DE102018007862A1 - Window frame element, method and machine for its manufacture - Google Patents
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Abstract
Ein Fensterrahmenelement (1), insbesondere eine Außenschachtleiste für ein Fenster eines Kraftfahrzeugs, umfasst ein steifes Trägerprofil (2), wenigstens ein mit dem Trägerprofil (2) durch Anspritzen verbundenes elastisches Profil (3, 5) und ein an einer Sichtseite (8) angebrachtes hochglänzendes Dekorteil (9), wobei das Dekorteil (9) ein mit dem elastischen Profil (5) durch Anspritzen verbundenes Kunststoffspritzteil ist. Eine Spritzgussmaschine zum Fertigen des Fensterrahmenelements umfasst ein erstes und ein zweites Formwerkzeug (13, 14), die in Kontakt bringbar sind, um eine erste Hohlform für das Trägerprofil (2) zu bilden; ein drittes und ein viertes Formwerkzeug (15, 16), die in Kontakt bringbar sind, um eine zweite Hohlform für das Dekorteil (9) zu bilden; wobei das zweite und das dritte Formwerkzeug (14, 15) in Kontakt bringbar sind, um eine dritte Hohlform für das wenigstens eine elastische Profil (3, 5) zu bilden.A window frame element (1), in particular an outer shaft strip for a window of a motor vehicle, comprises a rigid support profile (2), at least one elastic profile (3, 5) connected to the support profile (2) by injection molding, and an attached profile profile (8) high-gloss decorative part (9), the decorative part (9) being an injection molded plastic part connected to the elastic profile (5). An injection molding machine for producing the window frame element comprises a first and a second mold (13, 14) which can be brought into contact to form a first hollow mold for the carrier profile (2); a third and a fourth mold (15, 16) which can be brought into contact to form a second hollow mold for the decorative part (9); wherein the second and the third mold (14, 15) can be brought into contact to form a third hollow shape for the at least one elastic profile (3, 5).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fensterrahmenelement für ein Fenster eines Kraftfahrzeugs, und zwar vorzugsweise aber nicht ausschließlich eine Außenschachtleiste, sowie ein Verfahren und eine Maschine zur Fertigung des Fensterrahmenelements.The present invention relates to a window frame element for a window of a motor vehicle, preferably, but not exclusively, to an outer shaft strip, and to a method and a machine for producing the window frame element.
Eine Außenschachtleiste bildet herkömmlicherweise zusammen mit einer Innenschachtleiste einen unteren Schenkel eines Fensterrahmens in einer Fahrzeugseitentür. Sie umfasst einen steifen Träger zur Befestigung in der Tür sowie wenigstens ein elastisches Profil, das sich dicht an die Fensterscheibe und an eine Außenseite eines sich unterhalb des Fensters anschließenden Türblechs anschmiegt.An outer shaft strip traditionally forms a lower leg of a window frame in a vehicle side door together with an inner shaft strip. It comprises a rigid support for fastening in the door and at least one elastic profile which clings tightly to the window pane and to an outside of a door panel adjoining the window.
Eine zwischen der Fensterscheibe und der Außenseite des Türblechs freiliegende Sichtfläche des Profilelements kann durch das elastische Profil gebildet sein. Eine solche Lösung ist zwar kostengünstig, aber ästhetisch oft wenig befriedigend.A visible surface of the profile element between the window pane and the outside of the door panel can be formed by the elastic profile. Such a solution is inexpensive, but is often aesthetically unsatisfactory.
Aus
Bekannt ist auch, anstelle der Folie ein Zierprofil aus Metall zu verwenden, das auf die Sichtseite des Profilelements formschlüssig aufgeclipst wird. Diese Lösung ist zwar haltbarer und infolge der Möglichkeit, das Metall zu lackieren, auch an diverse ästhetische Anforderungen anpassbar; gleichzeitig ist sie aber auch teuer und daher im Wesentlichen nur bei Autos des Luxussegments wirtschaftlich. Insbesondere die Realisierung einer spiegelnden Oberfläche ist mit Zierprofilen aus vergleichsweise einfach zu verarbeitenden Aluminium nicht möglich, sondern erfordert den Einsatz von erheblich aufwendiger zu verarbeitendem Edelstahl. Speziell die Fertigung eines Zierprofils mit einer schwarzen, glänzend spiegelnden Oberfläche ist mit herkömmlichen Techniken sehr aufwendig und ergibt große Mengen an Ausschuss.It is also known to use a decorative profile made of metal instead of the film, which is clipped onto the visible side of the profile element in a form-fitting manner. Although this solution is more durable and, due to the possibility of painting the metal, it can also be adapted to various aesthetic requirements; at the same time, it is also expensive and therefore essentially only economical for cars in the luxury segment. In particular, the realization of a reflective surface is not possible with decorative profiles made of comparatively easy to process aluminum, but requires the use of considerably more complex stainless steel to process. The production of a decorative profile with a black, glossy, reflective surface is very complex using conventional techniques and results in large amounts of rejects.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein haltbares Profilelement, das bei geringen Kosten das Erscheinungsbild eines lackierten metallischen Zierprofils nachbildet, und Mittel zu dessen Fertigung zu schaffen.An object of the present invention is to provide a durable profile element that reproduces the appearance of a painted metallic decorative profile at low cost, and to provide means for its production.
Die Aufgabe wird einer Ausgestaltung der Erfindung zufolge gelöst durch ein Fensterrahmenelement, insbesondere eine Außenschachtleiste, für ein Fenster eines Kraftfahrzeugs, mit einem steifen Trägerprofil und wenigstens einem mit dem Trägerprofil durch Anspritzen verbundenen elastischen Profil, und mit einer Sichtseite, an der ein hochglänzendes Dekorteil angebracht ist, wobei das Dekorteil ein mit dem elastischen Profil durch Anspritzen verbundenes Kunststoffspritzteil ist.According to one embodiment of the invention, the object is achieved by a window frame element, in particular an outer shaft strip, for a window of a motor vehicle, with a rigid support profile and at least one elastic profile connected to the support profile by injection molding, and with a visible side to which a high-gloss decorative part is attached is, wherein the decorative part is an injection molded plastic part connected to the elastic profile.
Im Gegensatz zur in
Die Kosten der Fertigung des Dekorteils durch Einspritzen sind gering, auch wenn für das Dekorteil hochwertige Kunststoffe verwendet werden.The cost of manufacturing the decorative part by injection is low, even if high-quality plastics are used for the decorative part.
Eine mit dem elastischen Profil verbundene Rückseite des Dekorteils kann Vorsprünge aufweisen, die in das elastische Profil eingreifen und so zu einer innigen, haltbaren Verbindung mit dem elastischen Profil beitragen. Insbesondere wenn die Vorsprünge als Rippen geformt sind, können sie ferner auch zur Steifigkeit des Dekorteils bei geringem Materialeinsatz beitragen.A rear side of the decorative part connected to the elastic profile can have projections which engage in the elastic profile and thus contribute to an intimate, durable connection with the elastic profile. In particular, if the projections are shaped as ribs, they can also contribute to the rigidity of the decorative part with little use of material.
Wenn das Dekorteil aus gefärbtem Kunststoff gespritzt ist, führen Kratzer in der Oberfläche des Dekorteils, sofern sie nicht tief genug sind, um das Dekorteil zu durchdringen, nicht zu farblichen Abweichungen. So bleiben Abnutzungserscheinungen unauffällig.If the decorative part is injection molded from colored plastic, scratches in the surface of the decorative part, provided that they are not deep enough to penetrate the decorative part, do not lead to color deviations. In this way, wear and tear remains inconspicuous.
Einer ästhetisch bevorzugten Variante zufolge ist das Dekorteil schwarz gefärbt. Eine hochglänzende schwarze Oberfläche ist durch Lackieren oder sonstige Oberflächenbearbeitung eines herkömmlichen metallischen Zierprofils nur mit hohem Aufwand und großen Ausschussraten realisierbar und dementsprechend kostspielig.According to an aesthetically preferred variant, the decorative part is colored black. A high-gloss black surface can only be achieved with great effort and high reject rates by painting or other surface treatment of a conventional metallic decorative profile and is accordingly expensive.
Die Notwendigkeit, das herkömmliche metallische Zierprofil auf das elastische Profil und/oder das Trägerprofil aufzurasten, führt zu Einschränkungen hinsichtlich der Formgebung des Fensterrahmenelements und macht die Verwendung von Eckstücken notwendig, um sich entlang der vertikalen und horizontalen Ränder eines Fensters erstreckende Fensterrahmenelemente miteinander zu verbinden, und auf die sich aus ästhetischen Gründen das Zierprofil mit erstrecken sollte. Diese Einschränkungen fallen beim Anspritzen des Dekorteils weg; deswegen ist es möglich, zusätzlich Kosten dadurch zu sparen, dass an wenigstens einem Längsende des Trägerprofils ein Steckverbinder zum Anschließen eines zweiten Fensterrahmenelements einteilig geformt ist, und das Dekorteil in der Längsrichtung des Trägerprofils mit dem Steckverbinder überlappt.The need to snap the conventional metallic decorative profile onto the elastic profile and / or the carrier profile leads to restrictions with regard to the shape of the window frame element and makes it necessary to use corner pieces to extend along the vertical and horizontal window frame elements to connect to each other and to which the decorative profile should extend for aesthetic reasons. These restrictions no longer apply when the decorative part is molded on; it is therefore possible to additionally save costs in that a connector for connecting a second window frame element is formed in one piece on at least one longitudinal end of the carrier profile, and the decorative part overlaps with the connector in the longitudinal direction of the carrier profile.
Die Aufgabe wird einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zufolge gelöst durch ein Verfahren zum Fertigen eines Fensterrahmenelements wie oben beschrieben, mit den Schritten
- a) Inkontaktbringen eines ersten und eines zweiten Formwerkzeugs, um eine erste Hohlform für das Trägerprofil zu bilden, und Ausspritzen der ersten Hohlform;
- b) Inkontaktbringen eines dritten und eines vierten Formwerkzeugs, um eine zweite Hohlform für das Dekorteil zu bilden, und Ausspritzen der zweiten Hohlform;
- c) Öffnen der Formwerkzeuge, wobei das Trägerprofil im zweiten Formwerkzeug und das Dekorteil im dritten Formwerkzeug belassen wird,
- d) Inkontaktbringen des zweiten und des dritten Formwerkzeugs, um eine wenigstens teilweise von dem Trägerprofil und dem Dekorteil begrenzte dritte Hohlform zu bilden, und Ausspritzen der dritten Hohlform, um das elastische Profil zu bilden.
- a) bringing a first and a second mold into contact to form a first hollow mold for the carrier profile and spraying out the first hollow mold;
- b) contacting a third and a fourth mold to form a second hollow mold for the decorative part, and spraying out the second hollow mold;
- c) opening the molds, the carrier profile being left in the second mold and the decorative part in the third mold,
- d) bringing the second and the third mold into contact to form a third hollow mold, which is at least partially delimited by the carrier profile and the decorative part, and spraying out the third hollow mold to form the elastic profile.
Um die im Allgemeinen langgestreckten Hohlformen fehlerfrei auszufüllen, ist es bevorzugt, dass das Ausspritzen kaskadiert erfolgt.In order to fill out the generally elongated hollow molds without errors, it is preferred that the spraying out is cascaded.
Zwischen dem Ausspritzen der ersten und zweiten Hohlform einerseits und dem Ausspritzen der dritten Hohlform andererseits kann die zweite und/oder die dritte Hohlform gedreht werden, um sie von der ersten Hohlform ab und der dritten zu bzw. von der vierten Hohlform ab und der zweiten zuzuwenden.Between the injection of the first and second hollow mold on the one hand and the injection of the third hollow mold on the other hand, the second and / or the third hollow mold can be rotated in order to turn them from the first hollow mold and the third towards or from the fourth hollow mold and towards the second .
Noch einer Ausgestaltung der Erfindung zufolge wird die Aufgabe gelöst durch eine Spritzgussmaschine zum Fertigen eines Fensterrahmenelements wie oben beschrieben, mit
einem ersten und einem zweiten Formwerkzeug, die in Kontakt bringbar sind, um eine erste Hohlform für das Trägerprofil zu bilden;
einem dritten und einem vierten Formwerkzeug, die in Kontakt bringbar sind, um eine zweite Hohlform für das Dekorteil zu bilden;
wobei das zweite und das dritte Formwerkzeug in Kontakt bringbar sind, um eine dritte Hohlform für das elastische Profil zu bilden.According to another embodiment of the invention, the object is achieved by an injection molding machine for producing a window frame element as described above
a first and a second mold which can be brought into contact to form a first hollow shape for the carrier profile;
a third and a fourth mold, which can be brought into contact to form a second hollow mold for the decorative part;
wherein the second and third molds can be brought into contact to form a third hollow mold for the elastic profile.
Um die hochglänzende Oberfläche des Dekorteils zu erhalten, sollte eine die zweite Hohlform begrenzende Oberfläche des dritten Formteils wenigstens lokal poliert sein.In order to maintain the high-gloss surface of the decorative part, a surface of the third molded part delimiting the second hollow shape should be at least locally polished.
Um eine rationelle Fertigung zu ermöglichen, können das zweite und/oder das dritte Formwerkzeug als Platte mit jeweils einer ersten und einer zweiten Hauptseite ausgebildet sein, wobei an beiden Hauptseiten der Platten Vertiefungen ausgespart sind, wobei jeder Vertiefung einer Hauptseite der Platte eine formgleiche Vertiefung auf der gegenüberliegenden Hauptseite zugeordnet ist. So ist in dem Moment, in dem z.B. die erste Hauptseite des zweiten Formwerkzeugs mit dem dritten Formwerkzeug zusammenwirkt, um die dritte Hohlform zu bilden, und diese ausgespritzt wird, die Vertiefungen der zweiten Hauptseite dem ersten Formwerkzeug gegenüberliegen, so dass sie ohne eine zwischenzeitliche Drehung des zweiten Formwerkzeugs genutzt werden können, um die erste Hohlform zu bilden.In order to enable efficient production, the second and / or the third molding tool can be designed as a plate, each with a first and a second main side, recesses being left out on both main sides of the plates, each recess on a main side of the plate having an indentation of the same shape is assigned to the opposite main page. So at the moment e.g. the first main side of the second mold cooperates with the third mold to form the third hollow mold, and the latter is sprayed out, the depressions of the second main side are opposite the first mold, so that they can be used without the intermediate rotation of the second mold to the to form the first hollow shape.
Insbesondere können so die erste (und/oder zweite) Hohlform jeweils gleichzeitig mit der dritten gebildet sein, so dass, während die dritte Hohlform ausgespritzt wird, gleichzeitig das Trägerprofil und das Dekorteil gespritzt werden können, an die im nächstfolgenden Fertigungstakt das elastische Profil angespritzt wird.In particular, the first (and / or second) hollow mold can be formed simultaneously with the third, so that while the third hollow mold is being injected, the carrier profile and the decorative part can be injected, to which the elastic profile is injected in the next production cycle .
Um Komponenten mehrerer Fensterrahmenelemente effizient gleichzeitig fertigen zu können, sind ferner zweckmäßigerweise das erste bis vierte Formwerkzeug zwischen einer Offenkonfiguration, in der die Formwerkzeuge einander nicht berühren, und einer Geschlossenkonfiguration bewegbar, in der die erste Hauptseite des zweiten Formwerkzeugs das erste Formwerkzeug berührt, die zweiten Hauptseiten des zweiten und des dritten Formwerkzeugs einander berühren, und die erste Hauptseite des dritten Formwerkzeugs das vierte Formwerkzeug berührt, so dass alle drei Hohlformen gleichzeitig geschlossen sind und ausgefüllt werden können.In order to be able to efficiently produce components of a plurality of window frame elements at the same time, the first to fourth mold tools are also expediently movable between an open configuration in which the mold tools do not touch one another and a closed configuration in which the first main side of the second mold tool touches the first mold tool Main sides of the second and third mold touch each other, and the first main side of the third mold touches the fourth mold so that all three molds are closed and can be filled at the same time.
Das erste Formwerkzeug kann zweckmäßigerweise einen Vorsprung aufweisen, der in der Geschlossenkonfiguration in eine der Vertiefungen des zweiten Formwerkzeugs eingreift und insbesondere an deren Boden dicht anliegt, um eine vollständige Ausspritzung der Vertiefung zu verhindern. So kann dieselbe Vertiefung in einem nachfolgenden Schritt zum Anspritzen des elastischen Profils genutzt werden, ohne dass dafür das zuvor in der ersten Hohlraum gespritzte Trägerprofil entformt werden muss. Entsprechend kann natürlich auch das vierte Formwerkzeug einen in die Vertiefung des dritten Formwerkzeugs eingreifenden Vorsprung aufweisen.The first molding tool can expediently have a projection which, in the closed configuration, engages in one of the depressions of the second molding tool and in particular lies tightly against the bottom thereof in order to prevent the depression from being completely sprayed out. In this way, the same depression can be used in a subsequent step to inject the elastic profile without the support profile previously sprayed in the first cavity having to be removed from the mold. The fourth can, of course, accordingly Mold tool have a projection engaging in the recess of the third mold.
Für die bereits erwähnte kaskadierte Einspritzung kann wenigstens eines der Formwerkzeuge einen in Längsrichtung einer von dem Formwerkzeug begrenzten Hohlform verlaufenden Einspritzverteiler und eine Mehrzahl von entlang des Einspritzverteilers gestaffelten, sich vom Einspritzverteiler in die Hohlform erstreckenden Zweigkanälen aufweisen, und in den Zweigkanälen ist jeweils ein Absperrventil vorgesehen, um die Zeitpunkte zu steuern, ab denen Material über die betreffenden Zweigkanäle in die Hohlform eingelassen wird.For the cascaded injection already mentioned, at least one of the molding tools can have an injection distributor running in the longitudinal direction of a hollow mold delimited by the molding tool and a plurality of branch channels staggered along the injection distributor and extending from the injection distributor into the hollow mold, and a shut-off valve is provided in each of the branch channels to control the times from which material is admitted into the hollow mold via the relevant branch channels.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
-
1 eine schematischen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Fensterrahmenelements; -
2 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Dekorteils; -
3 eine Draufsicht auf eine Stirnfläche eines Fensterrahmenelements; -
4 einen schematischen Querschnitt durch Teile einer erfindungsgemäßen Spritzgussmaschine in Offenstellung; -
5 einen zu4 analogen Schnitt in Geschlossenstellung; und -
6 einen schematischen Längsschnitt durch eines der Formwerkzeuge der Spritzgussmaschine während eines Einspritzvorgangs.
-
1 a schematic cross section of a window frame element according to the invention; -
2nd a perspective view of a portion of a decorative part; -
3rd a plan view of an end face of a window frame element; -
4th a schematic cross section through parts of an injection molding machine according to the invention in the open position; -
5 one too4th analog cut in closed position; and -
6 a schematic longitudinal section through one of the molds of the injection molding machine during an injection process.
Eine an der Fahrzeugaußenhaut freiliegende Sichtseite
Um eine innige Verbindung zwischen dem Dekorteil
Der Rahmen eines Seitenfensters in einer Fahrzeugtür setzt sich im allgemeinen aus mehreren jeweils entlang einer in etwa horizontalen oder vertikalen Fensterkante langgestreckten Fensterrahmenelementen zusammen. Grundsätzlich kann ein jedes dieser Elemente ein Dekorteil wie oben beschrieben tragen; insbesondere wenn ein solches Dekorteil nur an der Außenschachtleiste vorgesehen ist, dann sollte es sich über die gesamte Breite des Fensters erstrecken und dabei in Längsrichtung der Außenschachtleiste auch mit vertikalen Fensterrahmenelementen überlappen, die an die Außenschachtleiste anschließen.
Das erste Formwerkzeug
Das dritte Formwerkzeug
Die Formwerkzeuge
In der Geschlossenkonfiguration der
Um das fertige Fensterrahmenelement
Es versteht sich, dass die obige detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte exemplarische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen, dass sie aber nur zur Veranschaulichung gedacht sind und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollen. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzbereich zu verlassen. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt.It is understood that the above detailed description and the drawings represent certain exemplary embodiments of the invention, but that they are only intended for the purpose of illustration and should not be interpreted as restricting the scope of the invention. Various modifications of the described configurations are possible without leaving the scope of the following claims and their range of equivalents. In particular, this description and the figures also show features of the exemplary embodiments which are not mentioned in the claims. Such features can also occur in combinations other than those specifically disclosed here. The fact that several such features are mentioned in the same sentence or in a different type of textual context does not therefore justify the conclusion that they can only occur in the specifically disclosed combination; instead, it can generally be assumed that several of such features can also be omitted or modified, provided that this does not call into question the functionality of the invention.
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- FensterrahmenelementWindow frame element
- 22nd
- TrägerprofilBeam profile
- 33rd
- elastisches Profilelastic profile
- 44th
- OberkanteTop edge
- 55
- elastisches Profilelastic profile
- 66
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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