DE19818392C1 - Verfahren zum Überziehen von Trägerteilen mit einem Dekorteil auf deren Sichtseite, insbesondere für die Innenverkleidung von Fahrzeugen - Google Patents

Abstract

Zum festsitzenden Überziehen eines Trägerteils mit einem Dekorteil werden zwei Verfahren beschrieben. Im ersteren Falle wird unter Verwendung einer Spritzgießmaschine eine Thermoplastschmelze unter hohem Druck in ein innerhalb ihres geschlossenen Formwerkzeuges vorgesehenes Druckkissen eingespritzt, wobei nach erfolgter Paarung von Trägerteil und Dekorteil das Druckkissen geöffnet und die zumindest weitgehend abgebundene Spritzgießmasse aus diesem entnommen und regranuliert wird. Im letzteren Falle wird derart verfahren, daß zunächst das Trägerteil in einem Formwerkzeug einer Spritzgießmaschine aus Kunststoff gespritzt wird. Anschließend wird nach dem Öffnen des Formwerkzeuges auf das in diesem verbleibende Trägerteil der Zuschnitt des Dekorteils aufgelegt und in das Formwerkzeug gegenüber dem Zuschnitt ein Gummikissen eingebracht. Schließlich wird bei einem Werkzeugschließhub der Zuschnitt durch das sich dabei an diesen anlegende Gummikissen umgeformt und als Dekorteil formschlüssig mit dem Trägerteil verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Überziehen von Trägertei­ len mit einem Dekorteil auf deren Sichtseite, insbesondere für die Innenverkleidung von Fahrzeugen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs der Ansprüche 1 bzw. 2.

Es ist bekannt, für das Verformen von Blechplatinen das sog. Fluid-Formverfahren anzuwenden, bei dem durch eine mit Druck­ flüssigkeit beaufschlagte, elastische Membran eine Blechplatine in die formgebende Matritze gepreßt wird (vgl. Spur, Stöfferle: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 2/3, Hauser-Verlag, Mün­ chen, S. 1236-1238).

Es ist weiter bekannt, eine druckbeaufschlagte Membran zu ver­ wenden, um Trägerteile auf ihrer Sichtseite mit einem Dekorteil zu überziehen (DE 44 24 054 A1).

Bei diesem Verfahren wird, analog zu den im Oberbegriff der An­ sprüche 1 bzw. 2 erläuterten Verfahren, ein ebener, forment­ sprechend beschnittener Zuschnitt des Dekorteils auf das Trä­ gerteil aufgelegt und über eine elastische Membran eines mit Druckmedium, nämlich Druckluft, gefüllten Druckkissens ein Druck auf die Oberseite des Zuschnitts ausgeübt. Hierbei wird der Zuschnitt unter plastischer Verformung als Dekorteil formschlüssig an das Trägerteil angelegt.

Dieses bekannte Verfahren ist nur mit einer teueren Spezialpresse durchführbar und ist vornehmlich dazu geeignet, eine ebene Fläche eines Trägerteiles mit einer Dekortafel zu kaschieren.

Handelt es sich hingegen bspw. um Formteile für die Innenverkleidung von Fahrzeugen, die bspw. aus einem mit einem dekorierten Al-Blech überzogenen Trägerteil bestehen sollen, so ist es üblich, sowohl das Trägerteil als auch das Dekorteil voneinander getrennt herzustellen, wobei das Letzere hierzu zum Teil in mehreren Ziehstufen umgeformt werden muß. Danach ist das Dekorteil auf das Trägerteil aufzusetzen und randseitig bereichsweise umzubiegen, so daß formschlüssige Verbindungen zum Trägerteil entstehen. Der Fertigungsaufwand ist somit erheblich und entsprechend kostenintensiv.

Außerdem ist aus der DE AS 10 14 400 und der DE 41 17 376 A1 ist bekannt, ein Trägerteil mit einem Zuschnitt mittels Druck zu verbinden. Aus der DE 41 31 578 A1 ist bekannt, dass ein Trägerteil gespritzt, der Zuschnitt nach dem Öffnen der Form eingelegt und dann die Teile mittels Druck verbunden werden. Aus der DE-OS 17 29 168 ist es bekannt, eine Metall-Folie durch Spritzdruck in der Form zu verformen.

Hier setzt nun die Erfindung ein. Es liegt ihr die Aufgabe zugrunde aufzuzeigen, wie sich Formteile dieses Aufbaus ohne hierfür spezielle Pressen konzipieren zu müssen, derart fertigen lassen, daß sowohl auf die Fertigstellung des Dekorteils unabhängig vom Trägerteil als auch auf dessen gesonderte Montage auf das Trägerteil verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verfahrensmerkmale der Ansprüche 1 bzw. 2 gelöst.

Beiden Verfahren ist gemeinsam, daß anstelle einer Presse das Formwerkzeug einer handelsüblichen Spritzgießmaschine genügt, um sowohl die Verformung eines Blechzuschnittes als auch die formschlüssige, sichere Befestigung des dadurch gebildeten Dekorteils auf den Trägerteil in einem Arbeitsgang schnell sowie sicher und dementsprechen preiswert zu bewerkstelligen. Dabei werden schnelle Taktzeiten ermöglicht, da mit sehr hohen Drücken gearbeitet werden kann, ohne daß die Arbeitssicherheit beeinträchtigt ist.

Mit den vorgeschlagenen Verfahren ist es ebenso möglich, Mu­ sterteile, welche zur Entscheidung von Dekoren benötigt werden, sowie Klein- und Großserien schnell und kostengünstig herzu­ stellen, wobei das Trägerteil auch ein bspw. aus Kunstharz gefertigtes Modell sein kann. Derartige Modelle lassen sich dann mit einem Dekorteil überziehen, ohne daß hierfür ein ent­ sprechendes Werkzeug hergestellt werden muß.

Bei dem in Anspruch 1 definierten Verfahren wird hierzu im Formwerkzeug einer Spritzgießmaschine eine Thermoplastschmelze unter hohem Druck in ein Druckkissen eingespritzt, wodurch über dessen elastische Membran der Zuschnitt über den in das Form­ werkzeug auswerferseitig beispielsweise eingesetzten Trägerteil plastisch verformt und an diesem angeschmiegt wird.

Die lösesichere Verbindung von Trägerteil und Dekorteil kommt hierbei dadurch zustande, daß am Dekorteil hierfür zumindest bereichsweise vorgesehene Randbereiche durch einen Teil der druckbeaufschlagten Membran des Druckkissens um den Rand des Trägerteils formschlüssig herumgelegt werden.

Was das Verfahren gemäß Anspruch 2 betrifft, so bietet dasselbe neben den bereits oben erwähnten, durch die beiden Verfahren gemeinsam erzielbaren Vorteilen den Vorzug, daß das Trägerteil, bevor es mit einem Dekorteil festhaftend überdeckt wird, in dem dafür vorgesehenen Formwerkzeug einer Spritzgießmaschine zuvor gespritzt werden kann.

Es kann somit darauf verzichtet werden, zur Paarung von Dekor­ teil und Trägerteil Letzteres in das Formwerkzeug speziell ein­ bringen zu müssen.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß es bereits bekannt ist, mit Hilfe eines Gummikissens auf ein Trägerteil eine Kaschie­ rung festhaftend aufzubringen, indem bspw. ein auf ein Metall­ profil aufgestecktes, aus einer Metall- oder Kunststofffolie vorgeformtes Dekorteil durch Eindrücken des Metallprofils in das Gummikissen mit seinen Randteilen formschlüssig um die Profilränder des Metallprofils herumgelegt werden.

Die zur Durchführung der auf diese Weise zu bewerkstelligenden Kaschierung vorgesehene Vorrichtung ermöglicht es aber nicht, in der Vorrichtung zugleich auch das Metallprofil zu formen (DE 44 13 834 C1).

Zur Durchführung des in Anspruch 1 definierten Verfahrens eig­ net sich vorteilhaft eine Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 3, wobei technisch günstige Ausgestaltungen ihres Formwerkzeuges Gegenstand der Ansprüche 4 und 5 sind.

Eine Ausgestaltung des Formwerkzeuges gemäß Anspruch 4 ermög­ licht es, analog zum Verfahren gemäß Anspruch 2, dasselbe zu­ gleich auch zum Spritzen des Trägerteils bzw. eines mit einem Dekorteil zu kombinierenden Modells zu verwenden.

Eine Ausgestaltung des Formwerkzeuges gemäß Anspruch 5 erlaubt es, dasselbe für das Kombinieren verschieden gestalteter Trä­ gerteile oder von Modellen derselben, mit einem Dekorteil kurz­ fristig umrüsten zu können.

Zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 eignet sich vorteilhaft eine Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 6, wobei sich das Umrüsten des Formwerkzeuges für das Aufbringen eines Dekorteils auf das zuvor darin durch Spritzgießen erzeugte Trägerteil bzw. Modell in vorteilhafter Weise nach Anspruch 7, bewerkstelligen läßt.

In der Zeichnung sind, schematisiert, Ausführungsbeispiele von Formwerkzeugen von Spritzgießmaschinen zur Durchführung jeweils eines der beiden Verfahren dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch das Formwerkzeug einer Spritz­ gußmaschine für die Verfahrensweise gemäß Anspruch 1, wobei die linke Werkzeughälfte in geschlossenem Zu­ stand ohne Druckbeaufschlagung seiner Membran und die rechte Werkzeughälfte unter Druckbeaufschlagung der Membran dargestellt ist;

Fig. 2 einen Schnitt durch das zur Durchführung des Verfah­ rens gemäß Anspruch 2 dienende Formwerkzeug einer Spritzgußmaschine, wobei dessen beide Formhälften in der Endstellung nach erfolgtem Schließhub zum Auffor­ men eines Blechzuschnittes als Dekorteil dargestellt sind.

Das in Fig. 1 gezeigte Formwerkzeug 10 ist derart umgerüstet, daß unter Anwendung von mit hohem Druck eingespritztem, plasti­ fiziertem, thermoplastischem Kunststoff 12 im Formwerkzeug ein Druckkissen 14 aktiviert wird, mit dessen Hilfe ein Blechzu­ schnitt 16 formschlüssig an die Sichtseite eines Trägerteils 18 oder eines Modells desselben lösesicher anschmiegbar ist.

Das Druckkissen 14 ist durch eine in der angußseitigen Form­ hälfte 20 vorgesehene, napfartige Vertiefung 22 sowie durch eine diese abdeckende, elastische, vorzugsweise aus Gummi be­ stehende Membran 24 in verhältnismäßig großer Dicke gebildet, die bei geöffnetem Formwerkzeug 10 lose zwischen beide Form­ hälften 20 und 26 derart einlegbar ist, daß sie mit ihrem Rand­ teil 28 ebene Stirnflächen 30 bzw. 32 von zu jeweils einer der Formhälften 20 bzw. 26 gehörenden Aufnahmerahmen 34, 36 über­ deckt.

Im Aufnahmerahmen 34 der, gemäß Fig. 1, unteren Formhälfte 26 ist ein Formeinsatz 38 zur Aufnahme des in das Formwerkzeug 10 zum Überziehen mit einem Dekorteil einzulegenden Trägerteils 18 eingebaut. In den Aufnahmerahmen 36 der oberen Formhälfte ist eine von einer am Spritzkopf der Spritzgießmaschine angeschlos­ senen Angußbuchse 40 durchsetzte, den Boden der Vertiefung 22 bildenden Platte 42 eingebaut.

Zum Aufformen eines Dekorteils auf das Trägerteil 18 ist bei geöffnetem Formwerkzeug 10 und diesem entnommener Gummimembran 24 das Trägerteil 18 auf den Formeinsatz 38 der Formhälfte 26 formschlüssig aufzulegen. Anschließend ist auf diesen der zu einem Dekorteil 16' umzuformende Blechzuschnitt 16 lagedefi­ niert abzulegen.

Danach ist die Gummimembran 24, wie erläutert, zwischen die beiden Aufnahmerahmen 34 und 36 einzulegen, durch einen Schließhub das Formwerkzeug 10 zu schließen und in den zwischen Gummimembran 24 und Platte 42 vorhandenen Zwischenraum 22 unter hohem Druck in der Spritzgießmaschine vorbereitete Thermoplast­ schmelze 12 einzuspritzen. Dabei ist aufgrund der zwischen den beiden Formhälften 20 und 26 eingespannten Membran 24 ein ab­ solut dichter Verschluß des die Thermoplastschmelze 12 aufneh­ menden Raumes 22 gewährleistet.

Die als Druckmedium wirkende Thermoplastschmelze 12 verdrängt die Gummimembran 12 in Richtung auf den Formeinsatz 38, wobei der Blechzuschnitt 16 auf die Sichtseite des Trägerteils 18 oder auf ein Modell desselben als Dekorteil formschlüssig und lösesicher aufgebracht wird.

Im Aufnahmerahmen 34 kann der Formeinsatz 38 gegen eine Matrize austauschbar und in den Aufnahmerahmen 36, anstelle der Platte 42, eine Patrize einbaubar sein, so daß sich zunächst bei aus dem Formwerkzeug 10 entnommener Gummimembran 24 das Trägerteil 18, bzw. ein Modell desselben, als Kunststofformteil spritz­ gießen läßt.

Ist auf die erläuterte Weise ein aus Trägerteil und Dekorteil bestehendes Formteil hergestellt, wird die Membran 24 aus dem Formwerkzeug entfernt und die zwischenzeitlich zumindest teil­ weise abgebundene Thermoplastschmelze 12 entnommen und zur Wie­ derverwendung regranuliert.

Fig. 2 zeigt ein Formwerkzeug 44, in welchem mittels einer in der unteren Formhälfte 46 vorgesehenen Matrize 48 und einer in der oberen Formhälfte 50 vorgesehenen Patrize (nicht darge­ stellt) ein Trägerteil 52 oder ein Modell desselben aus thermo­ plastischem Kunststoff gespritzt worden ist. Auf dieses Träger­ teil 52 bzw. Modell soll ein Dekorteil formschlüssig und fest haftend aufgebracht werden. Hierzu wurde nach dem Spritzgießen die Patrize aus der oberen Formhälfte 50 ausgebaut und an ihre Stelle ein Gummikissen 56 mit entsprechender Shorehärte von vorzugsweise ungefähr 70 bis 90 Shore A eingebaut. Desweiteren wurde auf das Trägerteil 52 bzw. Modell ein ebener Blechzu­ schnitt 54 aufgelegt.

Die Höhe des Gummikissens 56 ist derart gewählt, daß sich im Verlauf des Werkzeugschließhubes dasselbe auf dem später das Dekorteil bildenden Blechzuschnitt 54 unter ständig zunehmendem Druck abstützt, wobei unter der Wirkung dieser Hochdruckumfor­ mung der Blechzuschnitt 54 auf die Sichtseite des Trägerteils 52 bzw. Modells lösesicher aufgeformt wird. Hierbei wird das Material des Blechzuschnittes, aufgrund seiner Deformation durch das Gummikissen 56, auch in mögliche Hinterschneidungen des Trägerteils hineingedrängt bzw. um Kanten desselben herum­ gelegt.

Zur Umstellung des Formwerkzeuges 44 von Spritzgießen auf Auf­ formen eines Dekorteils ist das Gummikissen 56 vorteilhaft durch eine Linear- oder Schwenkbewegung in die angußseitige Formhälfte 50 einzubringen bzw. aus dieser wieder zu entfernen. Auf die Darstellung der hierzu notwendigen Mittel wurde der Einfachheit halber verzichtet.

Claims (7)

1. Verfahren zum Überziehen von Trägerteilen mit einem De­ korteil auf deren Sichtseite, insb. für die Innenverklei­ dung von Fahrzeugen, bei dem ein Trägerteil (18), mit der Sichtseite nach oben, auf ein Aufnahmeteil (38) aufgelegt, ein ebener, formentsprechend beschnittener Zuschnitt (16) des Dekorteils, in definierter Lage auf das Trägerteil (18) abgelegt und über eine elastische Membran (24) eines mit einem unter Druck stehenden Wirkmedium (12) gefüllten Druckkissens (14) ein Druck auf die Oberseite des Zu­ schnittes (16) ausgeübt wird, derart, daß der Zuschnitt (16) unter plastischer Verformung als Dekorteil form­ schlüssig an das Trägerteil (18) angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Wirkmedium eine Thermoplast­ schmelze (12) unter hohem Druck in das innerhalb eines Formwerkzeuges (10) einer Spritzgießmaschine vorgesehene Druckkissen (14) eingespritzt wird und daß nach erfolgter, lösesicherer Paarung von Trägerteil (18) und Dekorteil (16) das Druckkissen (14) geöffnet und die zumindest weitgehend abgebundene Spritzgießmasse (12) aus diesem entnommen und regranuliert wird.

2. Verfahren zum Überziehen von Trägerteilen mit einem De­ korteil auf deren Sichtseite, insb. für die Innenverklei­ dung von Fahrzeugen, bei dem ein Trägerteil (52), mit der Sichtseite nach oben, auf ein Aufnahmeteil (48) aufgelegt, zur Bildung des Dekorteils ein ebener, formentsprechend beschnittener Zuschnitt (54) in definierter Lage auf das Trägerteil (52) abgelegt und über ein elastisches Element (56) ein Druck auf die Oberseite des Zuschnittes (54) aus­ geübt wird, derart, daß der Zuschnitt (54) unter plasti­ scher Verformung formschlüssig an das Trägerteil (52) an­ gelegt und mit diesem verbunden wird, dadurch gekennzeich­ net, daß das Trägerteil (52) in einem Formwerkzeug (44) einer Spritzgießmaschine aus Kunststoff gespritzt wird, daß nach Öffnen des Formwerkzeuges (44) auf das in diesem verbleibende Trägerteil (52) der Zuschnitt (54) des Dekor­ teils aufgelegt und in das Formwerkzeug (44), gegenüber dem Zuschnitt (54) ein Gummikissen (56) eingebracht wird und daß schließlich im Verlaufe eines Werkzeugschließhubes der Zuschnitt (54) durch das Gummikissen (56) umgeformt und als Dekorteil formschlüssig an das Trägerteil (52) an­ gelegt und mit diesem lösesicher verbunden wird.

3. Spritzmaschine, mit einem zwei Formhälften (20, 26) auf­ weisenden Formwerkzeug (10), zur Durchführung des Verfah­ rens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der angußseitigen Formhälfte (20) zur Bildung eines die Ther­ moplastschmelze (12) aufnehmenden Druckkissens (14) eine zur anderen, das Trägerteil (18) und den Zuschnitt (16) aufnehmenden Formhälfte (26) hin offene, Vertiefung (22) vorgesehen ist, deren offene Seite durch eine in der Werk­ zeugtrennebene zwischen die beiden Formhälften (20,26) einbringbare Gummimembran (24) verschließbar ist, und daß beim Schließen des Formwerkzeuges (10) die Gummimembran (24) randseitig zwischen beiden Formhälften (20,26) ab­ dichtend einspannbar und nach erfolgtem Werkzeugschließhub durch die unter hohem Druck in die Vertiefung (22) einge­ spritzte Thermoplastschmelze (12) an den Zuschnitt (16) formschlüssig anlegbar ist.

4. Spritzgießmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Bildung der Vertiefung (22) in der das Druck­ kissen (14) aufweisenden Formhälfte (20) ein gegen eine Patrize auswechselbarer Formeinsatz (42) einbaubar ist.

5. Spritzgießmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die dem Druckkissen (14) gegenüberliegen­ de Formhälfte (26) zum Positionieren des Trägerteils (18) und zum gegenseitigen Fixieren von Trägerteil (18) und Zu­ schnitt (16) im Austausch gegen eine Matrize ein Formein­ satz (38) einsetzbar ist.

6. Spritzgießmaschine, mit einem zwei Formhälften (46, 50) aufweisenden Formwerkzeug (44), zur Durchführung des Ver­ fahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgtem Spritzgießen des Trägerteils (52) die Patrize des Formwerkzeuges (44) gegen ein Gummikissen (56) aus­ tauschbar ist, durch das im Verlaufe bei eines darauf fol­ genden Werkzeugschließhubes unter sich ständig erhöhendem Drucks der zuvor auf das Trägerteil (52) aufgelegte Zu­ schnitt (54) als Dekorteil, formschlüssig an das Träger­ teil lösesicher anschmiegbar ist.

7. Spritzgießmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gummikissen (56) in der die auswechselbare Patrize tragende, angußseitige Formhälfte (50), durch eine Linear- oder eine Schwenkbewegung positionierbar ist.