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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen eines Kunststoffschaummaterials,
das mit einem Film gekoppelt wird, insbesondere um Polsterelemente
eines Kraftfahrzeugs zu realisieren.
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Derzeit sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt,
die geeignet sind, Objekte durch die Verwendung von zusammen gekoppelten
Kunststoffmaterialien mit unterschiedlichen Eigenschaften, wie etwa
ein Kunststoffmaterialfilm für
die Oberfläche, und
ein Kunststoffschaummaterial für
den inneren Abschnitt, zu realisieren. Wie in der EP-A-0 512 609 offenbart,
umfassen sie eine Warmformungsstufe und eine Gussformungsstufe;
die Warmformung wird im Allgemeinen durch Zusammendrücken des
Kunststoffmaterialfilms zwischen einer Warmformungsform und einer
Gegenform realisiert, um ihm die gewünschte Form zu geben, nachdem
der Kunststoffmaterialfilm in geeigneter Weise bis auf eine Temperatur
nahe der Erweichungstemperatur erwärmt wurde. An diesem Punkt
wird die Warmformungsform, welche den warmgeformten Film trägt, mit
der komplementären
Form für
die Einspritzung des Kunststoffschaummaterials gekoppelt; die Warmformungs- und
die Spritzgussformen bilden einen Formungshohlraum, worin das Kunststoffschaummaterial
eingespritzt wird, dann wird das Material durch Dampfstrahlen gesintert,
um vollkommen an dem warmgeformten Film zu haften. Daher basiert
das Verfahren auf dem Negativ-Warmformungsverfahren. Die Warmformungs- und die Gussformungsstufe
verwenden dieselbe Halbform und sind deshalb sequenziell. Der Formungszyklus
wird das Ergebnis der Summe jedes Zyklus sein, mit eingeschränkten Möglichkeiten,
Zeit zu gewinnen, indem die Filmvorwärmung vorgezogen wird. Die
Maschinen, welche dieses Verfahren realisieren, besitzen in Verbindung
mit der Spritzgussform Kondenswasser- und Kühlwasser-Sammelmittel, Mittel,
um das Vakuum in dem Formungshohlraum zu realisieren, und Auswurfmittel,
um die geformten Teile auszuwerfen; diese Mittel, die aus dem Stand
der Technik bekannt sind, werden nicht weiter beschrieben.
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Die Warmformungs-/Kopplungsmaschinen gemäß dem Stand
der Technik werden hauptsächlich verwendet,
wenn es möglich
ist, das Negativ-Warmformungsverfahren
zu verwenden, worin der Film direkt innerhalb der Form warmgeformt
wird und die Gestalt der Form mit der gewünschten Gestalt des Endproduktes übereinstimmt,
wobei die wichtigste Seite, das heißt, jene, welche sichtbar sein
wird, von Anfang an mit der Formoberfläche in Kontakt steht, und die
Seite nicht aus der Form entfernt werden wird, bis das Kunststoffschaummaterial
geformt worden ist, beim Auswerfen des Teils.
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Jedoch hat das bekannte Verfahren
einige Nachteile, insbesondere auf Grund der Tatsache, dass die
Produktionszeit lang ist, was das Ergebnis der Summe der Zykluszeiten
der Warmformung, der Übertragung
und der Formung ist, wobei nur begrenzte Zeit der Filmvorwärmungsphase
während des
Warmformungszyklus gewonnen wird.
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Des Weiteren erlaubt die Negativ-Warmformungstechnik
oft nicht, Produkte zu realisieren, die eine äußere Oberfläche mit einer ausreichenden
Dicke und Qualität
in den am weitesten vorragenden Abschnitten aufweisen; in der Tat
sind die am weitesten vorragenden Abschnitte des fertig gestellten
Teils diejenigen, worin in den Negativ-Warmformungsverfahren der
Film mehr gedehnt wird, und diejenigen, welche für gewöhnlich, da sie am meisten exponiert sind
und am öftesten
sichtbar sind, die besten Eigenschaften zeigen müssen.
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Des Weiteren wird für gewöhnlich innerhalb des
Formungshohlraums der Maschine, welche das Verfahren realisiert,
eine bestimmte Menge an Wasser auf Grund der Kondensation des Dampfes,
der zum Sintern des Schaummaterials eingespritzt wird, und auf Grund
der Wasserreste des Kühlungszyklus gesammelt;
diese Menge an Wasser ist ein großer Problemfaktor, verursacht
Qualitätsprobleme
und oft hohe Ausschussraten, da sie sogar durch spezielle Vorrichtungen
nur schwierig zu beseitigen ist.
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Des Weiteren ist, wenn es notwendig
ist, Einsätze
anzuwenden, die mit dem Schaummaterial zusammen geformt werden sollen,
deren Positionierung sehr schwierig: in der Tat weist die Spritzgusshalbform,
in welchen die Einsätze
platziert werden sollten, nach unten, und sie ist deshalb nicht
leicht zu erreichen.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung
besteht darin, die obigen Nachteile zu beseitigen, durch die Realisierung
eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Formen eines Kunststoffschaummaterials,
welches mit einem Film gekoppelt wird, insbesondere um Polsterelemente
eines Kraftfahrzeugs zu realisieren, welche es gestatten, fertig
gestellte Produkte mit besserer Oberflächenqualität an der Seite, welche mit
dem warmgeformten Film bedeckt ist, zu erhalten.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht
darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur realisieren, um eine
wesentliche Verringerung der Zeitdauer des Herstellungszyklus zu
erhalten.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht
darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu realisieren, um in
einer einfacheren Weise Einsätze
an der Schaumseite zu platzieren.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht
darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu realisieren, um ohne
eine spezielle Vorrichtung, sondern nur durch die Wirkung der Schwerkraft,
das Kondenswasser des Dampfes, der für den Sinterungsprozess notwendig
ist, sowie das Kühlwasser
des Verformungsbereiches abzuleiten.
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Nicht zuletzt ist es ein Ziel der
Erfindung, eine) im Vergleich zum Stand der Technik einfache(s), sichere(s),
und zuverlässigeres)
Verfahren bzw. Vorrichtung zu realisieren.
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Diese und andere Ziele werden gemäß der vorliegenden
Erfindung erreicht, indem ein Verfahren zum Formen eines Kunststoffschaummaterials,
das mit einem Film gekoppelt wird, insbesondere um Polsterelemente
eines Kraftfahrzeugs zu realisieren, nach Anspruch 1 realisiert
wird, auf welchen der Kürze
halber verwiesen wird.
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Um das Verfahren gemäß der Erfindung
zu realisieren, wird eine Vorrichtung zum Formen eines Kunststoffschaummaterials,
das mit einem Film gekoppelt ist, insbesondere um Polsterelemente
eines Kraftfahrzeugs zu realisieren, nach Anspruch 6 realisiert,
auf welchen der Kürze
halber verwiesen wird.
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In vorteilhafter Weise erlauben das
Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung, durch ein
Warmformungsverfahren eines Films mit einer oder mehreren Schichten
aus Schaummaterialien und durch ein Formungsverfahren des Kunststoffschaummaterials
darauf, um eine vollkommene Haftung zu realisieren, Produkte zu
erhalten, wie zum Beispiel Polsterelemente für Kraftfahrzeuge, wobei die
innere Schicht des Films aus einem Material hergestellt wird, das
chemisch ähnlich
wie das äußere Kunststoffmaterial
ist.
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Zum Beispiel kann, was die Realisierung
von Polsterelementen für
Kraftfahrzeuge betrifft, die als die Schaumphase Schaum-Polypropylen
umfassen, der Film einer der folgenden Typen sein (die Liste der Typen
wird als ein nicht einschränkendes
Beispiel gegeben):
- – Einzelschicht: Polypropylen
als ein Film;
- – Doppelschicht:
Polypropylen als ein Film an dem äußeren Abschnitt (mit einer ästhetischen Funktion)
und extrudiertes Polypropylen als ein Schaum im Inneren des inneren
Abschnitts, um weiche und glatte (bei Berührung) Oberflächen zu erhalten
("Soft touch"-Effekt);
- – Gewebe
an dem äußeren Abschnitt
(mit einer ästhetischen
Funktion), gekoppelt mit einem Doppelschichtfilm: die Schicht, die
in Kontakt mit dem Gewebe steht, besteht aus Polyamid oder Polyester,
die Schicht, die mit dem Kunststoffschaummaterial in Kontakt steht,
besteht aus Polypropylen. Die Funktion des Polyamids (oder Polyesters)
besteht darin, zu vermeiden, dass sich Oberflächenfehler des Schaummaterials
an dem Gewebe zeigen. In der Tat besitzt das Polyamid eine höhere Erweichungstemperatur
als das Polypropylen und als Folge hält bei der Sinterungs- und
der Verschweißungstemperatur
des Polypropylens die Polyamid-Schicht eine ausreichende Steifigkeit aufrecht,
um ihre Verformung (und in der Folge auch die Verformung des Gewebes)
entlang der Korngrenzen des Polypropylen-Materials zu vermeiden.
Die Funktion der Polypropylen-Schicht besteht darin, das Verschweißen zwischen
dem Film und dem Schaummaterial zu erlauben;
- – wie
der oben genannte Typ, mit einer zusätzlichen Schicht aus Polyurethanschaum,
die zwischen dem Gewebe und dem Doppelschichtfilm angeordnet ist,
um weiche und glatte (bei Berührung)
Oberflächen
zu erhalten ("Soft touch"-Effekt).
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Die Eigenschaften und die Vorteile
eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Formen eines Kunststoffschaummaterials,
das mit einem Film gekoppelt ist, insbesondere um Polsterelemente
eines Kraftfahrzeugs zu realisieren, gemäß der vorliegenden Erfindung
werden aus der folgenden Beschreibung eines nicht einschränkenden
Beispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen
klarer werden, in welchen:
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1 eine
schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung während einer
ersten Arbeitsphase ist;
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1A ein
Grundriss der Vorrichtung von 1 während der
Formungsphase einer Kraftfahrzeugtür ist, wobei die Filmheizlampen
nicht arbeiten;
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2 eine
schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung während einer
zweiten Arbeitsphase ist;
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3 eine
schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung während einer
dritten Arbeitsphase ist;
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4 eine
schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung während einer
vierten Arbeitsphase ist.
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Unter Bezugnahme auf die obigen Figuren wird
eine Vorrichtung 1 zum Formen eines gekoppelten Kunststoffmaterials,
insbesondere um Polsterelemente für Kraftfahrzeuge zu realisieren,
gezeigt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Warmformungsstufe 2, eine
Gussformungsstufe 3, und eine Austragsstufe 4 sowie
Führungsrollen 23,
um einen Film 28 zuzuführen.
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Heizmittel 27 werden benachbart
zu den Führungssrollen 23 des
Films 28 angeordnet, so dass vor der Warmformungsphase
die Mittel horizontal zu einer zu dem Film 28 parallelen
Stellung bewegt werden können,
oberhalb und unterhalb des Films zu unabhängigen Zeitpunkten, um den
Film zu erwärmen
und ihn auf eine Temperatur nahe der Erweichungstemperatur (120–160°C für Polypropylen) zu
bringen. Die Heizmittel 27 bestehen vorzugsweise aus einer
Vielzahl von Infrarotstrahlungslampen, von denen jede unabhängig eingestellt
werden kann; die Lampen können
eine Temperatur gleich 280–400°C erreichen,
und können
außer
horizontal auch vertikal bewegt werden. Es wird dann möglich sein,
den Film auf unterschiedliche Arten bezüglich der Lampenexpositionszeit,
der Lampentemperatur, bezüglich
unterschiedlich erwärmter
Zonen der Lampen, dem Abstand der Lampen von dem Film, und der Verwendung
der oberen oder der unteren Lampen zu erwärmen.
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Die zwei Seiten des Films 28 können daher in
vorteilhafter Weise auf unterschiedliche Temperaturwerte erwärmt werden.
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In einem nicht einschränkenden
Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Warmformungsstufe 2 Tragesäulen 16, mit welchen eine
erste Plattform 15 gleitend durch eine erste Reihe von
Sitzen 17 verbunden ist. Die Plattform 15 besitzt
eine zweite Reihe von Sitzen 13, worin zylindrische Führungen 11,
welche mit einer Positiv-Warmformungsform 10 verbunden
sind, gleiten können.
Es ist möglich,
das Vakuum innerhalb der Kammer (oder der Glocke) der Form 10 zu
erzeugen, um die Warmformung des Films 28 zu gestatten,
oder es ist möglich,
Druckluft einzuleiten, um die Übertragung
eines warmgeformten Films 9a von der Form
10 zu
der oberen Spritzgusshalbform 52 zu erlauben, wie hierin später noch
angegeben wird.
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Antriebsvorrichtungen 19 werden
zusammen mit der Form 10 und der Plattform 15 vorgesehen, wobei
diese Vorrichtungen insbesondere durch einen Kolben 20,
der mit der Form 10 verbunden ist, welche an einen Zylinder 21 angelenkt
ist, welcher seinerseits mit der Plattform 15 verbunden
ist, gebildet wird; der Kolben 20 wird hydraulisch durch
ein Fluid angetrieben, welches durch Kanäle kommt, die in der Figur
nicht gezeigt sind. Die Form 10 kann bezüglich der
ersten Plattform 15 bewegt werden, da sie entlang der zylindrischen
Führungen 11 innerhalb
der Sitze 13 dank der Wirkung des Kolbens 20 gleiten kann.
Die erste Plattform 15 kann vertikal bewegt werden, wenn
sie durch ein Paar von Gelenksystemen 30 angetrieben wird,
welche eine erste Stange 33 umfassen, die drehbar mit einer
Grundplattform 70 und mit einer zweiten Stange 34 verbunden
ist, welche drehbar mit der Plattform 15 verbunden ist. Die
Stangen 33, 34 besitzen dieselben Dimensionen, und
Verbindungsdrehzapfen 32 zwischen den zwei Stangen 33, 34 sind
ebenfalls vorgesehen, und sind durch eine weitere Querstange 31,
welche die synchronisierte Bewegung der Stangen 33, 34 und
daher eine vertikale korrekte Bewegung der Plattform 15 erlaubt,
verbunden.
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Der obere Bereich der Warmformungsstufe 2 besitzt
eine zweite Plattform 35, die zum Beispiel mittels der
Gewindeelemente 36 entfernbar mit den Tragesäulen 16 verbunden
ist. Die Handhabungsmittel 37 sind mit der Plattform 35 verbunden,
wobei die Mittel insbesondere durch einen Hydraulikzylinder 38 gebildet
werden, zu welchem ein Kolben 39 und eine dritte Plattform 41 gehören. Der
Kolben 39 kann frei innerhalb eines Loches 40 gleiten,
das an der Plattform 35 gebildet ist, um durch vertikale
Verschiebung die Plattform 41 zu bewegen. An der Plattform 41 ist eine Warmformungsgegenform 5 durch
die Verbindungsmittel 43 befestigt, worin ein zur Bearbeitung geformter
Bereich 45, der bezüglich
der Form 10 ein konjugiertes Profil aufweist, mit dem unteren
Abschnitt der Plattform 41 verbunden ist. Des Weiteren ist
eine Stanze 90 vorgesehen, die an der Gegenform 5 befestigt
ist, um den Film 28 abzuschneiden.
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Die Gussformungsstufe 3 umfasst
die Tragesäulen 48,
an deren oberen Enden eine vierte Plattform 47 beweglich
verbunden ist, durch die Gewindeelemente 49. Eine fünfte Plattform 50 ist
mit der Unterseite der vierten Plattform über gleitende Verbindungselemente
verbunden, worauf eine obere Spritzgusshalbform 52 und
Klemm- und Austragsmittel 7 eines fertig gestellten Teils 9 angeordnet
sind. Die Plattform 50 kann sich horizontal bewegen, um
das Ziehen des warmgeformten Films 9a von der Warmformungsform 10 zur
oberen Spritzgusshalbform 52 zu erlauben, und um weiter
die Austragung des fertig gestellten Teils 9 durch die
Klemm- und Austragsmittel 7 zu erlauben.
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Die Temperatur der oberen Spritzgusshalbform 52 wird
durch Wärmebehandlungsvorrichtungen
(z. B. durch Schlangen, worin Dampf zirkuliert) und durch Steuerungsvorrichtungen
(Thermostat) 12 eingestellt, um den warmgeformten Film 9a während der Überführung von
der Warmformungsstufe 2 zu der Gussformungsstufe 3 korrekt
zu behandeln. Dies ist vorzuziehen, da die Halbform 52 bei
einer geeigneten Temperatur genommen werden muss, bevor sie den
warmgeformten Film 9a aufnimmt, um die unerwünschte Schrumpfung
des Films 9a selbst zu vermeiden.
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Des Weiteren ist es in einer Kammer
(oder einer Glocke) bezüglich
der Halbform 52 möglich,
ein Vakuum zu erzeugen, um es zu gestatten, den warmgeformten Film 9a von
der Form 10 aufzunehmen, oder Druckluft einzulassen, um
die Zufuhr eines fertig gestellten Teils 9 an die untere
Spritzgusshalbform 61 zu erlauben.
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In einem unteren Bereich der Gussformungsstufe 3 besitzt
die Vorrichtung eine weitere Plattform 57, an welcher die
untere Spritzgusshalbform 61 angeordnet ist.
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Die obere Halbform 52, mit
dem warmgeformten Film 9a im Inneren, und die untere Halbform 61 bilden
eine Kammerform 80, worin das Kunststoffschaummaterial 9b durch
die Einspritzdüsen 58 eingespritzt
wird.
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Das Kunststoffschaummaterial 9b wird
dann gesintert und auf den warmgeformten Film durch die Verwendung
von Dampf abgedichtet, und es wird in die Gussformkammer 80 durch
Düsen (in
der Figur nicht gezeigt) eingespritzt, welche an der unteren Spritzgussform 61 vorhanden
sind.
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Ein weiteres innovatives Merkmal
der Vorrichtung gemäß der Erfindung
ist das Vorhandensein auf der Ebene der Glocke, welche die Halbform 61 trägt, von
zwei unabhängigen
Kreisen zur Zufuhr von Dampf, Vakuum, Luft und Wasser und die Aufteilung der
Glocke in zwei oder mehrere Abschnitte, welche alternativ mit einem
der zwei unabhängigen
Kreise von Dampf, Vakuum, Luft und Wasser verbunden werden. Daher
könnte
der Sinterungszyklus mehrere Optionen verwenden, um Dampf- und Vakuumimpulse
an verschiedenen Abschnitten der Form anzuwenden, um so eine optimale
Schmelzung der Stöße und des
Films zu erhalten, unabhängig
von der Gestalt und der Dicke der Formteile.
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Des Weiteren ist es an der oben erwähnten Glocke
der Halbform 61 möglich,
ein Vakuum zu erzeugen, um die Kühlung
des Schaummaterials zu beschleunigen und die Entfernung des Dampfkondenswassers
und des Kühlwassers
zu erleichtern, oder Druckluft einzulassen, um die Zufuhr des fertig
gestellten Teils 9 und seine Entfernung durch die Klemm-
und Austragsmittel 7 zu erlauben.
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Die Einspritzung des Kunststoffschaummaterials 9b in
die Kammer 80 erfolgt von der Unterseite nach oben, wobei
die Einspritzdüsen 58 beweglich mit
der Plattform 57 und mit der unteren Halbform 61 verbunden
sind.
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Die Plattform 57 besitzt
des Weiteren zylindrische Gehäuse 55,
welche die gleitende Verbindung der Plattform mit den Tragesäulen 48 gestattet,
um Querbewegungen der Plattform 57 zu erlauben.
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Die Austragsstufe 4 umfasst
Klemm- und Austragsmittel 7, die zum Beispiel durch Saugnapfmittel 64 gebildet
werden, die geeignet sind, das fertig gestellte Teil 9 aufzunehmen
und aus der Vorrichtung heraus zu tragen, um es zum Beispiel auf
ein Förderband 65 abzulegen.
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Die Funktion der Vorrichtung ist
im Wesentlichen die folgende.
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Unter Bezugnahme auf 1 bringen während einer ersten Phase die
Heizlampen 27 insbesondere einen Abschnitt des Films 28 auf
eine Temperatur nahe der Erweichungstemperatur, während die
Gegenform 5 und die Warmformungsform 10 sich in
einer höheren
bzw. einer niedrigeren Stellung bezüglich des Films 28 befinden.
Gleichzeitig erfolgen während
der Gussformungsstufe 3 die Sinterung des Kunststoffschaummaterials 9b und
dessen Abdichtung mit dem warmgeformten Film 9a, während im Verlauf
der Austragsstufe 4 das fertig gestellte Teil 9 auf
dem Förderband 65 ausgetragen
wird.
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In 2 ist
die Warmformungsphase des Films 28 gezeigt, worin die Heizlampen 27 zurückgezogen
werden und die Warmformungsform 10 und die Gegenform 5 sich
vertikal verschieben, bis sie miteinander gekoppelt sind.
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Die Form 10 wird auf eine
geeignete Temperatur erwärmt,
gemäß dem typischen
Eigenschaften des Materials und der Konsistenz des Films 28.
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In der Kammer der Form 10 wird
ein Unterdruck erzeugt, damit der Film 28 durch die Löcher, welche
an der Form erhalten werden (in der Figur nicht gezeigt), vollkommen
daran haftet.
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Nach einer geeigneten Zeitperiode
schneidet die Stanze 90, welche mit der Form 5 einteilig
ist, den Film 28 entlang des Randes des warmgeformten Bereiches
ab.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann
das Warmformungsverfahren unterstützt werden, indem an Stelle
der geformten Gegenform eine Kammer verwendet wird, die über der
Warmformungsform 10 angeordnet ist, die in dem unteren
Teil durch die Form 10 selbst definiert wird und die Stanze 90 enthält, und
in welche Druckluft eingeleitet wird, um eine optimale und gleichmäßige Haftung des
Films 28 an der Form 10 zu erlauben.
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In 3 ist
die Gegenform 5 in ihre ursprüngliche Stellung zurückgekehrt,
während
in der Gussformungsstufe 3 die Sinterungs- und Verschweißungsphasen
abgeschlossen sind; das fertig gestellte Teil 9 wird ausgegeben
und auf die untere Spritzgussform 61 abgelegt. Die Plattform 57 wird
abgesenkt und ist aus der oberen Spritzgusshalbform 52 ausgerückt. Die
Plattform 50 wurde daher verschoben und die obere Spritz gusshalbform 52 wurde von
der Gussformungsstufe 3 zur Warmformungsstufe 2 übertragen
und die Saugnapfmittel 64 von der Austragsstufe 4 zur
Gussformungsstufe 3. Die Warmformungsform 10 wird
durch das Handhabungssystem, das durch den Kolben 20 und
durch den Zylinder 21 gebildet wird, bezüglich der
Plattform 15, bis sie mit der oberen Spritzgusshalbform 52 gekoppelt
wird, vertikal verschoben. An diesem Punkt wird der warmgeformte
Film 9a von der Warmformungsform 10 zur oberen
Spritzgusshalbform 52 übertragen;
die Übertragung
wird realisiert, indem die Kammer der Form 10 unter Druck
gesetzt wird, und indem zur selben Zeit ein Unterdruck in der Kammer der
oberen Spritzgusshalbform 52 erzeugt wird.
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In der Zwischenzeit wird die Plattform 57 angehoben,
bis sie die Saugnapfelemente 64 und das fertig gestellte
Teil 9 kontaktiert; die Übertragung des fertig gestellten
Teils wird im Wesentlichen auf dieselbe Art erhalten, wie die Übertragung
des warmgeformten Films 9a ausgeführt wird, das heißt, indem die
Kammer der unteren Spritzgusshalbform unter Druck gesetzt wird,
und indem ein Unterdruck an den Saugnapfelementen 64 erzeugt
wird.
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In 4 ist
die Warmformungsform 10 abgesenkt worden und zurückgekehrt,
um gegen die Plattform 15 anzuliegen. Das Filmhandhabungssystem kann
daher fortfahren, indem es die Reste aus der Vorrichtung entfernt,
und indem es einen neuen Abschnitt des Films 28 zu der
Warmformungsform 10 und zu der Warmformungsgegenform 5 zuführt.
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Die folgenden Arbeitsschritte werden
zwischen den Stufen, die jeweils in 4 und 1 gezeigt werden, durchgeführt:
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- – Die
Plattform 57 wird abgesenkt, um die Querbewegung der Plattform 50 zu
erlauben, und daher die Übertragung
der oberen Spritzgusshalbform 52, auf welcher der warmgeformte
Film 9a angeordnet ist, von der Warmformungsstufe 2 zur Gussformungsstufe 3,
die Saugnapfelemente 64 tragen das fertig gestellte Teil 9 (während des
vorangegangenen Zyklus realisiert) zu dem Ausgang der Vorrichtung;
- – während die
obere Spritzgusshalbform 52 und die untere Spritzgusshalbform 61 getrennt
werden, sorgt eine Handhabungsvorrichtung 63 dafür, die Einsätze 84 an
der unteren Spritzgusshalbform 61 zu positionieren, welche
einfach zu erreichen ist, da sie nach oben weist. Alternativ können die
Einsätze 84 durch
einen Bediener von Hand positioniert werden. Die Einsätze 84,
die zum Beispiel durch separate Elemente gebildet werden, um den
folgenden Zusammenbau des fertig gerstellten Teils 9 zu
erleichtern, haben im Allgemeinen eine betriebliche Funktion und
sind nicht notwendigerweise zu sehen, da sie nach dem Formungsarbeitsschritt
in dem Kunststoffschaummaterial 9b eingebettet sind.
- – Die
Plattform 57 wird angehoben, bis die zwei Spritzgusshalbformen
(obere und untere Form) gekoppelt sind: an diesem Punkt kann das
Kunststoffschaummaterial 9b in die Kammer 80 geladen
werden, wodurch der Formungszyklus gestartet wird;
- – die
Plattform 15 wird abgesenkt, um den Heizlampen 27 zu
gestatten, sich quer zu bewegen, bis sie die Arbeitsstellung (Erwärmung des
Films) erreichen.
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In der Praxis ist die Vorrichtung
gemäß der Erfindung
insbesondere vorteilhaft, hauptsächlich
für die
speziellen Anwendungen der fertig gestelltem Teile 9, die
wie oben erwähnt
erhalten werden. Erstens sammelt sich der Dampf, der durch die Düsen in die
Formungskammer 80 eingespritzt wird, durch Kondensation
an der Form nicht in Bereichen oder Hohlräumen des fertig gestellten
Teils 9, wie dies im Fall der bekannten Formungstechnik
geschehen könnte,
in welcher die Einspritzung des Rohmaterials und des Dampfes in
die Spritzgussform realisiert wird, welche sich in einer höheren Stellung
in Bezug auf die Warmformungsform befindet. In dem Fall der Vorrichtung
gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung fließen
das Kondensat und das Kühlwasser
durch die Wirkung der. Schwerkraft in natürlicher Weise nach unten.
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Des Weiteren werden die Herstellungszeiten beträchtlich
verringert; in der Tat haben die Warmformungsstufe und die Gussformungsstufe
keine Formen gemeinsam, sondern werden separat ausgeführt. Da
die zwei Stufen nicht aufeinander folgen, ist als Ergebnis die Zykluszeit
gleich der längsten
Stufe plus der kurzen Zeitperiode, die notwendig ist, um den warmgeformten
Film quer zu bewegen und von der Warmformungsform 10 zu
der oberen Spritzgusshalbform 52 zu übertragen. Die Vorrichtung
besitzt daher einen Wirkungsgrad, der viel höher ist als jener, der durch
die bekannte Technologie erreicht werden kann, worin die Stufen
aufeinander folgen.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin,
dass die Filmabschnitte, welche in dem Endprodukt vorragen, die
Ersten sind, die mit der Warmformungsform 10 in Kontakt
kommen, und daher wird der Film in diesen Bereichen weniger gedehnt,
und die vorragenden Bereiche sind jene, worin eine bessere Oberfläche und
eine erhöhte
Dicke erforderlich sind, da sie mehr dem Blick und dem Verschleiß ausgesetzt
sind.
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Des Weiteren ist es in Bezug auf
den bekannten Stand der Technik möglich, einfacher zu arbeiten,
um komplexere fertig gestellte Teile zu erhalten, zum Beispiel indem
vorgesehen wird, dass einfach die Einsätze 84 oder andere
Mittel an der unteren Spritzgusshalbform 61 positioniert
werden. In der Tat wird die Zugänglichkeit
und die Befestigung an der Halbform 61 erleichtert, da
die Form nach oben weist.
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Die Einsätze 84 können unterschiedliche chemische
Eigenschaften in Bezug auf das Kunststoffschaummaterial 9b besitzen,
in welchem Fall sie rein durch mechanische Mittel an dem fertig
gestellten Teil 9 befestigt werden.
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In einer ersten bevorzugten Ausführungsform
werden die Einsätze 84 stattdessen
aus einem Material hergestellt, das chemisch ähnlich wie das Kunststoffschaummaterial 9b ist:
in diesem Fall haften die Einsätze
während
der folgenden Dampfformungsphase durch physikalische Schweißung an das
Schaummaterial, und sind in der Tat sowohl in das fertig gestellte
Teil 9 eingeschlossen als auch ein integraler Abschnitt
desselben.
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Auf diese Art ist es gemäß einem
nicht einschränkenden
Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform
möglich,
die fertig gestellten Teile 9 als Innenteile 66 von
Kraftfahrzeugen, von Bestandteilen für Sportartikel, von Möbelartikeln
und -Bestandteilen, von Ladepaletten, und im Allgemeinen, von Behältern zu
verwenden.
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Die so erdachte Vorrichtung kann
auf mehrere Arten modifiziert und verändert werden, ohne von der
Erfindung abzuweichen, wie sie in den folgenden Patentansprüchen definiert
wird, insbesondere können
alle Details durch technisch äquivalente
Elemente ersetzt werden.
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In der Praxis können sowohl die Materialien, die
verwendet werden, als auch die Maße frei in Übereinstimmung mit den technischen
Erfordernissen gewählt
werden.