DE10308727B3 - Compound component, especially a vehicle ventilation port with a swing flap, has a tube section of a hard plastics and a molded section of an elastic plastics with a partial bond for movement - Google Patents

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Abstract

The compound component has one section of a hard plastics material, and another section fitted to it with movement at least partially. The moving section is of an elastic plastics material, and is bonded to the hard section only partially at the contact surface. The compound component has one section of a hard plastics material, and another section fitted to it with movement at least partially. The moving section is of an elastic plastics material, and is bonded to the hard section only partially at the contact surface. The first section is a thermoplastic tube (2), and the second section (3) is attached to it through an arc segment at one end of the tube, which is at most 180 degrees. The component is molded using two molds (6,7) at a rotating tool (1), with a manipulator (10) to insert a plasma jet (4) into the mold.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundbauteil mit teilbeweglichen Elementen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß dem Oberbegriff des nebengeordneten Patentanspruchs 6.The invention relates to a composite component with partially movable elements according to the preamble of claim 1 and a method for its production according to the preamble of the subordinate Claim 6.

In vielen Bereichen der Technik sind Verbundteile im Einsatz, die aus einem ersten Bauteil und einem mit diesem verbundenen teilbeweglichen Bauteil bestehen. Aus der EP 0 728 605 B1 ist beispielsweise eine Entlüftungsklappe für Personenkraftwagen bekannt, um einen automatischen Transport von Luft aus dem Innenraum des Personenkraftwagens nach außen zu erlauben, wenn im Innern ein bestimmter Druck überschritten ist, beispielsweise wenn über die Belüftungsklappen frische Luft von außen in das Fahrzeuginnere eingelassen wird. Diese Entlüftungsklappe weist einen Grundkörper und diesem gegenüber bewegliche Klappen aus jeweils einem festen thermoplastischen Kunststoff auf. Damit die Klappen gegenüber dem Grundkörper beweglich sind, ist im Verbindungsbereich zwischen einer Klappe und dem Grundkörper eine Leiste aus einem thermoplastischen Elastomer vorgesehen, die entlang der Drehachse einen verdünnten Bereich aufweist, der als Gelenk wirkt. Auf der der Drehachse gegenüberliegenden Seite ist an der Klappe eine weitere Leiste aus einem thermoplastischen Elastomer vorgesehen, die im geschlossen Zustand auf dem Grundkörper aufliegt. Auch im Bereich der Medizin gibt es Verbundteile mit teilbeweglichen Element, z.B. eine Durchflussmembran, bei der auf einem Rohrteil in ähnlicher Weise wie zuvor eine Membran über ein Scharnier aus einer elastischen Kunststoffkomponente beweglich befestigt sein kann.In many areas of technology, composite parts are used, which consist of a first component and a partially movable component connected to it. From the EP 0 728 605 B1 For example, a ventilation flap for passenger cars is known in order to allow an automatic transport of air from the interior of the passenger car to the outside when a certain pressure is exceeded, for example when fresh air is admitted into the vehicle interior from the outside via the ventilation flaps. This ventilation flap has a base body and flaps that are movable relative to it, each made of a solid thermoplastic. So that the flaps are movable relative to the base body, a strip made of a thermoplastic elastomer is provided in the connection area between a flap and the base body, which has a thinned area along the axis of rotation, which acts as a joint. On the side opposite the axis of rotation, a further strip made of a thermoplastic elastomer is provided on the flap, which in the closed state rests on the base body. Also in the field of medicine there are composite parts with a partially movable element, for example a flow-through membrane, in which a membrane can be movably attached to a tube part in a manner similar to that previously by means of a hinge made of an elastic plastic component.

Nachteilig an den bisher bekannten Verbundteilen ist, dass zunächst zwei Hartkomponenten und eine Weichkomponente mit einem als Gelenk wirkenden Bereich separat hergestellt und dann in aufwändiger Weise miteinander montiert werden müssen.A disadvantage of the previously known Composite parts is that first two hard components and one soft component with one acting as a joint Area manufactured separately and then assembled with each other in a complex manner Need to become.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verbundbauteil mit einem teilbeweglichen Element anzugeben, das im Vergleich zum Stand der Technik einfacher im Aufbau und in der Herstellung ist. Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Verbundbauteils anzugeben.The invention is based on this based on the task of a composite component with a partially movable Specify element that is easier compared to the prior art in construction and manufacture. Furthermore, the invention is the Object of the task, a method for producing such Specify composite component.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt hinsichtlich des Verbundbauteils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 6. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.This task is solved with regard to the composite component with the features of the claim 1 and with regard to the manufacturing process with the features of subsidiary claim 6. Advantageous further developments and Refinements can be found in the subclaims.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:The invention is intended to be explained below of embodiments and will be explained in more detail with reference to the figures. Show it:

1 schematische Darstellung eines geöffneten Drehwerkzeugs in der ersten Ausführungsform der Erfindung, 1 schematic representation of an opened turning tool in the first embodiment of the invention,

2 Querschnitt durch das Drehwerkzeug entlang der Linie A-A, 2 Cross section through the turning tool along the line AA,

3 perspektivische Darstellung eines fertigen Verbundbauteils in der ersten Ausführungsform der Erfindung, 3 perspective view of a finished composite component in the first embodiment of the invention,

4 schematische Darstellung eines geöffneten Drehwerkzeugs in der zweiten Ausführungsform der Erfindung, 4 schematic representation of an opened turning tool in the second embodiment of the invention,

5 perspektivische Darstellung eines fertigen Verbundbauteils in der zweiten Ausführungsform der Erfindung. 5 Perspective representation of a finished composite component in the second embodiment of the invention.

Gemäß den 1 und 2 weist ein Spritzgießwerkzeug 8 als feststehende Formhälfte ein Drehwerkzeug 1 mit zwei gleichen Formnestern 6 und 7 zur Herstellung von Rohrelementen 2 auf. Zum Anspritzen der Membran 3 dient eine hier nicht dargestellte bewegliche Formhälfte, die im Bereich des Formnestes 6 das Negativ des Rohrelements 2 und im Bereich des Formnestes 7 das Negativ der anzuspritzenden Membran 3 enthält. Nachdem im ersten Spritzschritt im Formnest 6 das Rohrelement 2 aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt worden ist, wird das Spritzgießwerkzeug 8 geöffnet und eine Plasmadüse 4 mittels eines geeigneten Handlingssystem 10 in das geöffnete Spritzgießwerkzeug eingefahren. Die Plasmadüse 4 wird im Bereich 2a über das Rohrelement 2 bewegt, so dass in diesem Bereich das thermoplastische Rohrelement 2 mit einem Plasmastrahl beaufschlagt wird. Anschließend wird die Plasmadüse 4 aus dem Spritzgießwerkzeug herausgefahren, das Spritzgießwerkzeug geschlossen und die Membran 3 aus einem elastischen Kunststoff an das thermoplastische Rohrelement angespritzt.According to the 1 and 2 has an injection mold 8th a turning tool as a fixed mold half 1 with two identical shape nests 6 and 7 for the production of tubular elements 2 on. For spraying the membrane 3 serves a movable mold half, not shown, in the area of the mold cavity 6 the negative of the tubular element 2 and in the area of the mold nest 7 the negative of the membrane to be molded 3 contains. After the first injection step in the mold cavity 6 the pipe element 2 The injection molding tool is made from a thermoplastic 8th opened and a plasma nozzle 4 using a suitable handling system 10 retracted into the open injection mold. The plasma nozzle 4 will be in the area 2a over the pipe element 2 moves, so that the thermoplastic tubular element in this area 2 is exposed to a plasma jet. Then the plasma nozzle 4 moved out of the injection mold, the injection mold closed and the membrane 3 molded from an elastic plastic onto the thermoplastic tubular element.

Da zuvor der Bereich 2a des Rohrelements mit einem Plasmastrahl behandelt worden ist, wird genau in diesem Bereich eine Haftung zwischen dem thermoplastischen Rohrelement und dem elastischen Kunststoff erzielt. In dem nicht behandelten Bereich 2b erfolgt hingegen keine Verbindung des elastischen Kunststoffes mit dem Rohrelement. Das Ergebnis ist ein Verbundbauteil 9, wie es in 3 dargestellt ist. Im Bereich 2a ist die Membran 3 fest mit dem Rohrelement 2 verbunden. Ansonsten kann die elastische Membran 3 auf dem Rohrelement 2 lose aufliegen und sich nach oben wegbewegen, beispielsweise wenn eine Flüssigkeit durch das Rohrelement strömt. Diese Hin- und Herbewegung ist mit einem Doppelpfeil angedeutet. Ein solches Verbundbauteil 9 kann in vielen Bereichen der Technik als Durchflussmembran eingesetzt werden, welche ein Medium (Gase, Flüssigkeiten) nur in eine Richtung hindurchlässt und in der anderen Richtung als Sperre wirkt.Because the area before 2a of the tubular element has been treated with a plasma jet, it is precisely in this area that adhesion between the thermoplastic tubular element and the elastic plastic is achieved. In the untreated area 2 B however, there is no connection of the elastic plastic with the tubular element. The result is a composite component 9 as it is in 3 is shown. In the area 2a is the membrane 3 firmly with the tubular element 2 connected. Otherwise, the elastic membrane 3 on the pipe element 2 lie loosely and move upwards, for example when a liquid flows through the pipe element. This back and forth movement is indicated by a double arrow. Such a network component 9 can be used in many areas of technology as a flow-through membrane which only allows a medium (gases, liquids) to pass in one direction and acts as a barrier in the other direction.

In einer zweiten Ausführungsform erfolgt die Beaufschlagung des Rohrelements 2 mit dem Plasmastrahl unter zusätzlicher Verwendung einer Blende oder Maske 5, die den Plasmastrahl nur an Öffnungen 5a, 5b und 5c hindurchlässt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Rohrelement 2 nur in den Bereichen 2a, 2b und 2c mit dem Plasmastrahl beaufschlagt und behandelt wird. Infolgedessen wird nur in diesen genannten Bereichen eine Verbindung zwischen dem thermoplastischen Rohrelement 2 und der Membrane 3 hergestellt. Wie in 5 angedeutet, kann die Membrane 3 somit in den Bereichen zwischen den Abschnitten 2a, 2b und 2c von dem Rohrelement 2 nach oben abgehoben werden, beispielsweise wenn eine Flüssigkeit durch das Rohrelement strömt (von unten nach oben in 5). In der umgekehrt Richtung wird die Membran 3 auf den Rand des Rohrelements 2 gedrückt und dichtet dieses gegen einen Durchfluss ab.In a second embodiment, the tubular element is acted upon 2 with the plasma jet with the additional use of an aperture or mask 5 that only have the plasma jet at openings 5a . 5b and 5c lets through. This ensures that the tubular element 2 only in the areas 2a . 2 B and 2c is treated and treated with the plasma jet. As a result, there is a connection between the thermoplastic tubular element only in these areas 2 and the membrane 3 manufactured. As in 5 indicated, the membrane 3 thus in the areas between the sections 2a . 2 B and 2c from the tubular element 2 be lifted upwards, for example when a liquid flows through the pipe element (from bottom to top in 5 ). In the opposite direction the membrane 3 on the edge of the tubular element 2 pressed and seals this against flow.

Die Erfindung ist vorliegend anhand eines thermoplastischen Rohrelements mit einer daran angebrachten Membran aus einem elastischen Kunststoff beschrieben worden.The invention is based on the present a thermoplastic tubular element with one attached to it Membrane made of an elastic plastic has been described.

Es versteht sich von selbst, dass auch andere Verbundbauteile auf die erfindungsgemäße Art und Weise hergestellt werden können. Es muss lediglich darauf geachtet werden, dass in denjenigen Bereichen, in denen die elastische Komponente mit dem festen Kunststoff verbunden werden soll, eine Plasmabehandlung erfolgt und in den übrigen Bereichen nicht. Es soll nämlich nur in den Verbindungsbereichen eine haftungsaktivierende bzw. -erhöhende Wirkung hervorgerufen werden, die ausreicht, in diesen Bereichen eine Verbindung zwischen der harten und der elastischen Komponente zu erzeugen.It goes without saying that also other composite components in the manner according to the invention and Way can be made. It is only necessary to ensure that in those areas in which the elastic component is connected to the solid plastic should be done, a plasma treatment is carried out and in the other areas Not. Because it should only in the connection areas a liability activating or increasing effect be created that is sufficient to connect in these areas between the hard and the elastic component.

Als geeignete Kunststoffe für die feste Komponente kommen thermoplastische Kunststoffe wie beispielsweise PP, PC, PBT, PA, ABS und ähnliche in Betracht. Als elastische Kunststoffe können thermoplastische Elastomere wie TPE, TPU, TPO und andere oder vernetzende Elastomere wie LSR, NBR, CR und andere verwendet werden. Die Auswahl der Kunststoffe richtet sich nach dem jeweiligen Anwendungsgebiet und liegt im Rahmen fachmännischen Könnens. Bei der Auswahl ist jedoch darauf zu achten, dass zwischen der festen und die elastischen Komponente im „Normalfall" des Anspritzens, also ohne Plasmabehandlung, keine Haftung erzielt wird.As suitable plastics for the solid Component come thermoplastic materials such as PP, PC, PBT, PA, ABS and the like into consideration. Thermoplastic elastomers can be used as elastic plastics like TPE, TPU, TPO and other or cross-linking elastomers like LSR, NBR, CR and others can be used. The choice of plastics depends on the respective area of application and is within the framework professional skills. at However, the selection must be made between the fixed and the elastic component in the "normal case" of gating, So without plasma treatment, no liability is achieved.

11
Drehwerkzeugturning tool
22
Rohrelementtube element
2a, 2b, 2c2a, 2b, 2c
Verbindungsbereicheconnecting areas
33
Membranemembrane
44
Plasmadüseplasma nozzle
55
Blendecover
66
Erstes Formnestfirst cavity
77
Zweites Formnestsecond cavity
88th
Spritzgießwerkzeuginjection mold
99
Verbundbauteilcomposite component
1010
Handhabungsgeräthandling device

Claims (12)

Verbundbauteil mit einer Komponente aus einem harten Kunststoff und wenigstens einem Element, das an dieser Komponente angebracht und dieser gegenüber teilweise beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Element aus einem elastischen Kunststoff besteht und im Kontaktbereich mit der ersten Komponente nur teilweise mit dieser ersten Komponente verbunden ist.Composite component with a component made of a hard plastic and at least one element which is attached to this component and which is partially movable relative to it, characterized in that the element consists of an elastic plastic and is only partially connected to this first component in the contact region with the first component is. Verbundbauteil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element aus einem thermoplastischen Elastomer besteht.Composite component according to claim 1, characterized in that the element is made of a thermoplastic elastomer. Verbundbauteil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element aus einem vernetzenden Elastomer besteht.Composite component according to claim 1, characterized in that the element consists of a cross-linking elastomer. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Komponente ein thermoplastisches Rohrstück (2) vorgesehen ist und dass das Element (3) über ein Kreissegment (2a), vorzugsweise kleiner oder gleich 180°, an einem der Rohrenden befestigt ist.Composite component according to one of claims 1 to 3, characterized in that a thermoplastic pipe section ( 2 ) is provided and that the element ( 3 ) over a circle segment ( 2a ), preferably less than or equal to 180 °, is attached to one of the pipe ends. Verbundbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Komponente ein thermoplastisches Rohrstück (2) vorgesehen ist und dass das Element an mehreren voneinander beabstandeten Kreisabschnitten (2a, 2b, 2c) auf einem der Rohrenden befestigt ist.Composite component according to one of claims 1 to 3, characterized in that a thermoplastic pipe section ( 2 ) is provided and that the element at several spaced apart circular sections ( 2a . 2 B . 2c ) is attached to one of the pipe ends. Verfahren zur Herstellung eines Verbundteils, das eine Komponente aus einem harten, vorzugsweise thermoplastischen Kunststoff und wenigstens ein dieser Komponente gegenüber teilweise bewegliches Element aus einem elastischen Kunststoff aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die harte Komponente in denjenigen Bereichen, an denen das Element aus elastischem Kunststoff mit der harten Komponente befestigt werden soll, mit einem Plasmastrahl beaufschlagt wird, und dass anschließend der elastische Kunststoff an die harte Komponente angespritzt wird.Method for producing a composite part, the a component made of a hard, preferably thermoplastic Plastic and at least one of these components partially Movable element made of an elastic plastic, thereby characterized that the hard component in those areas where the element made of elastic plastic with the hard component is to be attached, is exposed to a plasma jet, and that afterwards the elastic plastic is molded onto the hard component. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung und Festlegung der vom Plasmastrahl zu beaufschlagenden Bereiche eine Blende oder Maske zwischen dem Plasmastrahl und der harten Komponente vorgesehen wird, insbesondere in unmittelbarer Nähe oder auf der harten Komponente.A method according to claim 6, characterized in that to limit and fix the plasma beam Areas or mask between the plasma beam and the hard component is provided, especially in the immediate Closeness or on the hard component. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Spritzgießwerkzeug in einem ersten Schritt zunächst die harte Komponente hergestellt wird, dass in einem zweiten Schritt die harte Komponente in dem für die Verbindung mit der elastischen Komponente vorgesehenen Bereich mit dem Plasmastrahl beaufschlagt wird und dass in einem dritten Schritt die elastische Komponente an die Komponente angespritzt wird.A method according to claim 6 or 7, characterized in that that in an injection mold a first step first the hard component is made that in a second step the hard component in that for the connection with the elastic component provided area the plasma jet is applied and that in a third step the elastic component is injection molded onto the component. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als harte Komponente ein thermoplastischer Kunststoff verwendet wird.Method according to one of claims 6 to 8, characterized in that that uses a thermoplastic as a hard component becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als harte Komponente ein duroplastischer Kunststoff verwendet wird.Method according to one of claims 6 to 8, characterized in that that uses a thermosetting plastic as a hard component becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als elastische Komponente ein thermoplastisches Elastomer verwendet wird.Method according to one of claims 6 to 10, characterized in that that uses a thermoplastic elastomer as the elastic component becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als elastische Komponente ein vernetzendes Elastomer verwendet wird.Method according to one of claims 6 to 10, characterized in that that a crosslinking elastomer is used as the elastic component.
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