DE19916023A1

DE19916023A1 - Preßwerkzeug zur Herstellung von mit einer Folie bedeckten Formteilen

Info

Publication number: DE19916023A1
Application number: DE19916023A
Authority: DE
Inventors: David Charles Knisely; Dale Paul Moore; Zinovij Chemysk
Original assignee: Ford Motor Co
Current assignee: Ford Motor Co
Priority date: 1998-04-13
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 1999-10-14
Anticipated expiration: 2019-04-10
Also published as: GB9907072D0; DE19916023C2; US6207090B1; GB2336560B; GB2336560A

Abstract

Ein Preßwerkzeug zur Herstellung von mit einer flexiblen Folie bedeckten Formteilen durch ein Preßspritzen eines plastifizierten Kunststoffes als Hinterfütterung der Folie ist für eine randseitige Abdichtung der Preßflächen (12, 14) von zwei relativ zueinander beweglichen Werkzeugteilen mit einer Schneidfläche (22) an der einen Preßfläche (14) versehen, um im Zusammenwirken mit einer an der anderen Preßfläche (12) vorgesehenen Anlagefläche (18) für einen Abfallrand der Folie (16) beim Schließen des Werkzeuges eine Abreißnaht für den Abfallrand auszubilden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Preßwerkzeug zur Her stellung von mit einer flexiblen Folie bedeckten Formteilen durch ein Preßspritzen eines plastifizierten Kunststoffes als Hinterfütterung der Folie.

Das Preßspritzen zur Herstellung von Formteilen, die mit einer flexiblen Folie bedeckt sein sollen, wird herkömmlich mit Formpressen durchgeführt, bei denen das Preßwerkzeug für eine Warmformung der Formteile unter Verwendung einer Folie ausgebildet ist, die mit einer an die Formteile angepassten vorgeformten Ausbildung vor dem eigentlichen Preßspritzen des Kunststoffes in das dann noch geöffnete Werkzeug eingelegt wird. Da bei einer automatisierten Herstellung solcher Form teile das Einlegen der vorgeformten Folien in das geöffnete Werkzeug und das Entfernen der fertigen Formteile aus dem Werkzeug nach dem Abschluß des Preßspritzens des Kunststoffes durch eine Bedienungsperson der Formpresse nicht durchführbar ist, ist es dabei generell erforderlich, daß die fertigen Formteile noch besonders zugerichtet bzw. beschnitten werden mussen, um für die Folie ein ordentliches kantenseitiges Aus sehen zu erhalten.

Aus der US-PS 5 599 608 ist ein Verfahren zur Herstellung solcher Formteile bekannt, bei welchem die Folie zuerst durch ein Warmformen mit einer solchen Ausbildung vorgeformt wird, daß der Folienrand mit einem nach innen umgelegten Bereich ausgebildet ist. Die Folie wird dann auf das Fertigmaß zuge schnitten, bevor sie in ein Preßwerkzeug eingelegt wird, das eine zum Preßspritzen eines plastifizierten Kunststoffes als Hinterfütterung der Folie geeignete Ausbildung ausweist, wobei ein Kernteil des Werkzeuges den zugeschnittenen Randbereich der Folie erfaßt, um innerhalb des Werkzeuges ein Umfalten zu erreichen. Beim Schließen des Werkzeuges und dem anschließen den Preßspritzen des Kunststoffes über ein in dem Hohlraum des Werkzeuges mündendes Spritzloch wird dann als Folge der bei der Formgebung vorherrschenden Kräfte der umgefaltete Randbereich der Folie gegen die Wand des Hohlraume angelegt, damit so an dem Formteil auch eine kantenseitige Abdeckung mit der Folie erhalten wird. Nachteilig bei diesem Verfahren ist der größere Fertigungsaufwand für die Bereitstellung der vorgeformten Folie sowie eine häufig unzureichende kantenseitige Abdeckung der fertigen Formteile mit der Folie, weil es während des Preß spritzens zu Verschiebungen der Folie in dem Hohlraum des Preßwerkzeuges kommen kann. Die Formteile müssen daher auch bei diesem Verfahren noch zugerichtet werden, um randseitig ein ordentliches Ausssehen zu erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Preßwerkzeug zur Herstellung von mit einer flexiblen Folie bedeckten Form teilen der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit welchem die fertigen Formteile ohne das Erfordernis für ein zusätz liches Beschneiden bzw. Zurichten der Formteilränder zur Ver fügung gestellt werden können.

Diese Aufgabe wird mit einem Preßwerkzeug gelöst, welches erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 ausgebildet ist.

Bei einer Herstellung von Formteilen mit dem erfindungsge mäßen Preßwerkzeug wird somit an einem Abfallrand der vorge formten Folie eine Abreißnaht erhalten, die bevorzugt durch die Schneidfläche der einen Preßfläche mit einer Perforation ausgebildet wird. Bei den fertigen Formteilen kann daher der Abfallrand der Folie äußerst einfach und schnell ab gerissen werden, wobei eine saubere Nahtstelle zurückbleibt, da die Perforationen der Abreißnaht der Folie mit dem Kunst stoff ausgefüllt sind, der die Hinterfütterung der Folie ergibt.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildungen des er findungsgemäßen Preßwerkzeuges sind mit den Merkinalen der weiteren Ansprüche angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine geschnittene Teilansicht der beiden Werkzeug teile eines Preßwerkzeuges gemäß der Erfindung in der geöffneten Position,

Fig. 2 eine entsprechende Ansicht der beiden Werkzeugteile in der geschlossenen Position des Werkzeuges und nach dem Abschluß des Preßspritzens eines Kunststoffes als Hinterfütterung einer zwischen die beiden Werkzeugteile eingelegten Folie,

Fig. 3 eine Schnittansicht des Preßwerkzeuges nach der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines fertigen Formteils nach dem Entfernen aus dem Preßwerkzeug,

Fig. 5 eine Teilansicht nach der Linie 5-5 in Fig. 4 zur Darstellung des Abreißens eines Abfallrandes von der Folie entlang einer mit dem Werkzeug ausge bildeten Abreißnaht,

Fig. 6 eine geschnittene Teilansicht einer alterantiven Ausführungsform des erfindungsgemäßen Preßwerkzeuges und

Fig. 7 eine geschnittene Teilansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Preßwerkzeuges.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 1 bis 3 ist ein zur Benut zung in einem Preßspritzverfahren eines plastifizierten Kunst stoffes vorgesehenes Preßwerkzeug 10 mit zwei gegeneinander beweglichen Werkzeugteilen ausgebildet, welche eine erste Preßfläche 12 und eine zweite Preßfläche 14 ergeben. Diese Preßflächen bilden bei geschlossenem Werkzeug einen Hohl raum 20 aus, der bestimmend ist für die fertige Form der Form teile 26, die mit einer Abdeckung durch eine flexible Folie 16 mit einem solchen Preßwerkzeug aus einem Kunststoff hergestellt wird, der im geschmolzenen Zustand über ein Spritzloch 28 des einen Werkzeugteils in den Hohlraum 20 des geschlossenen Werk zeuges zugeführt wird.

Die zur Abdeckung der Formteile vorgesehene Folie 16 kann beispielsweise ein Dünnfilm der Marke Avloy, hergestellt von der Firma Avery Dennison, oder der Marke TSF, hergestellt von der Firma 3M/Rexam, sein, oder es kann sich dabei um eine dickere Folie aus Polyvinylchlorid oder thermoplastischem Urethan handeln. Auch andere Materialien können für diese Folie verwendet sein, wobei nur wesentlich ist, daß mit dieser Folie auch ein Abfallrand 32 zur Verfügung steht, der über den Hohlraum 20 des geschlossenen Werkzeuges nach außen vorsteht.

Mit diesem Abfallrand 32 der Folie 16 wird eine randseitige Abdichtung des Hohlraumes 20 respektive der beiden Preßflä chen 12 und 14 erhalten, und zwar speziell durch das Zusam menwirken einer zur Anlage an dem Abfallrand 32 vorgesehenen Anlagefläche 18 der einen Preßfläche 12 mit einer Schneid fläche 22, die an einem Schulterbereich der zweiten Preß fläche 14 vorgesehen ist. Diese Schneidfläche 22 ist mit einer Vielzahl von erhabenen Schneidzähnen 24 ausgebildet, welche die Ausbildung einer perforierten Abreißnaht 34 in der Folie 16 ermöglichen. Bei einer Dicke der Folie von etwa 0.254 bis 1.016 mm kann die Schneidfläche 22 eine Breite von etwa 0,5 bis 1.0 mm haben, wobei diese Breite übereinstimmt mit der Breite der Schneidzähne 24, mit welchen die Perfo rationen der Abreißnaht 34 ausgebildet werden.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 4 und 5 können daher mit dem vorbeschriebenen Preßwerkzeug Formteile 26 hergestellt werden, mit welchen eine Folie 16 hinterfüttet ist, die an einer perforierten Abreißnaht 34 mit einem Abfallrand 32 versehen ist. Der Abfallrand kann daher längs dieser Abreiß naht 34 von der Folie 16 abgerissen werden, so daß nach dem Abreißen dieses Abfallrandes ein Formteil 30 vorliegt, bei welchem die mit der Abreißnaht ausgebildete Kante 38 eine mit dem Kunststoff des Formteils zugerichtete Erscheinungs form aufweist, ohne daß es erforderlich geworden wäre, diese Kante erst mit einem besonderen Zuschnitt des Formteils 30 zu erhalten. Weil der Abfallrand 32 erst nach dem Entfernen des Formteils aus dem Preßwerkzeug abgerissen wird, ist damit im übrigen sichergestellt, daß das Werkzeug nicht mit Preß abfällen verschmutzt wird, so daß ein kontinuierliches Arbeiten mit dem Werkzeug möglich ist.

In Fig. 6 ist für eine zweckmäßige Ausbildung des erfindungs gemäßen Preßwerkzeuges noch gezeigt, daß die Schneidfläche 44 auch an einem Messerteil 42 ausgebildet sein kann, der an dem zugeordneten Werkzeugteil beweglich angeordnet ist, so daß die Schneidfläche 44 für die Ausbildung der Perforationen einer Abreißnaht in einen ausgesparten Bereich 40 vorgeschoben werden kann, der an einem zugehörigen Ort in dem anderen Werkzeugteil ausgebildet ist. Eine solche Aussparung kann auch bei dem vorbeschriebenen Preßwerkzeug für die eine Preßfläche 12 vor gesehen sein, in welche dann die Schneidfläche 22 der zweiten Preßfläche 14 bei geschlossenem Werkzeug vorstehen würde.

Die Schneidfläche kann auch die in Fig. 7 gezeigte Ausbildung einer Schneidkante 46 erhalten, um auch hier im Zusammenwirken mit einem ausgesparten Bereich 40 eine korrespondierende Ab reißnaht beim Schließen des Werkzeuges an der Folie 16 aus zubilden. In Fig. 7 ist daneben noch gezeigt, daß an einem Schulterbereich 50 des einen Werkzeugteils, der zur Auflage des Abfallrandes der Folie 16 vorgesehen ist, noch ein Hal tedorn 48 angeordnet ist, der eine Fixierung des Abfall randes an dem Werkzeug erlaubt und damit sicherstellt, daß eine saubere Ausbildung der Abreißnaht in der Folie 16 beim Schließen des Werkzeuges stattfindet.

Die alternativen Ausbildungen des Preßwerkzeuges gemäß den Darstellungen in den Fig. 6 und 7 sind besonders geeignet für eine Verwendung des Werkzeuges für Folien mit unter schiedlichen Dicken. Die Schneidfläche kann bei allen Aus führungsformen auch eine abweichende Ausbildung erhalten, wobei es in Abhängigkeit von der Formgebung der Formteile auch denkbar ist, daß die Schneidfläche nur für einen mit einem Abfallrand örtlich begrenzten Umfangsbereich vorgesehen ist, wenn für einen damit eingegrenzten Bereich der Formteile ein besonders ordentliches Aussehen erwünscht ist.

Claims

1. Preßwerkzeug zur Herstellung von mit einer flexiblen Folie bedeckten Formteilen durch ein Preßspritzen eines plastifizierten Kunststoffes als Hinterfütterung der Folie, mit zwei relativ zueinander beweglichen Werkzeug teilen, die im geschlossenen Zustand einen die Form der Formteile bestimmenden Hohlraum begrenzen, in welchen ein Spritzloch für den Kunststoff mündet, wobei der mit zusammenwirkenden und randseitig nach außen abgedichteten Preßflächen der beiden Werkzeugteile ausgebildete Hohlraum auch zur Aufnahme der Folie bemessen ist, die mit einer an die Formteile angepassten vorgeformten Ausbildung vor dem Preßspritzen des Kunststoffes in das dann noch geöffnete Werkzeug eingelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die randseitige Abdichtung der Preßflächen (12, 14) der beiden Werkzeugteile im Zu sammenwirken eines an einer Anlagefläche (18) der einen Preßfläche (12) anliegenden Abfallrandes (32) der in das Werkzeug (10) eingelegten Folie (16) mit einer für die zweite Preßfläche (14) vorgesehenen Schneidfläche (22, 44, 46) erhalten ist, mit welcher beim Schließen des Werkzeuges (10) eine Abreißnaht (34) für den Abfallrand (32) der Folie (16) ausgebildet wird.

2. Preßwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidfläche (22, 44, 46) an einem Schulterbereich (50) der zweiten Preßflächen (14) ausgebildet ist, an welchem der Abfallrand (32) einer in das Werkzeug (10) eingelegten Folie (16) anliegt.

3. Preßwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Preßfläche (12) im Bereich der Schneidfläche (22, 44, 46) der zweiten Preßfläche (14) mit einem ausgesparten Bereich (40) versehen ist.

4 Preßwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidfläche (22, 44, 46) der zweiten Preßfläche (14) bei geschlossenem Werkzeug (10) in den ausgesparten Bereich (40) der einen Preßfläche (12) vorsteht.

5. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Schneidfläche (46) der zweiten Preßfläche (14) wenigstens ein zur Fixierung des Abfallrandes (32) der in das Werkzeug (10) eingelegten Folie (16) vorgesehener Haltedorn (48) angeordnet ist.

6. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidfläche (22, 44, 46) an einem relativ zu einem feststehenden Werkzeugteil beweglichen Teil des Werkzeuges (10) ausgebildet ist.

7. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Schneidfläche (22, 44, 46) eine perforierte Abreißnaht (34) für den Abfallrand (32) der Folie (16) ausgebildet wird.

8. Preßwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidfläche (22) mit einer gezahnten Schneidkante ausgebildet ist, die eine Vielzahl von erhabenen Schneidzähnen (24) aufweist, mit welchen die Perforation der Abreißnaht (34) beim Schließen des Werkzeuges (10) ausgebildet wird.

9. Preßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidfläche (44) eine zu der zweiten Preßfläche (14) relativ bewegliche Anord nung an dem zugeordneten Teil des Werkzeuges (10) aufweist.