DE102019002036A1 - Tool and method for producing an injection-molded component with a textile insert and an injection-molded component produced therewith - Google Patents

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Lars Merkert
Eric Deseyve
Christian Götze
Wadim Ures
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Audi AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spritzgießwerkzeug (100) mit einer ersten Werkzeughälfte (110), die eine Formoberfläche (112) aufweist, und einer zweiten Werkzeughälfte (120), die eine Formoberfläche (122) aufweist, wobei die Werkzeughälften (110, 120) im geschlossenen Zustand einen durch ihre Formoberflächen (112, 122) begrenzten Formhohlraum (150) bilden, der mit einer Spritzgießmasse (220') befüllbar ist. Zur Fixierung wenigstens eines Textileinlegers (210) ist in der Formoberfläche (112) der ersten Werkzeughälfte (110) und/oder in der Formoberfläche (122) der zweiten Werkzeughälfte (120) wenigstens ein aus- und einfahrbarer Klemmschieber (130) angeordnet ist, der im eingefahrenen Zustand einen Teil der Formoberfläche (122) bildet und durch Klemmung den Textileinleger (210) an der Formoberfläche (122) fixiert.Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Spritzgussbauteils unter Verwendung dieses Spritzgießwerkzeugs (100), sowie ferner ein verfahrensgemäß hergestelltes Spritzgussbauteil mit Textileinleger (210).The invention relates to an injection molding tool (100) with a first tool half (110), which has a mold surface (112), and a second tool half (120), which has a mold surface (122), the mold halves (110, 120) being closed State form a mold cavity (150) delimited by their mold surfaces (112, 122), which can be filled with an injection molding compound (220 '). To fix at least one textile insert (210), at least one extendable and retractable clamping slide (130) is arranged in the mold surface (112) of the first tool half (110) and / or in the mold surface (122) of the second tool half (120) forms part of the mold surface (122) in the retracted state and fixes the textile insert (210) to the mold surface (122) by clamping Injection molded component with textile insert (210).

Description

Die Erfindung betrifft ein Spritzgießwerkzeug gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Spritzgussbauteils mit Textileinleger sowie ein damit hergestelltes Spritzgussbauteil.The invention relates to an injection molding tool according to the preamble of patent claim 1. The invention also relates to a method for producing an injection molded component with a textile insert and an injection molded component produced therewith.

Insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugen sind aus dem Stand der Technik thermoplastische Kunststoffbauteile bekannt, die wenigstens einen Textileinleger aufweisen. Zur Herstellung eines solchen Kunststoffbauteils kann der Textileinleger im Formhohlraum eines Spritzgießwerkzeugs angeordnet und dann mit thermoplastischer Kunststoffschmelze um- oder hinterspritzt werden. Da eine thermoplastische Kunststoffschmelze, insbesondere im Vergleich zu niedrigviskosem (duroplastischem) Harz, zähflüssig (hochviskos) ist, wirken beim Spritzgießen mitunter sehr hohe Scherkräfte auf den Textileinleger, wodurch dieser verschoben wird. Daher ist eine Befestigung bzw. Fixierung des Textileinlegers im Formhohlraum erforderlich.In particular for use in motor vehicles, thermoplastic plastic components are known from the prior art, which have at least one textile insert. To produce such a plastic component, the textile insert can be arranged in the mold cavity of an injection molding tool and then overmolded or back-molded with thermoplastic plastic melt. Since a thermoplastic plastic melt is viscous (highly viscous), especially in comparison to low-viscosity (thermosetting) resin, very high shear forces sometimes act on the textile insert during injection molding, causing it to be displaced. It is therefore necessary to fasten or fix the textile insert in the mold cavity.

Die DE 10 2009 024 789 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils aus faserverstärktem Thermoplast durch Spritzgießen, wobei ein Textileinleger in einem Spritzgießwerkzeug mit einer Thermoplastschmelze umspritzt wird. Das Spritzgießwerkzeug weißt zwei zueinander korrespondierende Werkzeughälften auf, welche jeweils als Spannstifte, Spannhaken, Klemmschieber, Federleisten und/oder Fixiernadeln ausgebildete Fixierelemente aufweisen. Diese Fixierelemente können fest oder ausfahrbar sein. The DE 10 2009 024 789 A1 describes a method for producing a molded part made of fiber-reinforced thermoplastic by injection molding, a textile insert being overmolded with a thermoplastic melt in an injection molding tool. The injection molding tool has two mutually corresponding tool halves which each have fixing elements designed as dowel pins, tension hooks, clamping slides, spring strips and / or fixing needles. These fixing elements can be fixed or extendable.

Der Textileinleger ist durch die Fixierelemente zwischen den beiden geschlossenen Werkzeughälften fixierbar.The textile insert can be fixed between the two closed tool halves using the fixing elements.

Die DE 10 2005 060 147 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines endlosfaserverstärkten Thermoplastbauteils. Hierzu wird eine Fasereinlage (Faserlagenzuschnitt) zwischen den Formhälften eines Spritzgießwerkzeugs platziert und mit Hilfe eines voreilenden Schiebers in der beweglichen Formhälfte an der Formfläche der feststehenden Formhälfte festgeklemmt. Anschließend werden die Formhälften geschlossen und der Schieber synchron zur Schließbewegung zurückgefahren, bis die Kontaktfläche des Schiebers in der Schließlage der Formhälften flächenkonform an die bewegliche Formfläche anschließt. Nunmehr wird ein vorzugsweise kurzfaserverstärkter Thermoplast in die Formkavität eingespritzt.The DE 10 2005 060 147 A1 describes a method for producing a continuous fiber-reinforced thermoplastic component. For this purpose, a fiber insert (fiber layer blank) is placed between the mold halves of an injection molding tool and clamped to the mold surface of the stationary mold half with the aid of a leading slide in the movable mold half. The mold halves are then closed and the slide is retracted synchronously with the closing movement until the contact surface of the slide in the closed position of the mold halves adjoins the movable mold surface in a conformal manner. A thermoplastic, preferably reinforced with short fibers, is now injected into the mold cavity.

Mit dem erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeug des Patentanspruchs 1 steht nun eine Werkzeugvorrichtung zur Verfügung, die ein vereinfachtes Fixieren eines Textileinlegers ermöglicht. Mit einem ersten nebengeordneten Patentanspruch erstreckt sich die Erfindung auch auf ein Verfahren (Spritzgießverfahren) zum Herstellen eines Spritzgussbauteils unter Verwendung des erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeugs. Mit einem weiteren nebengeordneten Patentanspruch erstreckt sich die Erfindung ferner auf ein erfindungsgemäß hergestelltes Spritzgussbauteil, wobei es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeugbauteil handelt. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich analog für alle Erfindungsgegenstände aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Erfindungsbeschreibung und der Zeichnung.With the injection molding tool of claim 1 according to the invention, a tool device is now available which enables a simplified fixing of a textile insert. With a first independent patent claim, the invention also extends to a method (injection molding method) for producing an injection molded component using the injection molding tool according to the invention. With a further independent claim, the invention also extends to an injection-molded component produced according to the invention, which is in particular a motor vehicle component. Preferred further developments and refinements of the invention result analogously for all subjects of the invention from the dependent patent claims, the following description of the invention and the drawing.

Das erfindungsgemäße Spritzgießwerkzeug bzw. die erfindungsgemäße Spritzgießform (zur Herstellung eines Spritzgussbauteils) umfasst eine erste Werkzeughälfte bzw. Formhälfte, die eine (erste) Formoberfläche aufweist, und eine zweite Werkzeughälfte bzw. Formhälfte, die eine (zweite) Formoberfläche aufweist. Die beiden Werkzeughälften können auch als Stempel bzw. Patrize und Matrize bezeichnet werden. Bevorzugt handelt es sich dabei um eine feststehende und eine bewegliche Werkzeughälfte. Das Spritzgießwerkzeug kann in bekannter Weise geöffnet und geschlossen werden. Die beiden Werkzeughälften bilden im geschlossenen Zustand einen durch die (erste und zweite) Formoberflächen begrenzten Formhohlraum (Kavität), der mit Spritzgießmasse, insbesondere mit thermoplastischer Kunststoffschmelze, befüllbar bzw. flutbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in der (ersten) Formoberfläche der ersten Werkzeughälfte und/oder in der (zweiten) Formoberfläche der zweiten Werkzeughälfte wenigstens ein aus- und einfahrbarer Klemmschieber angeordnet ist, der in einem eingefahrenen Zustand (d. h. in der eingefahrenen Stellung bzw. Position) einen Teil dieser Formoberfläche bildet und der dazu ausgebildet ist, im eingefahrenen Zustand durch Klemmung einen Textileinleger an dieser Formoberfläche zu fixieren.The injection molding tool according to the invention or the injection mold according to the invention (for producing an injection molded component) comprises a first tool half or mold half having a (first) mold surface and a second tool half or mold half having a (second) mold surface. The two tool halves can also be referred to as a punch or male mold and die. This is preferably a stationary and a movable tool half. The injection mold can be opened and closed in a known manner. In the closed state, the two mold halves form a mold cavity which is delimited by the (first and second) mold surfaces and which can be filled or flooded with injection molding compound, in particular with thermoplastic plastic melt. According to the invention it is provided that in the (first) mold surface of the first tool half and / or in the (second) mold surface of the second tool half at least one extendable and retractable clamping slide is arranged, which in a retracted state (ie in the retracted position or position ) forms part of this mold surface and which is designed to fix a textile insert by clamping in the retracted state on this mold surface.

Im erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeug ist also wenigstens ein herausfahrbarer und wieder einfahrbarer Klemmschieber vorgesehen, welcher im eingefahrenen Zustand einen Teil der Formoberfläche des Formhohlraums bildet und welcher dafür vorgesehen ist, einen textilen Einleger bzw. Textileinleger zu fixieren. In vorteilhafter Weise kann die Fixierung an der betreffenden Formoberfläche bei geöffnetem Werkzeug erfolgen, ohne dass das Werkzeug hierzu geschlossen werden muss. Die Fixierung sowie die richtige Lage des Textileinlegers können dann (bei geöffnetem Werkzeug) sogleich noch überprüft werden. Zur Fixierung eines Textileinlegers können an der betreffenden Werkzeughälfte auch mehrere Klemmschieber vorgesehen sein.In the injection molding tool according to the invention, at least one retractable and retractable clamping slide is provided, which in the retracted state forms part of the mold surface of the mold cavity and which is intended to fix a textile insert or textile insert. The fixation on the relevant mold surface can advantageously take place with the tool open, without the tool having to be closed for this purpose. The fixation and the correct position of the textile insert can then be checked immediately (with the tool open). Several clamping slides can also be provided on the relevant tool half to fix a textile insert.

Unter einem Textileinleger wird insbesondere ein Zuschnitt eines flächenförmigen textilen Gebildes (wie z. B. eines Gewebes, Gewirkes, Gestrickes, Geflechtes, Vlieses oder Filzes) aus Fasern (z. B. Kohlenstofffasern, Glasfasern, Mineralfasern, Naturfasern, Kunstfasern usw.) verstanden. Der Textileinleger kann sowohl trocken bzw. unimprägniert als auch mit einer Kunststoffmatrix getränkt bzw. vorimprägniert sein. Bevorzugt handelt es sich um einen biegeschlaffen Textileinleger. Der Textileinleger kann auch vorgeformt sein (sog. Preform). Ferner kann es sich auch um einen mehrlagigen Textileinleger handeln.A textile insert is, in particular, a blank of a sheet-like textile Structure (such as a woven, knitted fabric, knitted fabric, braid, fleece or felt) made of fibers (e.g. carbon fibers, glass fibers, mineral fibers, natural fibers, synthetic fibers, etc.). The textile insert can be dry or unimpregnated as well as impregnated or pre-impregnated with a plastic matrix. It is preferably a pliable textile insert. The textile insert can also be preformed (so-called preform). Furthermore, it can also be a multi-layer textile insert.

In der Formoberfläche der betreffenden Werkzeughälfte kann eine taschenartige Aussparung (für den Klemmschieber) ausgebildet sein, in der sich der Klemmschieber im eingefahrenen Zustand befindet. Bevorzugt ist vorgesehen, dass im eingefahrenen Zustand seitlich einer Stirn- bzw. Kontaktfläche des Klemmschiebers zwischen dem Klemmschieber und der Aussparung ein Klemmspalt für den Textileinleger ausgebildet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass im eingefahrenen Zustand eine Stirn- bzw. Kontaktfläche des Klemmschiebers im Wesentlichen bündig bzw. flächenkonform mit der Formoberfläche abschließt bzw. dass sich dessen Stirnfläche bündig bzw. flächenkonform an die Formoberfläche anschließt, wobei seitlich der Stirnfläche bzw. daneben zwischen dem Klemmschieber und der Aussparung ein Klemmspalt für den Textileinleger ausgebildet ist. Der Klemmspalt erstreckt sich zumindest über einen Teilumfang des Klemmschiebers. Der Klemmschieber und die Aussparung können, insbesondere im Bereich des Klemmspalts, mit korrespondierenden Abschnitten ausgebildet sein. Bevorzugt ist der Klemmspalt schmaler dimensioniert als die Dicke des Textileinlegers, sodass der Textileinleger zuverlässig geklemmt wird.A pocket-like recess (for the clamping slide) in which the clamping slide is located in the retracted state can be formed in the mold surface of the relevant tool half. It is preferably provided that, in the retracted state, a clamping gap for the textile insert is formed on the side of an end face or contact surface of the clamping slide between the clamping slide and the recess. In particular, it is provided that, in the retracted state, an end or contact surface of the clamping slide is essentially flush with or conforms to the surface of the mold, or that its end surface adjoins the mold surface flush or conforms to the surface, with the end face or adjacent between the Clamping slide and the recess a clamping gap is formed for the textile insert. The clamping gap extends at least over a partial circumference of the clamping slide. The clamping slide and the recess can be designed with corresponding sections, in particular in the area of the clamping gap. The clamping gap is preferably dimensioned to be narrower than the thickness of the textile insert, so that the textile insert is reliably clamped.

Der Klemmschieber kann an seiner Stirnfläche wenigstens eine bohrungs- oder nutartige Vertiefung aufweisen, mit der am herzustellenden Spritzgussbauteil bspw. ein Befestigungsdoms oder eine Verstärkungsrippe angeformt werden kann.The clamping slide can have at least one bore-like or groove-like depression on its end face, with which a fastening dome or a reinforcing rib, for example, can be molded onto the injection-molded component to be produced.

Um das Klemmen bzw. Fixieren des Textileinlegers zu erleichtern, kann der Klemmschieber wenigstens einen klemmbügelartigen Abschnitt aufweisen, wie nachfolgend im Zusammenhang mit der Zeichnung noch näher erläutert. Die Aussparung kann einen korrespondierenden Klemmabschnitt aufweisen.In order to facilitate the clamping or fixing of the textile insert, the clamping slide can have at least one clamping bracket-like section, as will be explained in more detail below in connection with the drawing. The recess can have a corresponding clamping section.

Ferner kann der Klemmschieber zugleich auch als Auswerfer bzw. Ausstoßer ausgebildet sein. Damit ist insbesondere gemeint, dass der Klemmschieber so gestaltet und angeordnet ist, dass dieser (bei geöffnetem Werkzeug) durch Ausfahren zum Auswerfen des zuvor im Spritzgießwerkzeug hergestellten Spritzgussbauteils eingesetzt werden kann. Hierzu befindet sich dieser Klemmschieber an der sogenannten Auswerferseite des Spritzgießwerkzeugs, an der dann auch der Textileinleger fixiert wird.Furthermore, the clamping slide can also be designed as an ejector or ejector. This means in particular that the clamping slide is designed and arranged in such a way that it can be used (with the tool open) by extending it to eject the injection-molded component previously produced in the injection molding tool. For this purpose, this clamping slide is located on the so-called ejector side of the injection molding tool, on which the textile insert is then also fixed.

Bevorzugt ist der Klemmschieber in einem steilen Bereich der Formoberfläche (Formoberflächenbereich) angeordnet. Unter einem steilen Bereich wird insbesondere ein Flächenabschnitt der betreffenden Formoberfläche verstanden, der sich zur Schließrichtung des Spritzgießwerkzeugs mit einem Flächenwinkel < 45° erstreckt (siehe auch 4 der Zeichnung). Gerade in solchen Bereichen erweist sich das Fixieren eines Textileinlegers in herkömmlichen Spritzgießwerkzeugen, bei denen das Fixieren erst während der Schließbewegung erfolgt, als schwierig.The clamping slide is preferably arranged in a steep region of the mold surface (mold surface region). A steep area is understood to mean, in particular, a surface section of the relevant mold surface which extends at a surface angle of <45 ° to the closing direction of the injection molding tool (see also 4th the drawing). It is precisely in such areas that the fixing of a textile insert in conventional injection molding tools, in which fixing only takes place during the closing movement, proves to be difficult.

Das erfindungsgemäße Spritzgießwerkzeug kann einen Antrieb zum Aus- und Einfahren des Klemmschiebers aufweisen, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass der Antrieb im eingefahrenen Zustand des Klemmschiebers auch eine Klemmkraft, insbesondere eine anhaltende Klemmkraft, erzeugen kann. Der Antrieb kann ein elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer Antrieb sein. Das erfindungsgemäße Spritzgießwerkzeug kann mehrere Klemmschieber aufweisen (s. o.), für die einzelne Antriebe oder auch ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen sein können.The injection molding tool according to the invention can have a drive for extending and retracting the clamping slide, whereby it is preferably provided that the drive can also generate a clamping force, in particular a sustained clamping force, in the retracted state of the clamping slide. The drive can be an electric, hydraulic or pneumatic drive. The injection molding tool according to the invention can have several clamping slides (see above) for which individual drives or a common drive can be provided.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Spritzgussbauteils mit wenigstens einem Textileinleger unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeugs weist folgende Schritte auf, die insbesondere automatisiert ausgeführt werden:

  • - Öffnen des Spritzgießwerkzeugs und Ausfahren des (wenigstens einen) Klemmschiebers, falls das Spritzgießwerkzeug nicht bereits geöffnet und/oder der Klemmschieber nicht bereits ausgefahren ist;
  • - Platzieren des wenigstens einen Textileinlegers im geöffneten Spritzgießwerkzeug und Befestigen bzw. Fixieren an einer der Werkzeughälften durch Einfahren des Klemmschiebers (auch an beiden Werkzeughälften können ein oder mehrere Textileinleger befestigt werden), wodurch der Textileinleger, insbesondere an seinem Rand, durch Klemmung, insbesondere in einem Klemmspalt (s. o), an der betreffenden Formoberfläche fixiert wird, insbesondere derart, dass der Textileinleger flächig und konturfolgend an dieser Formoberfläche anliegt (gegebenenfalls erfolgt eine Fixierung mit mehreren Klemmschiebern, die hierzu synchron oder in einer vorgegebenen Abfolge eingefahren werden können);
  • - gegebenenfalls Überprüfen der Fixierung und/oder Lage des Textileinlegers;
  • - Schließen des Spritzgießwerkzeugs (durch Zusammenfahren der Werkzeughälften), wonach sich der Textileinleger nun im Formhohlraum befindet;
  • - Einspritzen einer Spritzgießmasse, insbesondere einer thermoplastischen Kunststoffschmelze (z. B. Polypropylenschmelze), in den Formhohlraum, wobei der wenigstens eine Textileinleger um- oder insbesondere hinter- bzw. überspritzt wird;
  • - Öffnen des Spritzgießwerkzeugs, nachdem die Spritzgießmasse ausgehärtet und/oder abgekühlt ist, Ausfahren des Klemmschiebers, wodurch die Fixierung bzw. Klemmung des Textileinlegers gelöst wird, wobei der ausfahrende Klemmschieber zugleich auch als Auswerfer fungieren kann, und Entformen bzw. Entnehmen des Spritzgussbauteils.
The method according to the invention for producing an injection molded component with at least one textile insert using an injection molding tool according to the invention has the following steps, which are carried out in particular in an automated manner:
  • Opening the injection molding tool and extending the (at least one) clamping slide if the injection molding tool is not already open and / or the clamping slide is not already extended;
  • - Placing the at least one textile insert in the open injection mold and attaching or fixing to one of the tool halves by retracting the clamping slide (one or more textile inserts can also be attached to both tool halves), whereby the textile insert, in particular at its edge, by clamping, in particular in a clamping gap (see above), is fixed on the relevant mold surface, in particular in such a way that the textile insert rests flat and contour following on this mold surface (if necessary, a fixation is carried out with several clamping slides, which can be retracted synchronously or in a predetermined sequence);
  • - if necessary, checking the fixation and / or position of the textile insert;
  • - Closing the injection mold (by moving the mold halves together), after which the textile insert is now in the mold cavity;
  • Injecting an injection molding compound, in particular a thermoplastic plastic melt (e.g. polypropylene melt), into the mold cavity, with the at least one textile insert being overmolded or, in particular, overmolded;
  • - Opening the injection molding tool after the injection molding compound has hardened and / or cooled down, extending the clamping slide, whereby the fixing or clamping of the textile insert is released, whereby the extending clamping slide can also act as an ejector, and demolding or removing the injection molded component.

Mit dem erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeug und/oder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann, insbesondere in Serienfertigung, ein Spritzgussbauteil, genau genommen ein Kunststoffspritzgussbauteil, hergestellt werden, welches eine aus der Spritzgussmasse gebildete Spritzgusskomponente, insbesondere eine thermoplastische Kunststoffkomponente, und wenigstens einen Textileinleger aufweist. Sofern ein solches Spritzgussbauteil eine thermoplastische Kunststoffkomponente aufweist, kann dieses auch als thermoplastisches (Kunststoff)Spritzgussbauteil bezeichnet werden.With the injection molding tool according to the invention and / or with the method according to the invention, in particular in series production, an injection-molded component, more precisely a plastic injection-molded component, can be produced which has an injection-molded component formed from the injection-molding compound, in particular a thermoplastic plastic component, and at least one textile insert. If such an injection-molded component has a thermoplastic plastic component, it can also be referred to as a thermoplastic (plastic) injection-molded component.

Bei einem solchen Spritzgussbauteil handelt es sich bevorzugt um ein Kraftfahrzeugbauteil. Insbesondere handelt es sich um eine Airbagabdeckung, wobei die Spritzgusskomponente, insbesondere eine thermoplastische Kunststoffkomponente, einen Schalenkörper (Kunststoffschale) bildet, an dessen Rückseite sich wenigstens ein Textileinleger befindet, der vor allem als Splitterschutz fungiert, damit die Kunststoffschale beim Öffnen des Airbags nicht splittert. Bevorzugt ist ein einzelner Textileinleger vorgesehen, der rückseitig nur in einem kritischen Bereich angeordnet ist ohne seitlich über den Bauteilumriss hinauszustehen.Such an injection molded component is preferably a motor vehicle component. In particular, it is an airbag cover, the injection-molded component, in particular a thermoplastic plastic component, forming a shell body (plastic shell), on the back of which there is at least one textile insert, which primarily acts as a splinter protection so that the plastic shell does not splinter when the airbag is opened. A single textile insert is preferably provided, which is arranged on the rear only in a critical area without protruding laterally beyond the component outline.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die in den Figuren der Zeichnung gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, auch unabhängig von bestimmten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein und die Erfindung entsprechend weiterbilden.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. The features shown in the figures of the drawing and / or explained below can be general features of the invention, also independently of certain combinations of features, and further develop the invention accordingly.

Die 1 bis 5 zeigen einen Teilausschnitt eines erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeugs und veranschaulichen ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Spritzgussbauteils.The 1 to 5 show a partial section of an injection molding tool according to the invention and illustrate a method according to the invention for producing an injection molded component.

1 zeigt die untere (zweite) Werkzeughälfte 120 eines Spritzgießwerkzeugs 100 mit horizontaler Werkzeugteilung. (Ein erfindungsgemäßes Spritzgießwerkzeug kann auch eine vertikale Werkzeugteilung aufweisen.) Das Spritzgießwerkzeug 100 ist in einer nicht gezeigten Spritzgießmaschine eingebaut. Die untere Werkzeughälfte 120 weist eine Formoberfläche 122 auf, die einen zur Schließrichtung steilen Bereich umfasst (siehe 4, wobei der Flächenwinkel W zur Schließrichtung S bevorzugt kleiner 45° ist). In diesem steilen Bereich ist ein aus- und einfahrbarer Klemmschieber 130 angeordnet, der über eine Schubstange 140 oder dergleichen mit einem nicht gezeigten Antrieb (z. B. einem doppelwirkenden Pneumatikzylinder) verbunden ist. 1 shows the lower (second) mold half 120 of an injection molding tool 100 with horizontal tool division. (An injection molding tool according to the invention can also have a vertical tool division.) The injection molding tool 100 is installed in an injection molding machine, not shown. The lower half of the tool 120 has a mold surface 122 which includes a steep area to the closing direction (see 4th , where the surface angle W to the closing direction S is preferably less than 45 °). In this steep area there is an extendable and retractable slide clamp 130 arranged via a push rod 140 or the like is connected to a drive not shown (e.g. a double-acting pneumatic cylinder).

In der Formoberfläche 122 ist eine taschenartige Aussparung bzw. Ausnehmung 125 für den Klemmschieber 130 ausgebildet, die eine mit der Klemmschieberkontur korrespondierende Innenkontur aufweist. In dem gezeigten eingefahrenen Zustand befindet sich der Klemmschieber 130 innerhalb dieser Aussparung 125, derart, dass sich dessen Stirnfläche 132 bündig bzw. flächenkonform an die Formoberfläche 122 anschließt. Somit bildet der Klemmschieber 130 bzw. dessen Stirnfläche 132 im eingefahrenen Zustand einen Teil der Formoberfläche 122. An seiner Stirnseite 132 ist der Klemmschieber 130 zudem mit einer Vertiefung 135 zur Ausformung einer Bauteilrippe oder dergleichen ausgebildet. Seitlich neben der Stirnfläche 132 ist zwischen dem Klemmschieber 130 und der Aussparung 125 ein Klemmspalt 140 für die Fixierung eines Textileinlegers ausgebildet. Der Klemmspalt 140 befindet sich direkt neben einem klemmbügelartigen Abschnitt 137 des Klemmschiebers 130. Die Aussparung 125 weist einen korrespondierenden Klemmabschnitt 127 auf (siehe 2).In the mold surface 122 is a pocket-like recess or recess 125 for the slide clamp 130 formed which has an inner contour corresponding to the clamping slide contour. The clamp slide is in the retracted state shown 130 within this recess 125 , in such a way that its end face 132 flush or conforming to the surface of the mold 122 connects. Thus the clamping slide forms 130 or its end face 132 part of the mold surface when retracted 122 . At its front 132 is the slide clamp 130 also with a deepening 135 designed for forming a component rib or the like. Laterally next to the face 132 is between the clamping slide 130 and the recess 125 a clamping gap 140 designed for the fixation of a textile insert. The clamping gap 140 is located right next to a bracket-like section 137 of the clamping slide 130 . The recess 125 has a corresponding clamping section 127 on (see 2 ).

Zur Herstellung eines Spritzgussbauteils wird bei geöffnetem Spritzgießwerkzeug 100 der Klemmschieber 130 (nach oben) ausgefahren und ein vorgefertigter Textileinleger 210 auf der Formoberfläche 122 positioniert, wobei ein Randbereich des Textileinlegers 210 unter dem klemmbügelartigen Abschnitt 137 des ausgefahrenen Klemmschiebers 130 positioniert wird, wie in 2 gezeigt. Durch Einfahren des Klemmschiebers 130 (nach unten) wird der Textileinleger 210 an seinem Rand durch Klemmung im Klemmspalt 140 fixiert, wie in 3 gezeigt. Um diese Fixierung aufrecht zu erhalten kann der Klemmschieber 130 arretiert werden und/oder der Klemmschieberantrieb ist so ausgebildet, dass dieser eine anhaltende Klemmkraft erzeugen kann. Die randseitige Klemmung des Textileinlegers 210 erfolgt zwischen dem klemmbügelartigen Abschnitt 137 des Klemmschiebers 130 und dem korrespondierenden Klemmabschnitt 127 der Aussparung 125 (siehe 2). Das Platzieren des Textileinlegers 210 kann automatisiert mittels roboterbewegtem Nadelgreifer oder dergleichen erfolgen, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass sich der Nadelgreifer erst dann vom Textileinleger 210 löst, wenn dieser geklemmt ist.To produce an injection-molded component, the injection molding tool is open 100 the slide clamp 130 (up) extended and a prefabricated textile insert 210 on the mold surface 122 positioned, with an edge region of the textile insert 210 under the clamp-like section 137 of the extended clamping slide 130 is positioned as in 2 shown. By retracting the clamping slide 130 (down) becomes the textile insert 210 at its edge by clamping in the clamping gap 140 fixed as in 3 shown. The slide clamp can be used to maintain this fixation 130 be locked and / or the clamping slide drive is designed so that it can generate a sustained clamping force. The edge-side clamping of the textile insert 210 takes place between the clamping bracket-like section 137 of the clamping slide 130 and the corresponding clamping section 127 the recess 125 (please refer 2 ). Placing the textile insert 210 can take place in an automated manner by means of a robot-moving needle gripper or the like, whereby it is preferably provided that the needle gripper is only then removed from the textile insert 210 releases when it is clamped.

Das Spritzgießwerkzeug 100 wird nun mit der oberen (ersten) Werkzeughälfte 110 geschlossen, wie in 4 gezeigt. Die obere Werkzeughälfte 110 ist ebenfalls mit einer Formoberfläche 112 ausgebildet. Im geschlossenen Zustand weist das Spritzgießwerkzeug 100 einen durch die Formoberflächen 112 und 122 begrenzten Formhohlraum (Kavität) 150 auf, in den eine Spritzgießmasse 220', insbesondere eine thermoplastische Kunststoffschmelze, eingespritzt wird. Dabei wird der Textileinleger 210 mit der Spritzgießmasse 220' hinter- bzw. überspritzt. Die Fließrichtung der Spritzgießmasse 220' ist durch Pfeile veranschaulicht. Der Textileinleger 210 wird durch die randseitige Klemmung im Klemmspalt 140 entgegen der Fließrichtung zurückgehalten, wodurch eine Faltenbildung und/oder ein Verschieben verhindert werden. Der Textileinleger 210 wird von der Spritzgießmasse 220' fast vollständig benetzt und/oder durchtränkt. Dadurch entsteht zwischen der Spritzgießmasse 220' und dem Textileinleger 210 eine beständige Verbindung.The injection mold 100 is now with the upper (first) tool half 110 closed as in 4th shown. The upper half of the tool 110 is also with a molded surface 112 educated. In the closed state, the injection mold 100 one through the mold surfaces 112 and 122 limited mold cavity (cavity) 150 on, in which an injection molding compound 220 ' , in particular a thermoplastic plastic melt, is injected. The textile insert becomes 210 with the injection molding compound 220 ' back or overmolded. The direction of flow of the injection molding compound 220 ' is illustrated by arrows. The textile insert 210 is due to the edge-side clamping in the clamping gap 140 held back against the direction of flow, which prevents wrinkling and / or displacement. The textile insert 210 is made by the injection molding compound 220 ' almost completely wetted and / or saturated. This creates between the injection molding compound 220 ' and the textile insert 210 a constant connection.

Nachdem die Spritzgießmasse 220' ausgehärtet und/oder abgekühlt ist, wird das Spritzgießwerkzeug 100 geöffnet. Durch Ausfahren des Klemmschiebers 130 wird die randseitige Fixierung des hinter- bzw. überspritzen Textileinlegers 210 gelöst. Zugleich kann der Klemmschieber 130 auch als Auswerfer fungieren, wie in 5 gezeigt. Das eine Spritzgusskomponente 220, insbesondere eine thermoplastische Kunststoffkomponente (z. B. aus Polypropylen), und einen Textileinleger 210 aufweisende Spritzgussbauteil 200 kann nun entnommen werden. Für die Herstellung eines weiteren Spritzgussbauteils kann sogleich ein weiterer Textileinleger 210 platziert und durch Einfahren des Klemmschiebers 130 fixiert werden.After the injection molding compound 220 ' is hardened and / or cooled, the injection molding tool 100 open. By extending the clamping slide 130 the edge-side fixation of the back or overmolded textile insert 210 solved. At the same time, the slide clamp 130 also act as an ejector, as in 5 shown. The one injection molded component 220 , in particular a thermoplastic plastic component (e.g. made of polypropylene), and a textile insert 210 having injection molded component 200 can now be removed. Another textile insert can be used for the production of a further injection-molded component 210 placed and by retracting the clamping slide 130 be fixed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102009024789 A1 [0003]DE 102009024789 A1 [0003]
  • DE 102005060147 A1 [0005]DE 102005060147 A1 [0005]

Claims (10)

Spritzgießwerkzeug (100) mit einer ersten Werkzeughälfte (110), die eine Formoberfläche (112) aufweist, und einer zweiten Werkzeughälfte (120), die eine Formoberfläche (122) aufweist, wobei die Werkzeughälften (110, 120) im geschlossenen Zustand einen durch ihre Formoberflächen (112, 122) begrenzten Formhohlraum (150) bilden, der mit einer Spritzgießmasse (220') befüllbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Formoberfläche (112) der ersten Werkzeughälfte (110) und/oder in der Formoberfläche (122) der zweiten Werkzeughälfte (120) wenigstens ein aus- und einfahrbarer Klemmschieber (130) angeordnet ist, der in einem eingefahrenen Zustand einen Teil der Formoberfläche (122) bildet und der dazu ausgebildet ist, im eingefahrenen Zustand durch Klemmung einen Textileinleger (210) an der Formoberfläche (122) zu fixieren.Injection molding tool (100) with a first tool half (110), which has a mold surface (112), and a second tool half (120), which has a mold surface (122), the mold halves (110, 120) in the closed state one through their Form surfaces (112, 122) delimited mold cavity (150) which can be filled with an injection molding compound (220 '), characterized in that in the mold surface (112) of the first tool half (110) and / or in the mold surface (122) of the second tool half (120) at least one extendable and retractable clamping slide (130) is arranged, which forms part of the mold surface (122) in a retracted state and which is designed to clamp a textile insert (210) on the mold surface in the retracted state (122) to fix. Spritzgießwerkzeug (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Formoberfläche (122) eine Aussparung (125) ausgebildet ist, in der sich der Klemmschieber (130) im eingefahrenen Zustand befindet, derart, dass eine Stirnfläche (132) des Klemmschiebers (130) bündig mit der Formoberfläche (122) abschließt und daneben zwischen dem Klemmschieber (130) und der Aussparung (125) ein Klemmspalt (140) für den Textileinleger (210) ausgebildet ist.Injection mold (100) after Claim 1 , characterized in that a recess (125) is formed in the mold surface (122), in which the clamping slide (130) is in the retracted state, such that an end face (132) of the clamping slide (130) is flush with the mold surface ( 122) and a clamping gap (140) for the textile insert (210) is formed next to it between the clamping slide (130) and the recess (125). Spritzgießwerkzeug (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmschieber (130) an seiner Stirnfläche (132) eine bohrungs- oder nutartige Vertiefung (135) zur Ausbildung eines Befestigungsdoms oder einer Verstärkungsrippe aufweist.Injection mold (100) after Claim 1 or 2 , characterized in that the clamping slide (130) has a bore-like or groove-like depression (135) on its end face (132) for the formation of a fastening dome or a reinforcing rib. Spritzgießwerkzeug (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmschieber (130) zugleich auch als Auswerfer ausgebildet ist.Injection molding tool (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping slide (130) is at the same time also designed as an ejector. Spritzgießwerkzeug (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmschieber (130) in einem steilen Bereich der Formoberfläche (122) angeordnet ist.Injection molding tool (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping slide (130) is arranged in a steep area of the mold surface (122). Spritzgießwerkzeug (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb zum Aus- und Einfahren des Klemmschiebers (130) vorgesehen ist, wobei der Antrieb im eingefahrenen Zustand des Klemmschiebers (130) auch eine Klemmkraft erzeugen kann.Injection molding tool (100) according to one of the preceding claims, characterized in that a drive for extending and retracting the clamping slide (130) is provided, wherein the drive can also generate a clamping force in the retracted state of the clamping slide (130). Verfahren zum Herstellen eines Spritzgussbauteils (200) mit wenigstens einem Textileinleger (210) unter Verwendung eines Spritzgießwerkzeugs (100) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, mit folgenden Schritten: - Öffnen des Spritzgießwerkzeugs (100) und Ausfahren des Klemmschiebers (130); - Platzieren des Textileinlegers (210) und Befestigen an einer der Werkzeughälften (110, 120) durch Einfahren des Klemmschiebers (130), wodurch der Textileinleger (210) durch Klemmung an der Formoberfläche (122) fixiert wird; - Schließen des Spritzgießwerkzeugs (100); - Einspritzen einer Spritzgießmasse (220'), insbesondere einer thermoplastischen Kunststoffschmelze, in den Formhohlraum (150), wobei der Textileinleger (210) um- oder hinterspritzt wird; - Öffnen des Spritzgießwerkzeugs (100), nachdem die Spritzgießmasse (220') ausgehärtet ist, Ausfahren des Klemmschiebers (130) und Entformen des Spritzgussbauteils (200).A method for producing an injection molded component (200) with at least one textile insert (210) using an injection molding tool (100) according to one of the preceding claims, with the following steps: - Opening the injection molding tool (100) and extending the clamping slide (130); - Placing the textile insert (210) and fastening it to one of the tool halves (110, 120) by retracting the clamping slide (130), whereby the textile insert (210) is fixed by clamping on the mold surface (122); - Closing the injection mold (100); - Injecting an injection molding compound (220 '), in particular a thermoplastic plastic melt, into the mold cavity (150), the textile insert (210) being overmolded or overmolded; - Opening the injection molding tool (100) after the injection molding compound (220 ') has hardened, extending the clamping slide (130) and removing the injection molded component (200) from the mold. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der ausfahrende Klemmschieber (130) zugleich als Auswerfer für das Spritzgussbauteil (200) fungiert.Procedure according to Claim 7 , characterized in that the extending clamping slide (130) also functions as an ejector for the injection-molded component (200). Spritzgussbauteil (200), welches mit einem Verfahren nach Anspruch 7 oder 8 hergestellt ist und eine Spritzgusskomponente (220), insbesondere eine thermoplastische Kunststoffkomponente, und wenigstens einen Textileinleger (210) aufweist.Injection molded component (200), which with a method according to Claim 7 or 8th is made and has an injection molded component (220), in particular a thermoplastic plastic component, and at least one textile insert (210). Spritzgussbauteil (200) nach Anspruch 9, das als Airbagabdeckung ausgebildet ist, wobei die Spritzgusskomponente (220) einen Schalenkörper bildet, an dessen Rückseite sich der Textileinleger (210) befindet.Injection molded component (200) according to Claim 9 , which is designed as an airbag cover, wherein the injection molded component (220) forms a shell body, on the rear side of which the textile insert (210) is located.
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