DE3939534A1 - Compound refrigerator door mfr. - by compensation of cooling deformation of each outer skin before foaming of central core - Google Patents

Compound refrigerator door mfr. - by compensation of cooling deformation of each outer skin before foaming of central core

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Abstract

The refrigerator door mfr. has a compound structure, comprising a metal layer (7) and a plastics foil layer (8) on opposite sides of a rigid foam core (9), sandwiched between the upper and lower plates (1,2) of a heated mould. The heat provided by the latter is used for in-situ foaming of the foam core (9). Thea deformation of the metal layer (7) and/or the plastics foil layer (8) during cooling is compensated before the foaming of the core (9) by a deformation in the opposite direction. ADVANTAGE - Ensures planar outer surfaces of mfd. door.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Stützform zum Herstellen von Platten und plattenartigen Gegen­ ständen, wie Türen, mit einer Metallblechdeckschicht auf einer Seite, einer Kunststoffblechdeckschicht auf der anderen Seite und einem dazwischenliegenden, aus einem flüssigen Reaktionsgemisch in-situ geschäumten Hart­ schaumstoffkern, wobei die Metallblechdeckschicht und die Kunststoffblechdeckschicht in eine beheizte Stütz­ form eingelegt werden und der Zwischenraum unter Wärme­ entwicklung ausgeschäumt wird und nach dem Aushärten der Gegenstand entformt wird und abkühlt.The invention relates to a method and a support form for the production of plates and plate-like counter stand up, like doors, with a sheet metal cover layer one side, a plastic sheet top layer on the other side and an intermediate one from one liquid reaction mixture in-situ foamed hard foam core, the metal sheet top layer and the plastic sheet cover layer in a heated support form and the space under heat development is foamed and after the curing of the Object is removed from the mold and cools.

Bei der diskontinuierlichen Herstellung von plattenarti­ gen Gegenständen, wie Kühlschranktüren, bedient man sich einer beheizten Stützform, deren Temperatur meist auf etwa 40°C gehalten wird. Beim Ausschäumen des Raumes zwischen den Deckschichten tritt zusätzliche Wärmeent­ wicklung auf, so daß je nach Dicke des Schaumstoffkernes in dessen Innerem eine Temperatur von 140 bis 160°C herrscht. Obwohl der Ausschäumvorgang relativ schnell abläuft, nehmen die Deckschichten in etwa die Temperatur der Stützform an. Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Stahlblech liegt bei etwa 11×10-6/°C, derjenige von Polyurethanhartschaum und einer Deckschicht aus ABS bei 60 bis 80×10-6/°C. Die Abkühlungskontraktionen dieser beiden Deckschichten differieren bei gleichem Tempera­ turabfall von 40°C auf Raumtemperatur von 20°C um den Faktor 6. Kühlen der Schaumstoffkern von 140°C und das Stahlblech von 40°C auf Raumtemperatur von 20°C ab, so differieren die Abkühlungskontraktionen etwa um den Faktor 40. Durch diese Kontraktionen werden unerwünschte Verwölbungen verursacht.In the discontinuous production of plate-like objects, such as refrigerator doors, a heated support mold is used, the temperature of which is usually kept at about 40 ° C. When the space between the outer layers is foamed, additional heat development occurs, so that depending on the thickness of the foam core, a temperature of 140 to 160 ° C. prevails inside. Although the foaming process takes place relatively quickly, the cover layers take on approximately the temperature of the support mold. The coefficient of thermal expansion of sheet steel is around 11 × 10 -6 / ° C, that of rigid polyurethane foam and a top layer made of ABS is 60 to 80 × 10 -6 / ° C. The cooling contractions of these two outer layers differ at the same temperature drop from 40 ° C to room temperature from 20 ° C by a factor of 6. If the foam core is cooled from 140 ° C and the steel sheet from 40 ° C to room temperature from 20 ° C, they differ Cooling contractions around a factor of 40. These contractions cause unwanted warping.

Man hat versucht, solche Wölbungen durch Verwendung gleichartiger Deckschichten auf beiden Seiten des Schaumstoffkerns zu vermeiden. Solange beide Deckschich­ ten gleiche Geometrie besitzen, ist es durchaus möglich, verwölbungsfreie Gegenstände herzustellen. Jedoch bei­ spielsweise bei Kühlschranktüren, bei denen der Inliner tiefgezogen ist, um Vorratsfächer zu bilden, treten Probleme auf. Oft aber werden aus Kostengründen oder aus sonstigen Erfordernissen Deckschichten aus unterschied­ lichen Materialien verlangt.Attempts have been made to use such bulges Similar cover layers on both sides of the To avoid foam core. As long as both top layers have the same geometry, it is quite possible produce warp-free objects. However at for example in refrigerator doors where the inliner is deep-drawn to form storage compartments Problems on. Often, however, for reasons of cost or out other requirements top layers from difference materials.

Es besteht die Aufgabe, ein Verfahren und eine Stützform zu finden, womit plattenartige Gegenstände mit einwand­ frei ebenen Oberflächen herstellbar sind. There is a task, a method and a support form to find what plate-like objects with flawless freely flat surfaces can be produced.  

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Metallblech­ deckschicht und/oder die Kunststoffblechdeckschicht vor dem Ausschäumen einer die beim Abkühlen auftretende Ver­ formung kompensierende und ihr entgegengerichtete Vor­ verformung unterworfen wird.This problem is solved in that the metal sheet cover layer and / or the plastic sheet cover layer before the foaming one of the Ver occurring when cooling formation compensating and opposing it is subjected to deformation.

Dadurch wird erreicht, daß der plattenartige Gegenstand nach dem Abkühlen die gewünschte ebene Form aufweist. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß nach diesem Verfahren hergestellte Gegenstände auch nachträglich, d. h. nach längerer Zeit, keiner Nachverformung durch innere Spannungen unterworfen sind.This ensures that the plate-like object after cooling has the desired flat shape. It has surprisingly been found that after this Articles manufactured after the process, d. H. after a long time, no post-deformation are subject to internal tensions.

Die Stützform zum Herstellen von Platten oder platten­ artigen Gegenständen, wie Türen, insbesondere Kühl­ schranktüren, mit einer Metallblechdeckschicht auf einer Seite und einer Kunststoffblechdeckschicht auf der ande­ ren Seite und einem dazwischenliegenden, aus einem flüssigen Reaktionsgemisch unter Wärmeentwicklung in­ situ geschäumten Hartschaumstoffkern geht aus von zwei Formhälften mit zueinander weisenden Stützflächen.The support form for the production of slabs or plates like objects, such as doors, especially cooling cabinet doors, with a sheet metal cover layer on one Side and a plastic sheet cover layer on the other ren side and an intermediate one from one liquid reaction mixture with heat generation in Rigid foam core foamed in situ is based on two Mold halves with mutually facing support surfaces.

Das Neue ist darin zu sehen, daß mindestens eine der Stützflächen eine Kontur aufweist, welche spiegelbild­ lich jener Verformung entspricht, welche der Gegenstand bzw. die Deckschichten beim Abkühlen wegen der unter­ schiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der drei Schichten erfahren würde/würden.What is new is that at least one of the Support surfaces has a contour, which is a mirror image Lich corresponds to the deformation which the object or the top layers when cooling because of the under different coefficients of thermal expansion of the three Would experience shifts.

Ist die zu fertigende Stückzahl genügend groß und bleiben die Funktionsbedingungen über die gesamte Produktionszeit der Serie konstant, ist es rentabel, die erforderliche Kontur der Stützfläche beispielsweise durch mechanisches Bearbeiten direkt an der Innenwandung der Formhälfte anzubringen. Alternativ hierzu läßt sich eine genügend biegsame, aber andererseits genügend steife Stützplatte nach vorheriger starrer Hinterfütte­ rung anbringen, so daß durch die Hinterfütterung die gewünschte Kontur gebildet wird.Is the number of pieces to be manufactured large enough and the functional conditions remain throughout  Production time of the series constant, it is profitable that required contour of the support surface, for example by mechanical processing directly on the inner wall attached to the mold half. Alternatively, you can a sufficiently flexible, but sufficient on the other hand stiff support plate after previous rigid backing Attach tion so that the desired contour is formed.

Vorzugsweise jedoch ist mindestens eine der Stützflächen durch eine verformbare Stützplatte gebildet, hinter welcher einstellbare Verformungselemente angeordnet sind.However, at least one of the support surfaces is preferred formed by a deformable support plate, behind which arranged adjustable deformation elements are.

Diese Ausführungsform erlaubt ein Nachstellen der Vor­ verformung der Stützplatte, wenn sich die Produktionsbe­ dingungen ändern, beispielsweise bei erheblichen Ände­ rungen in der Raumtemperatur oder falls ein Wechsel der Rezeptur des Reaktionsgemisches beim Ausreagieren ein höheres Temperaturniveau verursacht.This embodiment allows the front to be readjusted Deformation of the support plate when the production area change conditions, for example in the event of significant changes at room temperature or if the Recipe of the reaction mixture when fully reacting caused higher temperature level.

Die erforderliche Kontur der Stützfläche läßt sich näherungsweise rechnerisch oder in relativ einfacher Weise empirisch durch Versuche ermitteln.The required contour of the support surface can be approximately arithmetically or in a relatively simple Determine wise empirically through experiments.

In der Zeichnung ist die neue Stützform rein schematisch im Schnitt dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigen: In the drawing, the new support form is purely schematic shown in section and explained in more detail below. Show it:  

Fig. 1 eine erste Ausführungsform und Fig. 1 shows a first embodiment and

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform. Fig. 2 shows a second embodiment.

In Fig. 1 besteht die Stützform aus einer oberen Form­ hälfte 1 und einer unteren Formhälfte 2. Die Formhälfte 1 weist eine Stützfläche 3 auf, welche eine der ge­ wünschten Vorverformung entsprechende Kontur 4, und zwar auch senkrecht in die Zeichnungsebene hinein, besitzt. Die Formhälfte 2 ist mit einer Konturplatte belegt, welche als zweite Stützfläche 5 dient. Der Zwischenraum ist durch eine Kühlschranktür 6 ausgefüllt, welche aus einer an der Stützfläche 3 anliegenden Stahlblechdeck­ schicht 7 und einer an der Konturplatte 5 anliegenden Kunststoff-Foliendeckschicht 8 aus ABS sowie einem Poly­ urethanhartschaumstoffkern 9 besteht. Die vorverformende Kontur 4 der Stützfläche 3 ist entsprechend der durch die Abkühlungskontraktion zu erwartenden Verformung ge­ staltet. Zum Ermitteln der Kontur 4 wurde zunächst hilfsweise eine ebene Stützfläche 3 verwendet und ein Prototyp hergestellt. Aus der dabei auftretenden Ver­ formung der Kühlschranktür wurde dann unter Zuhilfenahme einer gedachten Symmetrieebene die erforderliche spiegelbildliche Kontur 4 der Stützfläche 3 für die Vorverformung empirisch ermittelt.In Fig. 1, the support mold consists of an upper mold half 1 and a lower mold half. 2 The mold half 1 has a support surface 3 , which has a contour 4 corresponding to the desired ge pre-deformation, and also perpendicularly into the plane of the drawing. The mold half 2 is covered with a contour plate, which serves as a second support surface 5 . The space is filled by a refrigerator door 6 , which consists of a sheet steel cover layer 7 resting against the support surface 3 and a plastic film cover layer 8 lying against the contour plate 5 made of ABS and a poly urethane rigid foam core 9 . The pre-deforming contour 4 of the support surface 3 is designed according to the deformation to be expected from the cooling contraction. In order to determine the contour 4 , a flat supporting surface 3 was first used in the alternative and a prototype was produced. From the resulting deformation of the refrigerator door, the required mirror-image contour 4 of the support surface 3 for the pre-deformation was then determined empirically with the aid of an imaginary plane of symmetry.

In Fig. 2 besteht die Stützform aus einer oberen Form­ hälfte 21 und einer unteren Formhälfte 22. Die obere Formhälfte 21 weist eine aus einer biegsamen Stützplatte bestehende Stützfläche 23 auf, welcher mittels von dahinter angeordneten einstellbaren Deformationselemen­ ten 30 eine der gewünschten Vorverformung entsprechende Kontur 24 gegeben wurde. Die Deformationselemente 30 bestehen aus mit Konusflächen versehenen Gleitsteinen, welche mittels nicht dargestellter Spindeln verstellbar sind und dabei die Stützplatte 23 verformen. Es sind aber auch beispielsweise hydraulisch beaufschlagbare Kissen verwendbar. Die Formhälfte 22 ist mit einer Konturplatte belegt, welche als zweite Stützfläche 25 dient. Der Zwischenraum ist durch eine Kühlschranktür 26 ausgefüllt, welche aus einer an der Stützplatte 23 anliegenden Stahlblechdeckschicht 27 und einer an der Konturplatte 5 anliegenden Kunststoff-Foliendeckschicht 2S aus ABS sowie einem Polyurethanhartschaumkern 29 be­ steht. Die vorverformende Kontur 24 der Stützfläche 23 ist entsprechend der durch die Abkühlungskontraktion zu erwartenden Verformung spiegelbildlich gestaltet. Zum Ermitteln der Kontur 24 werden hier zunächst die Deformationselemente 30 außer Aktion gesetzt, so daß die Stützplatte 23 eben ist. Sodann wird ein Prototyp der Kühlschranktür 26 hergestellt. Aus der dabei auftreten­ den Verformung der Kühlschranktür 26 bzw. der Deck­ schichten 27, 28 wird dann unter Zuhilfenahme einer ge­ dachten Symmetrieebene die erforderliche spiegelbild­ liche Kontur 24 der Stützplatte 23 empirisch ermittelt.In Fig. 2, the support mold consists of an upper mold half 21 and a lower mold half 22nd The upper mold half 21 has a support surface 23 consisting of a flexible support plate, which has been given a contour 24 corresponding to the desired pre-deformation by means of adjustable deformation elements 30 arranged behind it. The deformation elements 30 consist of sliding blocks provided with conical surfaces, which are adjustable by means of spindles (not shown) and thereby deform the support plate 23 . However, it is also possible, for example, to use cushions that can be hydraulically loaded. The mold half 22 is covered with a contour plate, which serves as a second support surface 25 . The intermediate space is filled by a refrigerator door 26 , which consists of a steel sheet cover layer 27 lying against the support plate 23 and a plastic film cover layer 2 S made of ABS and a rigid polyurethane foam core 29 be on the contour plate 5 . The pre-deforming contour 24 of the support surface 23 is designed in mirror image in accordance with the deformation to be expected from the cooling contraction. To determine the contour 24 , the deformation elements 30 are first deactivated here, so that the support plate 23 is flat. A prototype of the refrigerator door 26 is then manufactured. From the occurrence of the deformation of the refrigerator door 26 or the cover layers 27 , 28 , the required mirror-image contour 24 of the support plate 23 is then empirically determined with the aid of an imaginary plane of symmetry.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen von Platten und platten­ artigen Gegenständen (6, 26), wie Türen, insbeson­ dere Kühlschranktüren, mit einer Metallblechdeck­ schicht (7, 27) auf einer Seite, einer Kunststoff- Blechdeckschicht (8, 28) auf der anderen Seite und einem dazwischenliegenden, aus einem flüssigen Reaktionsgemisch in-situ geschäumten Hartschaum­ stoffkern (9, 29), wobei die Metallblechdeckschicht (7, 27) und die Kunststoffblechdeckschicht (8, 28) in eine beheizte Stützform eingelegt werden und der Zwischenraum unter Wärmeentwicklung ausgeschäumt wird und nach dem Aushärten der Gegenstand (6, 26) entformt wird und abkühlt, wobei der Gegenstand (6, 26) bzw. die Deckschichten (7; 8, 27; 28) durch unterschiedliche Wärmedehnungskoeffizienten der einzelnen Schichten (7; 8; 9, 27; 28; 29) eine Ver­ formung erfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallblechdeckschicht (7, 27) und/oder die Kunst­ stoffblechdeckschicht (8, 28) vor dem Ausschäumen einer die beim Abkühlen auftretende Verformung kom­ pensierende und ihr entgegengerichtete Vorver­ formung unterworfen wird.1. A method for producing plates and plate-like objects ( 6 , 26 ), such as doors, in particular refrigerator doors, with a sheet metal cover layer ( 7 , 27 ) on one side, a plastic sheet cover layer ( 8 , 28 ) on the other side and an intermediate rigid foam core ( 9 , 29 ), which is foamed in-situ from a liquid reaction mixture, wherein the metal sheet cover layer ( 7 , 27 ) and the plastic sheet cover layer ( 8 , 28 ) are placed in a heated support mold and the intermediate space is foamed with the development of heat and after curing, the object ( 6 , 26 ) is removed from the mold and cools, the object ( 6 , 26 ) or the cover layers ( 7 ; 8 , 27 ; 28 ) being characterized by different coefficients of thermal expansion of the individual layers ( 7 ; 8 ; 9 , 27 ; 28 ; 29 ) undergo deformation, characterized in that the metal sheet cover layer ( 7 , 27 ) and / or the plastic sheet cover layer ( 8 , 28 ) before cutting a deformation which compensates for the deformation occurring during cooling and is subjected to it in the opposite direction. 2. Stützform zum Herstellen von Platten oder platten­ artigen Gegenständen (6, 26) wie Türen, insbeson­ dere Kühlschranktüren, mit einer Metallblechdeck­ schicht (7, 27) auf einer Seite und einer Kunst­ stoffblechdeckschicht (8, 28) auf der anderen Seite und einem dazwischenliegenden, aus einem flüssigen Reaktionsgemisch unter Wärmeentwicklung in-situ geschäumten Hartschaumstoffkern (9, 29), bestehend aus zwei Formhälften (1; 2, 21; 22) mit zueinander weisenden Stützflächen (3; 5, 23; 25), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Stützflächen (3; 5, 23; 25) eine Kontur (4, 24) aufweist, welche spiegelbildlich jener Verformung entspricht, welche der Gegenstand (6, 26) bzw. die Deckschichten (7; 8, 27; 28) beim Abkühlen wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der drei Schichten (7; 8; 9, 27; 28; 29) erfahren würde/würden.2. Support mold for the production of plates or plate-like objects ( 6 , 26 ) such as doors, in particular refrigerator doors, with a sheet metal cover layer ( 7 , 27 ) on one side and a plastic sheet cover layer ( 8 , 28 ) on the other side and one intermediate rigid foam core ( 9 , 29 ), consisting of two mold halves ( 1 ; 2 , 21 ; 22 ) with mutually facing support surfaces ( 3 ; 5 , 23 ; 25 ), characterized in that it consists of a liquid reaction mixture which is foamed in-situ with the development of heat at least one of the support surfaces ( 3 ; 5 , 23 ; 25 ) has a contour ( 4 , 24 ) which, in mirror image, corresponds to the deformation which the object ( 6 , 26 ) or the cover layers ( 7 ; 8 , 27 ; 28 ) have Cooling would / would experience because of the different thermal expansion coefficients of the three layers ( 7 ; 8 ; 9 , 27 ; 28 ; 29 ). 3. Stützform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Stützflächen (23, 25) durch eine verformbare Stützplatte (23) gebildet ist, hinter welcher einstellbare Deformationselemente (30) angeordnet sind.3. Support mold according to claim 2, characterized in that at least one of the support surfaces ( 23 , 25 ) is formed by a deformable support plate ( 23 ), behind which adjustable deformation elements ( 30 ) are arranged.
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