DE102019112763A1

DE102019112763A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Umspritzen, Umgießen oder Umschäumen eines plattenförmigen Bauteils

Info

Publication number: DE102019112763A1
Application number: DE102019112763.7A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Satzger
Original assignee: BBG GmbH and Co KG
Current assignee: BBG GmbH and Co KG
Priority date: 2019-05-15
Filing date: 2019-05-15
Publication date: 2020-11-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Umspritzen, Umgießen oder Umschäumen eines plattenförmigen Bauteils (60), insbesondere zum Umschäumen einer Glasplatte mit einem Kunststoffrahmen (70), umfassend wenigstens ein Formwerkzeug (23 , 33), das einen Formhohlraum (24) bildet, der mindestens eine Entlüftungsöffnung (26) hat, die von einem Entlüftungsschieber (40) verschließbar oder freilegbar ist, dessen Stirnseite während eines Umspritz-, Umgieß- bzw. Umschäumvorgangs im Wesentlichen mit einer den Formhohlraum (24) begrenzenden Fläche des Formwerkzeugs (23, 33) fluchtet. Für eine bessere Entlüftungswirkung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Entlüftungsschieber (40) wenigstens zwei synchron zueinander und relativ zur Entlüftungsöffnung (26) bewegbare Schieberkörper (41, 42) aufweist, die mit wenigstens einem Formkörper (411, 421) und wenigstens einer komplementär zum Formkörper (411, 421) ausgebildeten Aussparung (412, 422) zum Schließen der Entlüftungsöffnung (26) mit einer verlängerten Trennfuge (44) formschlüssig ineinandergreifen. Gemäß eines vorteilhaften Verfahrens wird an der Trennfuge (44) in einem Bereich einer bei einem Probespritzvorgang festgestellten Blasenbildung des Kunststoffmaterials wenigstens eine einen Spalt zwischen den Formkörpern (411, 421) partiell vergrößernde zusätzliche Entlüftungsöffnung (45; 45A) eingebracht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umspritzen, Umgießen oder Umschäumen eines plattenförmigen Bauteils, insbesondere zum Umschäumen einer Glasplatte mit einem Kunststoffrahmen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 103 37 461 A1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird eine Entlüftungsöffnung mittels eines Entlüftungsschiebers auf- und zugesteuert, der neben einem Schieberkörper mindestens ein gegenüber diesem bewegbares Funktionselement aufweist. Das Funktionselement ist am Schieberkörper schwenkbar angelenkt und sorgt beim Öffnen der Form durch eine Schwenkbewegung für eine Vergrößerung der Entlüftungsöffnung, wodurch die Reinigung erleichtert wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mittels der eine verbesserte Entlüftung und eine hohe Oberflächengüte des im Formwerkzeug erzeugten Kunststoffrahmens gewährleistet werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung weist der Entlüftungsschieber wenigstens zwei synchron zueinander und relativ zur Entlüftungsöffnung bewegbare Schieberkörper auf, die mit wenigstens einem Formkörper und wenigstens einer komplementär zum Formkörper ausgebildeten Aussparung zum Schließen der Entlüftungsöffnung mit einer verlängerten Trennfuge formschlüssig ineinandergreifen. Durch die Formkörper und die Aussparungen entsteht zwischen diesen eine relativ lange Trennfuge, längs der durch wenigstens eine flexibel dort platzbare Entlüftungsöffnung die Luft, die der eingespritzte oder eingeschäumte Kunststoff im Formhohlraum vor sich her treibt, gut entweichen kann.
Bevorzugt sind die Formkörper als V-förmige oder Zick-zack-förmige Verzahnung ausgebildet. Durch den Zick-zack-förmigen Verlauf der Trennfuge zwischen den Schieberkörpern im Bereich des Zusammenflusses des Kunststoffmaterials gegenüber einem Angusskanal ist ein verbessertes Entweichen der Luft über eine größere Fläche am Werkzeug gewährleistet. Durch die Möglichkeit, längs der verlängerten Trennfuge in Bereichen von bei einem Probespritzvorgang festgestellten Lufteinschlüssen oder Blasenbildung des Kunststoffmaterials wenigstens eine einen Spalt zwischen den Formkörpern partiell vergrößernde zusätzliche Entlüftungsöffnung vorzusehen, wird außerdem eine hohe Oberflächengüte des Kunststoffrahmens erreicht. Die Auswahlmöglichkeit der Platzierung wenigstens einer zusätzlichen Entlüftungsöffnung auf einer relativ großen Länge des Werkzeugs ist ein bedeutsamer Vorteil gegenüber einer einzigen, quer zu einem Formhohlraum verlaufenden Trennlinie mehrerer aneinander anstoßender Schieberteile. Blasenbildungen im Kunststoffmaterial, die andernfalls zu einem Überquellen des Kunststoffmaterials über Dichtflächen im Werkzeug führen können, werden durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung wirkungsvoll vermieden. Die prozesssicher erzeugbare hohe Oberflächengüte eines in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugten Kunststoffrahmens verbunden mit einer zuverlässigen Vermeidung von Ausschussteilen oder einer Vermeidung einer aufwändigen Nachbearbeitung stellen einen bedeutenden wirtschaftlichen Nutzen dar.
Bevorzugt weisen die Entlüftungsschieber im Querschnitt zumindest teilweise eine Fortsetzung einer eine Kavität für das Kunststoffmaterial bildenden Kontur eines oberen oder unteren Formwerkzeugs auf. Entsprechende formgebende Flächen und Dichtflächen am betreffenden Werkzeugteil erstrecken sich somit vorteilhaft als direkte Verlängerung in einer Linie in den Bereich der Entlüftungsschieber.
Bevorzugt sind die Schieberkörper mittels wenigstens eines elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch bewegbaren Betätigungsorgans zwischen einer die Entlüftungsöffnung freigebenden Entlüftungsstellung oder einer die Entlüftungsöffnung verschließenden Schließstellung bewegbar. Sofern die Schieberkörper mittels getrennter Antriebe, Hydraulik- oder Pneumatikzylinder betätigt werden, sind diese Antriebe über eine gemeinsame Steuerung oder Ventilansteuerung synchronisiert.
Die Bewegung der Schieberkörper zwischen ihrer Schließstellung und ihrer Entlüftungsstellung kann vom Betätigungsorgan und/oder von wenigstens einem zusätzlichen Führungsorgan geführt werden. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der jeder Schieberkörper an wenigstens zwei parallel zueinander angeordneten Führungsorganen mittels eines dem jeweiligen Schieberkörper zugeordneten Betätigungsorgans bewegbar ist. Alternativ ist jedoch auch eine Betätigung mittels eines einzigen Antriebs möglich, wobei dann die synchrone Übertragung der Bewegung auf die beiden Schieberkörper über ein entsprechendes Getriebe oder eine die Bewegung übertragende Kulisse erfolgt. Die Führung jedes Schieberkörpers an wenigstens zwei Führungs- und oder Antriebsorganen bewirkt eine stabile, kippsichere Halterung und Bewegung der Schieberkörper. In einer einfacheren Variante können Antrieb und Führung auch durch einen einzigen pneumatisch oder hydraulisch betätigbaren Zylinder oder einen einzigen elektrischen Antrieb je Schieberkörper erfolgen.
Die Schieberkörper sind insbesondere entlang einer zur Ebene des Formhohlraums schräg verlaufenden Achse bewegbar. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass eine erste Achse eines dem ersten Schieberkörper zugeordneten Betätigungsorgans und eine zweite Achse eines dem zweiten Schieberkörper zugeordneten Betätigungsorgans einen Winkel miteinander bilden. Die Antriebe der Schieberkörper lassen sich dabei günstig am Werkzeug anordnen und die Formkörper geraten bei dieser Ausführung besonders leicht in und außer Eingriff.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die erste Achse und die zweite Achse einen spitzen Winkel zueinander bilden, der besonders vorteilhaft zwischen 10° und 45° und insbesondere etwa 20° beträgt. Der Winkel ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass die von den Formkörpern gebildeten Verzahnungen in der geöffneten, ausgefahrenen Position der Schieberkörper vollständig auseinandergezogen und somit zur Reinigung gut zugänglich sind. Der von den Achsen gebildete Winkel steht somit in einer Relation zur Länge der Formkörper und zum Hub der Antriebe und wird konstruktiv entsprechend ausgelegt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die den Formhohlraum begrenzenden Fläche des Formwerkzeugs im Bereich der Entlüftungsöffnung wenigstens eine Vertiefung bildet, an die die Schieberkörper in ihrer Form angepasst sind.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Umspritzen, Umgießen oder Umschäumen eines plattenförmigen Bauteils mittels eines flüssigen Kunststoffmaterials in einer vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich durch die folgenden Verfahrensschritte aus:

• Einlegen des plattenförmigen Bauteils in die wenigstens zwei Formwerkzeuge aufweisende Vorrichtung,
• Schließen der wenigstens zwei Formwerkzeuge,
• Einspritzen eines flüssigen Kunststoffmaterials in einen zwischen den Formwerkzeugen im Randbereich des plattenförmigen Bauteils gebildeten Formhohlraums über einen Angusskanal,
• Öffnen der wenigstens zwei Formwerkzeuge,
• Entnehmen des plattenförmigen Bauteils mit dem daran angeformten Kunststoffrahmen,
• Öffnen von wenigstens zwei synchron zueinander bewegbaren Schieberkörpern, die zuvor bei geschlossenen Formwerkzeugen mit wenigstens einem Formkörper und wenigstens einer komplementär zum Formkörper ausgebildeten Aussparung zum Schließen der Entlüftungsöffnung mit einer verlängerten Trennlinie formschlüssig ineinandergreifen,
• Reinigen der Vorrichtung von überschüssigem Kunststoffmaterial.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn zur Feineinstellung der Vorrichtung im Bereich wenigstens einer bei einem Probespritzvorgang oder mehreren Probespritzvorgängen festgestellten Bildung von Lufteinschlüssen oder Blasenbildung des Kunststoffmaterials im Bereich der Trennfuge zwischen den Formkörpern wenigstens eine einen Dichtspalt zwischen den Formkörpern partiell vergrößernde zusätzliche Entlüftungsöffnung eingebracht wird. Die Vorrichtung kann dadurch bei konstanter Temperatur und konstanter eingespritzter Kunststoffmenge für eine folgende Serienproduktion exakt justiert werden, so dass keinerlei Blasen oder andere Fehlstellen am fertigen Kunststoffrahmen mehr auftreten.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugs unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

1 eine perspektivische Gesamtansicht eines Werkzeugs mit einem unteren und einem oberen Formwerkzeug in geschlossenem Zustand von einer einem Angusskanal gegenüberliegenden Rückseite,
2 einen Querschnitt durch die Mitte des geschlossenen Werkzeugs gemäß 1,
3 einen Längsschnitt durch die Mitte des geschlossenen Werkzeugs gemäß 1,
4 eine perspektivische Draufsicht auf das untere Formwerkzeug unter Weglassung des oberen Formwerkzeugs,
5 eine Ansicht ähnlich 4 mit aus dem unteren Formwerkzeug herausgefahrenen Entlüftungsschiebern,
6 eine Teilansicht des unteren Formwerkzeugs mit angeflanschtem Mischkopf,
7 eine teilweise Draufsicht auf das untere Formwerkzeug im Bereich der Entlüftungsöffnung,
8 eine perspektivische Detaildarstellung zweier Entlüftungsschieber mit deren Antrieben,
9 eine Seitenansicht zweier Entlüftungsschieber mit deren Antrieben in Schließposition,
9A die Entlüftungsschieber gemäß 9 in Öffnungsposition,
10 eine Draufsicht auf zwei Entlüftungsschieber in der Öffnungsposition,
11 eine perspektivische Stirnansicht auf einen Entlüftungsschieber mit einer vertieften Stufe,
12 eine perspektivische Draufsicht auf einen Entlüftungsschieber mit einer vertieften Stufe und einer Dichtung, und
13 eine perspektivische Draufsicht auf den mit dem in 12 dargestellten Entlüftungsschieber zusammenwirkenden zweiten Entlüftungsschieber.

In den 1 bis 3 ist eine insgesamt mit 10 bezeichnete Vorrichtung, bestehend aus einem unteren Werkzeug 20 und einem oberen Werkzeug 30 in geschlossenen Zustand dargestellt. Das untere Werkzeug 20 weist ein unteres Formwerkzeug 23 auf, das durch mehrere säulenförmige Träger 22 an einem Gestell 21 gelagert ist. Das obere Werkzeug 30 weist ein oberes Formwerkzeug 33 auf, das über mehrere säulenförmige Träger 32 an einem Gestell 31 gelagert ist.
Das untere Werkzeug 20 und das obere Werkzeug 30 sind in bekannter Weise bewegbar zueinander gelagert, beispielsweise derart, dass das obere Werkzeug 30 schwenkbar mit einem nicht dargestellten Maschinengestell verbunden ist und aus der in den 1 bis 3 gezeigten Schließposition vom unteren Werkzeug 20 weg nach oben geschwenkt oder alternativ dazu linear oder in einer überlagerten Schwenk-Schiebebewegung bewegt werden kann.
Im unteren Formwerkzeug 23 ist ein Aufnahmeraum für ein plattenförmiges Bauteil 60, beispielsweise einen Glasdeckel für ein Fahrzeug-Schiebedach, vorgesehen. Das plattenförmige Bauteil 60 ist mittels wenigstens eines in 4 dargestellten Saugers 28 im unteren Formwerkzeug 23 fixierbar. Hierzu wird der Sauger 28 nach Einlegen des plattenförmigen Bauteils 60 mit einem Teilvakuum beaufschlagt, wodurch das plattenförmige Bauteil 60 fest gegen eine Auflage im unteren Formwerkzeug 23 gedrückt wird.
Der Aufnahmeraum für das plattenförmige Bauteil 60 ist an den Rändern umlaufend von einem vertieften Formhohlraum 24 umgeben. Dieser Formhohlraum 24 bildet eine Kavität, in die über einen ebenfalls in 4 dargestellten Angusskanal 25 flüssiges Kunststoffmaterial, insbesondere unmittelbar zuvor aus zwei Komponenten gemischtes Polyurethan, eingespritzt wird, das sich zu beiden Seiten über den Formhohlraum 24 hinweg zu einem hinteren Querteil des Formhohlraums 24 fortpflanzt und sich dort im Bereich einer Entlüftungsöffnung 26 zu einem den Formhohlraum 24 vollständig ausfüllenden geschlossenen Kunststoffrahmen 70 vereinigt, nachdem der flüssige oder schaumförmige Kunststoff im Formhohlraum 24 ausgehärtet ist. An der Begrenzung des Formhohlraums 24 sind bevorzugt vorspringende Stege 244 vorgesehen, die beispielsweise zur Einformung von Dichtungsaufnahmen am Kunststoffrahmen 70 dienen.
Das untere Formwerkzeug 23 weist auf der Seite des Angusskanals 25 eine Aufspannplatte 27 auf, die zum Befestigen eines in 6 dargestellten Mischkopfes 50 dient. Im Mischkopf 50 werden die Komponenten des flüssigen Kunststoffmaterials kurz vor dem Einspritzen in den Angusskanal 25 über eine Düse miteinander vermischt.
Die Entlüftungsöffnung 26 wird während des Schäumvorgangs mittels eines Entlüftungsschiebers 40 weitestgehend dicht verschlossen. An den vier Ecken des Formhohlraums 24 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils eine Entlüftungskammer 243 vorgesehen, die ein Entweichen der Luft aus dem Formhohlraum 24 ermöglicht.
Erfindungsgemäß ist der Entlüftungsschieber 40 von einem ersten Schieberkörper 41 und einem zweiten Schieberkörper 42 gebildet, die an ihren einander zugewandten Flächen Formkörper 411 und Aussparungen 412 am ersten Schieberkörper 41 und komplementär dazu geformte Formkörper 421 und Aussparungen 422 am zweiten Schieberkörper 42 aufweisen. Die Formkörper 411 bzw. 421 und die Aussparungen 412 bzw. 422 bilden im Bereich ihrer V-förmigen, mäanderförmigen oder zickzack-förmigen Verzahnung 43 eine verlängerte Trennfuge 44. Im Bereich dieser Trennfuge 44 bilden der erste Schieberkörper 41 und der zweite Schieberkörper 42 einen Spalt, dessen Spaltweite vorzugsweise etwa 0,05 bis 0,5 mm beträgt. Durch die Trennfuge 44 kann beim Vordringen des Kunststoffmaterials zunächst die Luft aus dem Formhohlraum 24 entweichen. Zum Ende des Spritzvorgangs dringt in den Bereich der Trennfuge 44 auch eine geringe Menge überschüssigen Kunststoffmaterials ein.
Wie in 8 ersichtlich, greifen in einer geschlossenen Position die Formkörper 411 des ersten Schieberkörpers 41 in die Aussparungen 422 des zweiten Schieberkörpers 42 und die Formkörper 421 des zweiten Schieberkörpers 42 in die Aussparungen 412 des ersten Schieberkörpers 41 ein. Die Zick-Zack-förmige Verzahnung der Formkörper 411 bzw. 421 mit den Aussparungen 412 bzw. 422 ist dabei nicht nur in einer im Bereich der Entlüftungsöffnung 26 an der Sohle des Formhohlraums 24 ausgebildeten Fläche 241 ausgebildet, sondern erstreckt sich auch über eine stufenförmige Vertiefung 417 bzw. 427 oder über einen Absatz an den Formkörpern 411 bzw. 421, die an eine Vertiefung 242 im Formhohlraum 24 angepasst sind. An den Schieberkörpern 41, 42 ist vorzugsweise jeweils ein Steg 413 bzw. 423 vorgesehen, die eine Verlängerung des Steges 244 zur Einformung von Dichtungsaufnahmen am Kunststoffrahmen 70 bilden.
Die verlängerte Trennfuge 44 ermöglicht es, nach einer oder mehreren Probespritzvorgängen gezielt zusätzliche Entlüftungsöffnungen 45, 45A an den Flanken der Formkörper 411 bzw. 421 an den Stellen vorzusehen, an denen sich an den Probebauteilen Luftblaseneinschlüsse gebildet haben. Diese würden nämlich bei konstanter eingespritzter Kunststoffmenge und konstanter Werkzeugtemperatur immer an denselben Stellen des Kunststoffrahmens 70 auftreten und zu Fehlstellen oder Schadstellen am Kunststoffrahmen 70 führen. Durch die längs der verlängerten Trennfuge 44 exakt platzierbaren und bezüglich ihres Querschnitts und ihrer Form bedarfsgerecht dimensionierbaren zusätzlichen Entlüftungsöffnungen 45, 45A werden derartige Fehlstellen für die anschließende Serienproduktion wirksam vermieden.
Wie aus den 8 und 9 ersichtlich, sind der erste Schieberkörper 41 und der zweite Schieberkörper 42 jeweils mittels zweier Betätigungsorgane 418 bzw. 428 längs einer in 9 angedeuteten Achse A41 bzw. A42 bewegbar. Die Betätigungsorgane 418 bzw. 428 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als Pneumatikzylinder ausgebildet, deren ein- und ausfahrbare Kolbenstangen 414 bzw. 424 an den Schieberkörpern 41 bzw. 42 befestigt sind. Die Betätigungsorgane 418 bzw. 428 sind jeweils an einem Halter 416 bzw. 426 angeordnet. Die Halter 416 bzw. 426 sind ihrerseits am unteren Werkzeug 20 bzw. am oberen Werkzeug 30 gelagert und die Betätigungsorgane 418 bzw. 428 werden über nicht dargestellte, an den Haltern 416 bzw. 426 ausgebildete Ventile pneumatisch betätigt. Alternativ zu einer pneumatischen Betätigung der Betätigungsorgane 418 bzw. 428 ist auch eine hydraulische oder elektromotorische Betätigung möglich. Zusätzliche Führungsorgane 415 bzw. 425 sorgen für eine exakte Führung der Schieberkörper 41 und 42.
In 9 sind die Betätigungsorgane 418 bzw. 428 eingefahren und die Schieberkörper 41 und 42 sind miteinander in einem formschlüssigen dichten Eingriff. In der oberhalb der 9 dargestellten 9A sind die Betätigungsorgane 418 bzw. 428 ausgefahren und die Schieberkörper 41 und 42 sind dadurch mit ihren Formkörpern 411 bzw. 421 und Aussparungen 412 bzw. 422 außer Eingriff geraten. Diese in 9A und auch in 5 dargestellte Position dient nach dem Wegschwenken des oberen Werkzeugs 30 und dem Entnehmen des fertigen, mit dem Kunststoffrahmen 70 umspritzten plattenförmigen Bauteils 60 aus dem unteren Werkzeug 20 der Reinigung des unteren Formwerkzeugs 23 im Bereich der Entlüftungsöffnung 26. Durch das Auseinanderfahren der Schieberkörper 41 und 42 lassen sich auch deren Zwischenräume sehr einfach von überschüssigem Kunststoffmaterial reinigen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Umspritzen oder Umschäumen eines plattenförmigen Bauteils 60 mittels eines flüssigen Kunststoffmaterials in einer vorstehend beschriebenen Vorrichtung 10 umfasst folgende Verfahrensschritte:

• Einlegen des plattenförmigen Bauteils 60 in die wenigstens zwei Formwerkzeuge 23, 33 aufweisende Vorrichtung 10,
• Schließen der wenigstens zwei Formwerkzeuge 23, 33,
• Einspritzen eines flüssigen Kunststoffmaterials in einen zwischen den Formwerkzeugen 23, 33 im Randbereich des plattenförmigen Bauteils 60 gebildeten Formhohlraums 24 über wenigstens einen Angusskanal 25,
• Öffnen der wenigstens zwei Formwerkzeuge 23, 33,
• Entnehmen des plattenförmigen Bauteils 60 mit dem daran durch Aushärten des Kunststoffmaterials angeformten Kunststoffrahmen 70,
• Öffnen von wenigstens zwei synchron zueinander und relativ zu einer Entlüftungsöffnung 26 bewegbaren Schieberkörpern 41, 42, die zuvor bei geschlossenen Formwerkzeugen 23, 33 mit wenigstens einem Formkörper 411, 421 und wenigstens einer komplementär zum Formkörper 411, 421 ausgebildeten Aussparung 412, 422 zum Schließen der Entlüftungsöffnung 26 mit einer verlängerten Trennfuge 44 formschlüssig ineinandergreifen,
• Reinigen der Vorrichtung 10 von überschüssigem Kunststoffmaterial.

Eine vorteilhafte Weiterbildung dieses Verfahrens sieht vor, dass zur Feineinstellung der Vorrichtung 10 im Bereich einer bei einem Probespritzvorgang festgestellten Blasenbildung des Kunststoffmaterials im Bereich der verlängerten Trennfuge 44 wenigstens eine einen Spalt zwischen den Formkörpern 411, 421 partiell vergrößernde zusätzliche Entlüftungsöffnung 45, 45A eingebracht wird. Die wenigstens eine zusätzliche Entlüftungsöffnung 45, 45A kann als Bohrung ausgebildet sein, wobei an einer Flanke eines Formkörpers 411, 421 dann jeweils nur eine im Querschnitt in etwa halbkreisförmige Rinne ausgebildet ist. Die zusätzlichen Entlüftungsöffnungen 45 können aber auch in jeder anderen geometrische Form, wie beispielsweise als längs verlaufende Nuten und/oder als Anfasungen ausgebildet sein, die auch mit im Querschnitt kleineren Entlüftungsbohrungen 45, 45A kombinierbar sind, wie dies beispielsweise am mittleren Formkörper 411 in 11 angedeutet ist.
Die Entlüftungsöffnungen 45, 45A können bei einer durch die Schieberkörper 41, 42 vollständig dicht geschlossenen Trennfuge 44 durch ihre Verbindung zur Entlüftungsöffnung 26 optional auch die einzige Entlüftungsmöglichkeit im hinteren Querbereich des Kunststoffrahmens 70 bilden.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
20: (unteres) Werkzeug
21: Gestell
22: Träger
23: (unteres) Formwerkzeug
24: Formhohlraum
241: Fläche (von 24 um 26)
242: Vertiefung (in 24)
243: Entlüftungskammer
244: Steg
25: Angusskanal
26: Entlüftungsöffnung
27: Aufspannplatte (für 50)
28: Sauger
29: Dichtung
30: (oberes) Werkzeug
31: Gestell
32: Träger
33: (oberes) Formwerkzeug
40: Entlüftungsschieber
41: (erster) Schieberkörper
411: Formkörper (an 41)
412: Aussparung (an 41)
413: Steg
414: Kolbenstange
415: Führungsorgan (Zylinder)
416: Halter (für 415)
417: Vertiefung (an 41)
418: Betätigungsorgan (Kolben)
42: (zweiter) Schieberkörper
421: Formkörper (an 41)
422: Aussparung (an 41)
423: Steg
424: Kolbenstange
425: Führungsorgan (Zylinder)
426: Halter (für 425)
427: Vertiefung (an 42)
428: Betätigungsorgan (Kolben)
43: Verzahnung
44: Trennfuge (von 43)
45: Entlüftungsöffnung
45A: Entlüftungsöffnung
50: Mischkopf
60: (plattenförmiges) Bauteil
70: Kunststoffrahmen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10337461 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung (10) zum Umspritzen, Umgießen oder Umschäumen eines plattenförmigen Bauteils (60), insbesondere zum Umschäumen eines Kunststoffrahmens (70) einer Glasplatte, umfassend wenigstens ein Formwerkzeug (23 , 33), das einen Formhohlraum (24) bildet, der mindestens eine Entlüftungsöffnung (26) hat, die von einem Entlüftungsschieber (40) verschließbar oder freilegbar ist, dessen Stirnseite während eines Umspritz-, Umgieß- bzw. Umschäumvorgangs im Wesentlichen mit einer den Formhohlraum (24) begrenzenden Fläche des Formwerkzeugs (23, 33) fluchtet, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungsschieber (40) wenigstens zwei synchron zueinander und relativ zur Entlüftungsöffnung (26) bewegbare Schieberkörper (41, 42) aufweist, die mit wenigstens einem Formkörper (411, 421) und wenigstens einer komplementär zum Formkörper (411, 421) ausgebildeten Aussparung (412, 422) zum Schließen der Entlüftungsöffnung (26) mit einer verlängerten Trennfuge (44) formschlüssig ineinandergreifen.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (411, 421) im Bereich der verlängerten Trennfuge (44) als V-förmige, zick-zack-förmige oder mäanderförmige Verzahnung (43) ausgebildet sind.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfuge (44) zwischen den Schieberkörpern (41, 42) im geschlossenen Zustand des Entlüftungsschiebers (40) eine Breite von 0,05 bis 0,5 mm aufweist aufweisen.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieberkörper (41, 42) mittels wenigstens eines elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch bewegbaren Betätigungsorgans (418, 428) zwischen einer die Entlüftungsöffnung (26) freigebenden Entlüftungsstellung oder einer die Entlüftungsöffnung (26) verschließenden Schließstellung bewegbar sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieberkörper (41, 42) längs einer zur Ebene des Formhohlraums (24) schräg verlaufenden Achse (A41, A42) bewegbar sind.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schieberkörper (41, 42) entlang wenigstens eines Führungsorgans (415, 425) bewegbar ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Achse (A41) eines dem ersten Schieberkörper (41) zugeordneten Betätigungsorgans (418) oder Führungsorgans (415) eine zweite Achse (A42) eines dem zweiten Schieberkörper (42) zugeordneten Betätigungsorgans (428) oder Führungsorgans (425) schneidet.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Achse (A41) und die zweite Achse (A42) einen spitzen Winkel (W) zueinander bilden.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (W) zwischen 10° und 45° beträgt.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Formhohlraum (24) begrenzenden Fläche des Formwerkzeugs (23, 33) im Bereich der Entlüftungsöffnung (26) wenigstens eine Vertiefung (242) bildet, an die die Schieberkörper (41, 42) mit einer an ihnen vorgesehenen Vertiefung (417, 427) angepasst sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Formkörpern (411, 421) der Schieberkörper (41, 42) im Bereich der Trennfuge (44) wenigstens eine erweiterte Entlüftungsöffnung (45; 45A) vorgesehen ist.
Verfahren zum Umspritzen, Umgießen oder Umschäumen eines plattenförmigen Bauteils (60) mittels eines flüssigen Kunststoffmaterials in einer Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte • Einlegen des plattenförmigen Bauteils (60) in die wenigstens zwei Formwerkzeuge (23, 33) aufweisende Vorrichtung (10), • Schließen der wenigstens zwei Formwerkzeuge (23, 33), • Einspritzen eines flüssigen Kunststoffmaterials in einen zwischen den Formwerkzeugen (23, 33) im Randbereich des plattenförmigen Bauteils (60) gebildeten Formhohlraum (24) über einen Angusskanal (25), • Öffnen der wenigstens zwei Formwerkzeuge (23, 33), • Entnehmen des plattenförmigen Bauteils (60) mit dem daran angeformten Kunststoffrahmen (70), • Öffnen von wenigstens zwei synchron zueinander und relativ zu einer Entlüftungsöffnung (26) bewegbaren Schieberkörpern (41, 42), die zuvor bei geschlossenen Formwerkzeugen (23, 33) mit wenigstens einem Formkörper (411, 421) und wenigstens einer komplementär zum Formkörper (411, 421) ausgebildeten Aussparung (412, 422) zum Schließen der Entlüftungsöffnung (26) mit einer verlängerten Trennfuge (44) formschlüssig ineinandergreifen, • Reinigen der Vorrichtung (10) einschließlich eines Zwischenraums zwischen den Schieberkörpern (41, 42) von überschüssigem Kunststoffmaterial.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feineinstellung der Vorrichtung (10) im Bereich einer bei einem Probespritzvorgang festgestellten Luftblasenbildung des Kunststoffmaterials im Bereich der Trennlinie (44) wenigstens eine eine Trennfuge (44) zwischen den Formkörpern (411, 421) partiell vergrößernde zusätzliche Entlüftungsöffnung (45; 45A) eingebracht wird.