DE3837221C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Formpreßverfahren zur Herstellung
von durch Aufschäumung geformten Erzeugnissen mit eingebettetem
Einsatz mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Solche Erzeugnisse sind beispielsweise ein Kfz-Armaturenbrett,
in dessen aufgeschäumte Schicht ein Einsatzglied eingebettet
ist.
Aus der DE-OS 35 32 518 ist ein Formpreßverfahren bekannt, bei
dem ein Einsatzglied in eine innerhalb einer Haut aufgeschäumte
Schicht derart eingebettet wird, daß es gegen die Haut weist
bzw. sogar an ihr anliegen kann.
Wenn bei diesem bekannten Verfahren das Harz in einer Form
gebildet wird, wird die Strömung von schäumendem Harz durch das
Einsatzglied in der Form behindert, was zu einem mangelhaften
Aufschäumen des Harzes führt. Aufgrund eines solchen mangelhaften
Aufschäumens des Harzes wird häufig eine unebene oder nicht
glatte Haut auf dem geformten Erzeugnis gebildet. Dies könnte
bewirken, daß die Genauigkeit des Prozesses bezüglich der
Gestaltung des Erzeugnisses gering wird. Wenn auch diese nachteilige
Wirkung auf die äußere Gestalt des Erzeugnisses durch
Ändern der Gestalt des Einsatzgliedes vermieden werden könnte,
so würde dies zu einer starken Einschränkung hinsichtlich der
Auswahl des Einsatzgliedes führen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Formpreßverfahren
anzugeben, durch das ein geformtes Erzeugnis hergestellt werden
kann, das unabhängig von der Gestalt des Einsatzgliedes hohe
Genauigkeit hinsichtlich der äußeren Gestalt des Erzeugnisses
besitzt.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche
weitergebildet.
Da kein Einsatzglied vorhanden ist, welches das Strömen von
Aufschäumungsharz behindern kann, wenn die erste Aufschäu
mungsschicht gebildet wird, findet ein gutes und gleichför
miges Aufschäumen von Harz in der gesamten Schicht statt, um
eine Haut zu bilden, die keine Unebenheit aufweist, welche
sich aus einem mangelhaften Aufschäumen ergeben könnte. Auf
diese Art kann die erste aufgeschäumte Schicht in einteiliger
Bildung mit der Haut erhalten werden, was eine günstige
Gestaltungsgenauigkeit darbietet.
Obwohl manchmal ein teilweise unbefriedigendes Aufschäumen
von Harz aufgrund der Anwesenheit des Einsatzgliedes auftre
ten kann, wenn die zweite aufgeschäumte Schicht gebildet
wird, beeinflußt das nicht die äußere Gestalt des geformten
Erzeugnisses, so daß das Einsatzglied in gewünschten Gestal
ten konstruiert werden kann, ohne seine mögliche abträgliche
Wirkung auf die äußere Gestalt oder Konfiguration des geform
ten Erzeugnisses zu fürchten. Dies erweitert den Wahlbereich
für die Konstruktion des Einsatzgliedes.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand
der Zeichnungen geschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Schnittansicht eines Armaturenbrettes, das
gemäß einer Ausführung der Erfindung gebildet ist;
Fig. 2 bis 5 Formungsschritte zum Bilden des Armaturen
brettes;
Fig. 6 eine Schnittansicht eines Armaturenbrettes gemäß
einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 7 bis 9 Formungsschritte zum Bilden des Armaturen
brettes von Fig. 6.
Eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher sie auf das
Formen eines Armaturenbrettes 2 für ein Kraftfahrzeug ange
wandt wird, ist in den Fig. 1 bis 5 gezeigt. Wie in
Fig. 1 gezeigt, weist das Armaturenbrett 2 ein Einsatzglied 1 auf,
welches aus einem Bügel zum Anbringen des Endproduktes an
einem Fahrzeugkörper besteht. Die Bildung des Armaturen
brettes wird nun anhand der Fig. 2 bis 5 erläutert.
Ein erstes Unterwerkzeug 3 und ein erster Preßstempel 4 sind
für die erste Aufschäumungsformung vorgesehen, während ein
zweites Unterwerkzeug 5 und ein zweiter Preßstempel 6 für die
zweite Aufschäumungsformung vorgesehen sind. Wie in Fig. 2
gezeigt, wird eine Außenhaut 2a in das Unterwerkzeug 3 einge
setzt und unter Verwendung von Vakuumrohren 3a wird die
Außenhaut 2a durch Vakuum verformt zu der Gestalt, die der
Gestalt des Armaturenbrettes 2 entspricht. Dann wird der
Preßstempel 4 damit verriegelt. Wie in Fig. 3 gezeigt, wird
nun eine Schaumharzflüssigkeit aus Urethan oder dergl. einge
spritzt in einen Hohlraum von praktisch gleichförmiger
Breite, der zwischen der Außenhaut 2a und dem Preßstempel 4
für eine Aufschäumungsformung gebildet ist, wird aufgeschäumt
und dann darin ausgehärtet. Dies bildet ein vermittelndes
aufgeschäumtes Brettmaterial 2′, welches das Produkt der
ersten Aufschäumungsformung ist und eine erste aufgeschäumte
Schicht 2b aufweist, die innerhalb der Außenhaut 2a gebildet
ist. In diesem Fall ist kein Einsatzglied 1 oder dergl. in
dem Hohlraum vorhanden, welches ein Hindernis für ein glattes
Aufschäumen bilden kann, so daß ein befriedigendes Aufschäu
men in dem gesamten Hohlraum durchgeführt wird, um das
vermittelnde aufgeschäumte Brettmaterial 2′ zu bilden, das
eine hohe Gestaltgenauigkeit bietet.
Da gemäß dieser Ausführungsform die erste aufgeschäumte
Schicht 2b mit einer durchgehend praktisch gleichförmigen
Dicke ausgebildet wird, kann das Auftreten solcher Nachteile
vermieden werden, die das Erscheinungsbild des Erzeugnisses
abträglich beeinflussen wie zum Beispiel Mulden, die von
einem Unterschied der Aushärtungszeit verschiedener Teile des
Brettmaterials 2′ herrühren. Dies trägt weiter zur Verbesse
rung der Gestaltgenauigkeit des Erzeugnisses bei. Das vermit
telnde aufgeschäumte Brettmaterial 2′ wird dann zugerichtet
entlang den Trimmlinien, die in Fig. 4 mit gestrichelten
Linien angezeigt sind.
Sodann wird das vermittelnde aufgeschäumte Brettmaterial 2′
in das zweite Unterwerkzeug 5 derart eingesetzt, daß in ein
Durchgangsloch, welches durch den Zurichtprozeß in der
Vorderseite des Brettmaterials 2′ gebildet worden ist, ein
Ansatz 5a eingepaßt wird, welcher von dem Boden des Unter
werkzeugs 5 vorragt. Wenn in diesem Fall die Gestaltgenauig
keit des aufgeschäumten Brettmaterials 2′ gering ist, ist es
schwierig, das Brettmaterial in das Unterwerkzeug 5 einzu
setzen, wie beschrieben. Das gemäß der Erfindung gebildete
aufgeschäumte Brettmaterial 2′ besitzt aber eine derartige
gute Gestaltgenauigkeit, daß es vollständig frei ist von der
Schwierigkeit, die oben erwähnt worden ist. Jetzt hält der
zweite Preßstempel 6 das Einsatzglied 1 in einer gewünschten
Position, beispielsweise durch Anziehen eines Magneten 6a
oder durch Ansaugen mittels einer darin vorgesehenen (nicht
gezeigten) Ansaugscheibe. In diesem Zustand wird der Preß
stempel 6 mit dem Unterwerkzeug 5 verriegelt. Wie in Fig. 5
gezeigt, wird dann Schaumharzflüssigkeit eingespritzt in
einen Hohlraum, welcher zwischen der ersten aufgeschäumten
Schicht 2b und dem zweiten Preßstempel 6 gebildet wird und
innerhalb der ersten aufgeschäumten Schicht 2b gelegen ist,
so daß die Harzflüssigkeit darin aufgeschäumt und ausgehärtet
werden kann. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung kann
auf diese Weise, wie in Fig. 1 gezeigt, ein Armaturenbrett 2
erhalten werden, welches aus drei Schichten aufgebaut ist,
umfassend die Außenhaut 2a, die erste aufgeschäumte Schicht
2b und die zweite aufgeschäumte Schicht 2c mit dem darin ein
gebetteten Einsatzglied 1, und welche mit einer offenen
Aussparung 2d versehen ist, um darin ein Zubehör aufzunehmen,
wobei die Aussparung entsprechend dem Ansatz 5a an dem
zweiten Unterwerkzeug 5 ausgebildet ist.
Obwohl es möglich ist, daß die zweite aufgeschäumte Schicht
aufgrund des Vorhandenseins des darin befindlichen Einsatz
gliedes 1 möglicherweise eine teilweise unbefriedigende
Aufschäumung aufweist, findet eine solche mangelhafte oder
unbefriedigende Aufschäumung, wenn überhaupt, nur in einem
Abschnitt statt, welcher wenig mit dem Erscheinungsbild des
Armaturenbrettes 2 zu tun hat, so daß er leicht korrigiert
oder ausgebessert werden kann.
Bei der geschilderten Ausführungsform der Erfindung, bei
welcher das Bilden der zweiten aufgeschäumten Schicht 2c aus
geführt wird, während das Einsatzglied 1 an den Preßstempel 6
angezogen gehalten wird mittels des Magnets 6a oder der
(nicht gezeigten) Ansaugscheibe, besteht die Möglichkeit, daß
das Einsatzglied aufgrund des Harzeinspritzdrucks und/oder
des Aufschäumungsdrucks dazu gebracht wird, sich aus der
richtigen Lage zu verschieben, insbesondere, wenn das Ein
satzglied 1 große Abmessungen hat. Nachfolgend wird anhand
von Fig. 6 und den darauffolgenden Figuren eine andere
Ausführungsform der Erfindung erläutert, welche verwirklicht
worden ist, um diese Art von Verschiebung des Einsatzgliedes
1 zu verhindern und es auf diese Weise richtig an einer
vorbestimmten Stelle einzubetten. Zur Bezeichnung gleicher
Teile werden in der zweiten Ausführungsform die gleichen
Bezugszeichen verwendet.
Diese Ausführungsform betrifft ein Armaturenbrett 2, in
welchem das Einsatzglied ein Luftkanal 1 zur Luftklimatisie
rung ist, welcher in das Armaturenbrett eingebettet ist, wie
in Fig. 6 gezeigt. Eine einzige Matrize 7 wird für die erste
und die zweite Aufschäumungsformung gemeinsam verwendet. Ein
erster Preßstempel 8 ist die Patrize der Form für die erste
Aufschäumungsformung, und ein zweiter Preßstempel 9 ist die
Patrize der Form für die zweite Aufschäumungsformung.
Wie bei der ersten obenbeschriebenen Ausführungsform wird
zuerst die Außenhaut 2a durch einen Vakuumformungsprozeß
unter Verwendung der Matrize 7 gebildet, und danach wird der
erste Preßstempel 8 für die erste Aufschäumungsformung daran
festgeklemmt. Schaumharzflüssigkeit wird dann in einen Hohl
raum eingespritzt, der zwischen der Außenhaut 2a und dem
ersten Preßstempel 8 ausgebildet wird, wird aufgeschäumt und
ausgehärtet, um auf diese Weise die erste aufgeschäumte
Schicht 2b zu bilden, wie in Fig. 7 gezeigt.
Eine geeignete Anzahl ausgekehlter Abschnitte 8a ist in Ab
ständen an dem ersten Preßstempel 8 entlang seiner Längsrich
tung ausgebildet (das heißt, in der zur Zeichenebene
senkrechten Richtung). An dem Boden der ausgekehlten
Abschnitte 8a ist ein kleiner Vorsprung 8b vorgesehen, der so
geformt ist, daß er mit der Schnittform der unteren Hälfte
des Luftkanals 1 zur Deckung kommt. Wegen dieser Anordnung
sind an der ersten aufgeschäumten Schicht 2b Vorsprünge 2b1
ausgebildet und in Abständen in ihrer Längsrichtung angeord
net, wobei jeder Vorsprung 2b1 so positioniert ist, daß er
jedem der ausgekehlten Abschnitte 8a entspricht. Jeder
Vorsprung 2b1 weist an seiner oberen Endfläche einen zurück
springenden Abschnitt 2b2 auf, der so ausgebildet ist, daß er
mit dem kleinen Vorsprung 8b übereinstimmt. Die Vorsprünge
2b1 sind so ausgebildet, daß sie nur einen kleineren Ab
schnitt der ersten aufgeschäumten Schicht 2b aufnehmen,
während deren größerer allgemeiner Abschnitt so ausgebildet
ist, daß er eine gleichförmige Dicke hat, wie durch die ge
strichelte Linie in Fig. 7 angezeigt, so daß die Gestalt
genauigkeit des geformten Produktes nicht verschlechtert
werden sollte.
Dann wird nach dem Entfernen des ersten Preßstempels 8 der
Luftkanal oder das Einsatzglied 1 auf dem Vorsprung 2b derart
angebracht, daß seine untere Hälfte in dem zurückspringenden
Abschnitt 2b2 aufgenommen wird, wie in Fig. 8 gezeigt. Da
hier der zurückspringende Abschnitt 2b2 so ausgebildet ist,
daß er mit der Schnittform der unteren Hälfte des Luftkanals 1
zur Deckung kommt, wird der Luftkanal 1 in dem Vorsprung 2b1
in Stellung gebracht und durch diesen gestützt, welcher also
als Positioniermittel für den Luftkanal 1 dient. Wie in
Fig. 9 gezeigt, wird dann der zweite Preßstempel 9 für die zweite
Aufschäumungsformung an der Matrize 7 festgeklemmt, und
Schaumharzflüssigkeit wird eingespritzt in einen Hohlraum,
der zwischen der ersten aufgeschäumten Schicht 2b und dem
zweiten Preßstempel 9 ausgebildet ist, wird aufgeschäumt und
ausgehärtet, um so die zweite aufgeschäumte Schicht 2c zu
bilden. In dieser Ausführungsform wird die obere Hälfte des
Luftkanals oder Einsatzes 1 abgesehen von einem Flanschab
schnitt 1a durch den zweiten Preßstempel 9 von oben hinunter
gedrückt, so daß der Flanschabschnitt 1a in der zweiten
aufgeschäumten Schicht 2c eingebettet wird bei einem
Abschnitt der ersten aufgeschäumten Schicht, wo der Vorsprung
2b1 ausgebildet ist, während die untere Hälfte des Luftkanals
1 einschließlich dem Flanschabschnitt 1a in der zweiten
aufgeschäumten Schicht 2c eingebettet wird bei Abschnitten
außer bei den Stellen, wo der Vorsprung 2b1 ausgebildet ist.
Wie oben beschrieben, wird durch Ausbilden eines Positionier
bereichs in der ersten aufgeschäumten Schicht 2b, in welcher
ein Einsatzglied an der richtigen Stelle zu positionieren und
zu stützen ist, verhindert, daß das Einsatzglied durch den
Harzeinspritzdruck und/oder Aufschäumungsdruck aus der rich
tigen Lage verschoben wird, wenn die zweite aufgeschäumte
Schicht 2c gebildet wird, so daß das Einsatzglied an der
vorbestimmten Stelle korrekt eingebettet wird.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der Erfindung die erste auf
geschäumte Schicht innerhalb der Außenhaut gebildet, und das
Einsatzglied wird in die zweite aufgeschäumte Schicht einge
bettet, welche innerhalb der ersten aufgeschäumten Schicht
gebildet wird und welche also die äußere Gestalt des geform
ten Produkts nicht beeinflußt. Dies ermöglicht es, ein
geformtes Erzeugnis mit eingebettetem Einsatz mit einer
größeren Gestaltgenauigkeit für die äußere Gestalt des
Erzeugnisses zu erhalten. Ferner sorgt dies für einen größe
ren Wahlbereich der Konstruktion bezüglich der Formen des
Einsatzgliedes; all dies zusammengenommen beseitigt sicher
den oben erwähnten Nachteil des Standes der Technik.
Claims (3)
1. Formpreßverfahren zur Herstellung von durch Aufschäumung
geformten Erzeugnissen mit eingebettetem Einsatz, bei dem
eine Haut entsprechend einer gewünschten Außenkontur des
geformten Erzeugnisses geformt wird und
innerhalb der Haut aufgeschäumt wird, wobei ein Einsatzglied
an einer gewünschten Stelle in der Aufschäumung positioniert
gehalten wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine erste aufgeschäumte Schicht (2b) mit im
wesentlichen gleicher Dicke innerhalb der Haut (2a) gebildet
wird, und
daß eine zweite aufgeschäumte Schicht (2c) innerhalb der
ersten Schicht (2b) gebildet wird, wobei gleichzeitig das
Einsatzglied (1) darin eingebettet wird und dabei an der
gewünschten Stelle innerhalb der ersten aufgeschäumten
Schicht (2b) positioniert gehalten wird.
2. Formpreßverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß beim Bilden der ersten aufgeschäumten Schicht (2b) ein
Einsatz-Positionier- und -Stützbereich (2b₁, 2b₂) in dieser
ausgebildet wird, so daß dann, wenn die zweite aufgeschäumte
Schicht (2c) gebildet wird, das Einsatzglied (1) in dem
Einsatz-Positionier- und -Stützbereich (2b₁, 2b₂) fixiert
und gestützt werden kann.
3. Formpreßverfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsatz-Positionier- und -Stützbereich (2b₁, 2b₂)
einen Rücksprung (2b₁) aufweist, der der Form des
Querschnitts eines Teils des Einsatzgliedes (1) entspricht,
so daß der entsprechende Teil des Einsatzgliedes (1) in
diesem Rücksprung (2b₁) aufnehmbar ist.
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