DE19960054A1 - Fertigungsverfahren für ein mit einem Textil, Vlies oder dergleichen kaschiertes Spritzgußteil aus Kunststoff - Google Patents

Abstract

Um die Durchlaufzeiten eines Fertigungsverfahrens und den Platzbedarf für die Fertigungsanlagen für ein mit Textil, Vlies oder dergleichen kaschiertes Spritzgußteil aus Kunststoff, insbesondere eines Innenausstattungsteils für ein KFZ, zu reduzieren, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: Aufnehmen eines Textilzuschnitts, der auf einer ersten, dem Spritzgußteil zugewandten Seite mit einer thermisch verformbaren, im abgekühlten Zustand formstabilen und elastischen Kunststoffolie beschichtet ist, Vorformen des Textilzuschnitts in eine gewünschte Außenkontur des zu fertigenden Spritzgußteils, Einlegen des vorgeformten Textilzuschnitts in das Spritzgußwerkzeug, Hinterspritzen des Textilzuschnitts mit Kunststoff und Ausschleusen des kaschierten Spritzgußteils (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Fertigungsverfahren für ein mit einem Textil, Vlies oder dergleichen kaschiertes Spritzgußteil aus Kunststoff sowie ein Textil, Vlies oder dergleichen zum Kaschieren und dauerhaften Verbinden mit einem beliebig ge­ formten Innenausstattungsteil aus Kunststoff, insbesondere für den KFZ-Bereich.

Als Textile kommen vorzugsweise Polyester- oder Mischwaren zum Einsatz, die dauerhaft als Verkleidung auf das Spritzgußteil aufgebracht werden. Üblicherweise handelt es sich bei den Waren um laminierte Textilien mit einem Vlies. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, diese laminierten Textilien zunächst zuzuschneiden und diesen Zuschnitt dann in das Spritzgießwerk­ zeug einzulegen. Um eine faltenfreie Oberfläche zu erhalten, muß das Textil innerhalb des Spritzgießwerkzeugs eingespannt gehalten werden; dies erfolgt vorzugsweise über ein pneuma­ tisch betätigtes Klammersystem. Nach dem Einspannen des Tex­ tils - einem relativ zeitaufwendigen Prozeß - wird dieses in einem Spritzgießwerkzeug mit Kunststoff hinterspritzt. Nach Abschluß des Spritzvorgangs wird das halbfertige Werkstück, wie z. B. eine Säulenverkleidung für den PKW-Bereich, ausge­ schleust und an die Beschnittaufnahme weitergeleitet. In der Beschnittaufnahme muß nunmehr das an dem Rand des Werkstücks überstehende Textil abgeschnitten werden, um das fertige Werk­ stück zu erhalten.

Die Werkstücke weisen in der Regel eine dreidimensionale Geo­ metrie auf, so daß auch der Kantenverlauf dreidimensional ist. Für den Beschnitt ist beim Stand der Technik eine artikel­ spezifische Beschnittzelle notwendig, welche den jeweiligen Kantenverlauf des Werkstücks bearbeiten kann. Die Durchlauf­ zeit des einzelnen Werkstücks hängt entscheidend von der Ar­ beitsgeschwindigkeit der Spritzgießmaschine ab, da diese in der Regel den Engpaß des Fertigungsprozesses bildet.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein gat­ tungsgemäßes Fertigungsverfahren so weiterzuentwickeln, daß die Durchlaufzeiten reduziert werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Fertigungsverfahren die folgenden Schritte aufweist:

• - Vorformen eines Textilzuschnitts, der auf einer ersten, dem Spritzgußteil zugewandten Seite mit einer thermisch verformbaren, im abgekühlten Zustand formstabilen und elastischen Kunststoffolie beschichtet ist, in eine ge­ wünschte Außenkontur des zu fertigenden Spritzgußteils,
• - Einlegen des vorgeformten Textilzuschnitts in das Spritz­ gießwerkzeug,
• - Hinterspritzen des Textilzuschnitts mit Kunststoff und
• - Ausschleusen des kaschierten Spritzgußteils.

Die Textilzuschnitte sind demnach vor Beginn des eigentlichen Spritzgußprozesses bereits in ihrer vorgefertigten Kontur bereitgestellt, die sie zur Abdeckung des fertigen Spritzguß­ teils benötigen. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist das Textil auf einer ersten, im fertigen Endprodukt innengelegenen Seite mit einem Kunststoff versehen, der thermisch verformbar ist. Der Textilzuschnitt wird im ersten Verfahrensschritt in einer entsprechenden Form tiefgezogen, um die gewünschte Au­ ßenkontur des späteren Spritzgußteils zu erhalten. Nach dem Abkühlen ist dieser Kunststoff formstabil. Gleichzeitig ist er aber noch so elastisch, daß mit dem Textil an dem Werkstück ein Umbug gefertigt werden kann.

Nach dem Abkühlen der vorgeformten Textilzuschnitte kann ein Konturbeschnitt vorgenommen werden, was mittels eines Automa­ ten, beispielsweise durch Knickarmroboter erfolgen kann. Damit kann ein dreidimensionaler Konturbeschnitt des Kantenverlaufs realisiert werden, der insbesondere bei Innenausstattungs­ teilen für den KFZ-Bereich häufig auftritt und der mit dem reinen Verfahrensschritt des Tiefziehens allein nicht reali­ sierbar ist; beim Tiefziehen ist durch das Trimmen nämlich nur ein zweidimensionaler Kantenschnitt realisierbar.

Im Anschluß an den Konturbeschnitt wird das vorgeformte Tex­ til in das Spritzgießwerkzeug eingelegt. Die Kunststoffolie ist luftundurchlässig, so dass das Textil auch von der Textil­ seite her von den in Spritzgießwerkzeugen üblicherweise einge­ setzten Unterdruckgreifern gehandelt werden kann, um dieses in das Spritzgießwerkzeug einzusetzen oder aus diesem zu entfer­ nen. Damit sind für das erfindungsgemäße Verfahren die übli­ chen Automaten oder Roboter für das Handling ohne Umrüstung einsetzbar.

In dem Spritzgießwerkzeug wird das vorgeformte Textil mit Kunststoff in bekannter Weise hinterspritzt. Beim Spritzgießen verbindet sich der eingespritzte Kunststoff unlösbar mit der bereits an dem Textil vorgesehenen Kunststoffolie.

Nach dem Spritzgießen wird das fertig kaschierte Werkstück aus dem Spritzgießwerkzeug entnommen und ausgeschleust. Es ist demnach kein weiterer Beschnitt des Werkstücks notwendig. Damit ist zunächst, da man nicht mehr von den Taktzeiten des Spritzgießwerkzeugs abhängig ist, eine kontinuierliche Ferti­ gung realisierbar. Daneben sind keine artikelspezifischen Beschnittzellen notwendig, was den für den Fertigungsprozeß erforderlichen Platzbedarf erheblich reduziert. Die Textil­ zuschnitte sind zudem einfach handhabbar, so daß eine deutlich höhere Anlagenauslastung realisierbar ist.

Vorzugsweise wird der vorgeformte Textilzuschnitt zunächst maßgerecht auf die Außenkontur des fertigen Werkstücks zugeschnitten. Dieses kann beispielsweise durch einen Be­ schnittroboter erfolgen. Damit sind die artikelspezifischen Beschnittzellen aus dem Stand der Technik hinfällig; die Be­ schnittroboter können beliebige Beschnitte durchführen.

Die Kunststoffolie ist erfindungsgemäß aus solchen Stoffen gefertigt, die sich besonders gut mit dem später einzu­ spritzenden Kunststoff verbinden. Vorzugsweise kommen thermo­ plastische Olefine oder deren Varianten oder thermoplastische Urethane zum Einsatz.

Alternativ kann die Folie auf der dem Textil zugewandten Ober­ fläche mit einem Aktivator beschichtet sein, der das Textil permanent mit dem eingespritzten Kunststoff verbindet sowie den Verbindungsprozeß vereinfacht und beschleunigt.

Die Dicke des laminierten Textils beträgt üblicherweise etwa 5 mm, die der Kunststoffolie etwa 2 mm; diese kann je nach An­ wendung auch dicker ausgestaltet sein, wenn komplizierte Kon­ turen abzubilden sind.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft veranschau­ licht und im folgenden anhand der Figuren detailliert be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht des erfindungsgemäßen Fertigungsverfahrens und

Fig. 2 ein seitliches Schnittbild des erfindungsgemäßen Tex­ tils.

In der Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Fertigungsverlauf in der Draufsicht abgebildet. Gemäß der Zeichnung besteht der Prozeß im wesentlichen aus zwei Bestandteilen, nämlich der Tiefziehanordnung 1 und der Spritzgießanordnung 2.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das bereits vor­ gefertigt angelieferte, laminierte Textil 3, das einseitig mit der Kunststoffolie versehen ist, in Bahnen angeliefert und auf der Tiefziehanordnung 1 ausgerollt. Eine Tiefziehvorrichtung, die vorzugsweise als Tiefziehautomat 4 ausgebildet ist, formt die Textilgewebe zu vorgeformten Textilzuschnitten 5 vor.

Die Textilzuschnitte 5 werden von Beschnittrobotern 6 und 7 auf ihre endgültige Außenkontur zugeschnitten, die sie auf dem fertigen Werkstück einnehmen. Die Beschnittroboter 6 und 7 sind vorliegend als Knickarmroboter ausgebildet.

Die vorgeformten und fertig zugeschnittenen Preforms werden alsdann an einen Zwischenpuffer 8 weitergeleitet. Von diesem Zwischenpuffer 8 werden die einzelnen Textilzuschnitte 5 durch einen weiteren Automaten, der wegen der erforderlichen Genau­ igkeit vorzugsweise als Linearroboter 9 ausgebildet ist, dem eigentlichen Spritzgußprozeß in der Spritzgießmaschine 10 zugeführt. Nach dem Spritzgießen werden die fertig kaschierten Werkstücke aus dem Spritzgießwerkzeug 10 durch den Knickarmro­ boter 9 ausgeschleust und an die Montage weitergegeben.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines Textilzuschnitts 5 kurz nach dem Tiefziehen. Das Tiefziehen erfolgt in einem Tiefzieh­ automaten 4, der in bekannter Weise aus einem Unterwerkzeug 4a und einem Oberwerkzeug 4b besteht. Das Oberwerkzeug ist wärme­ beaufschlagt und bewirkt beim Zusammenpressen von Unterwerk­ zeug 4a und Oberwerkzeug 4b die thermische Verformung der an dem Textilzuschnitt 5 vorgesehenen Kunststoffolie 5a.

Die Kunststoffolie 5a liegt auf dem Unterwerkzeug auf. An dem Unterwerkzeug 4a sind darüber hinaus Vakuumkanäle 4c vorgese­ hen. Der Textilzuschnitt 5 besteht aus einer auf dem Unter­ werkzeug 4a aufliegenden Kunststoffolie 5a, das unterseitig mit einem laminierten Textil mit Vlies verbunden ist.

Nach dem Vorformen weist der Textilzuschnitt 5 eine dreidimen­ sionale, schalenförmige Gestalt auf. Der ringsumlaufende flanschartige Rand 5c kann entweder im Rahmen des Konturbe­ schnitts entfernt oder zur Innenseite des fertigen Werkstücks umgebogen werden, falls ein Werkstück mit einem Umbug gefertigt werden soll.

Bezugszeichenliste

1

Tiefziehanordnung

2

Spritzgießanordnung

3

Textil

4

Tiefziehautomat

4

a Unterwerkzeug

4

b Oberwerkzeug

4

c Vakuumkanäle

5

Textilzuschnitt

5

a Kunststoffolie

5

b Textil

5

c Rand

6

Beschnittroboter

7

Beschnittroboter

8

Zwischenpuffer

9

Knickarmroboter

10

Spritzgießmaschine

Claims (6)

1. Fertigungsverfahren für ein mit Textil, Vlies oder der­ gleichen kaschiertes Spritzgußteil aus Kunststoff, ins­ besondere eines Innenausstattungsteils für ein KFZ, das die folgenden Verfahrensschritte aufweist: Vorformen eines Textilzuschnitts, der auf einer ersten, dem Spritzgußteil zugewandten Seite mit einer thermisch verformbaren, im abgekühlten Zustand formstabilen und elastischen Kunst­ stoffolie beschichtet ist, in eine gewünschte Außenkontur des zu fertigenden Spritzgußteils, Einlegen des vorgeform­ ten Textilzuschnitts in das Spritzgießwerkzeug, Hinter­ spritzen des Textilzuschnitts mit Kunststoff und Aus­ schleusen des kaschierten Spritzgußteils.

2. Fertigungsverfahren nach Anspruch 1, wobei nach dem Vor­ formen ein maßgerechter Konturbeschnitt erfolgt.

3. Fertigungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Werkstücke ausschließlich durch Automaten zwischen den einzelnen Verfahrensschritten behandelt werden.

4. Fertigungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Rand des Spritzgußteils eine beliebige, auch dreidimensional verlaufende Randkontur aufweist.

5. Textil zum Kaschieren und dauerhaften Verbinden mit einem beliebig geformten Innenausstattungsteil aus Kunststoff, insbesondere für den KFZ-Bereich, dadurch gekennzeichnet, daß das Textil einseitig mit einer Kunststoffolie (5a) verbunden ist, die thermisch verformbar und im abgekühlten Zustand formstabil und ela­ stisch ist.

6. Textil nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kunststoffolie (5a) auf der dem Textil zugewandten Oberfläche mit einem Aktivator be­ schichtet ist, der das Textil permanent mit dem zu hinter­ spritzenden Kunststoff verbindet.