-
Haltegriffe
mit einer hinterschnittenen Griffmulde sind bekannt. Derartige Haltegriffe
finden sich beispielsweise in Türverkleidungen
von Kraftfahrzeugen.
-
Diese
Haltegriffe sind dafür
vorgesehen, mit einer Hand in die durch die Griffmulde gebildete
Aussparung eingreifen zu können,
und mittels dieses Eingreifens eine Krafteinwirkung auf den Haltegriff
zu ermöglichen,
beispielsweise um eine Kraftfahrzeugtür zu schließen. Die hinterschnittene Griffmulde
des Haltegriffs ermöglicht
es, den Haltegriff im Vergleich zu einer nicht hinterschnittenen
Griffmulde besser zu umfassen, wodurch besser Kraft auf den Haltegriff ausgeübt werden
kann. Aufgrund dieser verbesserten Krafteinwirkung ist auch das
Verwenden solch eines Haltegriffes im Vergleich zu einem Haltegriff ohne
hinterschnittener Griffmulde weitaus angenehmer.
-
Bekannte
Haltegriffe mit hinterschnittener Griffmulde werden mittels eines
Spritzgussverfahrens hergestellt. Aufgrund des Hinterschnitts des Haltegriffs
ist es nicht möglich,
einen hinterschnittenen Haltegriff in einem Spritzgusswerkzeug herzustellen,
welches auf den Einsatz von Schiebern verzichtet. Ohne Schieber
wäre die
Entnahme des Haltegriffs aus dem Spritzgusswerkzeug nicht möglich.
-
Üblicherweise
werden derartige hinterschnittene Haltegriffe aus zwei Spritzgussformlingen
gebildet, welche jeweils in einem Spritzgusswerkzeug ohne Schieber
hergestellt werden, und danach miteinander verbunden werden.
-
Nachteilig
an bekannten Haltegriffen mit hinterschnittenen Griffmulden, dass,
unabhängig
davon, ob man ein Spritzgusswerkzeug mit Schiebern oder zwei oder
mehrere Spritzgusswerkzeuge verwendet, in denen Einzelkomponenten
hergestellt und dann zusammengefügt
werden, unvermeidlich ein Grat (auch die Verbindungslinie, die beim
Zusammenfügen
von beispielsweise zwei Einzelkomponenten erzeugt wird, soll vorliegend
unter den Begriff „Grat" fallen) innerhalb
der hergestellten hinterschnittenen Griffmulde verbleibt. Insbesondere
beim Eingriff in die Griffmulde macht sich solch ein Grat durch
die Berührung
entweder mit Fingerkuppen und insbesondere mit Fingernägeln unangenehm
bemerkbar.
-
Ein
Grat lässt
sich zwar prinzipiell entfernen, dies würde aber einen zusätzlichen
hohen Arbeitsaufwand erfordern, auch dadurch bedingt, dass der Grat
sich an einer unzugänglichen
Stelle innerhalb der Griffmulde befindet.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es deswegen, einen Haltegriff mit
einer hinterschnittenen Griffmulde zu schaffen, welche solch störende Unebenheiten
innerhalb der Griffmulde vermeidet.
-
Diese
Aufgabe wird durch Vorrichtungen nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
-
Erfindungsgemäß wird ein
Haltegriff mit einer von einer Wand umfassten hinterschnittenen
Griffmulde und einer die Öffnung
der Griffmulde umgebenden Umrandung geschaffen, welcher hergestellt wird
durch ein Spritzblasformverfahren mit den Schritten a) Herstellen
eines Spritzgussformlings mit einer von einer Wand umfassten Aussparung
mit einer die Öffnung
der Aussparung umgebenden Umrandung aus einem Kunststoff in einer
Kavität
eines Spritzgusswerkzeugs, b) Blasformen des Spritzgussformlings
in einer hinterschnittenen Kavität
eines Blasformwerkzeug, wobei die Griffmulde gratfrei ist.
-
Der
erfindungsgemäße Haltegriff
ist über sein
Herstellungsverfahren definiert (product by process). Aufgrund dessen,
dass, im Gegensatz zum Stand der Technik, der Haltegriff mit einem
Spritzblasformverfahren hergestellt wird, lässt sich eine Griffmulde mit
homogener Innenfläche
und ohne Unebenheiten schaffen. Die Griffmulde weist damit keine
Stellen auf, die für
eine Person, die mit ihrer Hand in die Griffmulde eingreift, störend wirken
könnten.
-
Wesentlicher
Punkt ist das Blasformen des Spritzgussformlings. In diesem Verfahren
wird die hinterschnittene Griffmulde erzeugt. Üblicherweise wird im Blasformverfahren
mittels Druck der Formling an die In nenfläche der Kavität des Blasformwerkzeuges
gepresst. Der Formling muss dabei eine gewisse Temperatur aufweisen,
um sich strecken bzw. dehnen zu können. Nach Erkalten des blasgeformten Formlings
kann das fertige Bauteil, hier der Haltegriff, aus dem Werkzeug
entnommen werden.
-
Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
-
Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Kunststoff
ein Polymerblend auf der Basis von Polycarbonat (PC) und Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) ist.
-
Im
Laufe der Entwicklung vorliegender Vorrichtung hat sich herausgestellt,
dass sich das Polymerblend PCABS besonders gut für die Herstellung des erfindungsgemäßen Haltegriffs
eignet.
-
Im
Blasformverfahren wird der Spritzgussformling auf seine endgültige Form
gestreckt. Um diese Streckung zu ermöglichen, muss der Formling eine
gewisse Dehnfähigkeit
aufweisen. Die benötigte Dehnfähigkeit
wird durch eine genügend
hohe Temperatur des Formlings erreicht.
-
Problematisch
ist (unter anderem), dass die Wand des Formlings beim Auftreffen
auf die in der Regel kalte Oberfläche der Kavität des Blasformwerkzeugs
abkühlt
und an Dehnfähigkeit
verliert. Kühlt
der Formling zu schnell ab, so erstarrt der Formling, bevor er die
endgültige
Form, d.h., die des Haltegriffs, annehmen kann.
-
Ein
weiteres Problem, mit dem gerechnet werden muss, ist, dass die Oberfläche der
Wand des Formlings, welche beim Blasformen mit der kalten Oberfläche der
Kavität
des Blasformwerkzeugs in Kontakt kommt, abkühlt, aber der innere Bereich
der Wand noch sehr warm und dehnfähig ist. Durch das „Übereinanderschieben" dieser Schichten
mit unterschiedlicher Temperatur können Inhomogenitäten, beispielsweise
Wülste,
entstehen.
-
Durch
(unter anderem) genannte Probleme ist das Verarbeitungsfenster,
in dem es möglich
ist, einen erfindungsgemäßen Haltegriff
herstzustellen, eingeschränkt.
Die durch das Verarbeitungsfenster bestimmten Parameter wie Temperatur
des Formlings, Wandstärke,
Geometrie und Temperatur der Oberfläche des Blasformwerkzeugs können nur
in bestimmten Bereichen variiert werden.
-
Entscheidend
sind insbesondere die physikalischen Eigenschaften des verwendeten
Kunststoffs.
-
Bei üblichen
im Automobilbau verwendeten Kunststoffen, wie beispielsweise Polypropylen,
hat sich in Versuchen herausgestellt, dass obiges Verarbeitungsfenster
sehr begrenzt ist. Problematisch bei Polypropylen ist unter anderem,
dass es sehr langsam seine Wärmeenergie
an die Oberfläche
der Kavität
des Blasformwerkzeugs abgibt.
-
Durch
das relativ kleine Verarbeitungsfenster ist man in der Wahl obiger
Parameter wie Wandstärke,
Größe des Hinterschnitts
usw. sehr eingeschränkt.
Der Prozess wird schnell instabil und die Ausschussrate ist hoch.
-
Dagegen
hat sich in Versuchen herausgestellt, dass ein Formling aus PCABS
ein wesentlich größeres Verarbeitungsfenster
zum Blasformen als das hier genannte Polypropylen aufweist. PCABS gibt
unter anderem die Wärme
schneller ab als wie beispielsweise oben genanntes Polypropylen,
wie Aufnahmen mit einer Wärmekamera
zeigten.
-
Aufgrund
der Verwendung von PCABS lässt sich
ein Haltegriff mit einer hinterschnittenen Griffmulde herstellen,
welche trotz geringer Wandstärke einen
genügend
großen
Hinterschnitt aufweist, und welcher aufgrund der geringen Wandstärke sehr leicht
ist.
-
Des
weiteren ist PCABS lackierfähig.
Je nach gewünschtem
Design ist es somit möglich,
den erfindungsgemäßen Haltegriff
nachträglich
mit einer farbigen Lackschicht zu versehen.
-
Eine
weitere vorteilhafte Eigenschaft von PCABS ist, dass es schwer entflammbar
ist.
-
Geeignet
sind PCABS-Polymerblends mit einem Anteil von 50 Gew.-%. PC bis
80 Gew.-% PC (der ABS-Anteil ist dementsprechend 50 Gew.-% bis 20
Gew.-%).
-
Vorzugsweise
wird ein PCABS-Polymerblend mit einem Anteil von 60 Gew.-%. PC bis
70 Gew.-% PC verwendet.
-
Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass
der Kunststoff Zusätze
von UV-Stabilisatoren
und/oder Farbpigmenten enthält.
-
Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass
das Verhältnis
des Gesamtvolumens der Griffmulde zum Volumen des Hinterschnitts
im Bereich von 2 : 1 bis 6 : 1, vorzugsweise 3 : 1 bis 4,5 : 1, ist.
-
Insbesondere
unter der Verwendung von PCABS lassen sich Haltegriffe mit genannten
Verhältnissen
von Gesamtvolumen der Griffmulde zum Volumen des Hinterschnitts
der Griffmulde auch bei geringer Wandstärke herstellen.
-
Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass
zum Ausgleich der durch das Blasformen zumindest bereichsweise bewirkten Streckung
und der damit verbundenen Abnahme der Wandstärke die Wandstärke des
Spritzgussformlings im Bereich, der durch das Blasformen gestreckt
wird, erhöht
ist.
-
Unter
dem Begriff "Streckung" wird vorliegend
folgendes verstanden: Zwei möglichst
dicht benachbarte Punkte liegen um eine Wegstrecke S1 auseinander.
Nach der Streckung liegen diese beiden Punkte um eine Strecke S2
auseinander. Das Verhältnis
S2 zu S1 kennzeichnet die Größe der Streckung.
-
Aufgrund
der Streckung des Spritzgussformlings durch das Blasformen erniedrigt
sich bereichsweise die Wandstärke
des Formlings. Um diesen Verlust auszugleichen, ist vorteilhafterweise
die Wandstärke
des Formlings in dem Bereich, welcher gestreckt werden soll, erhöht. Durch
das Blasformen verringert sich zwar die Wandstärke, aufgrund der Erhöhung wird
aber verhindert, dass die Wandstärke
zu gering wird.
-
Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass
die örtliche
Wandstärke
des Spritzgussformlings in dem Bereich, der durch das Blasformen
gestreckt wird, monoton mit der Größe der durch das Blasformen
bewirkten jeweiligen örtlichen
Stre ckung des Spritzgussformlings zunimmt.
-
Je
größer die
Streckung ist, desto stärker muss
die Wandstärke
des Spritzgussformlings erhöht sein,
um die Abnahme der Wandstärke
durch das Strecken zu kompensieren. Genannte vorteilhafte Weiterbildung
eignet sich insbesondere dazu, Haltegriffe mit einer möglichst
einheitlichen Wandstärke herzustellen.
-
Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass
für das
Blasformen ein Gas mit einem Druck im Bereich von 2 bar bis 3 bar
verwendet wird.
-
Bei
einem zu hohen Druck würde
aufgrund der Trägheit
des Kunststoffes der Formling platzen. Ein zu niedriger Druck würde ein
zu schnelles Erkalten zur Folge haben. Oben genannter Druckbereich liegt
zwischen diesen beiden Extremen, eignet sich somit für das Blasformen
des Formlings.
-
Zum
Erzeugen des Drucks kann ein beliebiges Gas verwendet werden. Bevorzugt,
insbesondere wegen der Kosten, wird Luft.
-
Für das Blasformen
des Formlings ist nur der Differenzdruck zwischen Innen- und Außenbereich des
Formlings entscheidend. Dementsprechend ist es möglich, einen Druck im Inneren
des Spritzgussformlings zu erzeugen, welcher den Spritzgussformling
an die Oberfläche
der Kavität
des Blasformwerkzeuges drückt,
oder aber auch zwischen Oberfläche des
Blasformwerkzeuges und Außenfläche des Formlings
ein Vakuum anzulegen, wodurch ebenfalls eine Streckung des Formlings
erreicht wird. Beide Möglichkeiten
lassen sich natürlich
auch in Kombination einsetzen.
-
Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass
der Kunststoff zum Zeitpunkt des Einspritzens in die Kavität des Spritzgusswerkzeugs
eine Temperatur im Bereich von 250°C bis 280°C besitzt.
-
Insbesondere
PCABS lässt
sich bei diesen Temperaturen Spritzformen.
-
Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung des Erfindung sieht vor, dass
der Spritzgussformling nach dem Spritzformen auf einer Temperatur
oberhalb der Raumtemperatur, bevorzugt oberhalb 90°C, gehalten wird.
-
Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass
der Spritzgussformling (5) vor dem Blasformen auf eine
Temperatur im Bereich von 170°C
bis 280°C,
bevorzugt 200°C
bist 250°C,
in dem Bereich (10), der durch das Blasformen gestreckt
wird, partiell vorgewärmt
wird.
-
Voraussetzung
eines Blasformens des Spritzgussformlings ist, dass letzterer eine
gewisse Fließfähigkeit
aufweist. Dies ist gleichbedeutend damit, dass der Spritzgussformling
einen bestimmten Temperaturbereich nicht unterschritten hat.
-
Vorteilhaft
ist es, den durch den Spritzgussprozess erzeugten Spritzgussformling
nicht abkühlen zu
lassen, sondern auf einem hohen Temperaturniveau zu halten. Hierzu
kann beispielsweise Heißluft, insbesondere
aber auch Infrarotstrahlung eingesetzt werden.
-
Insbesondere
ist es sinnvoll, nur den Bereich des Formlings stark zu erhitzen,
welcher im Blasformverfahren gestreckt werden soll. Würde man
den gesamten Formling stark erhitzen, so würde aufgrund der Fließ fähigkeit
des Kunststoffs die Gefahr bestehen, dass der Formling seine Form
nicht beibehält
und somit nicht weiter bearbeitet werden kann, oder dass der Kunststoff
Gefügeschäden erhält.
-
Für das Polymerblend
PCABS, welches als Kunststoff für
den Haltsgriff bevorzugt wird, eignet sich für das partielle Erhitzen insbesondere
ein Temperaturbereich von 220°C
bis 250°C.
-
Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass
das Blasformwerkzeug temperiert ist.
-
Durch
eine Temperierung des Blasformwerkzeuges kann insbesondere bei einem
kontinuierlichen Herstellen von Haltegriffen einer Erwärmung des
Blasformwerkzeuges, welches insbesondere längere Taktzeiten zur Folge
hätte,
entgegen gewirkt werden. Eine Temperierung kann auch direkt dazu eingesetzt
werden, um die Taktzeit solch eines Herstellungsprozesses zu vermindern.
-
Je
nach den vorgegebenen Parametern wie Kunststoffart, Geometrie des
Formlings und des Haltegriffs, Wandstärke usw. kann es sinnvoll sein,
das Blasformwerkzeug entweder zu kühlen, oder aber auch leicht
zu erwärmen
(beispielsweise auf Temperaturen von um die 60°C). Eine Temperierung des Blasformwerkzeugs
vergrößert damit
das Verarbeitungsfenster, d.h., es bestehen mehr Freiheiten bei der
Wahl der Geometrie des Haltegriffs, der Wandstärke, der Kunststoffart usw..
-
Als
Mittel zum Temperieren eignet sich insbesondere Wasser. Dieses kann
beispielsweise flächendeckend
in dafür
vorgesehenen kleinen Kanälen im
Oberflächenbereich
der Kavität
des Blasformwerkzeuges geführt
werden.
-
Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass
das Spritzgusswerkzeug und das Blasformwerkzeug eine gemeinsam benutzte
Aufnahme aufweisen, in welcher der spritzgegossene Spritzformling
zumindest bis zum Beenden des Blasformens verbleibt.
-
Ein
Transport des Spritzgussformlings entfällt unter Verwendung eines
derartigen Werkzeuges. Das heißt,
dass die Zeit, in der der Spritzgussformling auf einer bestimmten
Temperatur gehalten werden muss, sich verkürzt, und dass Transportmittel
für den Spritzgussformling
für den
Transport vom Spritzgusswerkzeug in das Blasformwerkzeug entfallen,
wodurch insbesondere die Taktzeit erheblich erhöht werden kann.
-
Die
Aufnahme ist vorteilhafterweise so gebaut, dass zum einen der Formling
fixiert, aber gleichzeitig auch abgedichtet ist.
-
Als
Werkzeug eignet sich insbesondere eine Drehtischmaschine.
-
Prinzipiell
sind natürlich
auch zwei getrennte Werkzeuge möglich.
Der Formling kann in diesem Falle per Hand oder per Roboter umgesetzt
werden.
-
Die
vorliegende Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels, welches mehrere
Figuren einschließt,
erläutert.
Dabei zeigen
-
1 einen
erfindungsgemäßen Haltegriff und
einen Spritzgussformling, aus welchen der Haltegriff blasgeformt
wird;
-
2 einen
Querschnitt eines Spritzgussformlings in einer Kavität eines
Blasformwerkzeuges vor und nach dem Blasformen; und
-
3 eine
Detailansicht eines Querschnitts eines Spritzgussformlings und eines
aus dem Spritzgussformling blasgeformten Haltegriff.
-
1 zeigt
einen erfindungsgemäßen Haltegriff 1,
sowie einen Spritzgussformling 5.
-
Der
Haltegriff 1 weist eine von einer Wand 2 umfasste
hinterschnittene Griffmulde 3 und eine die Öffnung der
Griffmulde 3 umgebende Umrandung 4 auf. Der Rand 4 ist
in einer Form einer schmalen Krempe ausgebildet.
-
An
der Umrandung 4 und auf der Außenfläche der Griffmulde 3 befinden
sich mehrere Steckelemente 12. Die Steckelemente 12 ermöglichen
den Einbau des Haltegriffs 1. Da diese Steckelemente 12 aber
nicht erfindungswesentlich sind, wird im folgenden auf sie nicht
näher eingegangen.
-
Der
Haltegriff 1 hat in etwa die Abmessungen: Höhe 50 mm
(Z-Richtung), Breite 50 mm (Y-Richtung) und Länge 100 mm (X-Richtung).
-
Die
Form der Griffmulde 3 ähnelt
grob, wenn man den hinterschnittenen Bereich außen vor lässt, einem offen Quader mit
stark abgerundeten Ecken. Die Form des hinterschnittenen Bereichs 9 der
Griffmulde 3 besitzt in etwa die gleiche Form. Das Verhältnis des
Gesamtvolumens der Griffmulde 3 zum Volumen des Hinterschnittes
ist in etwa 4 : 1. Die Griffmulde 3 ist demnach so geformt,
dass mit einer Hand in die Griffmulde 3 eingegriffen werden
kann und die Finger bequem in dem Hinterschnitt 9 der Griffmulde 3 ausgestreckt
werden können.
-
Der
erfindungsgemäße Haltegriff 1 wird
in einem Spritzblasformverfahren hergestellt. Für das Verfahren wird ein kombiniertes
Spritzguss- und Blasformwerkzeug verwendet, d.h. beide Werkzeuge benutzen
ein gemeinsames Werkzeugteil, in welchem der spritzgegossene Spritzgussformling
zumindest bis zum Beenden des Blasformens verbleibt.
-
In
einem ersten Schritt wird in einer Kavität des Spritzgusswerkzeuges
ein Spritzgussformling 5 hergestellt. Für die Herstellung des Spritzgussformlings 5 wird
ein Polymerblend auf der Basis von Polycarbonat und Acrylnitril-Butadien-Styrol
mit einem Gewichtsanteil von 65 Gew.-% PC und 35 Gew.-% ABS verwendet
(„Bayblend
T65" der Firma Bayer). An
Additiven beinhaltet diese Polymerblend UV-Stabilisatoren und Farbpigmente.
Gespritzt wird der Spritzgussformling mit einer Einspritztemperatur
von 260°C.
-
Der
Spritzgussformling 5 gleicht, wie in 1 zu
sehen, bis auf den Hinterschnitt 9 der Griffmulde 3 dem
Haltegriff 1. Der Spritzgussformling 5 besitzt
demnach ebenfalls eine von einer Wand 6 umfasste Aussparung 7 mit
einer die Öffnung
der Aussparung umgebenden Umrandung 4. Mittels Blasformen
wird aus der Aussparung 7 die Griffmulde 3 geformt.
-
Die
Kavität
des Spritzgusswerkzeuges, in welcher der Spritzgussformling geformt
wird, ist so ausgebildet, dass keine Schieber verwendet werden, die
einen Grat auf der Innenfläche
der Aussparung 7 erzeugen würden.
-
Dies
soll aber nicht heißen,
dass der prinzipielle Einsatz von Schiebern ausgeschlossen sein
soll. Lediglich soll die Aussparung 7 für die Verwendung von Schiebern
eine Ausnahme darstellen.
-
Der
Spritzgussformling, der sich nach dem Spritzprozess noch in einem
erwärmten
Zustand befindet, wird mittels Infrarotbestrahlung auf einer Temperatur
oberhalb von 90°C
gehalten, und in dem Bereich, der durch das Blasformen gestreckt
wird, auf einer Temperatur von 230°C gehalten.
-
Das
Spritzgusswerkzeug wird durch ein Blasformwerkzeug ausgetauscht.
Das Umsetzen des Formlings 5 wird per Hand ausgeführt. Alternativ
ist auch das Umsetzen mittels eines Roboters möglich.
-
Anstatt
zwei getrennte Werkzeuge zu verwenden, ist es auch möglich ein
kombiniertes Werkzeug, beispielsweise in Form einer Drehtischmaschine,
zu verwenden. Der Formling 5 wird in einer Aufnahme fixiert
und abgedichtet, und verbleibt in dieser Aufnahme während des
Spritzguss- und des Blasformverfahrens.
-
Das
Spritzgussformteil wird nach dem Umsetzen nun in einer Kavität des Blasformwerkzeuges eingeschlossen.
Die Kavität
des Blasformwerkzeuges ist an die Form des herzustellenden Haltegriffs 1 angepasst.
Insbesondere ist die Kavität
des Blasformwerkzeuges hinterschnitten.
-
Es
wird ein Druck von 2,5 bar angelegt, welcher auf die Innenfläche des
Spritzgussformlings 5 wirkt Aufgrund dieses Drucks wird
der Spritzgussformling gegen die Oberfläche der Kavität des Blasformwerkzeuges
gedrückt.
Die Bereiche des Spritzgussformlings 5, wel che anfänglich noch
keinen Kontakt mit der Oberfläche
der Kavität
des Blasformwerkzeuges hatten, werden durch den Druck gestreckt, bis
sie schließlich
ebenfalls auf der Oberfläche
der Kavität
des Blasformwerkzeuges anliegen.
-
Damit
sich zwischen Außenwand
des Spritzgussformlings und Oberfläche der Kavität des Blasformwerkzeuges
kein Gegendruck aufbaut, sind Öffnungen
in der Oberfläche
der Kavität
vorhanden, mittels derer ein Druckausgleich möglich ist.
-
Der
Druck wird mittels Pressluft erzeugt.
-
Vor
dem Einbringen des Spritzgussformlings 5 in die Kavität des Blasformwerkzeuges
befindet sich der Spritzgussformling auf einer Temperatur oberhalb
von 90°C,
partiell auf einer Temperatur von etwa 230°C, wie oben schon beschrieben.
Durch den Kontakt des Spritzgussformlings 5 mit der Oberfläche der
Kavität
des Blasformwerkzeuges erniedrigt sich diese Temperatur. Die Bereiche
des Spritzgussformlings 5, die eingangs noch nicht mit
der Oberfläche der
Kavität
in Kontakt kommen, werden im Blasformprozess gestreckt und kommen
schließlich
ebenfalls in Kontakt mit der Oberfläche der Kavität, an der
sie abkühlen.
-
Das
Abkühlen
des Spritzgussformlings 5 ist mit einem Erstarren des Körpers verbunden.
Es ist notwendig, den Spritzgussformling genügend schnell aufzublasen, damit
der Formling nicht erstarrt, bevor er seine endgültige Form erreicht hat. Mit
oben angegebenen Druck von 2,5 bar dauert der Blasformprozess weniger
als eine Sekunde. Dies ist kurz genug, um ein zu schnelles Abkühlen des
Formlings zu verhindern.
-
Um
die Zykluszeit zur Herstellung eines Haltegriffs 1 zu erhöhen, kann
das Blasformwerkzeug vorteilhafterweise mit einer Temperiervorrichtung versehen
sein. Die Temperiervorrichtung kann beispielsweise ein flächendeckendes
Netz von Kanälen dicht
unter der Oberfläche
der Kavität
des Blasformwerkzeuges aufweisen, durch welche Wasser geführt wird.
Nachteilig ist allerdings der höhere
Aufwand bei den Werkzeugkosten.
-
Aufgrund
dessen, dass der Hinterschnitt der Griffmulde 3 erst während des
Blasformprozesses erzeugt wird, ist die Innenfläche der Griffmulde 3 homogen
und ohne Unebenheiten, insbesondere gratfrei.
-
2 zeigt
einen Querschnitt von einem Spritzgussformling 5 in dem
Blasformwerkzeug vor und nach dem Blasformen.
-
Das
Blasformwerkzeug enthält
ein Werkzeugteil 11, auf welchem der Spritzgussformling
fixiert ist.
-
Des
weiteren enthält
das Blasformwerkzeug einen Blasdorn 13. Der Blasdorn 13 tritt
durch das Werkzeugteil 11 hindurch, so dass in der Aussparung 7 des
Spritzgussformlings 5 ein Überdruck erzeugt werden kann.
-
Ebenfalls
zum Blasformwerkzeug gehören zwei
bewegliche Schieber 12a und 12b. Durch das Zusammenführen der
Schieber 12a und 12b wird eine Kavität 8 gebildet.
In dieser Kavität 8 wird
der Spritzgussformling 5 eingeschlossen.
-
Die
Kavität 8 definiert
die Endform des Spritzgussformlings 5, also die Form des
Haltegriffs 1. Insbesondere besitzt die Kavität 8 einen
Hinterschnitt, durch den der Hinterschnitt 9 der Griffmulde 3 des Haltegriffs 1 bestimmt
wird.
-
Wie
in 2 dargestellt, liegt der Spritzgussformling mit
seiner Wand bis auf den Bereich des Hinterschnitts der Kavität 8 an
der Wand der Kavität 8 an.
Während
des Blasformens wird der Bereich, der noch nicht an der Oberfläche der
Kavität 8 anliegt, hier
also der Bereich, durch den der Hinterschnitt gebildet wird, gestreckt
und schließlich
ebenfalls an die Wand der Kavität 8 gedrückt.
-
Nach
Beenden des Blasformens werden die Schieber 12a und 12b auseinander
geschoben, und der nun hergestellte Haltegriff 1 dem Werkzeug
entnommen.
-
3 zeigt
eine Detailansicht eines Querschnitts des Spritzgussformlings 5 vor
dem Blasformverfahren, und den durch das Blasformen des Spritzgussformlings 5 hergestellten
Haltegriff 1.
-
Der
im Blasformprozess gestreckte Bereich 10 des Spritzgussformlings 5 verliert
aufgrund der Streckung während
des Blasformens an Wandstärke. Um
diesen Verlust zu kompensieren, ist die Wandstärke in diesem Bereich 10 erhöht. Dabei
nimmt die örtliche
Wandstärke
des Spritzgussformlings 5 in dem Bereich 10, der
durch das Blasformen gestreckt wird, monoton mit der Größe der durch
das Blasformen bewirkten jeweiligen örtlichen Streckung des Spritzgussformlings 5 zu.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel
besitzt am Rand des Bereichs 10, welcher durch Blasformen
gestreckt wird, die Wandstärke
den Wert 1,9 mm, und im dem Bereich, der durch das Blasformen eine
maximale Streckung erfährt,
einen Wert von 2,8 mm.
-
Wie
in 3 angedeutet führt
das Erhöhen der
Wandstärke
in dem Bereich 10, der durch das Blasformen gestreckt wird,
zu einem Haltegriff 1 mit einer Griffmulde 3,
welche eine Wand 2 mit einer nahezu einheitlichen Wandstärke aufweist.
-
Beispielhaft
ist eine Stelle 13 der Wand 6 des Spritzgussformlings 5 gekennzeichnet,
die vor dem Blasformen eine Wandstärke von 2,8 mm aufweist. Nach
dem Blasformen weist die durch das Blasformen gestreckte Stelle 13,
nun mit 14 bezeichnet, eine endgültige Wandstärke von
1,6 mm auf.
-
Die
Griffmulde 3 des Haltegriffs 1 hat eine Wandstärke, welche
im Bereich von 1,9 mm bis 1,4 mm variiert: Je nach dem, welche Vorgaben
erfüllt werden
müssen,
beispielsweise Vorgaben für
die maximale Belastung, können
bestimmte Bereiche verstärkt
bzw. mit einer geringeren Wandstärke
hergestellt werden.
-
Allerdings
wird die maximale Wandstärke durch
das Blasformen eingeschränkt. Überschreitet die
Wandstärke
des Bereiches des Formlings 5, welcher durch Blasformen
gestreckt werden soll, einen gewissen Wert, so treten Probleme,
wie beispielsweise eine zu geringe Dehnfähigkeit, auf, die zu Ausschuss
führen.
Dieser Wert der Wandstärke
liegt etwa oberhalb von 5mm.
-
Vorteilhaft
ist, insbesondere unter Berücksichtigung
der Geometrie, des Gewichts, des verwendeten Kunststoffs und des
mit diesen Parametern verbundenen Verarbeitungsfensters, eine Wandstärke des
Haltegriffs im Bereich von 0,5 mm bis 2,5 mm. Bevorzugt wird eine
Wandstärke
im Bereich von 0,8 mm bis 2,0 mm.