DE3920925C2 - Formwerkzeug zum Herstellen (Umschäumen) eines Profiles aus Mehrkomponenten-Kunststoff, insbesondere Polyurethan, am Rand einer Glasscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiges Formwerkzeug, das dem Umschäumen von Glasscheiben dient, ist beispielsweise aus der US 4 543 283 oder der US 4 662 113 bekannt. Die Abdichtung zwischen Werkzeugoberteil und Werkzeugunterteil erfolgt im Bereich außerhalb der Glasscheibe durch starre Teile, d. h. Stahl auf Stahl. Die Abdichtung zwischen Werkzeugoberteil und Werkzeug­ unterteil zur Scheibe hin erfolgt durch elastische Dichtungen unter­ schiedlicher Bauarten.

Diese Dichtungsart zur Glasscheibe hin bietet den Vorteil, daß die Glastoleranzen sehr gut ausgeglichen werden können. Sie hat aber den Nachteil, daß die Dichtung immer gleichzeitig ein Teil der Oberfläche des anzuschäumenden Profiles ist. Diese Tatsache führt zu Qualitätseinbußen der Oberfläche in diesem Bereich. Das ist bei der Innenseite einer in ein Automobil eingebauten Glasscheibe noch akzeptabel, da hier durch andere Abdeckungen diese Bereiche meistens nicht sichtbar sind. Bei der Außenseite der eingebauten Glasscheibe bleibt diese Qualitätsminderung der Oberfläche aber immer sichtbar. Sie ist auch durch keine vertretbare Technologie in ihrer Oberflächenqualität zu verbessern (Nachlackieren oder Nacharbeiten). Eigentlich käme nur eine zusätzliche Abdeckung in Frage, um diesen Nachteil zu umgehen. Eine solche Lösung scheidet aber aus Kostengründen aus.

Weiterhin lassen sich mit einem bekannten Formwerkzeug mit elastischen Dichtungen nicht alle Konturen des anzuschäumenden Profiles im Anschluß zur Glasscheibe darstellen (gerundete, ineinander überlaufende Kanten). Hierbei tritt immer die Trennung zwischen dem starren Grundkörper des Formwerkzeuges (Metall) und dieser elastischen Dichtung als sichtbare Markierung (Naht) am Fertigteil auf. Darüber hinaus haben die elastischen Dichtungen eine begrenzte Standzeit (Lebensdauer) und zwar in Abhängigkeit von dem eingesetzten Trennmittel und von dem verwendeten Material zum Umschäumen. Ein Dichtungswechsel muß also von Zeit zu Zeit möglich sein. Dieses hat wiederum Einfluß auf die Konstruktion des Formwerkzeuges und erhöht die Kosten.

Derartige elastische Dichtungen werden beispielsweise hergestellt, indem man ein extrudiertes Profil in eine vorgegebene Nut im Formwerkzeug anordnet. Nachteilig ist dabei jedoch, daß an der Stoßstelle, d. h. an der Stelle, an der Anfang und Ende der Dichtung zusammenkommen, eine Störstelle entsteht, die zu Undichtigkeiten führen kann.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß man die Dichtung als Profil in einem separaten Werkzeug entsprechend der geforderten Kontur herstellt. Dieses ist aber sehr aufwendig und verursacht entsprechende Kosten.

Aus der DE-OS 21 17 523 ist ein Formwerkzeug bekannt, das demjenigen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 entspricht. Die Metallschalen werden hier durch die Oberflä­ chen von Unter- und Oberteil gebildet, die den Formhohlraum definieren. Zusätzlich sind bei diesem Formwerkzeug ela­ stische Dichtungen vorhanden, die unmittelbar an dem zu umschäumenden Gegenstand anliegen, um zu verhindern, daß der Mehrkomponentenkunststoff in diesem Bereich aus dem Formhohlraum austritt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Formwerkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, das die Vorteile der elastischen Dichtung (Ausgleich der Glastoleranzen) beibehält, die Nachteile (Markierungen in dem Übergang zwischen Dichtung und Formwerkzeug, kurze Lebensdauer, Beschränkungen in der möglichen Kontur im Übergang zur Glasscheibe usw.) jedoch vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Dadurch, daß eine elastische Abstützung zwischen der Metallschicht oder Schale und dem Form-Hohlraum, vorzugsweise an dem Oberteil und an dem Unterteil, vorgesehen ist, wird einerseits für eine durch die Elastizität der Abstützung bedingte gute Abdichtung des Form-Hohlraumes gesorgt, andererseits entsteht ein nahtloser Übergang zwischen Glasscheibe und dem angeschäumten Profil.

In vorteilhafter Weise ist das Formwerkzeug so ausgebildet, wie in Anspruch 2 angegeben. Die Metallschicht besteht dann aus einem Galvano, obwohl auch andere Metallschichten, z. B. nach einem Metall-Sprühverfahren in Bronze oder Edelstahl, möglich sind.

Die auf diese Weise hergestellte Metallschicht wird dann mit der elastischen Abstützung, die direkt auf der Metallschicht hergestellt wird (z. B. durch Ausgießen), verbunden.

Grundsätzlich stellt die Erfindung sicher, daß die Relativ-Bewegung zwischen der starr mit der Grundplatte des Unter- und/oder Oberteils verbundenen äußeren Dichtung und der inneren, die Toleranz zur Glasscheibe hin ausgleichenden Dichtung über die elastische Verformbarkeit der Metallschale erfolgen muß.

In vorteilhafter Weise kann das Formwerkzeug so ausgebildet sein, wie in den Ansprüchen 3 und 4 angegeben. Dieses bedeutet, daß die zur Glasscheibe hin gerichtete elastische Abstützung vorgespannt ist und beim Formwerk­ zeug-Scpließvorgang durch die Glasscheibe soweit zurückgedrückt wird, daß die Toleranz, die in der Scheibenstärke auftritt, kompensiert wird. Die Vorspannkraft ist zum einen so zu bemessen, daß die erforderliche Glasstärkenkompensation erfolgen kann, zum anderen muß aber sichergestellt sein, daß die Glasscheibe durch diese Krafteinleitung nicht beschädigt oder zerstört wird. Weiterhin muß die Vorspannkraft so groß sein, daß eine zuverlässige Abdichtung gegen den Innendruck beim Füllen des Formhohlraumes gegeben ist.

In vorteilhafter Weise ist die elastische Abstützung mit einer entsprechenden Metallschale sowohl am Unterteil als auch am Oberteil des Formwerkzeuges vorgesehen, obwohl auch Lösungen denkbar sind, bei denen nur in einem Teil eine solche Metallschale vorhanden ist.

Auf jeden Fall wird durch die Erfindung eine Glasscheibe mit einem umschäumten Profil geschaffen, das einen sehr guten Profilübergang zur Glasscheibe hat, da nur noch eine Nahtstelle vorhanden ist, und zwar die zur Glasscheibe hin.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der einzigen Figur ist ein Querschnitt durch einen Rand eines Formwerkzeuges dargestellt. Dieses Formwerkzeug weist ein Oberteil (Grundplatte 6) und ein Unterteil (Grundplatte 8) auf. An jeder Grundplatte sind starre Elemente 3 aus z. B. Stahl angebracht, die nicht nachgiebig sind und zwischen denen ein Hohlraum oder eine Nut definiert wird, in der die elastischen Abstützungen 4 angeordnet sind. Zwischen den Grundplatten und jeder elastischen Abstützung 4 ist eine Druckplatte 5 vorgesehen. Jede Druckplatte 5 kann durch eine Vorspanneinrichtung verstellt werden, die durch einen Pfeil 7 angedeutet ist.

Weiterhin ist eine Glasscheibe 10 dargestellt, deren Rand in dem eigentlichen Formhohlraum 11 liegt. Angrenzend an den Formhohlraum 11 und über diesen nach beiden Seiten hinaus ist eine Metallschale oder -schicht 1 angeordnet, die bei dieser Ausführungsform getrennt galvanisch hergestellt wurde. Diese Metallschale 1 ist sehr dünn, so daß sie die Elastizität der Abstützung 4 grundsätzlich nicht beeinträchtigt, aber für eine glatte und sicher abdichtende Anlage an der Glasscheibe sorgt.

Nach außen ist durch die gegenseitige Anlage der Metallschalen zwischen den starren Elementen 3 eine sichere Abdichtung gegeben.

Weiterhin sind Heizelemente 2 angedeutet, die für eine Temperierung sorgen, damit das in den Formhohlraum eingegebene Material entsprechend schnell ausreagiert. Vorzugsweise geschieht dieses bei ca. 50°C.

In Anpassung an die Dicke der Glasscheibe wird auf eine oder beide Druckplatten 5 mit Hilfe der Vorspanneinrichtung 7 eine Kraft ausgeübt, die die Druckplatten geringfügig in Richtung auf den Formhohlraum 11 verschiebt und so sicherstellt, daß die Metallschalen 1 dicht und mit einer entsprechenden Vorspannkraft an der Glasscheibe 10 anliegen, und daß die elastischen Abstützungen 4 beim Schließen des Formwerkzeuges entsprechend zusammengedrückt werden. Die andere Dichtkante außerhalb der Glasscheibe ist durch die Abmessungen der starren Elemente 3 auf jeden Fall dicht. Hier sind auch keine Toleranzen, bedingt durch unterschied­ liche Dicken der Glasscheiben, auszugleichen.

Claims (4)

1. Formwerkzeug zum Herstellen (Umschäumen) eines Profiles aus Mehrkomponenten-Kunststoff, insbesondere Polyu­ rethan, am Rand einer Glasscheibe, mit einem Unter- und einem Oberteil, die einen das Profil bildenden Formhohlraum (11) aufweisen, in den der Rand der zu umschäumenden Glas­ scheibe hineinragt, wobei zur Abdichtung zwischen Oberteil und Glasscheibe und/oder Unterteil und Glasscheibe Metall­ schalen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen den Metallschalen (1) und Ober- und/oder Unterteil (6, 8) eine elastische Abstützung (4) vorgesehen ist.

2. Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Metallschale (1) galvanisch oder durch Metall-Sprühverfahren hergestellt ist.

3. Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Abstützung (4) mit einer Einrichtung (7) zum Aufbringen einer Vorspannkraft in Richtung auf die Glasscheibe (10) versehen ist.

4. Formwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung zum Vorspannen der Abstützung (4) durch eine Druckplatte (5) gebildet ist, die zwischen der Grundplatte (6 oder 8) des Unter- oder Oberteils und der Abstützung angeordnet und mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch verstellbar ist.