DE19539438A1 - Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus thermoplastischem und schäumbarem Kunststoff und eine Formvorrichtung zum Herstellen von Formteilen insbesondere nach diesem Verfahren - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus thermoplastischem und schäumbarem Kunststoff und eine Formvorrichtung zum Herstellen von Formteilen insbesondere nach diesem Verfahren

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus thermoplastischem und schäum­ barem Kunststoff, der in der Ausgangsform von Schaumstoffpartikeln vorliegt sowie eine Formvor­ richtung zum Herstellen von Formteilen, insbesondere zur Durchführung dieses Verfahrens.
Gemäß dem Stand der Technik wird das Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus thermo­ plastischem und schäumbarem Kunststoff, aus Schaumstoffpartikeln in folgenden Verfahrensschritten durchgeführt:
  • 1. Schließen der Formvorrichtung
  • 2. Füllen der Formvorrichtung mit Schaumstoffpartikeln
  • 3. Plastifizieren, Verschweißen der geschäumten Schaumstoffpartikel
  • 4. Entformen, Auswerfen des/der Formteiles/Formteile
Der Herstellung von Formteilen, entsprechend diesen Verfahrensschritten, diesem Verfahren ist eigen, daß die Ausformung der Formteile in kritischen Bereichen, seien diese durch die Wanddicke und/oder Hinterschneidungen, Aussparungen usw. definiert, problematisch ist.
Dies trifft auch auf die Homogenität der Plastifizierung und in deren Folge auf die Stabilität und Ober­ flächenbeschaffenheit der Formteile zu.
Aus thermoplastischem und schäumbarem Kunststoff, der in Form von Schaumstoffpartikeln zur Formgebung gelangt, hergestellte Formteile eignen sich in vorteilhafter Weise als Grundkörper für Ausstattungsteile im Fahrzeugbau, z. B. für Sonnenblenden, für Kopfstützen oder für Armlehnen.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus thermoplastischem und schäumbarem Kunststoff, zum Verarbeiten von Schaum­ stoffpartikeln zu Formteilen, aufzuzeigen, das geeignet ist, qualitativ höchsten Ansprüchen gerecht­ werdende Formteile rationell herzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Formvorrichtung für das Herstellen von Formteilen aus thermoplastischem und schäumbarem Kunststoff, aus Schaumstoffpartikeln, ins­ besondere zur Durchführung des Verfahrens nach der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung zu schaffen. Das Herstellen eines Formteiles aus Kunststoff, der in Form von Schaumstoffpartikeln vorliegt, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewährleistet die Fertigung von qualitativ einwandfreien Formteilen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formteile zeichnen sich durch ein hohes Maß an Homogenität in der Struktur des geschäumten Kunststoffes aus.
Dadurch, daß bereits vor dem Erreichen der Endschließstellung der Formvorrichtung in der bereits ge­ schlossenen und mit Schaumstoffpartikeln gefüllten Kavität eine Verteilung und Orientierung der Schaumstoffpartikel, die mit einer Vorverdichtung einhergeht, stattfindet ist die Herstellung von Form­ teilen, die auch in Problemzonen, wie Aus- und Anformungen eine ausreichende Festigkeit nachweisen, gegeben.
Das neue erfindungsgemäße Verfahren bereichert die Gestaltungsmöglichkeiten für Formteile aus thermoplastischem und geschäumtem Kunststoff.
Für das Plastifizieren der Schaumstoffpartikel, präziseiweise deren Verschweißen, wird in die Formvor­ richtung in deren Kavität, Dampf eingeleitet.
In Verbindung und unter Verwendung der erfindungsgemäßen Formvorrichtung ist das Verfahren prädestiniert, den Dampf nicht in Höhe der Trennebene der Kavität, sondern durch deren Flächen, öffnungs- und schließseitig, einzubringen. Diese Maßnahme erbringt ebenfalls eine Verbesserung der Qualität der Formteile.
Die Durchführung des neuen Verfahrens ist mit den, von den bekannten Verfahren her bekannten Form­ vorrichtungen nicht durchführbar.
Herkömmlichen Formvorrichtungen für das Herstellen von Formteilen aus Kunststoffschaumpartikeln ist nicht eigen, daß sich das Volumen der geschlossenen und mit zu plastifizierendem Kunstoff gefüllter Kavität vor der Formgebung des Kunststoffes verringert.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens bedarf es der Verwendung der im Anspruch 5 angegebenen Erfindung, der Formforrichtung.
Mit der erfindungsgemäßen Formvorrichtung wird eine Kavität ausgebildet, deren Volumen sich von Beginn des Schließens der Formvorrichtung bis zum Erreichen von deren Endschließstellung kontinuierlich, in linearer Funktion zum Weg, verringert.
Dieses Merkmal wird durch die Einbeziehung des ringartigen, den Randbereich einer Formhälfte umschließenden Schiebers in die Ausbildung der Kavität erzielt.
Bei Abschluß der Ausbildung der Kavität der Formvorrichtung befindet sich diese in ihrer Endschließstellung, ihr Volumen entspricht dem des Formteiles und der ringartigen Schieber befindet sich in seiner Ausgangsstellung, in der er nicht mehr an der Kavitätsbildung beteiligt ist.
In dem Anspruch 9 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung angegeben. Die Weiterbildung nach diesem Anspruch sieht vor, daß die abgestufte Fläche des Schiebers in der geschlossenen Formvor­ richtung das Profil, das im Randbereich der anderen Formhälfte angeordnet ist, form- und kraftschlüssig arretiert.
Bei der Verwendung der Formteile als tragende Grundkörper, z. B. als Körper für Sonnenblenden, ist es aus ästhetischen Gründen üblich, diese Formteile als Finish mit einem Überzug aus einer schweißbaren Kunststoff-Folie zu versehen. Damit eine Schweißnaht oder eine andere Verbindung des Überzug­ materials qualitativ nicht durch eine Grat- oder Hautbildung am Formteil beeinträchtigt wird, sieht die in den Ansprüchen 19 bis 15 angegebene Weiterbildung der Erfindung vor, daß sich mittels eines Profiles, das form- und konturgebunden in der Formvorrichtung angeordnet ist, die Trennstellen der Formvor­ richtung, die sich am Formteil abzeichnet, in einer umlaufenden Nut aus und abbildet.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine in der Endschließstellung befindliche Formvorrichtung (1), die durch die Form­ hälften (3) und (4) gebildete Kavität (2), den Schieber (6) und das Profil (5).
Fig. 2 eine Detaildarstellung des Randbereiches der Formvorrichtung (1) mit mittels des Schiebers (6), bei in noch nicht in der Endschließstellung befindlichen Formvor­ richtung (1), sowie der Formhälften (3) und (4) gebildeten Kavität (2) und Kunst­ stoff (10).
Fig. 3 eine Detaildarstellung des Randbereiches einer sich in Endschließstellung befindlichen Formvorrichtung (1), die Kavität (2), das form- und konturgebende Profil (5) und dem nicht mehr an der Kavitätsbildung beteiligten Schieber (6).
Fig. 4 eine Detaildarstellung eines Abschnittes des Schiebers (6) mit der abgestuften Fläche (7) und dem durch diese Maßnahme form- und kraftschlüssig arretiertem Profil (5), das in der Formhälfte (4) eingeknüpft ist.
Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäß hergestellten Formteiles (8) aus Kunststoff (10) und der umlaufenden nutartigen Vertiefung (9).

Claims (16)

1. Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus thermoplastischem und schäumbarem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Kavität (2) der Formvorrichtung (1) bereits vor dem Erreichen der Endschließstellung der Formvorrichtung (1) geschlossen und mit zu plastifizierendem und schäumbarem thermo­ plastischem Kunststoff (10) gefüllt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Kavität (2) der Formvorrichtung (1) bis zum Erreichen der Endschließstellung der Formvorrichtung (1) verringert wird und daß dabei der zu plastifizierende Kunststoff (10) homogen verteilt und vorverdichtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erreichen der Endschließstellung der Formvorrichtung (1) der Kunststoff (10) plastifiziert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der zu plastifizierende Kunststoff (10) in Form von Schaumpartikeln vorliegt.
5. Formvorrichtung zum Herstellen von Formteilen aus thermoplastischem und schäumbarem Kunststoff, insbesondere für die Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Volumen der Kavität (2) der geschlossenen Formvorrichtung (1) bis zum Erreichen der Endschließstellung der Formvorrichtung (1) verringert.
6. Formvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich einer Formhälfte (3) der Kavität der Formvorrichtung (1) ein diesen ringähnlich umschließender Schieber (6) ist.
7. Formvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (6) in der Richtung des Öffnungs- und Schließvorganges der Formvorrichtung (1) beweglich ist.
8. Formvorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (6) nach dem Schließen der Formvorrichtung (1), bis zum Erreichen von deren Endschließstellung, eine der Schließrichtung entgegengesetzte Bewegung vollzieht und dadurch das Volumen der Kavität (2) verringert.
9. Formvorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die der Trennebene der Formvorrichtung (1) zugewandte Fläche (7) des Schiebers (6) abgestuft ist.
10. Formvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die abgestufte Fläche (7) des Schiebers (6) in der geschlossenen Formvorrichtung (1) das Profil (5) form- und kraftschlüssig arretiert.
11. Formvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich einer Formhälfte (4) der Kavität der Formvorrichtung (1) durch ein Profil (5), aus einem gummielastischen und antiadhäsiven Werkstoff, gebildet ist.
12. Formvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (5) in den Randbereich einer Formhälfte (4) der Kavität der Formvorrichtung (1) form­ schlüssig eingeknüpft ist.
13. Formvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (5) im Bereich der Trennebene der Kavität (2) in die Kavität hineinragt.
14. Formvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (5) im Bereich der Trennebene der Kavität (2) für das hergestellte Formteil (8) form- und konturgebend ist.
15. Formvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (5) am Formteil (8) zur Ausformung einer umlaufenden, nutartigen Ver­ tiefung (9) im Bereich der Trennebene führt.
16. Formvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Formhälfte (4) der Formvorrichtung (1) gegenüber der anderen Formhälfte bedingt beweglich gelagert ist und von dieser geführt und arretiert ist.
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