DE3905718A1 - Hinterschaeumwerkzeug mit zwei formhaelften - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hinterschäumwerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Das technologische Umfeld ist in der DE-PS 35 01 424 beschrieben.

Üblicherweise werden geschäumte sowie mit einem Überzug versehene Bauteile derart gefertigt, daß der Überzug in Form eines Verkleidungsteiles in ein Hinterschäumwerk­ zeug eingelegt wird und anschließend daran hinterschäumt wird. Die dem Verkleidungsteil gegenüberliegende Seite des Bauteiles wird dabei durch ein sog. Einlegeteil gebildet. Zwischen dem Verkleidungsteil sowie dem Einlegeteil wird dann der Schaum, vorzugsweise ein Polyurethanschaum, eingebracht. Das Verkleidungsteil kann dabei eine ABS-Folie, aber auch eine PVC- oder eine Lederhaut sein. Einsatz finden derartig geformte Bau­ teile beispielsweise als Innenausstattungsteile von Fahrzeugen.

Die Formhälften (Formoberteil sowie Formunterteil) sind üblicherweise aus einem Leichtmetall gefertigt und auf der dem Einlegeteil bzw. dem Verkleidungsteil zuge­ wandten Seite mit einem Epoxidharz beschichtet. Auf jener Schicht liegt das Einlegeteil bzw. das Verklei­ dungsteil direkt auf. Dabei weist das Verkleidungsteil zumeist eine größere Oberfläche als das Einlegeteil auf, um auch den Randbereich des sich mit dem Schäumvorgang ergebenden Bauteiles verkleiden zu können. Die Form­ hälften des Hinterschäumwerkzeuges sind somit außerhalb des Randbereiches des Einlegeteiles derart geformt, daß zwischen dem Formoberteil sowie dem Formunterteil lediglich das in jenem Bereich nicht mehr zu hinter­ schäumende Verkleidungsteil zum Liegen kommt. Im Rand­ bereich des Einlegeteiles liegt somit das Verkleidungs­ teil auf dem Einlegeteil nahezu auf.

Während des Schäumvorganges kann PU-Schaum über jene Nahtstelle zwischen dem Verkleidungsteil sowie dem Einlegeteil austreten. Die Dicke jener Nahtstelle läßt sich nämlich insbesondere unter Berücksichtigung von sich zwangsläufig ergebenden Toleranzen des Einlege­ teiles nicht beliebig gering halten. PU-Schaum kann somit auf die Oberfläche der dem Einlegeteil zugeord­ neten Formhälfte gelangen. Um zu verhindern, daß unter Einwirkung des durch die Nahtstelle übertretenden PU-Schaumes das Einlegeteil mit der Formhälfte durch Schaumhaftung verklebt, werden üblicherweise Trennmittel aufgebracht, von denen eines in der o. g. Schrift beschrieben ist.

Dieser Trennmitteleinsatz ist dabei nicht nur kosten­ intensitv, sondern stellt darüber hinaus eine zusätz­ liche Umweltbelastung dar. Auch können trotz Anwendung von Trennmittel Reinigungsvorgänge am geschäumten Bauteil oder an den Formhälften des Hinterschäumwerk­ zeuges erforderlich werden, welche einen wünschenswer­ terweise zu vermeidenden Aufwand darstellen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Maßnahmen aufzuzei­ gen, mit Hilfe derer auch ohne Trennmitteleinsatz ein unerwünschtes Übertreten des eingebrachten Schaumes durch die Nahtstelle zwischen dem Verkleidungsteil sowie dem Einlegeteil verhindert wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst, vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen beschreiben die Unteransprüche.

Ein im Randbereich des Einlegeteiles vorgesehenes elastisches Dichtelement paßt sich aufgrund seiner Elastizität den jeweils aktuellen geometrischen Ver­ hältnissen an und verhindert somit ein Austreten des eingebrachten PU-Schaumes. Zur exakten Positionierung sowie zur verbesserten geometrischen Anpassung empfiehlt es sich dabei, das Dichtelement in der dem Einlegeteil zugeordneten Formhälfte einzubinden.

Selbstverständlich ist es möglich, für jeden Ausschäum­ vorgang ein neues Dichtelement einzulegen, eine vor­ teilhafte kontinuierliche Wiederverwendbarkeit ist jedoch gegeben, wenn das Dichtelement gemäß Anspruch 5 aus einem gummiähnlichen Urethan gefertigt ist. Eine weitere Steigerung der Flexibilität bzw. Elastizität ist dabei mit den Merkmalen des Anspruchs 4 erzielbar. Wird dabei das Dichtelement nach einem Laminierverfahren aufgebaut, so kann im Zuge dieses Vorganges ein Hohlraum sowie Zufuhr- und Abfuhrkanäle für das Fluid (vorzugs­ weise Druckluft) eingearbeitet werden. Zur weiteren Sicherstellung der Dichtheit kann zusätzlich zwischen dem Einlegeteil sowie der diesem zugeordneten Formhälfte eine Stretchfolie eingelegt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels - dargestellt in einem Prinzip­ ausschnitt - näher beschrieben.

Zwischen einem Verkleidungsteil 1 sowie einem Einlege­ teil 2 wird in einem Hinterschäumwerkzeug PU-Schaum 3 eingebracht. Das Hinterschäumwerkzeug besteht dabei im wesentlichen aus zwei Formhälften 4, 5, von welchen die obere Formhälfte 4 dem Einlegeteil 2, sowie die untere Formhälfte 5 vorrangig dem Verkleidungsteil 1 zugeordnet ist. Die beiden Formhälften bestehen dabei aus einer Aluminiumstruktur (4 a, 5 a), welche auf der dem Einlege­ teil bzw. dem Verkleidungsteil zugewandten Seite mit einer Epoxidharz-Schicht 4 b, 5 b versehen ist.

Bei geöffnetem Hinterschäumwerkzeug wird in die untere Formhälfte 5 zunächst das Verkleidungsteil 1 eingelegt. Anschließend daran wird nach dem bisherigen Stand der Technik das Einlegeteil 2 plaziert, wonach das Hinter­ schäumwerkzeug geschlossen wird, so daß die obere Formhälfte 4 - wie im Bereich 7 dargestellt - auf der unteren Formhälfte 5 zum Liegen kommt. Danach wird zwischen dem Einlegeteil 2 sowie dem Verkleidungsteil 1 PU-Schaum eingebracht.

Um auch den Randbereich des sich ergebenden geschäumten Bauteiles verkleiden zu können, weist das Verkleidungs­ teil 1 eine größere Oberfläche als das Einlegeteil 2 auf. Im Randbereich 8 des Einlegeteiles treffen diese beiden Teile aufeinander und bilden eine umlaufende Naht. Über jene Naht können geringe Mengen PU-Schaum austreten. Diese würden dann an der Epoxidharz-Schicht 4 b der oberen Formhälfte 4 haften und können sogar bewirken, daß nach Aushärtung des PU-Schaumes das nunmehr fertige geschäumte Bauteil mit der oberen Formhälfte verklebt. Die Breite der Naht im Randbereich 8 läßt sich dabei insbesondere unter Berücksichtigung von Bauteil­ toleranzen nicht beliebig gering halten.

Um unkontrolliertes Übertreten von PU-Schaum zu verhin­ dern, ist in einem Absatz 9 der oberen Formhälfte 4, in welchem keine Epoxidharz-Schicht aufgebracht ist, ein elastisches Dichtelement 10 eingebunden. Dieses Dicht­ element 10 ist nach einem Laminierverfahren aus einem gummiähnlichen Urethan aufgebaut und weist einen Hohl­ raum 11 sowie einen hierzu führenden Kanal 12 auf. Über jenen Kanal kann Druckluft in den Hohlraum 11 eingelei­ tet werden, so daß sich das gummielastische Dichtelement 10 bei geschlossenem Hinterschäumwerkzeug, also bei auf der unteren Formhälfte 5 aufliegender oberen Formhälfte 4 optimal abdichtend den herrschenden geometrischen Verhältnissen anpassen kann. Somit können über die Naht im Randbereich 8 des Einlegeteiles 2 lediglich geringste Mengen von PU-Schaum gelangen.

Nach Aushärtung des eingebrachten PU-Schaumes wird die Druckluftbeaufschlagung des Dichtelementes 10 abgebro­ chen. Nach öffnen des Hinterschäumwerkzeuges, somit also nach Abnehmen der oberen Formhälfte 4 kann das fertig­ geschäumte Bauteil entnommen werden, ohne daß dieses oder auch nur PU-Schaum-Reste an der oberen Formhälfte 4 haften würden.

Allein die bereits geschilderten Maßnahmen bewirken bereits eine ausreichende Dichtheit entlang der Naht im Randbereich 8. Zur weiteren Sicherstellung der Dichtheit kann jedoch zusätzlich zwischen dem Einlegeteil 2 sowie der oberen Formhälfte 4 eine Stretchfolie 13 eingelegt werden. Dies empfiehlt sich insbesondere dann, wenn das Verkleidungsteil 1 als Lederhaut ausgebildet ist.

Mit dem vorgestellten Hinterschäumwerkzeug wird das Verarbeiten von Folien, PVC- und Lederhäuten sowie der entsprechenden Einlegeteile auch bei kumulierten Tole­ ranzfeldern unter gleichbleibender Qualität ermöglicht. Durch das Verhindern von Schaumaustritt über die Naht im Randbereich 8 entfällt der bislang erforderliche Trenn­ mittelauftrag auf dem Einlegeteil 2 sowie der Epoxid­ harz-Schicht 4 b der oberen Formhälfte 4. Auch weitere Reinigungsvorgänge sind hiermit nicht mehr erforderlich.

Claims (6)

1. Hinterschäumwerkzeug mit zumindest zwei Formhälf­ ten, an welchen ein zu hinterschäumendes Einlege­ teil sowie ein zu hinterschäumendes Verkleidungs­ teil anliegen, wobei zwischen diese beiden Teile ein vorzugsweise PU-Schaum eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Randbereich (8) des Einlegeteiles (2) ein elastisches Dichtelement (10) vorgesehen ist.

2. Hinterschäumwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Dicht­ element (10) zwischen der dem Einlegeteil zugeord­ neten Formhälfte (4) sowie dem das Einlegeteil flächenmäßig überdeckenden Verkleidungsteil (1) vorgesehen ist.

3. Hinterschäumwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Dicht­ element (10) in die dem Einlegeteil zugeordnete Formhälfte (4) eingebunden ist.

4. Hinterschäumwerkzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Dicht­ element (10) mit einem Fluid befüllbar ist.

5. Hinterschäumwerkzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Dicht­ element nach einem Laminierverfahren oder einem Gießverfahren aus einem gummiähnlichen Urethan gefertigt ist.

6. Hinterschäumwerkzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einlege­ teil (2) sowie der zugeordneten Formhälfte (4) eine Stretchfolie (13) vorgesehen ist.