DE4401946A1 - Verfahren zum Herstellen von Dreifach-Verbundteilen aus Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Drei­ fach-Verbundteilen aus Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, wie es beispielsweise aus der DE 35 07 522 A1 als bekannt hervorgeht.

Die DE 35 07 522 A1 zeigt am Beispiel einer Instrumententafel eines Kraftfahrzeuges ein Dreifach-Verbundteil aus Kunststoff der gattungsgemäß angesprochen Art, bei dem der Werkstoff des Versteifungsteiles zwar nicht ausdrücklich als Kunststoff ange­ sprochen ist, jedoch kann aufgrund der dort dargestellten Form des Versteifungsteiles und des Umstandes, daß zumindest in neu­ erer Zeit die Versteifungsteile häufig aus Kunststoff bestehen, unterstellt werden, daß es sich auch dort um ein Kunststoff-Ver­ steifungsteil handelt. Sowohl die Außenhautfolie aus thermopla­ stischem Kunststoff als auch das Versteifungsteil, ob aus Kunst­ stoff, Stahl oder Holz, werden im Stand der Technik in separaten Fertigungsstufen und in gesonderten Werkzeugen bzw. Einrichtun­ gen vorgefertigt. Zum Herstellen des Verbundteiles werden sie in das in der erwähnten Druckschrift gezeigte Schäumformwerkzeug lagedefiniert eingelegt und nach Schließen des Werkzeuges durch den eingebrachten und im Werkzeug ausreagierenden Schaum mitein­ ander verbunden.

Die DE 38 37 221 C2 zeigt - ebenfalls am Beispiel einer Instru­ mententafel für Kraftfahrzeuge - ein Herstellungsverfahren für Vierstoff-Verbundbauteile, bei dem die Versteifungsteile aus Stahl bestehen und für den zwischen Versteifungsteil und Außen­ hautfolie eingebrachten Schaum sogar zwei verschiedene Schaum­ sorten vorgesehen sind. Das Versteifungsteil oder sonstige mit einzuschäumenden Einlegeteile werden in gesonderten, vorgeschal­ teten Fertigungsstufen hergestellt. Die Außenhautfolie kann in einem dort gezeigten Ausführungsbeispiel in dem für das Aus­ schäumen benutzten Formnest hergestellt werden, indem die ther­ misch erweichte Folie über dem Formnest ausgespannt, am Rand dichtend angelegt und - eventuell unterstützt durch ein grobes mechanisches Eindrücken - mittels Vakuum in das Formnest einge­ saugt und darin wieder abgekühlt wird. Die beiden Schaumlagen werden in zwei gesonderten, zeitlich aneinander anschließenden Fertigungsstufen eingebracht. Hierbei wird in der einen darge­ stellten Verfahrensvariante für beide Schäumstufen ein und das­ selbe, die Außenhaut vollflächig abstützendes, als Formnest be­ zeichnetes Werkzeugunterteil verwendet; lediglich die als Form­ kerne bezeichneten Werkzeugoberteile, welche jeweils die innen­ liegende Oberflächenkontur der Schaumlagen bestimmen, werden in den beiden Schäumstufen ausgetauscht. Die Gründe für ein zwei­ stufiges Hinterschäumen der Außenhautfolie und ein gesondertes Einschäumen des Versteifungsteiles im Stand der Technik liegen in Folgendem: Durch das Auftragen einer ersten, eine gewisse Mindeststärke aufweisenden Schaumlage in der ersten Schäumstufe, in der das Versteifungsteil noch nicht im Schäumraum angeordnet ist, soll ein störungsfreies, maßhaltiges und lunkerfreies Hin­ terschäumen der Außenhautfolie gewährleistet werden. Die zweite, innenliegende Schaumlage wird in Gegenwart des mit Verankerungs­ teilen in den Schäumraum hineinragenden Versteifungsteiles ein­ gebracht, was die Gefahr von Störungen hinsichtlich eines lun­ kerfreien Umschäumens des Versteifungsteiles und Hinterschäumens der ersten Schaumlage mit sich bringen kann. Etwaige Störungen dieser Art in der zweiten Schaumlage können jedoch aufgrund ei­ ner gleichmäßig elastischen und maßhaltigen Hinterfütterung der Außenhautfolie durch die erste Schaumage ohne weiteres in Kauf genommen werden. Darüber hinaus bewirkt die zweite Schaumlage einen rückseitigen, dämpfend wirkenden Abschluß der Instrumenten­ tafel und einen rückseitigen Verschluß des Einbauraumes der In­ strumente, so daß diese geschützt liegen.

Ausgehend von dem gattungsgemäß zugrundegelegten Verfahren zum Herstellen von Dreifach-Verbundteilen aus Kunststoff besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Fertigungsschritte und die dazu nötigen Werkzeuge bzw. Fertigungseinrichtungen in kostensparen­ der Weise zu vereinfachen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merk­ male des Patentanspruchs 1 gelöst. Aufgrund der Verwendung eines gießbaren, reaktiven, vorzugsweise faserverstärkten Kunststoffes für die Lage des Versteifungsteiles können zumindest die Lage des Versteifungsteiles und die Schaumlage des Lagenverbundes in ein und dem selben Formgebungswerkzeug gefertigt werden.

Die Verbindung zwischen beiden Materialien kann z. B. durch nachstehende Alternativen optimiert werden:

• - Verwendung eines trennmittelfreies Polyurethan-Systems (PU), welches bei den Rohstoffherstellern derzeit noch in Entwick­ lung ist,
• - Einsatz eines bereits heute verfügbaren, trennmittelfreien, glasfaserverstärkten Polyurethan-Systems (GFPU) bzw. eines alternativen Versteifungsmaterials,
• - Einlegen von "Trennfolie", die sich zwar mit beiden Materia­ lien fest verbindet, aber ein Festkleben der Schaumlage am Werkzeug verhindert,
• - mechanische Verankerung der beiden Systeme durch entsprechen­ de Oberflächengestaltung,
• - Eintragen von "Haftvermittler" nach dem ersten Schäumvorgang auf den bereits ausreagierten PU-Schaum.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung liegt in Folgendem:

• - Herstellung eines kompletten Formteils auf einer Anlage und in einem Werkzeug;
• - nur eine Werkzeugsteuerung und eine -temperierung sind erfor­ derlich;
• - Reduzierung des Investkostenanteiles an den Gestehungskosten der Verbundteile;
• - Reduzierung der Wartungskosten;
• - selbsttätiges Beseitigen von eventuellen Lunkern und Fehl­ stellen aus dem ersten Schäumvorgang beim Eintrag des zweiten Schaumsystems, so daß daraus eine wesentliche Reduzierung der Ausschuß- bzw. Nacharbeitskosten resultiert;
• - Entfall von Zwischenhandling- und von Logistikkosten;
• - das Verfahren kann sowohl für die Herstellung von Schaumtei­ len mit "geschlossenen" als auch "offenen Versteifungen" ange­ wandt werden.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprü­ chen hervor. Außerdem ist die Erfindung nachstehend anhand von Zeichnungen näher beschrieben; dabei zeigen:

Fig. 1 das Verfahrensstadium des Herstellens der Schaumlage bzw. das Hinterschäumen der in das Formnest - unten - einge­ legten Außenhautfolie bei einem relativ einfach gestalte­ ten, flachen Verbundteil mit gleichbleibendem Formnest und veränderbarem - oberen - Formkern,

Fig. 2 das daran anschließende Verfahrensstadium des Herstellens der Versteifungslage an dem selben Werkstück und mit dem selben Werkzeug, wobei die formbestimmende Gravur des Formkerns um die Wandstärke der Versteifungslage gegen­ über der Einstellung nach Fig. 1 zurückgezogen ist,

Fig. 3 und 4 ganz ähnliche Verfahrensstadien wie in den Fig. 1 und 2 am Beispiel des gleichen Werkstückes, wobei je­ doch hier mit der Versteifungslage begonnen wird und der - obenliegende - Formkern unveränderbar, hingegen das Formnest um die gemeinsame Lagenstärke von Schaum- und Außenhautlage verschiebbar ist,

Fig. 5 das Verfahrensstadium des Herstellens der Schaumlage bzw. das Hinterschäumen der in das Formnest - unten - einge­ legten Außenhautfolie bei einem weniger einfach gestalte­ ten Verbundteil mit gleichbleibendem Formnest und durch eine Schwenkbewegung austauschbarem - oberen - Formkern,

Fig. 6 ein ganz ähnliches Verfahrensstadium wie bei dem nach Fig. 5 am Beispiel des gleichen Werkstückes, wobei jedoch hier mit der Versteifungslage begonnen wird und der - obenliegende - Formkern unveränderbar, hingegen das - un­ tenliegende - Formnest durch eine Schwenkbewegung aus­ tauschbar ist und

Fig. 7 die Prinzipdarstellung einer Rundtaktmaschine im Grund­ riß mit Verteilung der einzelnen Stationen an deren Um­ fang.

Das herzustellende Dreistoff-Verbundteil besteht aus einer an dessen außenliegender Sichtseite angeordneten Außenhaut aus thermoplastischer Kunststoffolie - im folgenden Außenhautfolie 1 bzw. 1′ genannt, aus einer mit ihr innenseitig adhäsiv verbun­ denen Schaumlage 2 bzw. 2′ aus einem gießbaren, reaktiven Kunst­ stoff vorzugsweise auf Polyurethan-Basis und aus einem mit der Schaumlage innenseitig voll flächig adhäsiv verbunden Verstei­ fungsteil 3 bzw. 3′ aus einem tragenden Kunststoff in einer etwa dem 2- bis 4fachen der Folienstärke der Außenhautfolie entspre­ chenden Wandstärke. Die Erfindung ist anhand eines einfacheren, vor allem relativ flachen Verbundteiles (Fig. 1 bis 4), z. B. einem Handschuhkastendeckel oder einer Türinnenverkleidung, und an einem stärker räumlich gewölbten Verbundteil, z. B. einer In­ strumententafel (Fig. 5 und 6) gezeigt. Weiter Anwendungsbei­ spiele wären die Mittelkonsole oder ein Knieschutz in einem Kraftfahrzeug.

Das Verfahren wird dreistufig - mit einer endseitig im Lagenver­ bund liegenden Lage beginnend - durchgeführt, wobei in jeder Stufe jeweils eine Lage des Verbundteiles gefertigt und in der letzten Stufe zugleich auch der dreilagige Lagenverbund vollen­ det wird. Die Außenhautfolie kann wahlweise in dem noch zu er­ läuternden, verfahrensnotwendigen Formnest oder auch extern auf gesonderten Werkzeugen vorgefertigt werden; die - integrierte oder externe - Herstellung bzw. Vorfertigung der Außenhautfolie ist eine der genannten drei Fertigungsstufen des Verfahrens. Vorliegend geht es wesentlich um die kosten- und zeitsparende, verfahrens- und werkzeugintegrierte Herstellung sowohl der Schaum- als auch der Versteifungslage.

Zu diesem Zweck wird für die Lage des Versteifungsteiles 3, 3′ ein gießbarer, reaktiver Kunststoff verwendet, wobei vorzugswei­ se entweder gemeinsam mit diesem Kunststoff Langfasern, insbe­ sondere Glasfasern, eingebracht werden oder vor dem Einbringen dieses Kunststoffes eine Fasermatte - in den Fig. 2 und 3 in dem vergrößerten Ausschnitt mit 17 angedeutet - in das Formge­ bungswerkzeug eingelegt wird. Im Falle kompliziert geformter Werkstücke müßte ggf. eine Glasfasermatte in einem weiteren Vor­ fertigungsschritt vorgeformt werden, die mit einem Kunstharz in ihrer Form stabilisiert ist. Als Material für die Versteifungs­ lage 3, 3′ kann ein Hartschaumstoff auf Polyurethan-Basis ver­ wendet werden, der aufgrund seiner chemischen Struktur, der zu­ gegebenen Zusätze und des während der Abbindereaktion herrschen­ den Druckes zu einem harten, tragfähigen Versteifungsteil aus­ härtet. Bei in der Wandung sehr stark - z. B. ca. 6 mm und mehr - dimensionierten Versteifungsteilen und/oder bei mechanisch wenig belasteten Verbundteilen kann u. U. auf eine Faserverstärkung des Werkstoffes der Versteifungslage verzichtet werden. Es erscheint auch nicht ausgeschlossen, daß die Kunststoff-Hersteller in Zu­ kunft einen gießbaren, reaktiven Kunststoff anbieten können, der auch ohne Faserverstärkung die Festigkeitseigenschaften bietet, wie sie die heute verfügbaren, vergleichbaren Kunststoffe nur mit Faserverstärkung bringen.

Die einzelnen Verfahrensvarianten seien anhand der entsprechenden Formwerkzeuge kurz erläutert. Bei dem für flache Verbundteile geeigneten Werkzeug 4 nach den Fig. 1 und 2, bei dem mit der Außenhautfolie 1 begonnen wird, ist ein für die verschiedenen Verfahrensstufen einheitliches Werkzeugunterteil, das sog. Form­ nest 6 vorgesehen, wogegen das Werkzeugoberteil, nämlich der Formkern 7, in diesem Ausführungsbeispiel veränderbar ist. Die beiden Werkzeugteile sind dichtend entlang von Dichtflächen 8 zusammenspannbar und druckfest miteinander verriegelbar. Ein die Innengravur, d. h. die formbestimmende Oberfläche für die innen­ seitige Oberfläche der einzelnen Lagen tragendes Teil 11 des Werkzeugoberteiles, d. h. des Formkernes 7, ist innerhalb des Formkernes 7 quer zur Formteilungsebene relativ zu den Dichtflä­ chen 8 verschiebbar und in den jeweiligen Verschiebestellungen fixierbar. Der Verschiebehub des beweglichen Teiles 11 des Form­ kernes braucht nur gering zu sein; er entspricht der Lagenstärke v des Versteifungsteiles.

Bei der Herstellung eines Dreistoff-Verbundteiles mit dem Werk­ zeug nach den Fig. 1 und 2 wird mit der Außenhautfolie 1 be­ gonnen. In dem Formgebungswerkzeug 4 wird als zweite Stufe die Schaumlage 2 gefertigt, indem nach Einlegen der vorgefertigten Außenhautfolie 1 in das Formnest 6 vor dem Schließen des Werk­ zeuges 4 in den Hohlraum schäumend reagierender und aushärtender Kunststoff z. B. auf Polyurethan-Basis eindosiert und das Werk­ zeug während der Abbindereaktion - etwa 3 bis 6 Minuten - ge­ schlossen gehalten wird. Die die rückseitige, innenliegende Oberfläche der jeweils zu fertigende Lage bestimmende Gravur ist in dieser zweiten, die Schaumlage betreffenden Fertigungsstufe vorgeschoben. Als dritte Stufe wird die Versteifungslage 3 gefertigt. Dazu wird beim Übergang von der zweiten zur dritten Fertigungsstufe der Formkern 7 verändert, indem das die Innen­ gravur 9 tragende Teil 11 um das Maß v zurückversetzt wird. Es wird nun auf die abgebundene Schaumlage 2 eine vorzugsweise aus Glasfasern bestehende Fasermatte 17 eingelegt und der Werkstoff für das Versteifungsteil in einer wohl abgestimmten Menge eindo­ siert und sodann das Werkzeug erneut geschlossen; es muß während der ganzen Zeit der Abbindereraktion - etwa 1 bis 2 Minuten - geschlossen gehalten werden. Danach kann das zumindest als Roh­ teil fertige Dreistoff-Verbundteil entnommen werden. Nach einem eventuellen Reinigen des Werkzeuges und dem Vorschieben des be­ weglichen Teiles 11 innerhalb des Formkernes 7 nach vorne ist das Werkzeug vorbereitet für die Herstellung eines neuen Ver­ bundteiles.

Auch bei dem Werkzeug 5 nach Fig. 5, welches für komplizierter geformte Werkstücke gedacht ist, wird die Herstellung mit der Außenhautfolie 1′ begonnen. Auch hier ist das Formnest 13 für die beiden weiteren Verfahrensschritte einheitlich und unverän­ derbar, wogegen der Formkern wiederum beim Übergang von Stufe zwei zu Stufe drei verändert wird. Und zwar sind hier zwei ver­ schieden geformte Formkerne 14 und 14′ vorgesehen die auf gegen­ überliegenden Seiten einer Platte 18 angebracht sind. Die Platte kann um die horizontal liegende Schwenkachse 28 geschwenkt wer­ den, so daß wahlweise der eine Formkern 14 oder der andere Form­ kern 14′ in die dem Formnest 13 zugekehrt liegende Arbeitsposi­ tion gebracht werden kann. In Fig. 5 ist die zweite Fertigungs­ stufe betreffend die Herstellung der Schaumlage 2′ bzw. des Hin­ terschäumens der Außenhautfolie 1′ dargestellt, in der sich der erste Formkern 14 in Arbeitsposition befindet. Die - geschwenkte - Kontur des anderen Formkernes 14′ für die dritte Fertigungs­ stufe ist dort strichpunktiert angedeutet. Die Vorgehensweise bei der Ausübung der Verfahrens ist im übrigen ganz analog zu der im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 geschilderten Ver­ fahren.

Bei der Herstellung des Verbundteiles kann statt dessen auch mit der Versteifungslage 3, 3′ begonnen werden, wie dies in eben­ falls zwei Varianten für ein einfacheres und ein komplizierteres Verbundteil in den Fig. 3 und 4 - Werkzeug 4′ - bzw. in Fig. 6 mit dem Werkzeug 5′ gezeigt ist. In beiden Fällen wird hier ein für die beiden notwendigen Fertigungsschritte einheitlicher Formkern 7′ bzw. 15 einerseits und ein veränderbares Formnest 6 bzw. ein Paar unterschiedlicher, austauschbarer Formnester 16, 16′ in dem entsprechenden Formgebungswerkzeug 4′ bzw. 5′ ande­ rerseits verwendet. Hier ist die vom Formkern 7′ bzw. 15 getra­ gene rückseitige, innenliegende Oberfläche der Versteifungslage 3, 3′ einheitlich und gleichbleibend vorgesehen, wogegen die außenliegende Oberfläche der jeweils zu fertigenden Lage beim Übergang von der ersten zur dritten Fertigungsstufe über das Formnest 6 bzw. 16, 16′ verändert werden muß. Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die außen­ liegende Gravur 10, d. h. die nach außen weisende Oberflächenkon­ tur der Versteifungslage 3 bzw. 3′ an einem im Formnest 6′ be­ weglichen Teil 12 angebracht, welches um einen der gemeinsamen Wandstärke von Außenhautfolie 1 (Maß f) und Schaumlage 2 (Maß s) entsprechenden Hub relativ zu den Dichtflächen 8 vor und zurück verfahrbar und in den gewünschten Endlagen fixierbar ist. Bei dem in Fig. 6 dargestellten Werkzeug 5′ ist lediglich die erste Fertigungsstufe bezüglich der Versteifungslage 3′ gezeigt. Die beiden erforderlichen Formnester 16 und 16′ sind an einem ge­ meinsamen Werkzeugteil 29 angebracht, welches um eine horizontal liegende Schwenkachse 28′ verschwenkbar ist, so daß wahlweise die Gravur des Formnestes 16 - wie dargestellt - oder die des Formnestes 16′ in nach oben weisende Arbeitsposition gebracht werden kann. Der Verlauf des in der Stufe 1 nach Fig. 6 nicht wirksamen Formnestes 16′ ist dort strichpunktiert angedeutet.

Die Vorgehensweise bei den in den Fig. 3 und 4 bzw. Fig. 6 dargestellten Verfahrensvarianten und Werkzeugen 4′ bzw. 5′ ist folgende: Das bewegliche Teil 12 im Werkzeug 4′ ist angehoben bzw. das kleinere Formnest 16 des Werkzeuges 5′ befindet sich in der nach oben weisenden Arbeitsposition. Bei noch offenem Werk­ zeug 4′ bzw. 5′ wird nach Einlegen einer Fasermatte eine abge­ stimmte Menge an fließfähigem Werkstoff für die Versteifungslage 3 bzw. 3′ in das Formnest eindosiert, das Werkzeug geschlossen und während der Abbindereaktion - ca. 1 bis 2 Minuten - ge­ schlossen gehalten, so daß die Versteifungslage aushärten kann. Anschließend wird das Werkzeug 4′ bzw. 5′ geöffnet, das beweg­ liche Teil innerhalb des Formnestes 6′ abgesenkt (Fig. 3, 4) bzw. das untere Werkzeugteil 29 mit den beiden Formnestern 16, 16′ um 180° geschwenkt, so daß das andere Formnest nach Fig. 4 bzw. das Formnest 16′ wirksam werden kann, wobei während des Öffnungszustandes des Werkzeuges die bereits hergestellte Ver­ steifungslage 3 bzw. 3′ unterseitig am angehobenen Formkern 7′ bzw. 15 verbleibt; notfalls muß sie dort durch Vakuum oder durch mechanische Mittel so lange festgehalten werden. In das solcher­ art für die zweite Fertigungsstufe vorbereitete Formnest wird die vorgefertigte Außenhautfolie 1 bzw. 1′ eingelegt, eine ab­ gestimmte Menge von flüssigem, reaktivem Kunststoff für die Schaumlage eindosiert und das Werkzeug wieder geschlossen. Es bildet sich dabei nicht nur die Schaumlage in der gewünschten Stärke - Maß s - und Elastizität, sondern diese verbindet sich adhäsiv sowohl mit der Außenhautfolie als auch mit der Verstei­ fungslage, so daß der Lagenverbund dadurch zusammengebracht und zusammengehalten wird. Nach Entnahme des fertigen Verbundteiles, einem eventuellen Reinigen des Werkzeuges und Vorschieben des beweglichen Teiles 12 innerhalb des Formnestes 6′ (Fig. 3, 4) bzw. Nach-oben-Schwenken des Formnestes 16 (Fig. 6) ist das Werkzeug wieder bereit für die Herstellung eines neuen Verbund­ teiles.

Zweckmäßigerweise wird man bei einer Serienfertigung von Ver­ bundteilen der angesprochenen Art diese auf an sich bekannten Rundtaktmaschinen 20 herstellen, wie in Fig. 7 eine solche bei­ spielsweise schematisch im Grundriß dargestellt ist. Es soll hier lediglich die Verteilung der einzelnen Arbeitstationen am Umfang der Rundtaktmaschine gezeigt werden, um die Reaktionszei­ ten innerhalb des Umlaufes der Rundtaktmaschine unterbringen zu können. Mit 21 soll die Einlegestation bezeichnet sein, in der - beispielsweise bei der Vorgehensweise nach der Verfahrensvarian­ te gemäß den Fig. 1 und 2 oder nach Fig. 5 - die Außenhaut­ folie in das Formnest meist manuell eingelegt wird. In der in der Regel automatisch ablaufenden Station 22 wird Kunststoff für die Schaumlage eindosiert und das Werkzeug geschlossen. Es schließen sich nun in der beispielsweise entgegen dem Uhrzeiger­ sinn umlaufenden Rundtaktmaschine vier Leerstationen als eine Reaktionsstrecke an; in der Durchlaufzeit der Werkzeuge durch diese Leerstationen verbleibt der eindosierten Kunststoffmasse genügend Zeit zum Abbinden und Ausreagieren. In der anschließen­ den Station 24 wird das Werkzeug - automatisch - wieder geöffnet und eine Fasermatte - manuell - auf die Schaumlage rückseitig aufgelegt. Die Station 25 dient zum automatischen Eindosieren von flüssigem, reaktivem Kunststoff für die Versteifungslage und zum erneuten automatischen Schließen; in einer der beiden Sta­ tionen 24 oder 25 muß - dies kann simultan und automatisch durchgeführt werden - der Formkern für den dritten Fertigungs­ schritt verändert werden; noch in Station 25 wird die Form wie­ der selbsttätig geschlossen. Es schließt sich wiederum eine aus mehreren Leerstationen gebildete Reaktionsstrecke 26 zum Aus­ härten der Versteifungslage an, wobei diese Reaktionsstrecke we­ gen der geringeren, erforderlichen Reaktionszeit kürzer ist. Die Letzte Station 27 dient zum Öffnen des Werkzeuges und zum Ent­ nehmen des fertigen Werkstückes; eventuell verbleibt noch eine gewisse Zeit zum Reinigen des Werkzeuges in dieser Station. Zu­ gleich wird in dieser Station durch Verschieben bzw. Austauschen der formbestimmenden Gravur des Formkernes das Werkzeug für ein neues Spiel vorbereitet.

Claims (8)

1. Verfahren zum Herstellen von Dreifach-Verbundteilen aus Kunststoff,

• - welches Verbundteil aus einer an dessen außenliegender Sicht­ seite angeordneten Außenhaut aus thermoplastischer Kunststof­ folie, aus einer mit ihr innenseitig adhäsiv verbundenen Schaumlage aus einem gießbaren, reaktiven Kunststoff und einem mit der Schaumlage innenseitig voll flächig adhäsiv verbunden Versteifungsteil aus einem tragenden Kunststoff in einer etwa dem 2- bis 4fachen der Folienstärke der Außenhautfolie ent­ sprechenden Wandstärke besteht,
• - welches Verfahren dreistufig - mit einer endseitig im Lagen­ verbund liegenden Lage beginnend - durchgeführt wird, wobei in jeder Stufe jeweils eine Lage des Verbundteiles gefertigt und in der letzten Stufe zugleich auch der dreilagige Lagenverbund vollendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Lage des Versteifungsteiles (3, 3′) und die Schaumlage (2, 2′) des Lagenverbundes in ein und dem selben Formgebungswerkzeug (4, 4′, 5, 5′) gefertigt werden, wobei für die Lage des Versteifungsteiles (3, 3′) ein gießbarer, reaktiver Kunststoff verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gemeinsam mit dem Kunststoff für die Lage des Versteifungs­ teiles (3, 3′) Langfasern eingebracht werden oder vor dem Ein­ bringen dieses Kunststoffes eine Fasermatte (17) eingelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß - mit der Außenhautfolie (1, 1′) beginnend - in dem Formge­ bungswerkzeug (4, 5) als zweite Stufe die Schaumlage (2, 2′) und als dritte Stufe die Versteifungslage (3, 3′) gefertigt wird, wobei in den beiden letztgenannten Fertigungsstufen der Formkern (7 oder 14, 14′), welcher die rückseitige, innenliegende Ober­ fläche der jeweils zu fertigenden Lage bestimmt und welcher das die Außenhautfolie (1, 1′) vollflächig abstützende Formnest (6, 13) verschließt, beim Übergang von der zweiten zur dritten Fer­ tigungsstufe verändert oder ausgetauscht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Verbundteiles mit der Versteifungs­ lage (3, 3′) begonnen wird, wobei diese in einem aus Formkern (7′, 15) und Formnest (6 bzw. 16, 16′) bestehenden Formgebungs­ werkzeug (4′, 5′) erfolgt, welche gemeinsam einen formbestimmen­ den Hohlraum einschließen und dichtend (Dichtflächen 8, 8′) mit­ einander verschließbar sind, wobei der Formkern (7′, 15) die rückseitige, innenliegende Oberfläche der Versteifungslage (3, 3′) und das Formnest (6 bzw. 16, 16′) die außenliegende Oberflä­ che der jeweils zu fertigenden Lage bestimmt und daß die Her­ stellung des Verbundteiles mit der Schaumlage (2, 2′) als dritte Stufe beendet wird, wobei in der ersten und dritten Fertigungs­ stufe ein und derselbe Formkern (7′, 15) verwendet und beim Übergang von der ersten zur dritten Fertigungsstufe das Formnest (6 bzw. 16, 16′) verändert oder ausgetauscht und das Formnest (6 bzw. 16, 16′) für die dritte Fertigungsstufe innenseitig mit der vorgefertigten Außenhautfolie (1, 1′) ausgelegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die Versteifungslage (3, 3′) ein Hart­ schaumstoff auf Polyurethan-Basis verwendet wird, der aufgrund seiner chemischen Struktur, der zugegebenen Zusätze und des wäh­ rend der Abbindereaktion herrschenden Druckes zu einem harten, tragfähigen Versteifungsteil aushärtet.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verändern des rückseitig an dem entstehenden Verbundteil anliegenden Formkernes (7) durch Verschieben der formbestimmen­ den Gravur quer zur Formteilungsebene gegenüber dem Dichtungs­ rand (Dichtflächen 8) zwischen Formnest (6) und Formkern (7) er­ folgt.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Austauschen der beiden rückseitig an dem entstehenden Verbundteil anliegenden Formkerne (14, 14′) durch Verschwenken (Schwenkachse 28) oder Verschieben einer die beiden Formkerne (14, 14′) tragenden Platte (18) erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Austauschen der beiden die außenseitige Oberfläche der Lagen des entstehenden Verbundteiles bestimmenden Formnester (16, 16′) durch Verschwenken (Schwenkachse 28′) oder Verschieben eines die beiden Formnester (16, 16′) tragenden Werkzeugteiles erfolgt.