießwerkzeug 6 geöffnet, wobei das Kunststoffteil 1 derart in einem ersten Teil 7 des Spritzgießwerkzeugs 6 verbleibt, dass es an seiner einen Plattenfläche 2 abgestützt und seine zweite Plattenfläche 3 freiliegend ist und dass eine Schneide 20 auf die freiliegende Plattenfläche 3 zu und in das Kunststoffteil 1 eindringend den Schlitz 5 in das Kunststoffteil 1 einschneidend bewegt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines zwei zueinander zumindest annähernd parallele Plattenflächen aufweisenden plattenförmigen Kunststoffteils aus einem weichen elastomeren Material mit einem quer zur Plattenebene des Kunststoffteils zumindest weitgehend das Kunststoffteil durchragenden, schnittartigen, durch die Elastizität des Werkstoffs des Kunststoffteils selbsttätig schließenden Schlitzes, wobei das plattenförmige Kunststoffteil in einer Kavität eines zweiteiligen Spritzgießwerkzeugs durch Spritzgießen erzeugt wird.
Um ein derartiges Kunststoffteil herzustellen, müssen zwei Verfahrenshandlungen erfolgen. Zunächst muss das Kunststoffteil durch Spritzgießen hergestellt und danach der Schlitz erzeugt werden.
Ein Erzeugen des Schlitzes gleichzeitig mit dem Spritzgießen würde ein entsprechendes Spritzgießwerkzeug mit einem Kern für den Schlitz erfordern, was aber zu einem Schlitz führen würde, der nicht ausreichend zuverlässig durch die Elastizität des Werkstoffes des Kunststoffteil selbstständig schließen würde.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ein einfaches Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ein plattenförmiges Kunststoffteil mit einem zuverlässig selbsttätig schließenden Schlitz erzeugt wird.

In Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass nach dem Spritzgießen des plattenförmigen Kunststoffteils das Spritzgießwerkzeug geöffnet wird, wobei das Kunststoffteil derart in einem ersten Teil des Spritzgießwerkzeugs ver bleibt, dass es an seiner einen Plattenfläche abgestützt und seine zweite Plattenfläche freiliegend ist und dass eine Schneide auf die freiliegende Plattenfläche zu und in das Kunststoffteil eindringend den Schlitz in das Kunststoffteil einschneidend bewegt wird.

Durch das Verbleiben des fertig gespritzten Kunststoffteils in dem einen Teil des Spritzgießwerkzeugs zum Erzeugen des Schlitzes ist keine Entnahme und Neupositionierung des gespritzten Teils erforderlich.

Die Erzeugung des Schlitzes mittels einer Schneide führt dazu, dass der Schlitz ein sog. Nullschnitt ist und damit durch die Elastizität des Werkstoffs des Kunststoffteils sicher und zuverlässig selbsttätig schließt.

Bei einem Hindurchführen eines kartenartigen Teils wie z. B. einer Chipkarte durch den Schlitz wird auch das kartenartige Teil umschlossen, so dass Schmutz und/oder Feuchtigkeit beim Hindurchführen des kartenartigen Teils durch den Schlitz abgestreift werden.

Ein zusätzlicher Arbeitsgang mit einem Handling des aus dem weichen Material bestehenden und damit nur schwer automatisch handhabbaren Bauteils wird vermieden.

Wird die an dem zweiten Teil des Spritzgießwerkzeugs angeordnete Schneide mit dem Schließen des Spritzgießwerkzeugs auf die freiliegende Plattenfläche zu und in das Kunststoffteil eindringend den Schlitz in das Kunststoffteil einschneidend bewegt, so wird automatisch mit dem Schließen des Spritzgießwerkzeugs auch der Schlitz absolut prozesssicher und exakt reproduzierbar hergestellt.

Bei dem Spritzgießen kann das plattenförmige Kunststoffteil einteilig mit einem einseitig quer zur Plattenebene umlaufend hervorstehenden Rand versehen werden, so dass eine einseitig offene Schutzkappe mit Rechteckquerschnitt entsteht.

Eine zwangsweise immer korrekte Zuordnung der Werkzeugteile zueinander erfolgt auf einfache Weise dadurch, dass das Spritzgießen des plattenförmigen Kunststoffteils in einer ersten Drehposition und das Einschneiden des Schlitzes in einer zweiten Drehposition eines Drehspritzgießwerkzeugs erfolgt, das in mindestens zwei Drehpositionen drehbar bewegt wird.

Besonders rationell ist die Herstellung, wenn das Spritzgießen in der ersten Drehposition und das Einschneiden des Schlitzes in der zweiten Drehposition gleichzeitig erfolgt.

Als letzter Schritt des Herstellungsverfahrens wird nach dem Einschneiden des Schlitzes das Spritzgießwerkzug geöffnet und das fertige plattenförmige Kunststoffteil entnommen oder ausgestoßen.

Die Schneide kann das plattenförmige Kunststoffteil vollständig durchdringen und den Schlitz durchgehend erzeugen.

Es ist aber auch möglich, dass die Schneide mit einer Tiefe in das Kunststoffteil eindringt, die zumindest annähernd dem Abstand zwischen den beiden Plattenflächen entspricht.

Dabei können die etwa letzten 1/100stel mm des plattenförmigen Kunststoffteils nicht durchtrennt verbleiben. Wird später das kartenartige Teil zum ersten Mal durch den Schlitz hindurchgeführt, wird auch diese Restverbindung getrennt.

Damit wird beim Einschneiden der Schneide in das plattenförmige Kunststoffteil vermieden, dass die Schneide durch Auftreffen auf das aus gehärtetem Stahl bestehende erste Teil des Spritzgießwerkzugs beschädigt wird.

Alternativ oder ergänzend dazu kann auch die Fläche des ersten Teils des Spritzgießwerkzeugs, auf die die Schneide auftrifft, federnd gelagert sein.

Vorzugsweise erfolgt das Spritzgießen mit einem thermoplastischen Elastomer.

Dieses Material kann im Gegensatz zu reinrassigen Elastomeren thermisch geschmolzen und in das Spritzgießwerkzeug gespritzt werden. Nach dem Erkalten kann das Kunststoffteil aus dem Spritzgießwerkzeug ausgeworfen oder entnommen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 eine perspektivische Ansicht eines plattenförmigen Kunststoffteils mit umlaufendem Rand,
2 eine Vorderansicht des Kunststoffteils nach 1,
3 eine Draufsicht des Kunststoffteils nach 1,
4 eine Rückansicht des Kunststoffteils nach 1,
5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in 2,
6 einen Querschnitt eines zweiteiligen Spritzgießwerkzeugs in einem ersten Verfahrensschritt
7 eine Ansicht des ersten Teils des Spritzgießwerkzeugs nach 6,
8 eine perspektivische Ansicht des Spritzgießwerkzeugs nach 6,
9 einen Querschnitt des Spritzgießwerkzeugs nach 6 in einem zweiten Verfahrensschritt,
10 eine Ansicht des ersten Teils des Spritzgießwerkzeugs nach 9,
11 eine perspektivische Ansicht des Spritzgießwerkzeugs nach 9,
12 einen Querschnitt des Spritzwerkzeugs nach 6 in einem dritten Verfahrensschritt,
13 eine Ansicht des ersten Teils des Spritzgießwerkzeugs nach 12,
14 eine perspektivische Ansicht des Spritzgießwerkzeugs nach 12 und
15 einen vergrößerten Ausschnitt „A" aus 12.
Die in den 1 bis 5 dargestellte Schutzkappe 22 besteht aus einem rechteckigen plattenförmigen Kunststoffteil 1, das zwei zueinander parallele Plattenflächen 2 und 3 aufweist.
Es versteht sich, dass von der Parallelität abweichend eine oder beide der Plattenflächen auch konkav, konvex oder dachförmig ausgebildet sein können.
Entlang des umlaufenden Randes der Plattenfläche 2 ist ein rechteckig hervorstehender Rand 4 an das Kunststoffteil 1 angeformt, wodurch die Schutzklappe 22 gebildet ist.
Quer zur Plattenebene des Kunststoffteils 1 ist in dem Kunststoffteil 1 parallel zu dessen Längsseiten mittig ein durchgehender schnittartiger Schlitz 5 als sog. Nullschnitt ohne Breitenerstreckung ausgebildet.
Die Schutzkappe 22 besteht aus einem weichen, elastomeren Kunststoffmaterial und ist durch Spritzgießen in einem zweiteiligen Spritzgießwerkzeug 6 hergestellt.
Das Spritzgießwerkzeug 6 besitzt ein erstes Teil 7 und ein zweites Teil 8, die mit ihren einander zugewandten Flächen 9 und 10 voneinander weg und zueinander zu bewegbar sind sowie das zweite Teil 8 um eine zu diesen Flächen 9 und 10 rechwinklige Drehachse 11 um 180°-Schritte drehbar ist.
Das erste Teil 7 weist diametral zueinander rechtwinklig von der Fläche 9 hervorragende Erhebungen 12 und 12' auf, deren Kontur dem von dem Rand 4 umschlossenen inneren Bereich der Schutzkappe 22 entspricht.
Entsprechend den Erhebungen 12 und 12' sind in dem zweiten Teil 8 zur Fläche 10 hin offene Kavitäten 13 und 14 ausgebildet.
Die Kontur der Kavität 13 entspricht der äußeren Kontur der Schutzkappe 22 und die Kontur der Kavität 14 weist die selbe Tiefe aber eine größere Breite wie die Kavität 13 auf.
Von der der Fläche 10 entgegengesetzten Seite her führt in den zweiten Teil 8 des Spritzgießwerkzeugs 6 ein Angusskanal 21 zur Kavität 13.
Ebenfalls von der der Fläche 10 entgegengesetzten Seite her ist in dem zweiten Teil 8 eine Nut 15 ausgebildet, von deren Boden 16 ein Schneidenführungsschlitz 17 geringerer Breite zur zweiten Kavität 14 führt.
Nut 15 und Schneidenführungsschlitz 17 haben gleiche Länge wie die Kavität 14.
In die Nut 15 ist ein Schneidenhalter 18 gleichen Querschnitts fest eingesetzt, an dessen der Fläche 10 zugewandtem Ende ein Schneidenteil 19 angeordnet ist, das in den Schneidenführungsschlitz 17 hineinragt und an seinem freien Ende eine Schneide 20 aufweist. Die Schneide 20 weist die gleiche Länge wie die Kavität 14 auf und ragt um ein der Dicke des plattenförmigen Kunststoffteils 1 entsprechendes Maß aus dem Schneidenführungsschlitz 17 heraus und in die Kavität 14 hinein.
In einem ersten Verfahrensschritt, wie er in den 6 bis 8 dargestellt ist, liegen die Flächen 9 und 10 der Teile 7 und 8 des Spritzgießwerkzeugs 6 aneinander an und es wird über den Angusskanal 21 Kunststoff in die Kavität 13 eingespritzt, in die die Erhebung 12 hineinragt. Dabei wird eine Schutzkappe 22 erzeugt.
Nun werden in einem zweiten Verfahrensschritt die Teile 7 und 8 des Spritzgießwerkzeugs 6 auf einen Abstand voneinander gefahren und das erste Teil 7 um 180° um die Drehachse 11 gedreht (siehe 9 bis 11). Dabei verbleibt die Schutzkappe 22 auf der Erhebung 12 und verfestigt sich beim Erkalten.
In einem dritten Verfahrensschritt (12 bis 15) fahren die Teile 7 und 8 des Spritzgießwerkzeugs 6 wieder bis zur Anlage der Flächen 9 und 10 aneinander zusammen.
Dabei wird die Erhebung 12' in die Kavität 13 und die Erhebung 12 mit der darauf befindlichen Schutzkappe 22 in die Kavität 14 hineinbewegt.
Im letzten Teil dieser Bewegung vor dem Aneinanderliegen der Flächen 9 und 10 dringt die Schneide 20 in das plattenförmige Kunststoffteil 1 ein und schneidet den Schlitz 5 in das plattenförmige Kunststoffteil 1.
Nun erfolgt auf gleiche Art, wie im ersten Verfahrensschritt vorbeschrieben ein Einspritzen von Kunststoff in die Kavität 13, wodurch eine weitere Schutzkappe 22 erzeugt wird.
Nach einem Auseinanderfahren der Teile 7 und 8 des Spritzgießwerkzeugs 6 wird die mit dem Schlitz 5 versehene Schutzkappe 22 entnommen und das erste Teil 7 entsprechend dem zweiten Verfahrensschritt um 180° um die Drehachse 11 gedreht, dem dann wieder der dritte Verfahrensschritt folgt.
In dem jeweiligen Durchlaufen der drei Verfahrensschritte werden dann fortlaufend Schutzkappen 22 gespritzt und Schlitze 5 eingeschnitten.

1: Kunststoffteil
2: Plattenfläche
3: Plattenfläche
4: Rand
5: Schlitz
6: Spritzgießwerkzeug
7: erstes Teil
8: zweites Teil
9: Fläche
10: Fläche
11: Drehachse
12: Erhebungen
12': Erhebungen
13: Kavität
14: Kavität
15: Nut
16: Boden
17: Schneidenführungsschlitz
18: Schneidenhalter
19: Schneidenteil
20: Schneide
21: Angußkanal
22: Schutzkappe

Claims

Verfahren zur Herstellung eines zwei zueinander zumindest annähernd parallele Plattenflächen aufweisenden plattenförmigen Kunststoffteils aus einem weichen elastomeren Material mit einem quer zur Plattenebene des Kunststoffteils zumindest weitgehend das Kunststoffteil durchragenden, schnittartigen, durch die Elastizität des Werkstoffs des Kunststoffteils selbsttätig schließenden Schlitzes, wobei das plattenförmige Kunststoffteil in einer Kavität eines zweiteiligen Spritzgießwerkzeugs durch Spritzgießen erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Spritzgießen des plattenförmigen Kunststoffteils (1) das Spritzgießwerkzeug (6) geöffnet wird, wobei das Kunststoffteil (1) derart in einem ersten Teil (7) des Spritzgießwerkzeugs (6) verbleibt, dass es an seiner einen Plattenfläche (2) abgestützt und seine zweite Plattenfläche (3) freiliegend ist und dass eine Schneide (20) auf die freiliegende Plattenfläche (3) zu und in das Kunststoffteil (1) eindringend den Schlitz (5) in das Kunststoffteil (1) einschneidend bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem zweiten Teil (8) des Spritzgießwerkzeugs (6) angeordnete Schneide (20) mit dem Schließen des Spritzgießwerkzeugs (6) auf die freiliegende Plattenfläche (3) zu und in das Kunststoffteil (1) eindringend den Schlitz (20) in das Kunststoffteil (1) einschneidend bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Spritzgießen das plattenförmige Kunststoffteil (1) einteilig mit einem einseitig quer zur Plattenebene umlaufend hervorstehenden Rand (4) versehen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgießen des plattenförmigen Kunststoffteils (1) in einer ersten Drehposition und das Einschneiden des Schlitzes (20) in einer zweiten Drehposition eines Drehspritzgießwerkzeugs (6) erfolgt, das in mindestens zwei Drehpositionen drehbar bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgießen in der ersten Drehposition und das Einschneiden des Schlitzes (20) in der zweiten Drehposition gleichzeitig erfolgen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einschneiden des Schlitzes (20) das Spritzgießwerkzeug (6) geöffnet und das plattenförmige Kunststoffteil (1) entnommen oder ausgestoßen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneide (20) mit einer Tiefe in das Kunststoffteil (1) eindringt, die zumindest annähernd dem Abstand zwischen den beiden Plattenflächen (2, 3) entspricht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgießen mit einem thermoplastischen Elastomer erfolgt.