DE102014203979A1 - Method and device for producing a foam-filled hollow body injection-molded element - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörperspritzgusselementes (5), wobei eine Mehrzahl von Spritzgussformelementen unter Bildung eines Hohlraums (4) formschlüssig miteinander verbunden wird. Erfindungsgemäß wird der Hohlraum (4) mit einem Hartschaum oder einem aushärtenden Schaumwerkstoff ausgefüllt. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlkörperspritzgusselementes (5) aus einer Mehrzahl von Spritzgussformelementen unter Bildung eines Hohlraums (4).The invention relates to a method for producing a hollow-body injection-molded element (5), wherein a plurality of injection-molded parts is connected to one another in a form-fitting manner to form a cavity (4). According to the invention, the cavity (4) is filled with a hard foam or a hardening foam material. The invention further relates to an apparatus for producing a hollow body injection-molded element (5) from a plurality of injection-molded parts to form a cavity (4).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörperspritzgusselementes, wobei eine Mehrzahl von Spritzgussformelementen unter Bildung eines Hohlraums formschlüssig miteinander verbunden wird. The invention relates to a method for producing a hollow body injection-molded element, wherein a plurality of injection-molded parts is positively connected to form a cavity.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlkörperspritzgusselementes aus einer Mehrzahl von Spritzgussformelementen unter Bildung eines Hohlraums, umfassend eine erste Kavität zur Erzeugung eines ersten Spritzgussformelementes und eine zweite Kavität zur Erzeugung eines zweiten Spritzgussformelementes. The invention further relates to a device for producing a hollow body injection-molded element from a plurality of injection-molded parts to form a cavity, comprising a first cavity for producing a first injection molding element and a second cavity for producing a second injection molding element.
In der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes und insbesondere kostenreduziertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlkörperspritzgusselementes anzugeben. Object of the present invention is to provide a comparison with the prior art improved and in particular cost-reduced method and an improved apparatus for producing a hollow body injection-molded element.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Vorrichtung durch die im Anspruch 9 angegebenen Merkmale gelöst. With regard to the method, the object is achieved by the features specified in
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
In einem Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörperspritzgusselementes wird eine Mehrzahl von Spritzgussformelementen unter Bildung eines Hohlraums formschlüssig miteinander verbunden. Erfindungsgemäß wird der Hohlraum mit einem Hartschaum oder einem aushärtenden Schaumwerkstoff ausgefüllt. In a method for producing a hollow body injection-molded element, a plurality of injection-molded parts is positively connected to form a cavity. According to the invention, the cavity is filled with a hard foam or a hardening foam material.
Dadurch wird ermöglicht, ein gewichtsoptimiertes, aus Spritzgussformelementen geformtes Hohlkörperspritzgusselement, beispielsweise Fahrzeugbauteil, mit einer sehr hohen Festigkeit und der Möglichkeit zur Integration mehrerer Funktionsbereiche herzustellen. This makes it possible to produce a weight-optimized, molded from Spritzgussformelementen hollow body injection molding element, for example vehicle component, with a very high strength and the ability to integrate multiple functional areas.
Insbesondere sind mittels des Verfahrens Strukturbauteile in einem Fahrzeug, beispielweise Sitzlehnen für Fahrzeugsitze, herstellbar. In particular, structural components in a vehicle, for example, seat backs for vehicle seats, can be produced by means of the method.
In einer möglichen Ausgestaltung des Verfahrens sind die Spritzgussformelemente aus einem metallischen Werkstoff und/oder mit besonders geringen Wandstärken einsetzbar. In one possible embodiment of the method, the injection molding elements can be made of a metallic material and / or with particularly small wall thicknesses.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung wird ein erstes Spritzgussformelement in einer ersten Kavität erzeugt und ein zweites Spritzgussformelement wird in einer zweiten Kavität erzeugt, wobei beide Spritzgussformelemente zur Ausfüllung des Hohlraumes gemeinsam in einer dritten Kavität angeordnet werden. Durch diese gemeinsame Um- oder Überspritzung in der dritten Kavität wird ein Montageaufwand der Spritzgussformelemente reduziert und eine Taktzeit signifikant verringert. In a further possible embodiment, a first injection molding element is produced in a first cavity and a second injection molding element is produced in a second cavity, wherein both injection molding elements are arranged to fill the cavity together in a third cavity. As a result of this joint overmolding or overmolding in the third cavity, an assembly outlay of the injection molding elements is reduced and a cycle time is significantly reduced.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung werden die Spritzgussformelemente unter Ausbildung einer Trennfuge miteinander gefügt. Diese Trennfuge ist insbesondere zur Einbringung eines Materials zur Verbindung der Spritzgussformelemente verwendbar. In a further possible embodiment, the injection molding elements are joined together to form a parting line. This parting line is particularly useful for introducing a material for connecting the injection molding elements.
Gemäß einer Weiterbildung wird die Trennfuge zwischen den Spritzgussformelementen mit einem Spritzgusswerkstoff unter Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung zwischen den Spritzgussformelementen um- oder überspritzt. Somit wird in einfacher und schneller Weise eine stabile und langlebige Verbindung zwischen den Spritzgussformelementen erzeugt. According to a development, the parting line between the injection molding elements with an injection-molded material to form a positive connection between the injection molding or over-molded. Thus, a stable and durable connection between the injection molding elements is produced in a simple and fast manner.
Reaktionsmedien des aushärtenden Schaumwerkstoffs oder Reaktionsmedien zur Bildung des Hartschaums werden insbesondere durch eine Öffnung in den Hohlraum eingebracht, wobei die Öffnung in einem der Spritzgussformelemente und/oder im Bereich einer Trennfuge zwischen den Spritzgussformelementen ausgebildet wird. Durch diese Öffnung sind die Reaktionsmedien einfach einbringbar und nach einer Aushärtung dieser zu dem Schaum sind aus der Öffnung ausgetretene Reaktionsmedien in besonders einfacher Weise manuell oder maschinell entfernbar. In weiteren möglichen Ausgestaltungen können auch mehrere solcher Öffnungen vorgesehen sein. Reaction media of the hardening foam material or reaction media for forming the hard foam are in particular introduced through an opening in the cavity, wherein the opening is formed in one of the injection molding elements and / or in the region of a parting line between the injection molding elements. Through this opening, the reaction media are easily introduced and after curing of this to the foam leaked from the opening reaction media in a particularly simple manner manually or mechanically removable. In further possible embodiments, a plurality of such openings may be provided.
Gemäß einer möglichen Weiterbildung ist zumindest eine weitere Öffnung zur Be- und/oder Entlüftung des Hohlraums vorgesehen. According to a possible development, at least one further opening for loading and / or venting of the cavity is provided.
Insbesondere werden die Reaktionsmedien nach Erzeugung der formschlüssigen Verbindung zwischen den Spritzgussformelementen in den Hohlraum eingebracht. Somit ist ein Austreten der Reaktionsmedien aus dem Hohlraum zumindest weitestgehend vermieden. Auch ist hierdurch in einfacher Weise eine Kontrolle der formschlüssigen Verbindung möglich, so dass eine spätere Funktion und Langlebigkeit des Hohlkörperspritzgusselementes sichergestellt werden kann. In particular, the reaction media are introduced into the cavity after production of the positive connection between the injection molding elements. Thus, leakage of the reaction media from the cavity is at least largely avoided. This also makes it possible in a simple manner to control the positive connection, so that a later function and Longevity of the hollow body injection-molded element can be ensured.
In einer möglichen Ausgestaltung des Verfahrens wird das Hohlkörperspritzgusselement zur Aushärtung der Reaktionsmedien aus der dritten Kavität entnommen und in eine korrespondierend ausgeformte Lehre eingespannt. Somit kann ein Aushärteprozess ohne eine Deformation des Hohlkörperspritzgusselementes durchgeführt oder zumindest fortgesetzt werden. In one possible embodiment of the method, the hollow-body injection-molded element is removed from the third cavity for hardening the reaction media and clamped in a correspondingly shaped jig. Thus, a curing process without deformation of the hollow body injection-molded element can be performed or at least continued.
In einer weiteren Ausgestaltung wird in zumindest eines der Spritzgussformelemente zumindest ein aus Metall gebildetes Einlegebauteil eingebracht. Diese Einlegebauteile können beispielweise als Aufnahmeelement für eine so genannte Recliner-Befestigung, als herkömmliche Gewindebuchse, als Aufnahme für Kopfstützenhülsen, als Teppichbefestigungselement, als so genannter Trimmkanal, als Aufnahmeelement für ein Scharnier einer Armauflage, als Konturierung einer Sitzlehne, als Aufnahmeelement für Metallverstärkungen an Sitzlehnen in Bereichen hoher Schlagbelastung und/oder als Scharnier für eine Abdeckklappe einer Durchladeeinrichtung in einer Sitzlehne ausgebildet sein. In a further embodiment, at least one insertion component formed from metal is introduced into at least one of the injection molding elements. These insert components can, for example, as a receiving element for a so-called Recliner attachment, as a conventional threaded bushing, as a receptacle for headrest sleeves, as a carpet fastener, as a so-called trim channel, as a receiving element for a hinge of an armrest, as contouring a seat back, as a receiving element for metal reinforcements on seat backs be formed in areas of high impact load and / or as a hinge for a cover flap of a loading device in a seat back.
Die Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlkörperspritzgusselementes aus einer Mehrzahl von Spritzgussformelementen unter Bildung eines Hohlraums umfasst eine erste Kavität zur Erzeugung eines ersten Spritzgussformelementes und eine zweite Kavität zur Erzeugung eines zweiten Spritzgussformelementes. Erfindungsgemäß ist eine dritte Kavität zur Aufnahme beider Spritzgussformelemente vorgesehen, wobei der zwischen den Spritzgussformelementen ausgebildete Hohlraum mit einem Hartschaum oder einem aushärtenden Schaumwerkstoff innerhalb der dritten Kavität ausfüllbar ist. The device for producing a hollow body injection-molded element from a plurality of injection-molded parts to form a cavity comprises a first cavity for producing a first injection molding element and a second cavity for producing a second injection molding element. According to the invention, a third cavity is provided for receiving both injection molding elements, wherein the cavity formed between the injection molding elements can be filled with a hard foam or a hardening foam material within the third cavity.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht in besonders vorteilhafter und einfacher Weise ein gewichtsoptimiertes, aus Spritzgussformelementen geformtes Hohlkörperspritzgusselement, beispielsweise Fahrzeugbauteil, mit einer sehr hohen Festigkeit und der Möglichkeit zur Integration mehrerer Funktionsbereiche, herzustellen. The device according to the invention makes it possible in a particularly advantageous and simple manner to produce a weight-optimized hollow-body injection-molded element, for example a vehicle component, molded from injection-molded elements with a very high strength and the possibility of integrating a plurality of functional areas.
In einer möglichen Weiterbildung der Vorrichtung ist eine korrespondierend zum Hohlkörperspritzgusselement ausgeformte Lehre zur Einspannung des Hohlkörperspritzgusselementes zur Aushärtung von innerhalb des Hohlraumes eingebrachten Reaktionsmedien des aushärtenden Schaumwerkstoffs oder Reaktionsmedien zur Bildung des Hartschaums vorgesehen, so dass ein Aushärteprozess ohne eine Deformation des Hohlkörperspritzgusselementes durchgeführt oder zumindest fortgesetzt werden kann. In one possible further development of the device, a lug formed corresponding to the hollow body injection molding element is provided for clamping the hollow body injection molding element for hardening reaction media of the hardening foam material or reaction media introduced within the cavity to form the hard foam so that a curing process without deformation of the hollow body injection molding element is carried out or at least continued can.
Anhand der beigefügten schematischen Figuren wird die Erfindung näher erläutert. Reference to the accompanying schematic figures, the invention is explained in detail.
Dabei zeigen: Showing:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
In
In
Bei der Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines ausgeschäumten Hohlkörperspritzgusselementes
Die beiden Bauteilhälften
Ein Fügen der ersten Bauteilhälfte
Anschließend werden die Reaktionsmedien eines aushärtenden Schaumwerkstoffs oder zur Bildung eines Hartschaums durch eine Öffnung
Die Öffnung
In nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen sind mehrere solcher Öffnungen
Auch kann zusätzlich in nicht näher dargestellter Weise eine Öffnung zur Be- und Entlüftung des Hohlraums
In einer ersten Ausführungsform erfolgt die Aushärtung der Reaktionsmedien in der dritten Kavität. In einer alternativen Ausführungsform erfolgt die Aushärtung der Reaktionsmedien außerhalb der dritten Kavität. Dazu wird das Hohlkörperspritzgusselement
Aus der Öffnung
Als Spritzgusswerkstoff für die Bauteilhälften
Diese Einlegebauteile können beispielweise als Aufnahmeelement für eine so genannte Recliner-Befestigung, als herkömmliche Gewindebuchse, als Aufnahme für Kopfstützenhülsen, als Teppichbefestigungselement, als so genannter Trimmkanal, als Aufnahmeelement für ein Scharnier einer Armauflage, als Konturierung einer Sitzlehne, als Aufnahmeelement für Metallverstärkungen an Sitzlehnen in Bereichen hoher Schlagbelastung und/oder als Scharnier für eine Abdeckklappe einer Durchladeeinrichtung in einer Sitzlehne ausgebildet sein. These insert components can, for example, as a receiving element for a so-called Recliner attachment, as a conventional threaded bushing, as a receptacle for headrest sleeves, as a carpet fastener, as a so-called trim channel, as a receiving element for a hinge of an armrest, as contouring a seat back, as a receiving element for metal reinforcements on seat backs be formed in areas of high impact load and / or as a hinge for a cover flap of a loading device in a seat back.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine maximale Funktionsintegration in ausgeschäumte Hohlkörperspritzgusselemente
Besonders vorteilhafterweise ist eine Gestaltungsfreiheit und/oder -vielfalt gegenüber einem so genannten Composite-Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugbauteilen verbessert. Particularly advantageous is a freedom of design and / or variety over a so-called composite process for the production of vehicle components improved.
Vorteilhafterweise ist eine Metallintegration, vorzugsweise mittels Umspritzens, ermöglicht. Advantageously, a metal integration, preferably by means of extrusion coating, allows.
Größere Metallteile können mit dem Spritzgusswerkstoff umspritzt werden und benötigen vorteilhafterweise keine Vorwärmung. Larger metal parts can be encapsulated with the injection molding material and advantageously require no preheating.
Zweckmäßigerweise sind besonders geringe Wandstärken der Bauteilhälften
In den
Nach diesem Fügevorgang werden die Bauteilhälften
Anschließend wird der Hohlraum
Die Aushärtung dieser Reaktionsmedien erfolgt innerhalb des Hohlraums
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- erste Bauteilhälfte first component half
- 2 2
- zweite Bauteilhälfte second component half
- 3 3
- Trennfuge parting line
- 4 4
- Hohlraum cavity
- 5 5
- Hohlkörperspritzgusselement Hollow body molding element
- 6 6
- Öffnung opening
- 7 7
- Schaum foam
- 8 8th
- Verbindung connection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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