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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und eine Verfahren zum Fertigen
eines Kunststoffbauteils sowie ein mehrkomponentiges Kunststoffbauteil
mit einer transparenten Kunststoffkomponente.
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Zur
Herstellung von Kunststoffbauteilen werden Spritzgussverfahren eingesetzt.
Dabei wird die das Bauteil bildende Kunststoffmasse in einen Formhohlraum
zwischen zwei Formplatten eingespritzt und verfestigt sich dort.
Nach der Verfestigung der Kunststoffmasse werden die Formplatten
getrennt und das Kunststoffbauteil aus dem Werkzeug entnommen.
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Es
sind unterschiedliche Techniken bekannt, mit denen die flüssige
Kunststoffmasse in den Formhohlraum eingebracht werden kann. Eine
erste Möglichkeit besteht darin, den für die Zuführung
der Kunststoffmasse benötigten Heißkanal direkt
an den Formhohlraum anzubinden und im Bereich der Mündungsstelle
ein Nadelventil vorzusehen, mit welchem der Kunststoffzufluss gesteuert
werden kann. Eine solche Direkteinspritzung hat den Vorteil, dass
keine Angussrippe an dem Kunststoffbauteil erzeugt wird, die in
vielen Fällen störend sein kann und später
gegebenenfalls abgetrennt werden muss, was darüber hinaus
zu einem Materialverlust führt. Schwierigkeiten beim Direkteinspritzen
mittels eines Nadelventilverschlusses können jedoch durch
Ablagerungen am Nadelventilverschluss entstehen, die an der Oberfläche
des Kunststoffbauteils haften bleiben und zu Ausschussteilen führen
können. Ferner kann ein unerwünschtes Kleben der
Nadel am Kunststoffbauteil infolge einer Überhitzung der
Nadel auftreten.
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Eine
andere Möglichkeit besteht darin, eine Kunststoffzuführung
mit einem Sperrschieberverschluss vorzusehen. Eine solche Anordnung
ist in dem deutschen Patent
DE
10 2004 002 012 beschrieben. Sie ermöglicht eine
hohe Prozesssicherheit. Im Zuführungskanal zwischen dem
Sperrschieber und dem Formhohlraum entsteht jedoch eine Angussrippe,
deren Höhe typischerweise 1 cm oder mehr betragen kann.
Je nach Art und Einbauumgebung des Kunststoffbauteils ist diese
Angussrippe störend und muss daher nachträglich
entfernt werden.
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Spezielle
Anforderungen ergeben sich bei der Fertigung von transparenten Kunststoffbauteilen, die
z. B. als Fenster eingesetzt werden. Die Angussrippe kann nicht
in einem Durchsichtbereich eines solchen Bauteils angeordnet werden.
Aus
EP 1 555 106 ist
bekannt, dass es jedoch möglich ist, die Angussstelle an
einer optischen Oberfläche des Kunststoffbauteils vorzusehen
und durch eine zweite, weniger transparente Komponente zu überspritzen,
um sie für einen Betrachter, der durch die transparente Kunststoffkomponente
hindurchschaut, weitgehend unsichtbar zu machen. Diese Technik erfordert
es jedoch, die Angussrippe im Bereich der zweiten Kunststoffkomponente
anzuordnen, was zu einer eingeschränkten Lagevariabilität
der Angussrippe führt. In der Praxis kann es erforderlich
werden, die Lage der Angussrippe in der Einbauumgebung z. B. durch
Materialausschnitte oder Nuten zu berücksichtigen, was mit
logistischem Aufwand und erhöhten Kosten verbunden ist.
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Eine
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung besteht darin,
eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Fertigen eines Kunststoffbauteils
anzugeben, welche bzw. welches es ermöglicht, ein Kunststoffbauteil
mit einfacher Verbaubarkeit zu schaffen. Insbesondere sollen Konturvorsprünge
an dem zu schaffenden Kunststoffbauteil vermieden oder gering gehalten
werden werden.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung wird durch die
Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß Anspruch
1 umfasst eine Vorrichtung zum Fertigen eines Kunststoffbauteils
eine erste Formplatte und eine zweite Formplatte eines Spritzgießwerkzeugs,
zwischen denen im geschlossenen Zustand ein Formhohlraum ausgebildet
ist. Ferner umfasst die Vorrichtung einen Angussschieber mit einer
ersten Fläche, die einen Teil eines Angusskanals für
die Zuführung von Kunststoff in den Formhohlraum begrenzt,
und einer zweiten Fläche, die eine Konturfläche
des Formhohlraums bildet.
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Der
Angussschieber befindet sich somit unmittelbar am Formhohlraum und
ermöglicht damit ein Abtrennen des Angusses in unmittelbarer
Nähe zur Oberfläche des Kunststoffbauteils in
der Umgebung der Angussstelle. Dadurch kann eine vorstehende Angussrippe
am Kunststoffbauteil vermieden werden.
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Gemäß einer
zweckmäßigen Ausführungsvariante hält
der Angussschieber in einer ersten Verschiebeposition den Angusskanal
im Bereich der ersten Fläche offen und sperrt in einer
zweiten Verschiebeposition den Angusskanal im Bereich der ersten Fläche
ab. Der Angussschieber kann somit sowohl zur Steuerung des Kunststoffzuflusses
in den Formhohlraum als auch zum Abtrennen des Angusses direkt am
Kunststoffbauteil eingesetzt werden.
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Es
ist auch möglich, dass der Angussschieber in einer ersten
Verschiebeposition den Angusskanal in einer ersten Lage im Spritzgießwerkzeug festlegt
und in einer zweiten Verschiebeposition den Angusskanal in einer
zur ersten Lage verschobenen zweiten Position im Spritzgießwerkzeug
festlegt. In diesem Fall wird mit dem Angussschieber der Angusskanal
verschoben, wodurch eine Angussabtrennung durch Abscheren direkt
am Kunststoffbauteil ermöglicht wird.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung verläuft der Angusskanal in der ersten Formplatte
und der Angussschieber ist verschieblich an der ersten Formplatte
gelagert. Bei dieser Ausgestaltung kann ein gegenüber der
zweiten Formplatte bewegliches Angussgegenstück vorgesehen
sein, das mit einer dritten Fläche einen Teil des Angusskanals
begrenzt und mit einer vierten Fläche eine die Formhohlraumkontur
der zweiten Formplatte fortsetzende Konturfläche bildet. Die
Angussabtrennung kann dabei im Zusammenwirken zwischen dem Angussschieber
und dem Angussgegenstück erfolgen.
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Das
Angussgegenstück kann verschieblich an der zweiten Formplatte
oder verschieblich an der ersten Formplatte gelagert sein. Im ersten
Fall kann die Verschieberichtung parallel oder schräg zur
Plattenebene erstrecken, während im zweiten Fall eine senkrechte
oder schräg zur Plattenebene orientierte Verschieberichtung
des Angussgegenstückes möglich ist.
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Eine
weitere Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, dass
der Angusskanal in der ersten Formplatte verläuft und der
Angussschieber verschieblich an der zweiten Formplatte gelagert
ist. In diesem Fall kann der Angussschieber sich über den Rand
des Kunststoffbauteils hinweg erstrecken und z. B. als sogenannter
Tauchkantenschieber wirken.
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Bei
einem Verfahren zum Fertigen eines mehrkomponentigen Kunststoffbauteils
wird ein erstes Kunststoffmaterial über einen Angusskanal
in einen Formhohlraum, der zwischen einer ersten und einer zweiten
Formplatte ausgebildet ist, eingespritzt. Ein Abtrennen (z. B. Abscheren,
Abquetschen oder Abreißen) des in dem Angusskanal vorhandenen
Angusses erfolgt durch ein Reduzieren der Öffnungsweite
des Angusskanals beim Verschieben einer Fläche (16, 516)
der Formhohlraumkontur, wobei eine Angussmarke an einer im Formhohlraum
hergestellten ersten Kunststoffkomponente des mehrkomponentigen
Kunststoff bauteils entsteht. Die Angussmarke an der ersten Kunststoffkomponente
wird mit einem zweiten Kunststoffmaterial überspritzt,
wobei die Angussmarke von einer unlösbar mit der ersten Kunststoffkomponente
verbundenen zweiten Kunststoffkomponente abgedeckt wird. Durch das
Abscheren, Abquetschen oder Abreißen des Angusses durch
Reduzieren der Öffnungsweite des Angusskanals beim Verschieben
einer Fläche der Formhohlraumkontur kann erreicht werden,
dass die Angussmarke wenn überhaupt nur durch eine geringfügige Erhebung
oder beispielsweise einen dünnen Grat über die
umliegende Konturfläche des Kunststoffbauteils hinwegsteht,
sodass z. B. auch bereits durch Überspritzen der Angussmarke
mit einer dünnen zweiten Kunststoffkomponente ein vollständiges,
gegebenenfalls überstandsfreies Einbetten der Angussmarke
in die zweite Kunststoffkomponente erreichbar ist.
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Der
Angussschieber kann bei in dem Formhohlraum noch flüssigem
ersten Kunststoffmaterial verschoben werden. In diesem Fall kann
sich ein Vorsprung an der Kontur der ersten Kunststoffkomponente
des mehrkomponentigen Kunststoffbauteils ausbilden. Dieser Vorsprung
kann jedoch durch eine geeignete Dimensionierung des Angussschiebers niedrig
(d. h. wesentlich niedriger als eine Angussrippe bei Verwendung
eines herkömmlichen Sperrschiebers) gehalten werden.
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Alternativ
ist es auch möglich, den Angussschieber erst bei in dem
Formhohlraum bereits verfestigtem ersten Kunststoffmaterial zu verschieben. In
diesem Fall kann eine Änderung der Kontur des Kunststoffbauteils
infolge der Bewegung des Angussschiebers vermieden werden.
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Ein
erfindungsgemäßes mehrkomponentiges Kunststoffbauteil
kann eine erste transparente Kunststoffkomponente, welche eine optische
Fläche mit einer Angussmarke und einen von der optischen Fläche
wegstehenden Fertigungsvorsprung aufweist, und eine zweite Kunststoffkomponente,
welche an die erste Kunststoffkomponente angespritzt ist und den
Fertigungsvor sprung überdeckt, aufweisen. Zusätzlich
kann durch die zweite Kunststoffkomponente auch die Angussmarke überdeckt
werden. Durch das Überdecken des Fertigungsvorsprungs und
gegebenenfalls der Angussmarke durch die zweite Kunststoffkomponente
wird erreicht, dass die überdeckten optischen Defekte (Fertigungsvorsprung
und gegebenenfalls Angussmarke) an der optischen Fläche von
einem Betrachter durch die erste transparente Kunststoffkomponente
hindurch nicht oder nur noch schwer erkennbar sind.
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Bei
dem Kunststoffbauteil kann es sich um eine Kunststoff-Verscheibung,
insbesondere um eine Fenster- oder Sichtscheibe, handeln. Derartige Kunststoff-Verscheibungen
werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen als Kunststofffenster verwendet oder
können z. B. als Sichtabdeckungen für Bildschirme
(z. B. Monitore, Fernsehbildschirme usw.) eingesetzt werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele
anhand der Zeichnungen näher erläutert; in diesen
zeigt:
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1 eine
Teilschnittansicht eines Werkzeugs zum Fertigen eines Kunststoffbauteils
gemäß einer ersten Ausführungsform vor
einer Befüllung eines Formhohlraums mit Kunststoffmasse;
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2 eine
Teilschnittansicht des in 1 gezeigten
Werkzeugs zum Fertigen eines Kunststoffbauteils nach der Befüllung
des Formhohlraums und einer Betätigung eines Angussschiebers;
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3 eine
Teilschnittansicht entlang der Linie X-X' in 1;
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4 eine
Teilschnittansicht entlang der Linie X-X' in 2;
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5 eine
Teilschnittansicht des in den vorhergehenden Figuren dargestellten
Werkzeugs nach einem Öffnen des Werkzeugs;
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6 eine
Teilschnittansicht eines Werkzeugs zum Fertigen eines mehrkomponentigen Kunststoffbauteils
durch Anspritzen einer zweiten Kunststoffkomponente an eine erste
Kunststoffkomponente;
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7 eine
Teilschnittansicht eines Werkzeugs zum Fertigen eines Kunststoffbauteils
gemäß einer Variante zu dem in den 1 bis 5 dargestellten
Werkzeug;
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8 eine
Teilschnittansicht eines Werkzeugs zum Fertigen eines Kunststoffbauteils
gemäß einer zweiten Ausführungsform vor
einer Befüllung des Formhohlraums mit Kunststoffmasse;
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9 eine
Teilschnittansicht des in 8 gezeigten
Werkzeugs nach einer Befüllung des Formhohlraums und einer
Betätigung des Angussschiebers;
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10 eine
Teilschnittansicht eines Werkzeugs zum Fertigen eines Kunststoffbauteils
gemäß einer dritten Ausführungsform vor
einer Befüllung des Formhohlraums mit Kunststoffmasse;
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11 eine
Teilschnittansicht des in 10 gezeigten
Werkzeugs nach der Befüllung des Formhohlraums und einer
Betätigung des Angussschiebers;
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12 eine
Teilschnittansicht eines Werkzeugs zum Fertigen eines Kunststoffbauteils
gemäß einer vierten Ausführungsform nach
einer Befüllung des Formhohlraums und vor einer Betätigung
des Angussschiebers;
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13 eine
Teilschnittansicht des in 12 dargestellten
Werkzeugs nach einer Betätigung des Angussschiebers;
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14 eine
Draufsicht eines mehrkomponentigen Kunststoffbauteils mit transparenter
erster Kunststoffkomponente;
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15 eine
Teilschnittansicht des in 14 dargestellten
mehrkomponentigen Kunststoffbauteils entlang der Linie Z-Z';
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16 eine
Detailansicht der 3 gemäß einer
weiteren Ausführungsvariante;
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17 eine
Detailansicht der 4 gemäß der
in 16 gezeigten Ausführungsvariante;
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18 eine
Draufsicht auf die Formhohlraum-Konturfläche im Bereich
der Angusskanalmündung bei dem in 7 gezeigten
Werkzeug vor einer Betätigung des Angussschiebers;
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19 eine
Draufsicht auf die Formhohlraum-Konturfläche bei dem in 7 gezeigten
Werkzeug nach einer Betätigung des Angussschiebers; und
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20 eine
Teilschnittansicht des in 7 gezeigten
Werkzeugs zum Fertigen eines Kunststoffbauteils nach der Befüllung
des Formhohlraums und einer Betätigung des Angussschiebers.
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1 zeigt
in beispielhafter Weise eine Teilschnittansicht eines Werkzeugs 100 zum
Fertigen eines Kunststoffbauteils. Das Werkzeug 100 umfasst eine
erste Formplatte 1 sowie eine gegenüberliegend der
ersten Formplatte 1 angeordnete zweite Formplatte 2.
Die zweite Formplatte 2 ist in dem hier darge stellten Beispiel
als Matrizenplatte ausgeführt, d. h. sie weist in ihrer
der ersten Formplatte 1 zugewandten Plattenoberfläche
eine Aussparung oder Vertiefung 3 auf. Im geschlossenen
Zustand der Formplatten 1, 2 ist zwischen einer
Plattenoberfläche 4 der ersten Formplatte 1 und
einer Oberfläche der Vertiefung 3 ein Formhohlraum 5 ausgebildet,
dessen Kontur der Kontur des herzustellenden Kunststoffbauteils
entspricht.
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Die
erste Formplatte 1 ist in dem hier dargestellten Beispiel
als Kernformplatte ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich,
die erste Formplatte 1 als Matrizenplatte und die zweite
Formplatte 2 als Kernformplatte auszubilden.
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Die
erste Formplatte 1 weist im randnahen Bereich des Formhohlraums 5 eine
Aussparung 6 auf. In die Aussparung 6 ist ein
Angussschieber 7 eingesetzt. Der Angussschieber 7 befindet
sich in 1 in einer ersten Verschiebeposition,
aus welcher er in Pfeilrichtung P in eine zweite Verschiebeposition,
die in 2 dargestellt ist, verschoben werden kann. Die
Verschieberichtung P kann dabei senkrecht zur Öffnungs-
bzw. Schließrichtung des Werkzeugs 100 (d. h.
senkrecht zur Plattenebene des Werkzeugs 100) orientiert
sein. Es ist jedoch auch möglich, eine schräg
zur Öffnungs- bzw. Schließrichtung des Werkzeugs 100 verlaufende
Verschieberichtung P vorzusehen.
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In
der Aussparung 6 kann sich ferner ein Anschlagstück 8 befinden,
das einen die zweite Verschiebeposition definierenden Anschlag für
den Angussschieber 7 bereitstellt.
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Ferner
ist im Werkzeug 100 ein Angussgegenstück 9 vorgesehen,
welches im geschlossenen Zustand des Werkzeugs 100 unmittelbar
an einer Plattenoberfläche 10 der zweiten Formplatte 2 anliegen
kann. Die außerhalb der Vertiefung 3 verlaufende
Plattenoberfläche 10 der zweiten Formplatte 2 kann,
wie in 1 dargestellt, gestuft ausgeführt sein.
Das Angussgegen stück 9 kann über den
Rand 11 der Vertiefung 3 in der zweiten Formplatte 2 überstehen
und in diesem Bereich eine Fläche 12 aufweisen,
die eine Konturfläche des Formhohlraums 5 bildet.
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Zwischen
dem Angussschieber 7, dem Angussgegenstück 9 und
gegebenenfalls dem Anschlagstück 8 verläuft
ein Angusskanal 13, der durch die genannten Teile begrenzt
und in diesem Abschnitt als Kaltkanal ausgebildet sein kann. Zustromseitig wird
der Angusskanal 13 aufgrund des Anschlagstückes 8 durch
lagefeste Teile 8, 9 begrenzt, so dass z. B. ein
Heißkanal einfach anschließbar ist. Der Angusskanal 13 mündet
zwischen einer ersten Fläche 14 des Angussschiebers 7 und
einer Endfläche 15 des Angussgegenstücks 9 in
den Formhohlraum 5. Der Angussschieber 7 weist
ferner eine zweite Fläche 16 auf, die eine Konturfläche
des Formhohlraums 5 bildet. Die zweite Fläche 16 und
die erste Fläche 14 gehen an einer Kante 18 (oder
allgemeiner Stoßlinie) ineinander über. Die Anschlagfläche
des Anschlagstückes 9 kann in 1 auch
links von der Endfläche 15 liegen, um den Angussschieber 7 kurz und
somit die Reibung des Angussschiebers 7 in der ersten Formplatte 1 gering
zu halten.
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Die
Funktionsweise des Werkzeugs 100 wird anhand der 1 bis 5 verdeutlicht.
In der in 1 dargestellten Stellung des
Angussschiebers 7 wird Kunststoffmaterial durch den Angusskanal 13 so lange
in den Formhohlraum 5 eingespritzt, bis der Formhohlraum 5 gefüllt
ist. Die Befüllung des Formhohlraums 5 kann nach
jedwedem in der Spritzgießtechnik bekannten Verfahren erfolgen.
Beispielsweise kann die Befüllung des Formhohlraums 5 bei
vollständig geschlossenen Formplatten 1, 2 durchgeführt
werden. Es ist jedoch auch möglich, den Formhohlraum 5 im
Rahmen eines Präge- bzw. Kompressionsverfahrens unter Werkzeugbewegung
zu befüllen und/oder nach einer bei etwas geöffneten
Formplatten 1, 2 vorgenommenen Befüllung
eine Verpressung des Kunststoffmaterials (sogenanntes Nachprägen)
durch Werkzeugbewegung vorzusehen, wobei Tauchkanten an den Spalten
zwischen der ersten Formplatte 1 und der zweiten Formplatte 2 für
eine Dichtigkeit des Formhohlraums 5 sorgen. Bei Durchführung
eines Präge- bzw. Kompressionsverfahrens bleibt das Angussgegenstück 9 lagefest
an der zweiten Formplatte 2, während der Angussschieber 7 und das
Anschlagstück 8 lagefest an der ersten Formplatte 1 verbleiben.
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Nach
dem Befüllen des Formhohlraums 5 befindet sich
Kunststoffmasse sowohl in dem Formhohlraum 5 als auch in
dem Angusskanal 13. Nun wird die Angusskanalweite reduziert,
indem der Angussschieber 7 gemäß den 2 und 4 in
Pfeilrichtung P verfahren wird, bis die erste Fläche 14 in Anlage
oder nahezu in Anlage mit der Endfläche 15 des
Angussgegenstücks 9 gelangt. Die erste Fläche 14 am
Angussschieber 7 kann dabei unter einem spitzen Winkel
zu der ersten Fläche 15 des Angussgegenstücks 9 verlaufen,
sodass eine Berührung zwischen diesen beiden Flächen
im wesentlichen nur an einer definierten Anlagelinie (Stoßlinie)
erfolgt. Die Stoßlinie wirkt als Trennkante und definiert
die Grenze (Kante 18) zwischen der ersten Fläche 14 und
der zweiten Fläche 16 des Angussschiebers 7 und
die Grenze zwischen der Endfläche 15 und der Fläche 12 des
Angussgegenstücks 9. Diese Grenzen werden hier
allgemein als Kanten bezeichnet, weil an ihnen die Angussabtrennung
erfolgt, wobei jedoch darauf hingewiesen wird, dass sie rund ausgebildet sein
können und außerdem nur eine Kante benötigt wird
(die dieser Kante gegenüberliegenden Fläche können
geradlinig ineinander übergehen) Der Anlagebereich zwischen
dem Angussschieber 7 und dem Angussgegenstück 9 kann
also beispielsweise unmittelbar an der Oberfläche des zu
fertigenden Kunststoffbauteils realisiert werden. Die Schließposition
des Angussschiebers 7 kann durch den Anschlag 8 gesichert
bzw. mechanisch entlastet werden.
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Wie
aus den 2 und 4 ersichtlich,
ist der Angusskanal 13 nach der Umpositionierung des Angussschiebers 7 von
dem Formhohlraum 5 getrennt (gegebenenfalls jedoch noch über
einen dünnen Grat und/oder die später noch anhand
der 16 und 17 näher
beschriebenen Angussleisten mit diesem ver bunden). Infolge der Umpositionierung
des Angussschiebers 7 kann in der Formhohlraumkontur eine
Nut 17 entstehen. Sofern die Kunststoffmasse in dem Formhohlraum 5 zu
diesem Zeitpunkt noch plastisch ist, wird die Nut 17 gefüllt. Da
die Nut 17 eine Volumenvergrößerung des
Formhohlraums 5 bewirkt, kann es für die Füllung
der Nut 17 günstig oder gegebenenfalls erforderlich
sein, ein Präge- bzw. Kompressionsverfahren einzusetzen. Wie
im Folgenden noch näher erläutert wird, kann die Tiefe
T der Nut 17 jedoch gering gehalten werden, sodass sie
keinen sperrigen Vorsprung an dem herzustellenden Kunststoffbauteil
verursacht.
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Nach
dem Erstarren der Kunststoffmasse wird das Werkzeug 100 geöffnet,
siehe 5. Beim Öffnen des Werkzeuges 100 wird
der bereits abgetrennte erkaltete Anguss 70 von dem Kunststoffbauteil 50 entfernt
oder, sofern er noch über einen dünnen Grat oder
Angussleisten (siehe 16 und 17) mit
diesem verbunden ist, von dem Kunststoffbauteil 50 abgerissen.
Das Angussgegenstück 9 kann dazu beim Öffnen
zunächst lagefest an der zweiten Formplatte 2 verbleiben
und unterstützt gegebenenfalls den Abriss. Die Nut 17 ist
am Kunststoffbauteil 50 in Form einer Fertigungsrippe 51 der Höhe
T abgebildet.
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Zur
Entnahme und/oder Weiterverarbeitung des Kunststoffbauteils 50 muss
das Angussgegenstück 9, sofern es wie in den 1 bis 5 dargestellt
den Rand 11 der Vertiefung 13 übergreift,
entfernt werden. Eine Möglichkeit besteht darin, das Angussgegenstück 9 verschieblich
in Richtung des Pfeils Y an der zweiten Formplatte 2 zu
lagern. In diesem Fall kann das Angussgegenstück 9 seitlich
soweit verschoben werden, bis das Kunststoffbauteil 50 freigegeben
und gegebenenfalls die der Vertiefung 3 benachbarte Plattenoberfläche 10 der
zweiten Formplatte 2 freiliegend ist. Ein derartiges Angussgegenstück 9 wird
auch als Tauchkantenschieber bezeichnet. Bei einer anderen Realisierungsmöglichkeit
des Angussgegenstücks 9 ist dieses über
eine Hubmechanik (z. B. Zyklinder-Kolben-Anord nung) an der ersten
Formplatte 1 aufgehängt. Beim Öffnen
des Werkzeugs 100 sorgt die nicht dargestellte Hubmechanik
dafür, dass das Angussgegenstück 9 zunächst
weiterhin in Anlage an der zweiten Formplatte 2 verbleibt.
Das Abreißen des Angusses 70 im Bereich der Stoßlinie
erfolgt in der bereits beschriebenen Weise zwischen den sich relativ
zueinander bewegenden Teilen (Angussschieber 7 und Angussgegenstück 9).
Ein solches Angussgegenstück 9 wird auch als Hubleiste
oder Prägeleiste bezeichnet. Zur Entnahme des Kunststoffbauteils 50 oder
für die Weiterverarbeitung desselben wird die erste Formplatte 1 dann
durch Fortführung der Öffnungsbewegung entfernt,
wodurch auch das über die Hubmechanik mit der ersten Formplatte 1 gekoppelte
Angussgegenstück 9 entfernt wird.
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Bei
sämtlichen Realisierungsmöglichkeiten des Angussgegenstücks 9 (z.
B. Tauchkantenschieber oder Hub- bzw. Prägeleiste oder
eine Kombination der genannten Möglichkeiten (Tauchkantenschieber
auf Prägeleiste geführt)) kann dieses mit einer Tauchkante
versehen sein, die im Bereich des Angusskanals 13 durch
die Endfläche 15 realisiert ist. Der Tauchkantenspalt
befindet sich im Angusskanals 13 also zwischen den Flächen 14 und 15.
Beim Prägen ”taucht” die Fläche 15 über
die Fläche 14. Im Bereich außerhalb des
Angusskanals 13 verlaufen die Tauchkanten an den ersten
und zweiten Formplatten 2 an Flächen, die an denselben
Stellen wie die in 2 dargestellten Flächen 14 bzw. 15 angeordnet sind.
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Das
Kunststoffbauteil 50 kann durch Anspritzen einer zweiten
Komponente zu einem mehrkomponentigen Kunststoffbauteil weiterverarbeitet
werden. 6 zeigt eine Teilschnittdarstellung
eines hierfür geeigneten Werkzeuges 200. Gleiche
oder funktionsähnliche Teile werden in dieser Schrift mit denselben
Bezugszeichen bezeichnet. Das Kunststoffbauteil 50 kann
sich beispielsweise weiterhin in der Vertiefung 3 der zweiten
Formplatte 2 befinden. Zum Anspritzen der zweiten Kunststoffkomponente wird
eine dritte Formplatte 30 in Anlage an die zweite Formplatte 2 gebracht.
Die dritte Formplatte 30 weist eine Anspritz-Vertiefung 31 auf,
welche eine Anspritzkavität 32 definiert, die
zwischen einer Bauteiloberfläche 52 und der Anspritz-Vertiefung 31 ausgebildet
ist. Dabei liegt die dritte Formplatte 30 mit einer seitlich
außerhalb der Anspritz-Vertiefung 32 verlaufenden
Plattenoberfläche 33 an der Plattenoberfläche 10 der
zweiten Formplatte 2 an. Wie in 6 dargestellt,
kann die Anspritzkavität 31 so dimensioniert sein,
dass sie nur einen Teilbereich des Kunststoffbauteils 50 überdeckt.
Beispielsweise kann es sich bei der zweiten Kunststoffkomponente
um einen sogenannten Schwarzrand handeln, der das Kunststoffbauteil 50,
welches z. B. ein transparentes Fenster ist, randseitig umläuft
(siehe 14 und 15).
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Aus 6 ist
ersichtlich, dass neben der Fertigungsrippe 51 auch eine
Angussmarke in Form eines Oberflächendefektes wie beispielsweise
eines dünnen Angussgrats 53 über die
in der Umgebung dieser Oberflächendefekte glattflächige
Bauteiloberfläche 52 vorstehen kann. Die Anspritz-Vertiefung 31 kann
so dimensioniert sein, dass sie die Fertigungsrippe 51 und
den Angussgrat 53 aufnimmt. In diesem Fall überdeckt
die zweite Kunststoffkomponente sowohl die Fertigungsrippe 51 als
auch den Angussgrat 53.
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In
der Praxis ist es in vielen Fällen wünschenswert
oder sogar erforderlich, dass die zweite Kunststoffkomponente nur
eine relativ geringe Dicke D aufweist, z. B. weniger als 2, 3, 5
oder 10 mm. Bei einem üblichen Kaltkanal-Anguss mit Sperrschieberverschluss
wird jedoch eine Angussrippe erzeugt, die größer
als die Dicke D ist und somit deutlich über die zweite
Komponente heraussteht und von dieser ummantelt werden muss. Im
Gegensatz dazu kann hier die Höhe T der Fertigungsrippe 51 so
gering dimensioniert werden, dass T < D gilt. Die Fertigungsrippe 51 wird
dann vollständig und überstandsfrei in der zweiten
Kunststoffkomponente aufgenommen. Es ist auch möglich,
dass die Fertigungsrippe 51 einen kleinen Überstand über
die zweite Kunststoffkomponente aufweist, der beim Ver bau des mehrkomponentigen
Kunststoffbauteils nicht hinderlich ist und z. B. weniger als 0,5,
1 oder 2 mm betragen kann. Die Höhe T der Fertigungsrippe 51 kann
beispielsweise kleiner als 5, 3, 2, oder 1 mm sein.
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Zur
Herstellung der zweiten Kunststoffkomponente wird ein zweites Kunststoffmaterial
(in 6 nicht dargestellt) über eine geeignete
Kunststoff-Zuführeinrichtung (z. B. Nadelventil-Direktanspritzung, gegebenenfalls
mit mehreren Anspritzpunkten und Kaskadenprozessführung)
in die Anspritz-Vertiefung 31 eingespritzt. Auch zur Herstellung
der zweiten Komponente können Präge- bzw. Kompressionsverfahren
eingesetzt werden. Das zweite Kunststoffmaterial verbindet sich
unlösbar mit dem Kunststoffmaterial der ersten Kunststoffkomponente
(Kunststoffbauteil 50). Die Formgebung der zweiten Kunststoffkomponente
ist durch die Formgebung der Anspritz-Vertiefung 31 vorgegeben.
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7 zeigt
ein Werkzeug 300, das eine Variante des in den 1 bis 5 dargestellten
Werkzeugs 100 darstellt. Die zweite Formplatte 2 ist
identisch mit der zweiten Formplatte 2 im Werkzeug 100. Während
beim Werkzeug 100 ein parallel zur Plattenebene verlaufender
Angusskanal 13 vorgesehen ist, verläuft in 7 ein
Abschnitt 13a des Angusskanals z. B. senkrecht zur Plattenebene
(d. h. in Schließrichtung des Werkzeugs 300).
In 7 ist ferner die Anbindung des Angusskanals 13 an
einen Heißkanal 19 dargestellt, wobei der Verschluss
des Heißkanals 19 beispielsweise über
eine Nadelverschlussdüse (Nadel 20, Düse 21)
erfolgen kann. Der Angusskanal 13 kann eine Aufnahmekavität 13b für Kaltablagerungen
an der Nadelverschlussdüse aufweisen. Der oberhalb der
Düse 21 verlaufende Angusskanal 13 ist
auch hier als Kaltkanal (d. h. ohne Heizung) ausgeführt.
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Bei
der in 7 gezeigten Anordnung kann die Düsennadel 20 eine
Doppelfunktion aufweisen. Neben ihrer Funktion als Dichtelement
zum Verschließen des Heißkanals 19 kann
die Dü sennadel 20 nach einem Öffnen des
Werkzeugs 300 als Auswerfer für den im Angusskanal 13 verfestigten
Kaltanguss 70 dienen. Hierzu kann die Düsennadel 20 mechanisch
mit einem doppelhubigen Zylinder gekoppelt sein, der neben der Rückzugsbewegung
zum Öffnen des Düsenventils 20, 21 auch
eine über die Düsenöffnung hinausgehende
Vorwärtsbewegung zum Ausstoßen des Kaltangusses 70 bewirkt.
Dies ermöglicht die Einsparung eines separaten Auswerfers,
der die Werkzeugkosten erhöhen würde. Außerdem
ergibt sich eine Materialersparnis, da ein solcher Auswerfer neben
dem Heißkanal 19 angeordnet werden müsste,
was zur Folge hätte, dass der Kaltanguss 70 seitlich
wesentlich größer dimensioniert werden müsste,
um vom Auswerfer erfasst werden zu können. Der Abschnitt 13a des
Angusskanals 13 kann konisch geformt sein, damit der Auswurf
erleichtert wird.
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In
sämtlichen Ausführungsformen kann nach einer Befüllung
des Formhohlraums zuerst der Angusskanal bauteilseitig (z. B. durch
Verschieben des Angussschiebers 7) geschlossen und danach
das Düsenventil 20, 21 des Heißkanals 19 geschlossen werden.
Das Betätigen des Angussschiebers 7 kann eine
Volumenverkleinerung des Angusskanals 13 bewirken, wodurch
es zu einer Materialverdrängung durch Rückfließen
von Kunststoffmasse in den (offenen) Heißkanal 19 kommt.
Zur Aufnahme der verdrängten Kunststoffmasse kann auch
ein Überlauf (nicht dargestellt) an den Angusskanal 13 angeschlossen
sein. In diesem Fall ist es bei Auftreten einer Materialverdrängung
auch möglich, zuerst das Düsenventil 20, 21 am
Heißkanal 19 zu schließen und danach
eine bauteilseitige Schließung des des Angusskanals 13 vorzunehmen.
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Gemäß einer
weiteren in 7 dargestellten Ausführungsvariante
können die zweite Fläche 16 des Angussschiebers 7 und/oder
die Fläche 12 des Angussgegenstücks 9 mit
einer Rundung im Bereich oberhalb der Kanten zu den Flächen 14 bzw. 15 versehen
sein. Insbesondere kann also die Kante 18 am Angussschieber 7 als
Rundkante ausgeführt sein. 18 zeigt
in Draufsicht die Konturflächen 16 und 12,
wobei diese über Radien 16a bzw. 12a in
die Flächen 14 bzw. 15 (die unterhalb
der Stoßlinie zwischen dem Angussschieber 7 und
dem Angussgegenstück 9 im Bereich des Angusskanals 13 liegen) übergehen.
Die Öffnungsfläche des Angusskanals 13 im
Bereich der Kanten (Stoßlinien) kann beispielsweise etwa
20 mm (entspricht in 18 der Länge der Linien 14, 15)
mal 2 mm (entspricht dem Verschiebeweg) betragen. Die 19 und 20 zeigen
die Darstellungen der 18 bzw. 7 nach einem
Befüllen des Formhohlraums 5 und einem bauteilseitigen
Schließen des Angusskanals 13. Durch die Radien 16a bzw. 12a,
die ein oder wenige mm (z. B. etwa 2 mm) betragen können,
entsteht am Kunststoffbauteil 50 eine Angussspitze, die
aus der umgebenden glatten (z. B. ebenen oder leicht gekrümmten)
Bauteilkontur vorsteht. Die Höhe dieser Spitze kann ähnlich
wie die Höhe der Fertigungsrippe 51 (und im Gegensatz
zu der Angussrippe bei herkömmlicher Sperrschieberanspritzung)
nach Wunsch dimensioniert werden, so dass stets sichergestellt werden
kann, dass diese hinreichend niedrig ist, um bei der Montage des
Bauteils in eine Einbauumgebung nicht zu stören. Die Höhe
dieser Spitze kann z. B. in demselben Bereich liegen, der für
die Höhe der Fertigungsrippe 51 angegeben ist.
Sämtliche Ausführungsformen können mit
dieser Variante realisiert werden. Durch die Radien 16a, 12a können
unerwünschte Strömungseffekte beim Befüllvorgang
vermieden werden, die an einer scharfkantigen Mündung des
Angusskanals 13 in den Formhohlraum 5 auftreten
könnten und gegebenenfalls Qualitätsprobleme am
Kunststoffbauteil 50 verursachen könnten.
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Eine
weitere Variante, die ebenfalls bei sämtlichen Ausführungsbeispielen
realisierbar ist, betrifft das Vorsehen von Gleitflächennuten
im Eckbereich von Flächen, die relativ zueinander bewegt
werden und dabei in Kontakt mit plastischer Kunststoffmasse kommen.
Die 16 und 17 zeigen
Führungsflächen 25 der ersten Formplatte 1 für
den Angussschieber 7, an denen im geöffneten Zustand
des Angusskanals 13 Kunststoff haftet. Beim Verfahren des Ansgussschiebers 7 gleitet
der Angussschieber 7 über diese Flächen 25,
wobei sich ein Kunststofffilm zwischen den Gleitflächen
bilden kann und im wesentlichen in den Gleitflächen verbleibt.
Diese dünnen Filmablagerungen können bei folgenden
Spritzzyklen zu Kaltablagerungen (Kaltmaterialflecken) oder Schlieren
auf dem Kunststoffbauteil führen. Um dies zu verhindern,
werden in die Fläche 14 des Angussschiebers 7 randeitig
angeordnete Gleitflächenecknuten 26a, 26b eingearbeitet.
Diese bewirken, dass sich das Kunststoffmaterial in den Gleitflächenecknuten 26a, 26b zu
formstabilen und nicht klebenden Leisten aufbaut, die mit dem Anguss 70 verbunden
sind und mit diesem entfernt werden. Die Tiefe der Gleitflächenecknuten 26a, 26b in
der Richtung senkrecht zur Verschieberichtung des Angussschiebers 7 wird
so gewählt, dass sie einerseits groß genug ist,
um eine Formstabilität der erzeugten Angussleisten zu gewährleisten,
und dass sie andererseits so klein ist, dass die Angussleisten vor
Beginn der Schiebebewegung bereits erkaltet sind und nicht mehr
an den Führungsflächen 25 haften. Je
nach Kunststoffmaterial und thermischen Gegebenheiten im Werkzeug
können beispielsweise Nuttiefen von etwa 0,1 bis 0,5 mm
oder auch bis 1 mm verwendet werden. Die Breite der Angussleisten
in der Verschieberichtung des Angussschiebers 7 kann etwa
0,5 bis 1 mm betragen, aber auch dem Verschiebehub des Angusschiebers 7 entsprechen.
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Die 16 und 17 zeigen
eine Realisierungsmöglichkeit, bei der die Gleitflächenecknuten 26a, 26b bis
in die Fläche 16 reichen, d. h. die Kante (Stoßlinie) 18 schneiden.
In diesem Fall bleibt das Kunststoffbauteil 50 auch bei
geschlossenem Angusskanal 13 über die in den Gleitflächenecknuten 26a, 26b verlaufenden,
dünnen Angussleisten mit dem Anguss 70 verbunden.
Durch eine geeignete Formgebung der Gleitflächenecknuten 26a, 26b (z. B.
durch eine Verjüngung in Richtung zur Kante 18 hin)
kann erreicht werden, dass ein Abriss der Angussleisten beim Öffnen
des Werkzeugs direkt auf Höhe der Kante 18, d.
h. an der Bauteilkontur, erfolgt. Alternativ kann vorgesehen sein,
dass die Gleitflächenecknuten 26a, 26b nur bis
kurz unterhalb der Kante 18 reichen (in diesem Fall wären
sie in den 16, 17 nicht
sichtbar), und die Kante 18 auch im Bereich der Angussleisten
die Angussabquetschung bewerkstelligt. Die erläuterten
Gleitflächenecknuten 26a, 26b sind vorzugsweise
an allen Führungsflächen sowie an allen Dichtflächen
(z. B. Tauchkanten) anzubringen, bei denen ansonsten Kaltablagerungen
zwischen den relativ zueinander bewegten Flächen entstehen
würden.
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Die 8 und 9 zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Werkzeugs 400 zur
Herstellung eines Kunststoffbauteils. Das Werkzeug 400 sowie
der mit dem Werkzeug 400 durchgeführte Herstellungsprozess
entsprechen weitgehend der Beschreibung zu den 1 bis 6 und
werden zur Vermeidung von Wiederholungen nicht noch mal beschrieben.
Das Werkzeug 400 unterscheidet sich von dem Werkzeug 100 im
Wesentlich dadurch, dass die Abdichtung des Formhohlraums 5 im
Anlagebereich zwischen dem Angussschieber 7 und dem Angussgegenstück 9 an
einer Bauteilkante und nicht in einem innenliegenden, glattflächigen
Bereich des Kunststoffbauteils 50 erfolgt. Aus diesem Grund weist
das Angussgegenstück 9 eine gerundete Konturfläche 12 auf,
die über eine Kante 18 in die den Angusskanal 13 begrenzende
Endfläche 15 des Angussgegenstücks 9 übergeht.
Die Kante 18, an der eine Abquetschung des Angusses erfolgt,
ist hier also am Angussgegenstück 9 ausgebildet.
Die als Konturfläche ausgebildete zweite Fläche 16 am
Angussschieber 7 kann, wie anhand der 7, 18 und 19 bereits
erläutert und in 9 ebenfalls dargestellt,
einen Radius bzw. eine Rundung 16a aufweisen und dadurch
aus einer Bauteilebene oder -krümmung, die durch den weiteren
Verlauf der Bauteilkontur bestimmt ist, herausführen. Das
Abquetschen des Angusses bei Verlagerung des Angussschiebers 7 erfolgt
an der Kante 18. Auf diese Weise wird an dem Kunststoffbauteil 50 am Übergang
zum Angusskanal 13 eine Spitze 54 gebildet. Eine
andere Möglichkeit besteht darin, diese Kante 18,
an der eine Abquetschung des Angusses erfolgt, unterhalb der Rundung 16a an
dem Angussschieber 7 auszubilden.
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Nach
der Herstellung des Kunststoffbauteils 50 gemäß 9 kann
dieses in einem Werkzeug ähnlich wie in 6 mit
einer zweiten Kunststoffkomponente versehen werden. Hierzu wird
das Werkzeug 400 geöffnet, das Angussgegenstück 9 (beispielsweise
Hubleiste oder Tauchkantenschieber) wegbewegt und eine dritte Formplatte
mit einer Anspritz-Vertiefung ähnlich der dritten Formplatte 30 in 6 in
Anlage an die zweite Formplatte 2 gebracht. Die Anspritz-Vertiefung 31 der
dritten Formplatte 30 kann anders als in 6 dargestellt
im äußeren Bereich dieselbe Formgebung wie die
Konturfläche 12 des Angussgegenstückes 9 aufweisen
und dort eine Abdichtung gegenüber dem Kunststoffbauteil 50 schaffen.
Im Verlauf nach innen kann die Formgebung der Anspritz-Vertiefung 31 genauso
wie in 6 dargestellt ausgeführt sein. Die Dimensionierung
der Anspritz-Vertiefung 31 sowie die Durchführung
des Anspritzverfahrens entsprechen im Übrigen den zuvor
gemachten Ausführungen, auf die Bezug genommen wird. Insbesondere
kann erreicht werden, dass die Fertigungsrippe 51 vollständig
und gegebenenfalls überstandsfrei (oder mit nur geringem Überstand)
und ein gegebenenfalls an der Spitze 54 verbleibender Angussgrat
durch Hinterspritzen vollständig und überstandsfrei
in die zweite Kunststoffkomponente eingebettet werden.
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Die 10 und 11 zeigen
Schnittdarstellungen eines weiteren Werkzeugs 500 vor und nach
dem Befüllen des Formhohlraums 5. Anders als in
den Werkzeugen 100 bis 400 ist der die Angussabtrennung
bewirkende Angussschieber 507 (entspricht dem Angussschieber 7)
hier verschieblich an der zweiten Formplatte 2 gelagert.
Der Angussschieber 507 weist eine erste Fläche 514 auf,
die einen Teil des Angusskanals 13 begrenzt. Ferner umfasst
der Angussschieber 507 eine zweite Fläche 516,
die der zweiten Fläche 16 in den vorhergenannten
Ausführungsbeispielen entspricht und eine Konturfläche
des Formhohlraums 5 bildet. Der Angusskanal 13 wird
im Werkzeug 500 durch eine Vertiefung 501 in der
ersten Formplatte 1 und den Angussschieber 507 begrenzt.
Eine erste Fläche 502 der Vertiefung 501 und eine
zweite Fläche 503 der Vertiefung 501 können dieselbe
Formgebung wie die erste bzw. zweite Fläche 14 bzw. 16 am
Angussschieber 7 in dem Werkzeug 100 aufweisen.
Der Angusskanal 13 ist wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
als Kaltkanal ausgeführt und schließt an seinem
zustromseitigen Ende an einen Heißkanal (nicht dargestellt)
an. Sofern der Heißkanal senkrecht zur Plattenebene orientiert
ist, kann auch die in 7 dargestellte Kanalführung
gewählt werden.
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In
einer ersten Schieberposition (siehe 10) steht
der Angusskanal 13 mit dem Formhohlraum 5 in Verbindung,
sodass Kunststoffmasse in den Formhohlraum 5 eingebracht
werden kann. Nach einem Befüllen des Formhohlraums 5 entsprechend
der vorhergehenden Beschreibung wird der Angussschieber 507 in
eine zweite Position verschoben (siehe 11), in
welcher der Angusskanal 13 unmittelbar an der Formhohlraumkontur,
z. B. an der zwischen den Flächen 502 und 503 vorhandenen Kante 518,
geschlossen wird. Genauso wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
verhindert dies das Entstehen einer Angussrippe. Ferner tritt beim
Verschieben des Angussschiebers 507 im Unterschied zu den
zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen keine Nut 17 in
der Formhohlraumkontur auf, sodass keine Fertigungsrippe 51 am
Kunststoffbauteil 50 entsteht. Allerdings ist darauf hinzuweisen, dass
der Bauteilrand bei dem im Werkzeug 500 gefertigten Kunststoffbauteil 50 eine
Kante aufweist (d. h. nicht abgerundet ist), die durch den Rand
des Formhohlraums 5 in der zweiten Formplatte 2 und
die zweite Fläche 516 am Angussschieber 507 definiert ist.
Die Formgebungen der ersten und zweiten Flächen 514 und 516 am
Angussschieber 507 können dabei identisch zu den
Formgebungen der ersten bzw. zweiten Flächen 15 bzw. 12 an
dem Angussgegenstück 9 des Werkzeugs 100 gewählt
sein.
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Die 12 und 13 zeigen
ein Werkzeug 600 gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Werkzeug 600 weist
eine erste Formplatte 1 und eine zweite Formplatte 2 auf,
die identisch mit den in den 1 bis 5 und 7 bis 9 dargestellten
Formplatten 1, 2 sein können. In dem
Werkzeug 600 ist ein Angussschieber 607 vorgesehen,
dessen Formgebung identisch mit der des Angussschiebers 7 aus
den 1 bis 5 sein kann, wobei jedoch ein
Anschlag gegen ein Anschlagstück 8 (siehe 1 bis 5)
nicht vorhanden sein muss. Das Angussgegenstück 609 kann ebenfalls
identisch mit dem Angussgegenstück 9 der 1 bis 5 geformt
sein. In Hinblick auf die Formgebung der genannten Teile wird auf
die vorhergehende Beschreibung verwiesen. Das Angussgegenstück 609 ist
mit dem Angussschieber 607 translatorisch gekoppelt, d.
h. es wird bei einer Verschiebung des Angussschiebers 7 mit
diesem zusammen verschoben, siehe 13. Dies
bewirkt, dass der Angusskanal 13 in Schieberichtung P im
Werkzeug 600 verlagert wird, in seiner Dimensionierung
aber unverändert bleiben kann.
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Die
Wirkungsweise des Werkzeugs 600 ist wie folgt: Zunächst
wird bei der in der 12 gezeigten Position des Angussschiebers 607 und
des Angussgegenstücks 609 der Formhohlraum 5 mit Kunststoffmasse
gefüllt. Nach dem Füllen des Formhohlraums 5 mit
Kunststoffmasse wird eine Abkühlphase abgewartet, in welcher
sich die Kunststoffmasse in dem Formhohlraum 5 und in dem
Angusskanal 13 (der hier ebenfalls als Kaltkanal ausgeführt
ist) verfestigt. Nach der Verfestigung der Kunststoffmasse erfolgt
die Verlagerung bzw. Umpositionierung des Angussschiebers 607 und
des Angussgegenstücks 609. Dies führt
zu einem Abscheren der Angussrippe von dem Kunststoffbauteil 50 an
einer Kante 18 zwischen der ersten und zweiten Fläche 14 bzw. 16 am Angussschieber 607.
Da die Bewegung des Angussschiebers 607 und des Angussgegenstücks 609 erst nach
der Verfestigung der Kunststoffmasse erfolgt, wird in der Nut 17 keine
Fertigungsrippe 51 gebildet. Diese Vorgehensweise ist allerdings
nur bei einer in Schieberichtung geradliniger Bauteilkontur möglich.
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Nach
einem Öffnen des Werkzeugs 600 kann das Kunststoffbauteil 50 wie
in 6 dargestellt in einem Werkzeug 200 mit
einer zweiten Kunststoffkomponente versehen werden.
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Es
ist also festzustellen, dass allen Ausführungsbeispielen
gemeinsam ist, dass ein Abtrennen des Angusses 70 an einer
Kante zwischen einer Konturfläche des Formhohlraums 5 und
einer Fläche des Anguss(kalt)kanals 13 erfolgt
und dadurch eine in Bezug auf die umgebende Bauteiloberfläche
glattflächige oder nur wenig vorstehende Abgussabtrennung
ermöglicht wird.
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14 und 15 zeigen
exemplarisch ein Ausführungsbeispiel eines mehrkomponentigen Kunststoffbauteils.
Das mehrkomponentige Kunststoffbauteil umfasst das Kunststoffbauteil
(erste Kunststoffkomponente) 50, an welches die zweite Kunststoffkomponente 55 angespritzt
ist. Die Herstellung dieses mehrkomponentigen Kunststoffbauteils 50, 55 kann
beispielsweise mit den zuvor beschriebenen Werkzeugen 100 bis 600 erfolgen.
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Das
flächige Kunststoffbauteil 50 kann als transparente
Kunststoffscheibe realisiert sein. Die zweite Kunststoffkomponente 55 kann
aus einem getönten oder undurchsichtigen Material bestehen
und die erste Kunststoffkomponente 50 teilweise oder vollständig
umlaufen. Sie weist eine geringere Transparenz als die erste Kunststoffkomponente 50 auf. An
der zweiten Kunststoffkomponente 55 können integrale
Befestigungselemente 56 angeformt sein, welche zur Befestigung
des mehrkomponentigen Kunststoffbauteils 50, 55 an
einer Einbauumgebung (z. B. einem Kfz-Chassis) dienen. Die zweite
Kunststoffkomponente 55 wird aufgrund ihrer dunklen oder schwarzen
Tönung häufig auch als Schwarzrand bezeichnet.
Der nicht von der zweiten Kunststoffkomponente 55 abgedeckte
Bereich der ersten Kunststoffkomponente 50 stellt den Durchsichtbereich
der Scheibe dar.
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Die
Dicke der transparenten ersten Kunststoffkomponente 50 kann
beispielsweise zwischen 2 und 8 mm liegen und z. B. etwa 4 mm betragen.
Die Seitenlängen der transparenten ersten Kunststoffkomponente 50 können
sich beispielsweise in den geeigneten Dimensionen für Sichtpanele,
Fenster, insbesondere Kfz-Fenster oder Schiebedächer, bewegen,
d. h. können z. B. um mehr als den Faktor 30, 50, 100 oder
sogar 300 größer als die z. B. über die gesamte
Fläche der ersten Kunststoffkomponente 50 im wesentlichen
gleiche Dicke der ersten Kunststoffkomponente 50 sein.
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Ohne
die zweite Kunststoffkomponente 55 ist die Fertigungsrippe 51 von
beiden Seiten der ersten Kunststoffkomponente 50 deutlich
erkennbar. Durch die Abdeckung der Fertigungsrippe 51 durch die
zweite Kunststoffkomponente 55 wird erreicht, dass von
der Rückseite 57 weniger oder kein Licht mehr
auf die Fertigungsrippe 51 fällt. Ferner wird
bei einer dunkleren Farbgebung (Tönung) der zweiten Kunststoffkomponente 55 als
der ersten Kunststoffkomponente 50 von der Vorderseite 58 einfallendes Licht
schwächer reflektiert. Die Fertigungsrippe 51 wird
also durch die zweite Kunststoffkomponente 55 ”rückseitig
verschattet”. Für den Betrachter B, welcher die
Vorderseite 58 der transparenten ersten Kunststoffkomponente 50 betrachtet,
ist die Fertigungsrippe 51 nunmehr kaum oder gar nicht
mehr zu erkennen. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn
die gesamte Vorderseite 58 der ersten Kunststoffkomponente 50 eine
Sichtfläche bildet. Beispielsweise kann es sich bei der
Vorderseite 58 um die Außenseite eines Fensters,
z. B. eines Kfz-Fensters einschließlich Schiebedach, Panoramafenster
usw. oder um Abdeckungen bzw. Sichtscheiben für Bildschirme
(z. B. Monitore, Fernsehbildschirme usw.) handeln. Der gegebenenfalls
vorhandene Angussgrat 53 kann ebenfalls von der zweiten
Kunststoffkomponente 55 abgedeckt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004002012 [0004]
- - EP 1555106 [0005]