DE202005010218U1 - Haltegriff mit hinterschnittener Griffmulde - Google Patents

Haltegriff mit hinterschnittener Griffmulde Download PDF

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Abstract

Haltegriff mit einer von einer Wand (2) umfassten hinterschnittenen Griffmulde (3) und einer die Öffnung der Griffmulde (3) umgebenden Umrandung (4), hergestellt durch ein Spritzblasformverfahren mit den Schritten a) Herstellen eines Spritzgussformlings (5) mit einer von einer Wand (6) umfassten Aussparung (7) mit einer die Öffnung der Aussparung umgebenden Umrandung (4) aus einem Kunststoff in einer Kavität eines Spritzgusswerkzeugs b) Blasformen (P) des Spritzgussformlings (5) in einer hinterschnittenen Kavität (8) eines Blasformwerkzeugs, wobei die Griffmulde (3) gratfrei ist.

Description

  • 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.

Claims (18)

  1. Haltegriff mit einer von einer Wand (2) umfassten hinterschnittenen Griffmulde (3) und einer die Öffnung der Griffmulde (3) umgebenden Umrandung (4), hergestellt durch ein Spritzblasformverfahren mit den Schritten a) Herstellen eines Spritzgussformlings (5) mit einer von einer Wand (6) umfassten Aussparung (7) mit einer die Öffnung der Aussparung umgebenden Umrandung (4) aus einem Kunststoff in einer Kavität eines Spritzgusswerkzeugs b) Blasformen (P) des Spritzgussformlings (5) in einer hinterschnittenen Kavität (8) eines Blasformwerkzeugs, wobei die Griffmulde (3) gratfrei ist.
  2. Haltegriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein Polymerblend auf der Basis von Polycarbonat (PC) und Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) ist.
  3. Haltegriff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymerblend PCABS einen Anteil von 50 Gew.-%. PC zu 50 Gew.-%. ABS bis 80 Gew.-% PC zu 20 Gew.-%. ABS, vorzugsweise 60 Gew.-%. PC zu 40 Gew.-%. ABS bis 70 Gew.-% PC zu 30 Gew.-%. ABS, aufweist.
  4. Haltegriff nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff Zusätze von UV-Stabilisatoren und/oder Farbpigmenten enthält.
  5. Haltegriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Gesamtvolumens der Griffmulde (3) zum Volumen des Hinterschnitts (9) im Bereich von 2 : 1 bis 6 : 1, vorzugsweise 3 : 1 bis 4,5 : 1, ist.
  6. Haltegriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgleich der durch das Blasformen zumindest bereichsweise bewirkten Streckung und der damit verbundenen Abnahme der Wandstärke die Wandstärke des Spritzgussformlings (5) im Bereich (10), der durch das Blasformen gestreckt wird, erhöht ist.
  7. Haltegriff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass 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 zunimmt.
  8. Haltegriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Blasformen ein Gas mit einem Druck im Bereich von 2 bar bis 3 bar verwendet wird.
  9. Haltegriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff zum Zeitpunkt des Einspritzens in die Kavität des Spritzgusswerkzeugs eine Temperatur im Bereich von 250 °C bis 280 °C besitzt.
  10. Haltegriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spritzgussformling (5) nach dem Spritzformen auf einer Temperatur oberhalb der Raumtemperatur, bevorzugt oberhalb 90 °C gehalten wird.
  11. Haltegriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 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.
  12. Haltegriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blasformwerkzeug temperiert ist.
  13. Haltegriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgusswerkzeug und das Blasformwerkzeug eine gemeinsam benutzte Aufnahme aufweisen, in welcher der Spritzformling (5) zumindest bis zum Beenden des Blasformens verbleibt.
  14. Haltegriff (1) aus Kunststoff mit einer von einer Wand (2) umfassten hinterschnittenen Griffmulde (3) und einer die Öffnung der Griffmulde (3) umgebenden Umrandung (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Griffmulde (3) gratfrei ist.
  15. Haltegriff nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein Polymerblend auf der Basis von PC und ABS ist.
  16. Haltegriff nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymerblend PCABS einen Anteil von 50 Gew.-%. PC zu 50 Gew.-%. ABS bis 80 Gew.-% PC zu 20 Gew.-%. ABS, vorzugsweise 60 Gew.-%. PC zu 40 Gew.-%. ABS bis 70 Gew.-% PC zu 30 Gew.-%. ABS, aufweist.
  17. Haltegriff nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Gesamtvolumens der Griffmulde (3) zum Volumen des Hinterschnitts (9) im Bereich von 2 : 1 bis 6 : 1, vorzugsweise 3 : 1 bis 4,5 : 1, ist.
  18. Haltegriff nach einen der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Haltegriffs (1) im Bereich zwischen 0,5 mm und 2,5 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,8 mm und 2,0 mm, liegt.
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