DE2514243A1

DE2514243A1 - Spritzgussverfahren zur herstellung von kunststoffumhuellten koerpern mit festem kern

Info

Publication number: DE2514243A1
Application number: DE19752514243
Authority: DE
Inventors: Ian Torrance Barrie
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1974-04-01
Filing date: 1975-04-01
Publication date: 1975-10-09
Also published as: JPS50138053A; GB1510300A; JPS5955B2; FR2265527B1; FR2265527A1

Description

Patentanwälte:

Dipl.-Ing. Tiedtke

*> C 1 / O / Q Dipl.-Chem. Bühiing

IQ |44HJ Dipl.-Ing. Kinne

8 München 2, Postfach 202403 Bavariaring 4

T.EDTKE - BüHL.NG - K.NNE

cable: Germaniapatent München

B 6558 - case P 26902 1. April 1975

IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED London, Großbritannien

Spritzgußverfahren zur Herstellung von kunststoffumhüllten Körpern mit festem Kern

Die Erfindung bezieht sich auf Spritzguß- bzw. -formverfahr« zur Herstellung von kunststoffumhüllten festen Kernen oder Einsätzen.

Für zahlreiche Anwendungen, zu denen beispielsweise Möbel, Stoßstangen und Fensterrahmen gehören, sind Formkörper erwünscht, die einen praktisch vollständig von Kunststoffmaterial umhüllten Kern bzw. ein solches Einsatzstück aufweisen. Der Kern bzw. das Einsatzstück (nachfolgend als Einsatz bezeichnet), der aus Metall bestehen kann, sorgt für die Festigkeit und Steifigkeit des Gegenstandes, während das Kunststoffmaterial den Einsatz vor Korrosion schützen und eine anziehende Oberfläche und/oder eine dämpfende oder Polsterschicht um den Einsatz ergeben kann.

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Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3939844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

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Für die Herstellung solcher Gegenstände oder Formkörper wurde vorgeschlagen, den Einsatz unter Mitwirkung von Stützstiften in einer Form anzuordnen und ein spritzgießbares Kunststoffmaterial in den Zwischenraum zwischen dem Einsatz und den Formwänden einzuspritzen. Bei einem solchen Verfahren wurde gefunden, daß der Einsatz bei den hohen Drucken, die für das Einspritzen benötigt werden, zu Verlagerungen bzw. Ortsänderungen und/oder Verbiegungen während des Einspritzens neigt.

Es wurde daher ein Verfahren entwickelt, nach dem solche Schwierigkeiten vermindert oder ausgeschaltet werden.

D.h. es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit einem im wesentlichen durch einen Kunststoff vollständig timhüllten steifen Einsatz vorgesehen, das gekennzeichnet ist durch

i) Anordnung des Einsatzes in einem Formhohlraum, der durch sich gegenüberstehende Flächen von zumindest zwei Formelementen bzw. -hälften begrenzt wird, wobei sich der Einsatz im wesentlichen über die Gesamtlänge gegen eine Formbegrenzungsfläche von einem der Formelemente (bzw. Formhälften) abstützt,

ii) Einspritzen von spritzformbarem Kunststoff material in einem fluiden Zustand in den Formhohlraum durch zumindest einen Angußkanal, der in einer

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Formbegrenzungsfläche eines zweiten der besagten Formelemente angeordnet ist, die der besagten (stützenden) Fläche des besagten einen Formelementes gegenübersteht, wobei der Formhohlraum, abgesehen von demjenigen Teil, der von dem gegen die Fläche des einen Formelementes angeordneten Einsatz eingenommen wird, mit Kunststoffmaterial gefüllt wird,

iii) Herbeiführung einer Relativbewegung zwischen dem Einsatz und der besagten Fläche des besagten einen Formelementes, während das Kunststoffmaterial noch in einem fluiden Zustand ist, wobei der Einsatz vom unterstützenden "Eingriff" mit der besagten Fläche des einen Formelementes gelöst bzw. wegbewegt wird, während er sich auf mit Zwischenraum angeordneten Stiften abstützt, die sich durch die besagte Fläche des einen Formelementes erstrecken und relativ zu dieser beweglich sind, wodurch das Kunststoffmaterial veranlaßt wird, in den Raum zwischen dem Einsatz und der besagten Fläche des einen Formelementes zu fließen und mithin den Einsatz im wesentlichen zu umschließen bzw. "einzukapseln" und

iv) nachfolgendes Festwerdenlassen des Kunststoffs.

In der nachfolgenden Beschreibung wird die Fläche des Formelementes, die den Einsatz während des Einspritzens von Kunststoffmaterial stützt, als Stützformfläche bezeichnet.

Bei einer Ausführungsart der Erfindung erhöht die ReIa-

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tivbewegung zwischen dem Einsatz und der Stützformfläche das Volumen des vom Kunststoffmaterial einnehmbaren Hohlraums gegenüber dem mit Kunststoffmaterial vor Herbeiführung der Relativbewegung gefüllten Formhohlraumvolumen. Bei einem solchen Verfahren ist es dann notwendig, daß zumindest ein Teil des in den Formhohlraum eingespritzten Kunststoffmaterials ein aufschäumbares Kunststoffmaterial mit einem Bläh- oder Treibmittelgehalt ist und bei einer Temperatur über der Aktivierungstemperatur des Treibmittels eingespritzt wird, so daß sich das aufschäumbare Material zur Ausfüllung des vergrößerten Hohlraumvolumens ausdehnen kann.

Wenn die Relativbewegung das vom Kunststoffmaterial einnehmbare Hohlraumvolumen vergrößert, muß nicht nur aufschäumbares Material eingespritzt werden. So kann ein nichtaufschäumbares Material, gefolgt von einem aufschäumbaren Material, eingespritzt werden. Auf diese Weise kann eine nicht-aufgeschäumte Haut um das aufschäumbare Material herum gebildet werden, wie es in der GB-PS 1 156 217 der Anmelderin beschrieben ist. Nach Wunsch, kann eine weitere Einspritzung von nicht-aufschäumbarem Material nach Einspritzung des aufschäumbaren Materials erfolgen, so daß die nichtaufgeschäumte Haut das aufschäumbare bzw. aufgeschäumte Material praktisch vollständig umschließt.

Die Menge des eingespritzten aufschäumbaren Materials

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reicht vorzugsweise dazu aus, daß der mit Kunststoffmaterial gefüllte Formhohlraum vor Herbeiführung der Relativbewegung zwischen dem Einsatz und der Stützformfläche ohne wesentliches Auftreten von Schaumbildung ausgefüllt ist

Ein Weg zur Erzielung einer Vergrößerung des vom Kunststoffmaterial eingenommenen Hohlraumvolumens besteht darin, daß man eine Relativbewegung zwischen der Stützformfläche und der Fläche des zweiten Formelementes herbeiführt, d.h. derjenigen Fläche, durch die das Kunststoffmaterial eingespritzt wird. So kann die Relativbewegung zwischen dem Einsatz und der Stützformfläche durch Zurückziehen des besagten ersten Formelementes relativ zu den Stützstiften und dem zweiten Formelement bewirkt werden.

Das erste Formelement kann einfach durch Verminderung der Druckkraft, wie z.B. des Schließ.drucks, zurUckbewegt werden, der darauf ausgeübt wird, um es in der "geschlossenen" Position zu halten, so daß der Aufschäumdruck des aufschäumbaren Materials das Zurückziehen verursacht.

Alternativ kann das erste Formelement in die zurückgenommene Position positiv bewegt werden.

Es sind Stützstifte vorgesehen,relativ zu denen die Stützformfläche beweglich ist. Diese in Intervallen mit Abstand angeordneten Stifte tragen bzw. stützen den Einsatz,

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wenn die Relativbewegung zwischen dem Einsatz und der Stützformfläche stattfindet. Wenn die Stützformfläche den Einsatz unterstützt, d.h. während des Einspritzens von Kunststoffmaterial, liegen die Enden dieser Stifte vorzugsweise in gleicher Ebene mit der Stützformfläche. Wenn der Einsatz jedoch zurückspringt (z.B. durch entsprechende Wölbung), so daß nur seine Kanten auf der Stützformfläche gelagert sind, können sich die Stifte über die Stützformfläche hinaus erstrecken und gegen den zurückspringenden Teil des Einsatzes abstützen.

Bei einer anderen Ausführungsart der Erfindung können die Stützstifte nach Einspritzen des Kunststoffmaterials zu der Fläche des zweiten Formelementes hin, d.h. in Richtung der Formfläche bewegt werden, durch die das Kunststoffmaterial eingespritzt wurde, wobei mit den am Einsatz eingreifenden Stifte somit auch der Einsatz von der Stützformfläche wegbewegt wird. Auf diese Weise kann ein breiterer Fließweg zwischen dem Einsatz und der Fläche des zweiten Formelementes während des Einspritzens von Kunststoffmaterial oder -materialien ausgenutzt werden,als der Dicke des umhüllenden Kunststoffmaterials beim fertigen Gegenstand entspricht.

Bei dieser Abwandlung der Erfindung muß die Stützformfläche nicht relativ zur Fläche des zweiten Formelementes zurückziehbar sein, und es muß kein aufschäumbares

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Kunstεΐοί£material angewandt werden.

Es ist jedoch zu bemerken, daß eine Kombination von beiden Techniken angewandt werden kann. So können die Stützstifte den Einsatz in Richtung auf die gegenüberliegende Formfläche bewegen, u.zw.von oder gleichzeitig mit dem Rückzug der Stützformfläche. Eine solche Bewegung des Einsatzes kann das Einfließen des aufschäumbaren Kunststofimaterials zwischen Einsatz und Stützformfläche unterstützen.

Nach Wunsch, können die Stützstifte zurückgezogen bzw. zurückgenommen werden, und zwar vorzugsweise bis sie in einer Ebene mit der Stützformfläche liegen, nachjiem das Kunststoffmaterial zumindest teilweise in den Zwischenraum zwischen Einsatz und Stützformfläche eingeflossen ist, so daß das Kunststoffmaterial in die von den Stiften freigegebenen Räume fließen kann. Hier ist es notwendig, daß die Rücknahme der Stifte verzögert wird, bis das Kunststoffmaterial in den Raum zwischen dem Einsatz und der Stützformfläche eingeflossen und soweit verfestigt ist, daß es den Einsatz während der nachfolgenden Verfestigung des Kunststoffmaterials trägt. Jedoch erfolgt die Rücknahme der Stifte noch bevor das Kunststoffmaterial soweit verfestigt ist, daß kein Fließen mehr möglich ist.

Wenn die Relativbewegung zwischen dem Einsatz und der

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Stützformfläche durch Bewegung des Einsatzes in Richtung auf die Fläche des zweiten Formelementes, d.h. diejenige Fläche, durch die das Kunststoffmaterial eingespritzt wurde, herbeigeführt wird, und zwar beispielsweise durch Bewegen der Stützstifte in Eingriff mit dem Einsatz in Richtung auf die Fläche des zweiten Formeleraentes, können die Stützstifte zurückgezogen bzw. zurückgenommen werden, nach^dem Kunststoffmaterial zwischen Einsatz und Stützformfläche eingeflossen ist und zur Kompensation der Hohlraumzunahme durch Rücknahme der Stifte kann der Gesamthohlraum durch Bewegung zumindest eines Formelementes in Richtung auf ein anderes, den Formhohlraum begrenzendes Formelement verringert werden, wodurch das partiell verfestigte aber noch fließfähige Kunststoffmaterial veranlaßt wird, in die von den Stiften freigegebenen Räume oder Lücken zu fließen.

Wenn das eingespritzte Kunststoffmaterial ein aufschäumbares Material umfaßt, ist eine Verkleinerung des Hohlraumvolumens durch Bewegung von einem oder mehreren der Formelemente (bzw. Formhälften) nicht erforderlich, da das Aufschäumen des aufschäumbaren KunatsLoffmaterials dazu führt, daß das partiell verfestigte aber noch fließbare Kunststoffmaterial in die von den Stiften freigegebenen Räume fließt.

In einigen Fällen wird es nicht notwendig oder erwünscht sein, den Einsatz vollständig zu umhüllen bzw. einzukapseln

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beispielsweise an den Stellen der Stützstifte, da es erwünscht sein kann, solche Stellen als Befestigungsstellen auszunutzen, an denen der Einsatz mit irgendeinem anderen Teil in einer zusammengebauten Konstruktion befestigt ist. In einem solchen Falle können die Stützstifte mit dem Einsatz zusammenhängend gebildet oder an diesem befestigt sein und während der Gießoperation in Aussparungen des die Stützformfläche aufweisenden oder tragenden Formelementes lokalisiert werden. Alternativ können die Lücken oder Löcher, die bei der Entfernung des Formkörpers aus dem Formhohlraum und von den Stützstiften (in dem Überzug) verbleiben, als Zugang zum Einsatz für dessen Befestigung an irgendeinem anderen Element einer zusammengebauten Konstruktion ausgenutzt werden.

Die Position des Angußkanals bzw. der -kanäle,durch den oder die das Kunststoffmaterial in den Formhohlraum eingespritzt wird, befindet sich in der Fläche des zweiten Formelementes der Stützformfläche derart gegenüberstehend, daß der Druck des Kunststoffmaterials beim Einspritzen und Ausfüllen des Formhohlraums den Einsatz fest gegen die Stützformfläche drückt bzw. an dieser sicher hält. Soweit wie möglich,wird ein symmetrischer Fließweg um den Einsatz herum bevorzugt zur Verminderung der Möglichkeit von seitlichen Verschiebungen oder Verformungen des Einsatzes relativ zur Stützformfläche.

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Es ist zu bemerken, daß eine Neigung zur Bildung einer Schweißlinie im endgültigen Gegenstand in demjenigen Teil desselben besteht, der zwischen der Stützformfläche und dem Einsatz gebildet wird. Eine solche Schweißlinie kann jedoch im allgemeinen.toleriert oder durch geeignete Formgestaltung so gering wie möglich gehalten werden.

Der Einsatz wird vorzugsweise aus Metall, z.B. Stahl, hergestellt, obgleich andere Materialien wie Holz oder Kunststoffmaterialien vorgesehen werden können, vorausgesetzt, daß sie bei den Temperaturen und Drucken genügend stabil sind, die während des Spritzgußprozesses auftreten. Der Einsatz kann nach Wunsch hohl sein,wie beispielsweise ein Metallrohr, jedoch sollte er wiederum fest genug sein, um einer Deformation bei den angewandten Spritzdrucken zu widerstehen.

Ein breite Vielfalt von Kunststoffmaterialien können als das spritzgießbare Material verwendet werden.

So können irgendwelche Kunststoffe» die spritzgießbar sind, verwendet werden. Solche Materialien sind synthetische Harzzusammensetzungen, die in einen Formhohlraum eingespritzt werden können, während sie sich in einem Zustand einer viskosen Flüssigkeit befinden und die danach dazu gebracht werden können, im Formhohlraum fest zu werden.

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iio können Zusammensetzungen, die synthetische thermoplastische Polymere enthalten, welche beim Abkühlen fest werden, verwendet werden, dio in Form einer viskosen Schmelze eingespritzt und im Formhohlraum durch Abkühlung verfestigt werden können. Alternativ können synthetische wannhärtende Polymere enthaltende Zusammensetzungen angewandt worden, die im Zustand einer viskosen Flüssigkeit in den Fomihohlraum gespritzt und dann durch Herbeiführung von Vernetzungen im Hohlraum zu einer Verfestigung veranlaßt werden können. Im allgemeinen werden warmhärtende Zusamriensetzungen durch Aufheizen -vernetzt.

Wenn ein aufschäumbares Material verwendet wird, enthält das Kunststo 1"fmaterial ein Bläh- oder Treibmittel •iid es wild bei einer Temperatur über der Aktivierungstomperatur des Treibmittel s eingespritzt. Im Falle eines wärmezersetzbaren Treibmittels wird das aufschäumbare Material bei einer Temperatur über der Zersetzungstemperatur cinj'f spritzt, während <ims aufschäumbare Material - wenn das Treibmittel ein Gas oder eine Flüssigkeit ist - bei ein' r solchen Temperatur eingespritzt wird, daß es in der Form schäumt, wenn der darauf wirkende Druck vermindert wird, wie z.B. durch Vergrößerung des Voluuens des Formhühlraumi:. Beispiele für geeignete Treibmittel sind in den US-PSen 3 751 534 und 3 793 Al5 der Anmelderin angegeben.

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Wenn ein "Sequenzspritzverfahren" (mit einer Folge von Materialien) angewandt wird, beispielsweise mit nichtauf schäumbareni Material, dem ein auf sciiäumbares Material folgt, können die synthetischen Harze der beiden Materialien gleich oder verschieden.

Beispiele für geeignete spritzgießbare thermoplastische Materialien sind in der US-PS 3 793 415 der Anmelderin angegeben.

Es ist klar, daß die beabsichtigte Verwendung des Gegenstandes dafür bestimmend ist, was für ein Kunststoffmaterial oder welche Kombination von Materialien verwendet werden sollte. So kann, wenn beispielsweise eine gepolsterte Armstütze für Möbel hergestellt werden soll, ein flexibler Polyurethanschaum oder Polyvinylchloridschaum verwendet werden, möglicherweise mit einer nichtaufgeschäumten Haut von ähnlichem Material. Für Stoßstangen sind Polyurethanschäume besonders geeignet und der vom Schaum eingeschlossene Einsatz kann nach Wunsch nachfolgend in eine von Polyurethanfilm oder -folie gebildete geformte Hülle eingeschlossen werden. Für Fensterrahmen könnte ein Rechteckhohlprofil oder ein T-Metallträger,umhüllt mit Polyvinylchlorid oder Polypropylen, verwendet werden.

Nachfolgend wird die Erfindung weiter unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen erläutert; es zeigen

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(im Schema):

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Form nach Einspritzen der Kunststoffmaterialien;

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie Fig.1, jedoch nach Rücknahme bzw. Zurückziehen des Formelementes mit der Stützformfläche;

Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1 und 2, jedoch nach Rücknahme der Stützstifte;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV von Fig. 2;

Fig. 5 die Ansicht einer gemäß der durch Fig. 1 bis 4 erläuterten Technik erzeugten Stoßstange;

Fig. 6 einen Schnitt, ähnlich wie Fig. 1, durch eine andere Ausführungsart,bei der eine horizontale Überfangform (flash mould) und ein beweglicher Einsatz verwendet wird;

Fig. 7 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 6, jedoch nach Bewegung des Einsatzes und

Fig. 8 und 9 ähnliche Ansichten wie Fig. 6 und 7, jedoch für eine andere Ausführungsart, bei der ein nicht-aufschäumbares Kunststoffmaterial verwendet wird.

Gemäß der durch Fig. 1 bis 5 veranschaulichten Ausführungsart wird ein Formhohlraum durch ein festes Formelement 1 und ein darin verschiebbares bewegliches Formelement 2 begrenzt. Durch den Hohlraum wird die Gestalt einer Stoßstange festgelegt. Das Formelement 1 ist mit einem Angußkanal 3 versehen, durch den Kunststoffmaterialien

eingespritzt werden können. In Fig. 1 wird ein Einsatz 4

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in Form eines hohlen Stahlteils mit kastenförmigem Querschnitt und geschlossenen Enden auf der Oberfläche des Formelementes 2 ruhend gezeigt. Diese Fläche bildet somit die Stützformfläche. Verschiebbar in Bezug auf das Formelement 2 montierte Stutzstifte 5 sind ebenfalls vorgesehen, und in Fig. 1 werden sie mit ihren Enden in einer Ebene mit der Stützformfläche gezeigt. Die untere Fläche des Einsatzes 4 wird so über ihre gesamte Länge durch die Oberfläche des Formelementes 1 und die Stifte getragen.

Nicht-aufschäumbares Kunststoffmaterial 6, gefolgt von aufschäumbarenLKunststoffmaterial 7 mit einem Blähmittel und dann eine weitere geringe Menge 8 von nichtaufschäumbarem Kunststoffmaterial werden in fluidem Zustand durch den Angußkanal 3 in den Formhohlraum eingespritzt. Da die Einspritzung durch die der Stützformflache gegenüberstehende Formfläche erfolgt, hält der Einspritzdruck den Einsatz 4 fest gegen die Stützformfläche und der Einsatz 4 wird somit während der Einspritzung gegen eine Verschiebung oder Verformung unterstützt. Ferner wird durch eine symmetrische Ausgestaltung des Formhohlraumes Jegliche Tendenz zu seitlicher Verlagerung ausgeschlossen.

Die Menge der eingespritzten Kunststoffmaterialien ist derart, daß der Formhohlraum bei praktisch noch nicht

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εaftretendem Schäumen des aufschäumbaren Materials ausgefüllt wird. Das System (bzw. die Verteilung) entspricht dann etwa Fig. 1. Die auf das Formelement 2 wirk ade Einspann- bzw. Schließkraft wird dann vermindert, bevor die Kunststoffmaterialien sich verfestigt haben, wodurch der Druck auf das aufschäumbare Material abnimmt, so daß dieses zum Schäumen veranlaßt wird und das Formcjcnient 2 von der gegenüberliegenden Formfläche,durch welche die Kunststoffe eingespritzt wurden, wegtreibt. Per Einsatz, bleibt jedoch gestützt von den Sitften 5 zurück und bewegt sich damit relativ zum Formelement 1 nicht. Das sich ausdehnende aufschäumbare Kunststoffmaterial veranlaßt so die umhüllende Haut von nicht-aufschäumbarem Material in den Zwischenraum zwischen Einsatz 4 und Stützformfläclxe zu fließen. Nach Einfließen von ausreichend Γ Ui^vLr tr >ffmaterial in diesen Zwischenraum (wie in den Pig, ?. und k gezeigt ist) und ausreichender Verfestigung desselben zur Stützung des Einsatzes 4 werden die Stifte zurückgenommen, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Das sich ausdehnende aufschäumbare Material zwingt das Kunststoffmaterial zum Fließen zur Ausfüllung der von diesen Stiften hinterlassenen Hohlräume. Man sieht in Fig. 2, 3 und 4, daß ein Steg oder Streifen 9 von nicht-aufschäumbarem Material zwischen dem Einsatz 4 und der Stützformfläche erzeugt wird, wo sich die in den Zwischenraum zwischen Einsatz 4 und Stützformfläche von ,jeder Seite des Einsatzes

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einfließenden Kunststoffmaterialien treffen. Dieser Steg oder Streifen verursacht eine Schweißlinie auf der Oberfläche des Formkörpers.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Stoßstange wird der Einspritzungspunkt, d.h. der Anguß durch den Pfeil 10 angezeigt. Typische Stützstiftpositionen werden durch die Pfeile 11 und 12 angedeutet. Um einen Zugriff zu dem Einsatz für eine Befestigung der Stoßstange an einem Fahrzeugkörper zu ermöglichen, brauchen die Stützstifte beispielsweise an den Stellen 11 während des abschließenden Teils der Formungsoperation nicht zurückgenommen zu werden (so daß entsprechende Löcher im Überzug zurückbleiben). Alternativ können die Stifte an solchen Stellen zusammenhängend mit dem Einsatz gebildet oder vor dem Einsetzen desselben in den Formhohlraum damit verschraubt oder verbunden werden. Diese am Einsatz befestigten Stifte werden dann als Stützstifte während der Formungsoperation ausgenutzt.

Es ist zu bemerken, daß außer der Angußstelle die beim Formkörper von der Formungstechnik herrührenden Unebenheiten wie z.B. die Schweißlinie und irgendwelche Flecke an den StützStiftpositionen auf der Seite des Formkörpers erscheinen, die bei Gebrauch im allgemeinen nicht sichtbar sein wird. Die vom Einspritzpunkt herrührende Unebenheit oder Stelle kann in einer nachfolgenden Anstreich- oder

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Plattierungsoperation oder mittels einer Signierung,

beispielsweise eines Namens Schildes oder Kennzeichens,

überdeckt werden.

Bei den in Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsarten ist das Formelement 2 nicht relativ zum Formelement 1 beweglich (außer zum Öffnen der Form und Herausnehmen des Formkörpers). Die Form ist somit vom Typ mit horizontalem "Einschuß" (flash type). Hier ist der Einsatz 4 ein Kanal mit U-förmigem Querschnitt und die Enden der Arme des «Uⁿ ruhen auf der Stützformfläche unter Einschluß eines Raumes 13 innerhalb des kanalförmigen Einsatzes 4. Die Stützstifte 5 erstrecken sich hier durch das Formelement und stützen die Basis des "U". Nach Einspritzen der Kunststoff materialien, wie weiter oben beschrieben, unter Ausfüllung des Hohlraums (abgesehen von dem Teil des Formhohlraumvolumens der vom Einsatz eingeschlossen wird, welcher gegen die Stützformfläche gelagert ist, d.h. vom Volumen des Einsatzes vermehrt um das Volumen des Raums 13) vorzugsweise ohne wesentliche Aufschäumung des aufschäumbaren Materials 7 werden die Stifte 5 weiter durch das Formelement 2 unter Anhebung des Einsatzes 4 von der Stützformfläche vorgetrieben. So wird bei Bewegung des Einsatzes das vom Kunststoffmaterial einnehmbare Volumen des Hohlraums vergrößert. Die Kunststoffmaterialien können dann dank des Aufschäumungsmitteldrucks in den Raum 13 fließen und das aufschäumbare Material kann so Schaum bilden.

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Das System befindet sich dann in dem in Fig. 7 gezeigten Zustand. Wie bei der vorangehenden Ausführungsart können die Stifte 5 nach Wunsch zurückgenommen werden, wenn die Kunststoffmaterialien ausreichend verfestigt sind, um den Einsatz zu tragen. Jedoch werden die Stifte wiederum vorzugsweise zurückgenommen, während die Kunststoffmaterialien noch in der Lage sind, zu fließen und die von den Stiften hinterlassenen freien Räume auszufüllen.

Bei der in Fig. 8 und 9 gezeigten Ausführungsart wird eine ähnliche Technik angenommen, jedoch kein zusätzliches Volumen bei Bewegung des Einsatzes erzeugt. Hier wird lediglich nicht-schäumbares Material 6 eingespritzt und der Einsatz 4 ist in diesem Falle ein T-Träger.

Es ist zu bemerken, daß das Hohlraumvolumen in diesem Falle tatsächlich bei Bewegung des Einsatzes wegen des Eindringens der Stifte 5 in das Hohlraumvolumen verringert wird. Diese Volumenabnahme kann dazu ausgenutzt werden, einen Preßdruck auf das Kunststoffmaterial auszuüben, um so eine Schrumpfung zu kompensieren, die während der nachfolgenden Abkühlung auftritt. Im allgemeinen wird es in einem solchen Falle nicht möglich sein, nachfolgend die Stützstifte 3 zurückzunehmen.

Es ist weiter zu bemerken, daß es nicht notwendig ist, eine Sequenzspritztechnik bei den in Fig. 1 bis 7 gezeigten

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Ausführungsarten anzuwenden. So könnte bei diesen Ausführungsarten alles eingespritzte Kunststoffmaterial aufschäumbar sein. Ferner kann bei der Ausführungsart gemäß Fig. 8 und 9 ein aufschäumbares Material oder nichtaufschäumbares Material, gefolgt von aufschäumbarem Material an Stelle des allein verwendeten nicht-aufschäumbaren Materials benutzt werden. In diesem Falle sollte die eingespritzte Menge des Kunststoffmaterials derart sein, daß die Schaumbildung in einem gewünschten Ausmaße vor der Bewegung des Einsatzes stattfinden kann. Es ist zu bemerken,daß die Stützstifte 5 in diesem Falle nach Bewegung des Einsatzes wie bei der Ausführungsart von Fig. 1 bis 7 zurückgenommen werden können.

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Claims

Patentansprüche

1./ Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes mit festem Einsatz, der im wesentlichen durch ein Kunststoffmaterial umhüllt bzw. eingekapselt wird, bei dem der Einsatz in einem Formhohlraum angeordnet wird, der durch die sich gegenüberstehenden Flächen von zumindest zwei Formelementen bzw. -hälften begrenzt wird; spritzformbares Kunststoffmaterial in einem fluiden Zustand in den Formhohlraum eingespritzt wird, wodurch dieser,abgesehen von dem Teil? der durch den Einsatz eingenommen wird,mit Kunststoff material gefüllt wird; und das Kunststoffmaterial verfestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz im wesentlichen über seine Gesamtlänge gegen eine hohlraumbegrenzende Fläche von einem der besagten Formelemente gestützt angeordnet und das Kunststoffmaterial durch zumindest einen Angußkanal eingespritzt wird, der in einer hohlraumbegrenzenden Fläche eines zweiten von besagten Formelementen vorgesehen ist, wobei die Fläche des zweiten Formelementes der besagten Fläche des einen Formelementes gegenübersteht und daß eine Relativbewegung zwischen Einsatz und besagter Fläche des einen Formelementes herbeigeführt wird, während das Kunststoffmaterial noch in einen fließfähigen Zustand ist, wobei der Einsatz vom stützenden Eingriff mit besagter Flä-

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ehe des einen Formelementes gelöst bzw. wegbewegt wird, während der Einsatz auf in Abständen angeordneten Stiften gestützt gehalten wird, die sich durch die besagte Fläche des einen Formelementes erstrecken und relativ zu dieser beweglich sind, wodurch das Kunststoffmaterial veranlaßt wird, in den Raum zwischen dem Einsatz und der besagten Fläche des einen Formelementes zu fließen und damit den Einsatz im wesentlichen zu umhüllen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen dem Einsatz und der besagten Fläche de3 einen Formelementes durch Bewegung der Stifte relativ zu besagter Fläche in Richtung auf die Fläche des besagten zweiten Formelementes herbeigeführt wird, wobei die Stifte am Einsatz angreifen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen dem Einsatz und der Fläche des einen Formelementes eine Volumenzunahme des vom Kunststoffmaterial einnehmbaren Hohlraums (gegenüber dem Volumen des vom Kunststoffmaterial vor besagter Relativbewegung gefüllten Formhohlraums) bewirkt und daß das Kunststoffmaterial ein treibmittelhaltiges aufschäumbares Kunststoff material umfaßt bzw. einschließt, das bei einer Temperatur über der Aktivierungstemperatur des Treibmittels eingespritzt wird, so daß bei Herbeiführung der Relativbewegung zwischen dem Einsatz und der Fläche des einen Form-

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elementes eine Schaumbildung des aufschäumbaren Materials auftritt, die das Kunststoffmaterial veranlaßt, sich auszudehnen und das vergrößerte Hohlraumvolumen einzunehmen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen dem Einsatz und der Fläche des einen Formelementes durch Zurückziehen des einen Formelementes relativ zu den Stiften und dem zweiten Formelement herbeigeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz eine Aushöhlung hat, so daß lediglich seine Kanten von der Fläche des einen Formelementes gestützt werden und daß die Stifte sich über die Fläche des einen Formelementes hinaus erstrecken und gegen den zurückspringenden Teil des Einsatzes gelagert sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte zurückgezogen bzw. zurückgenommen werden, nach_dem das Kunststoffmaterial zumindest teilweise in den Raum zwischen dem Einsatz und der Fläche des besagten einen Formelements eingeflossen ist und sich in einem solchen Ausmaße verfestigt hat, daß es den Einsatz während der nachfolgenden Verfestigung des Kunststoffmaterial trägt, jedoch bevor das Kunststoffmaterial soweit fest geworden ist, das es nicht mehr fließt, so daß ein Aufschäumen des aufschäumbaren Kunststoffmaterials dieses

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partiell verfestigte aber fließbare Kunststoffmaterial veranlaßt, in die von den Stiften hinterlassenen Lücken zu fließen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte zurückgenommen bzw. zurückgezogen werden, nach_dem das Kunststoffmaterial zumindest teilweise in den Raum zwischen dem Einsatz und der Fläche des besagten einen Formelementes eingeflossen ist und sich in einem solchen Maße verfestigt hat, daß es den Einsatz während der nachfolgenden Verfestigung des Kunststoffmaterials trägt, jedoch bevor das Kunststoffmaterial soweit fest geworden ist, daß es nicht mehr fließt und daß zumindest ein Formelement auf ein anderes Formelement zu bewegt wird, in der Weise, daß das Volumen des Formhohlraums abnimmt zur Kompensation der Zunahme des Hohlraumvolumens, die durch Rücknahme der Stifte verursacht wird, wodurch das partiell verfestigte aber fließfähige Kunststoff material veranlaßt wird, in die von den Stiften hinterlassenen Lücken zu fließen.

8. Kunststoffgegenstände mit Einsätzen, die im wesentlichen darin eingeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche erhalten worden sind.

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