WO1997046363A1 - Kunststoff-formteil mit mehreren feldern sowie verfahren und vorrichtung zu dessen herstellung - Google Patents

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WO1997046363A1
WO1997046363A1 PCT/EP1997/002653 EP9702653W WO9746363A1 WO 1997046363 A1 WO1997046363 A1 WO 1997046363A1 EP 9702653 W EP9702653 W EP 9702653W WO 9746363 A1 WO9746363 A1 WO 9746363A1
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plastic carrier
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PCT/EP1997/002653
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Alfred Scharrenberg
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Otto Deutschle Modell- Und Formenbau Gmbh & Co.
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Definitions

  • the invention relates to a molded plastic part, which comprises a plastic carrier with several separate fields, at least some of these fields being provided with possibly different foils, according to the preamble of claim 1, and a method and a device for its production.
  • a plastic molding which comprises several separate fields with possibly different foils.
  • a corresponding method and a corresponding device are also disclosed in this document.
  • the plastic carrier of the molded part described in this document is produced in one piece in a single operation.
  • a steel stamp which can be moved vertically into the mold recess penetrates the lower part of the die, the edge of the steel stamp extending into the mold recess tracing the separating seam to be produced.
  • lugs protruding into the mold recess are formed on the underside of the upper part of the die, slightly offset laterally against the position of the steel stamp.
  • the edge of the foils is clamped or fixed and the striking separating seam between the individual fields of the plastic molded part is shown optically.
  • Another common method for the production of plastic molded parts with several separate fields is to produce individual molded parts and these are then e.g. to connect with each other by gluing or clipping.
  • the invention therefore has the task of
  • the plastic molded part comprises a plurality of individual molded parts, each of which corresponds to one of the fields and which are initially separated from one another by separating spaces, and in that the individual molded parts are then filled by filling the separating spaces with the plastic.
  • Carrier connected to a unit are .
  • the initially complete separation of the fields and the possibility of keeping the fields small relative to the overall dimensions of the component prevent warping of the individual foils lying on the wall of the mold recess when the plastic carrier is injected or pressed in.
  • the injection or pressing in can take place relatively quickly without the visual appearance of the plastic molded part, which in particular e.g. is a primary quality feature when coated with checkered foils, would be damaged.
  • the manufacturing costs are reduced by the fact that a single tool is sufficient to produce the complete molded part.
  • the one-piece design reduces the number of possible sources of creaking or squeaking noises when installed, for example in vehicles, due to the lack of contact surfaces which can rub against one another.
  • this molded plastic part comprises at least one film which has a fold around the plastic carrier on at least one free edge. This prevents the film in the edge area from becoming detached from the plastic carrier over time.
  • plastic molded part according to the invention comprises a foam cushion which is arranged between at least one film and the plastic carrier. This is particularly advantageous in the area of the armrest of door linings or also in the case of dashboards to improve the shock resistance and the behavior in the event of a crash.
  • cover films on the invention are largely free from distortion, it is possible to use a wide variety of materials for the foils, such as textile and, if appropriate, patterned material, leather or even thin-layer wood foil.
  • This process is characterized in that the melt of the plastic carrier is introduced into individual mold recesses, which correspond to fields, separated from one another by separating spaces and solidifies there to form individual molded parts, and the individual molded parts, which correspond to one another, are then produced in one piece are connected by introducing the melt of the plastic carrier into the separation spaces.
  • a further development of the method according to the invention is characterized in that the melt of the plastic carrier is introduced into at least one area of the shape recess by means of an injection molding process, as a result of which a further increase in the cycle speed can be achieved.
  • Introducing the melt of the plastic carrier into at least one area of the mold recess by means of an injection molding process is particularly advantageous in the case of a more complicated design of the edge of the plastic molded part, such as a fold.
  • the introduction of the melt of the plastic carrier into the shape recesses of the separating spaces between the fields takes place under higher pressure than the introduction of the melt into the shape recesses of the fields themselves Melt accelerates into the separation areas, which is possible since there is no warping of foils due to excessive flow speed.
  • a device which has: a die with a mold recess at least partially emulating the shape of the plastic molded part; Means which serve to place at least one film on the wall of the mold recess; at least one frame slider which can be driven through into the mold recess and with which the edge of the foils can be fixed along the boundaries of the fields; at least one nozzle through which the melt of the plastic carrier can be introduced into the mold recess.
  • the shape recess in the die points between the Fields of the molded plastic part to be produced on separation spaces.
  • the frame slides which can be driven through are designed such that they can seal the separation spaces against the fields.
  • At least one nozzle is provided for each separation space and for each field, which brings the melt of the plastic carrier into the separation spaces.
  • the frame slides are of central importance here, since they first seal the separating spaces between the fields and then move back to open the separating spaces, thereby making it possible to produce a one-piece plastic molded part according to the invention in the same tool.
  • a preferred embodiment of the device according to the invention comprises, in the area of the separation spaces, deflection nozzles which bring the melt of the plastic carrier into the separation spaces.
  • a further development of the device according to the invention is characterized in that a heating device is provided in the area of at least one frame slide, which serves to insert the plastic carrier, which has been introduced into the shape recesses of the fields and possibly already solidified, at the edges of the fields for connection to the then prepare the melt of the plastic carrier to be introduced into the separation spaces. This can be done either by placing the edge of the plastic carrier that was initially introduced on a
  • the plastic carrier to be introduced into the separation spaces can be inserted into the one previously Connect the shaped recesses of the fields to the plastic carrier in a particularly firm and permanent manner.
  • Figure 1 a vertical section through a manufacturing device for a plastic molded part in the fully open state
  • FIG. 2 a vertical section through the manufacturing device of FIG. 1 with the upper part of the die lowered before the manufacture of the individual molded parts;
  • FIG. 3 shows a vertical section through the manufacturing device of FIG. 1 in the completely closed state after the manufacture of the individual molded parts
  • Figure 4 a vertical section through a detail of the manufacturing device of Figure 1 after the manufacture of the individual molded parts;
  • FIG. 5 shows a vertical section through the manufacturing device of FIG. 1 after the separation spaces have been filled
  • FIG. 6 a perspective view of a finished plastic molded part with several separate fields.
  • Figures 1 to 5 show an embodiment of a manufacturing device during the manufacture of an art fabric molding at different times.
  • the manufacturing device implements a method based on the combined injection molding and injection molding principle.
  • the manufacturing device which is generally designated by the reference numeral 1, is shown in the open state.
  • the main components of the manufacturing device 1 include an upper part 2 and a lower part 4.
  • the underside of the upper die part 2 has a shaped recess which is divided into three fields 50, 52 and 54.
  • a first film 40 is brought into contact with the wall of the mold recess by means of vacuum channels 60.
  • a film 42 is brought into contact with the wall of the mold recess in the field 52 by means of vacuum channels 60.
  • No film is provided in field 54, here is the "bare" film-free surface 43
  • a first outer slide 10 is shown, which in a
  • Linear guide 12 is displaceable and which can be actuated by a hydraulic cylinder 14.
  • the lower die part 4 is constructed as follows
  • a first inner slide is arranged on the left, which simulates the inner contour of the outer edge of the field 50 of the molded plastic part.
  • the inner slide 22 is optionally slidably mounted with a horizontal movement component to one Release undercut on the finished plastic molding.
  • a first press ram 26 which is displaceable in a largely vertical direction is arranged.
  • a deflection nozzle 36 for introducing the melt into the field 50 is arranged in the region between the first inner slide 22 and the first press die 26.
  • a first frame slide 30 is arranged in the lower part 4 of the matrix below the right edge of the field 50 and a second frame slide 32 is arranged below the left edge of the field 50, both of which are vertically displaceable.
  • a part of the free surface 45 of the lower die part 4 can be seen between the frame slides 30, 32.
  • a second press ram 28 is arranged, which is also vertically displaceable.
  • a needle valve nozzle 38 is arranged in the second press die 28.
  • a third vertically displaceable frame slide 34 is located below the right edge of the field 52.
  • the lower die part 4 has a further needle valve nozzle 56.
  • Inner slide 24 shown the outer contour of which harmonizes with a horizontally movable second outer slide 16.
  • second outer slide 16 there is an oblique receiving bore 20 for an oblique guide pin 18 attached in the upper part 2 of the die.
  • a guide rod 48 finally connects the upper die part 2 to the lower die part 4.
  • the manufacturing device 1 like the plastic molded part to be manufactured in it, is a three-dimensional structure.
  • FIGS. 1 to 5 do not show the third dimension, in which, in particular, further nozzles, slides, or the like, are not shown.
  • the manufacturing device 1 is shown at a time immediately before the manufacture of the individual molded parts at which the upper die part 2 is lowered into its working position. The means for lowering the upper die part 2 are not shown.
  • the manufacturing device 1 is shown at a time immediately after the manufacture of the individual molded parts.
  • the first outer slide 10 has been moved to the right by the hydraulic cylinder so that it simulates the left outside of the field 50.
  • the press punches 26 and 28 were also moved upward, so that the mass cakes 44 into the cavities 66, 68 (see FIG. 2) between the film 40 and the side slide 22 or the first press punch 26 and into the cavity 64 between the film 42 and the second ram 28 or the top of the die recess 4 was pressed.
  • melt was injected into the cavity 64 in the area of the field 54 via the needle valve 56.
  • the separation spaces 46 and 58 between the foils 40 and 42 or between the film 42 and the film-free surface 43 are sealed against penetration of the melt of the plastic carrier 62 by the frame slides 30 and 32 or 58, which are moved upwards.
  • FIG. 4 shows a detail from FIG. 3, namely the area of the film 40 and the transition area with the separating space 46 between the film 40 and film 42 on the left-hand side of the manufacturing device 1. It can be seen very clearly that the frame slides 30 and 32 press the seam of the foils 40 and 42 against the upper part 2 of the die in such a way that they completely seal the separating space 46 against penetration of the plastic carrier 62. Thus, no melt of the plastic carrier 62 has yet been pressed into the separation space 46 and the individual molded parts in the area of the field 50 or in the area of the field 52 are still without connection to one another.
  • FIG. 5 shows the manufacturing device 1 after the separation spaces (46, 58) have been filled.
  • the frame slide 30, 32 and 34 are retracted so far that they release the connections between the separation spaces 46 and 58 and the individual molded parts, which correspond to the fields 50, 52 and 54.
  • the melt of the plastic carrier 62 was injected into the separation spaces 46 and 58 via nozzles (not shown).
  • the injection of the melt of the plastic carrier 62 into the separation spaces 46 and 58 can take place under higher pressure than the previous injection of the melt into the film-covered mold recesses Fields 50 and 52. Due to the high temperature of the melt introduced, the edge regions of fields 50, 52 and 54 are melted, thereby achieving a good and stable connection of the individual molded parts corresponding to fields 50, 52 and 54.
  • the plastic carrier 62 previously introduced into the mold recesses of the fields 50, 52, 54 can be held in the melt or brought into the melt at its edges by means of heating devices (not shown) in order to ensure a particularly good connection with the melt in the separation rooms
  • FIG. 6 schematically shows an interior trim part of an automobile door, which can be produced using a device as shown in FIGS. 1 to 5.
  • the fields 50 and 52 are each covered with the foils 40 and 42.
  • the field 54 is not covered with a film, therefore the plastic carrier 62 is visible.
  • Areas 70 and 72 are visible between the individual fields 50, 52 and 54, which correspond to the separation spaces 46 and 58 which are subsequently filled with the melt of the plastic carrier 62.
  • This plastic molded part created in the manufacturing device 1 thus initially consisted of three separate, independent individual molded parts and only later formed a one-piece unit by filling the separating spaces 46 and 58 with the melt of the plastic carrier 62.

Abstract

Ein Kunststoff-Formteil mit einem Kunststoff-Träger (62) umfaßt mehrere voneinander getrennte Felder (50, 52, 54), wobei mindestens einige dieser Felder (50, 52, 54) mit gegebenenfalls unterschiedlichen Folien (40, 42) versehen sind. Bei der Herstellung dieses Kunststoff-Formteils werden zunächst nicht zusammenhängende, durch Trennräume (46, 58) voneinander getrennte, den Feldern (50, 52, 54) entsprechende Einzel-Formteile hergestellt. Dann wird in die Trennräume (46, 58) Schmelze des Kunststoff-Trägers (62) eingespritzt, wodurch die Einzel-Formteile miteinander verbunden werden. Das Kunststoff-Formteil ist somit eine einstückige Einheit, welche in einer einzigen Herstellvorrichtung (1) geschaffen werden kann.

Description

Kunststoff-Formteil mit mehreren Feldern sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Kunststoff-Formteil, welches einen Kunststoff-Träger mit mehreren voneinander getrennten Feldern umfaßt, wobei mindestens einige dieser Felder mit gegebenenfalls unterschiedlichen Folien versehen ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Herstellung.
Aus der DE 44 08 446 AI ist ein Kunststoff-Formteil bekannt, welches mehrere voneinander getrennte Felder mit gegebenenfalls unterschiedlichen Folien umfaßt. In dieser Druckschrift werden auch ein entsprechendes Ver¬ fahren und eine entsprechende Vorrichtung offenbart . Der Kunststoff-Träger des in dieser Druckschrift beschriebenen Formteils wird in einem einheitlichen Arbeitsgang ein¬ stückig hergestellt . In der entsprechenden Vorrich- tung durchsetzt an der Stelle der Grenze zwischen den Feldern ein in vertikaler Richtung bis in die Formaus- nehmung hindurchfahrbarer Stahlstempel das Matrizenunter¬ teil, wobei der in die Formausnehmung hineinreichende Rand des Stahlstempels die zu erzeugende Trennaht nach- zeichnet. In entsprechender Weise sind an der Unterseite des Matrizenoberteils, leicht seitlich gegen die Position des Stahlstempels versetzt, in die Formausnehmung hinein¬ ragende Nasen angeformt . Hierdurch wird der Rand der Folien festgeklemmt bzw. fixiert sowie die markante Trennaht zwischen den einzelnen Feldern des Kunststoff- Formteiles optisch dargestellt.
Bei diesem Prinzip ist jedoch nachteilig, daß hinsicht¬ lich des Flusses der Schmelze des Kunststoff-Trägers keine klare Trennung zwischen den Felder besteht. Somit können insbesondere in den Zwischenräumen zwischen den Nasen hohe Fließgeschwindigkeiten der Kunststoff-Schmelze auftreten, welche zu einem Verzug der Folien insbesondere im Randbereich der Trennaht führen können. Auch tritt vor allem bei großen Gesamtbauteilabmessungen eine oftmals ungleichmäßige Verteilung der Fließgeschwindigkeiten des in der Schmelze befindlichen Kunststoff-Trägers auf, welche ebenfalls zu einem Verzug der Folien führen kann. Dies ist insbesondere bei den heute weit verbreiteten Textilfolien mit Linien- oder Karomuster optisch von Nachteil .
Ein weiteres geläufiges Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen mit mehreren getrennten Feldern besteht darin, Einzel-Formteile herzustellen und diese anschließend z.B. durch Verkleben oder Verclipsen mit¬ einander zu verbinden.
Nachteilig bei diesem Prinzip ist das aufwendige Verfah- ren, welches mehrere Vorrichtungen und/oder manuelle
Zusatzarbeit beinhaltet . Außerdem ist die Verwendung von Klebstoffen zur Verbindung einzelner Formteile aus öko¬ logischen und/oder aus medizinischen Gründen unerwünscht.
Die Erfindung hat daher die Aufgabe, ein Kunststoff-
Formteil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches schnell, in einer Vorrichtung und ohne Verzug von Folien herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kunststoff-Formteil mehrere Einzel-Formteile umfaßt, welche jeweils einem der Felder entsprechen und welche durch Trennräume zunächst voneinander getrennt sind, und daß die Einzel-Formteile dann durch Auffüllen der Trenn- räume mit dem Kunststoff-Träger zu einer Einheit verbunden sind .
Durch die zunächst vollständige Trennung der Felder und die Möglichkeit, die Felder relativ zu den Gesamtabmes- sungen des Bauteils klein zu halten, wird ein Verzug der einzelnen an der Wand der Formausnehmung anliegenden Folien beim Einspritzen oder Einpressen der Schmelze des Kunststoff-Trägers verhindert. Das Einspritzen oder Ein¬ pressen kann verhältnismäßig schnell erfolgen, ohne daß das visuelle Erscheinungsbild des Kunststoff-Formteiles, welches insbesondere z.B. bei einer Beschichtung mit karierten Folien ein primäres Qualitätsmerkmal ist, beschädigt würde. Zusätzlich werden die Herstellkosten gesenkt, indem ein einziges Werkzeug zur Herstellung des kompletten Formteiles genügt. Schließlich reduziert die einstückige Ausführung aufgrund der fehlenden Kontakt- flächen, welche aneinander reiben können, die Anzahl möglicher Quellen von Knarr- oder Quietschgeräuschen im eingebauten Zustand zum Beispiel in Fahrzeugen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung dieses Kunststoff-Formteils umfaßt mindestens eine Folie, welche an mindestens einem freien Rand einen Umbug um den Kunststoff-Träger aufweist. Hierdurch wird verhindert, daß sich die Folie im Randbe- reich mit der Zeit vom Kunststoff-Träger löst.
Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kunststoff- Formteils umfaßt ein Schaumstoff-Polster, welches zwischen mindestens einer Folie und dem Kunststoff-Träger angeordnet ist. Dies ist insbesondere im Bereich der Armauflage von Türinnenverkleidungen oder auch bei Armaturentafeln zur Verbesserung der Stoßfestigkeit und des Verhaltens bei einem Crash vorteilhaft.
Durch die Tatsache, daß die Abdeckfolien am erfindungs- gemäßen Kunststoff-Formteil weitgehend verzugsfrei sind, ist es möglich, die unterschiedlichsten Materialien für die Folien zu verwenden, wie z.B. textiles und gegebenen¬ falls gemustertes Material, Leder oder sogar Dünnschicht- Holzfolie.
Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein Verfahren anzu¬ geben, mit dem ein Kunststoff-Formteil der eingangs genannten Art schnell, preiswert und in gleichbleibender Qualität hergestellt werden kann.
Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Schmelze des Kunststoff-Trägers in einzelne, durch Trenn¬ räume voneinander getrennte Formausnehmungen, welche Feldern entsprechen, eingebracht wird und dort zu Einzel- Formteilen erstarrt und die voneinander getrennten, Feldern entsprechenden Einzel-Formteile dann einstückig verbunden werden, indem die Schmelze des Kunststoff-Trägers in die Trennräume eingebracht wird.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entspre¬ chen weitgehend denjenigen, die oben für das erfindungs¬ gemäße Kunststoff-Formteil bereits erläutert wurden. Als zusätzlicher Vorteil des Verfahrens ist jedoch zu nennen, daß dieses Verfahren aufgrund der reduzierten Abmessungen der Einzelflächen ein schnelles Einbringen der Schmelze und somit äußerst kurze Taktzeiten pro Herstellvorgang ermöglicht.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die Schmelze des Kunst¬ stoff-Trägers in mindestens einen Bereich der Formaus- nehmung durch ein Spritz-Gießverfahren eingebracht wird, wodurch eine weitere Erhöhung der Taktgeschwindigkeit er- zielt werden kann. Das Einbringen der Schmelze des Kunststoff-Trägers in mindestens einen Bereich der Formausnehmung durch ein Spritz-Preßverfahren ist insbesondere bei einer kompli- zierteren Randgestaltung des Kunststoff-Formteils, wie z.B. einem Umbug, von Vorteil.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des er¬ findungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Einbringung der Schmelze des Kunststoff-Trägers in die Formausnehmungen der Trennräume zwischen den Feldern unter höherem Druck als die Einbringung der Schmelze in die Formausnehmungen der Felder selbst. Hierdurch wird insbesondere das Ein¬ bringen der Schmelze in die Trennräume beschleunigt, was möglich ist, da hierbei kein Verzug von Folien durch überhöhte Fließgeschwindigkeit eintreten kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ferner, eine Vorrichtung zu schaffen, in der alle Arbeitsgänge, welche zur Herstellung des eingangs erwähnten Kunststoff-Formteils notwendig sind, nacheinander durchgeführt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, welche aufweist: eine Matrize mit einer die Form des Kunststoff-Formteils mindestens teilweise nach¬ bildenden Formausnehmungen; Mittel, welche der Anlage von mindestens einer Folie an die Wand der Formausnehmung dienen; mindestens einen bis in die Formausnehmung hin¬ durchfahrbaren Rahmenschieber, mit dem der Rand der Folien entlang der Begrenzungen der Felder festlegbar ist; mindestens eine Düse, über welche die Schmelze des Kunst¬ stoff-Trägers in die Formausnehmung eingebracht werden kann.
Die Formausnehmung in der Matrize weist zwischen den Feldern des herzustellenden Kunststoff-Formteils Trennräume auf. Die hindurchfahrbaren Rahmenschieber sind so ausge¬ bildet, daß sie die Trennräume gegen die Felder abdichten können. Pro Trennraum und pro Feld ist jeweils mindestens eine Düse vorgesehen, welche die Schmelze des Kunststoff- Trägers in die Trennräume einbringt .
Die Rahmenschieber sind hierbei von zentraler Bedeutung, da sie zunächst die Trennräume zwischen den Feldern abdichten und dann zurückfahren, um die Trennräume zu öffnen, wodurch die Herstellung eines erfindungsgemäßen einstückigen Kunststoff-Formteils in dem selben Werkzeug ermöglicht wird.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfaßt im Bereich der Trennräume Umlenk¬ düsen, welche die Schmelze des Kunststoff-Trägers in die Trennräume einbringen. Hierdurch können die Ab¬ messungen der Trennräume besonders klein gehalten werden.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß im Bereich von mindestens einem Rahmenschieber eine Heizvorrichtung vorgesehen ist, welche dazu dient, den in die Formausnehmungen der Felder eingebrachten und gegebenenfalls bereits erstarrten Kunststoff-Träger an den Rändern der Felder für die Verbindung mit der anschließend in die Trennräume einzu¬ bringenden Schmelze des Kunststoff-Trägers vorzubereiten. Dies kann entweder dadurch geschehen, daß der Rand des zunächst eingebrachten Kunststoff-Trägers auf einer
Temperatur gehalten wird, bei der der Kunststoff-Träger in der Schmelze bleibt, oder dadurch, daß der bereits erstarrte Kunststoff-Träger an seinem Rand wieder ange¬ schmolzen wird. Somit kann sich der in die Trennräume einzubringende Kunststoff-Träger mit dem zuvor in die Formausnehmungen der Felder eingebrachten Kunststoff- Träger besonders fest und dauerhaft verbinden.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs- beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher er¬ läutert. In dieser zeigen:
Figur 1: einen vertikalen Schnitt durch eine Herstell¬ vorrichtung für ein Kunststoff-Formteil in vollständig geöffnetem Zustand;
Figur 2: einen vertikalen Schnit durch die Herstell¬ vorrichtung von Figur 1 mit abgesenktem Ma¬ trizenoberteil vor der Herstellung der Einzel- Formteile;
Figur 3: einen vertikalen Schnitt durch die Herstell¬ vorrichtung von Figur 1 in vollständig ge¬ schlossenem Zustand nach der Herstellung der Einzelformteile;
Figur 4: einen vertikalen Schnitt durch ein Detail der Herstellvorrichtung von Figur 1 nach der Herstellung der Einzel-Formteile;
Figur 5: einen vertikalen Schnitt durch die Herstell¬ vorrichtung von Figur 1 nach dem Füllen der Trennräume;
Figur 6: eine perspektivische Ansicht eines fertigge¬ stellten Kunststoff-Formteils mit mehreren getrennten Feldern.
Die Figuren 1 bis 5 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Herstellvorrichtung während der Herstellung eines Kunst- stoff-Formteils zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Die Herstellvorrichtung realisiert dabei ein Verfahren nach dem kombinierten Spritzgieß- und Spritzpress-Prinzip.
In Figur 1 ist die Herstellvorrichtung, welche ingesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist, in geöffnetem Zustand dargestellt. Die Herstellvorrichtung 1 umfaßt als Hauptbestandteile ein Matrizenoberteil 2 und ein Matrizen¬ unterteil 4.
Zunächst sei das Matrizenoberteil 2 näher beschrieben:
Die Unterseite des Matrizenoberteils 2 weist eine Form¬ ausnehmung auf, welche in drei Felder 50, 52 und 54 unterteilt ist. Im Feld 50 ist eine erste Folie 40 mittels Vakuumkanälen 60 an die Wand der Formausnehmung in Anlage gebracht. Analog hierzu ist im Feld 52 eine Folie 42 an die Wand der Formausnehmung mittels Vakuumkanälen 60 in Anlage gebracht. Im Feld 54 ist keine Folie vorge- sehen, hier ist die "nackte" folienfreie Fläche 43 der
Formausnehmung des Matrizenoberteils 2 sichtbar. Analoges gilt für den Zwischenraum zwischen den Feldern 50 und 52.
Auf der linken Seite des Matrizenoberteils 2 ist ein erster Außenschieber 10 dargestellt, welcher in einer
Linearführung 12 verschieblich ist und welcher von einem Hydraulikzylinder 14 betätigt werden kann.
Das Matrizenunterteil 4 ist folgendermaßen aufgebaut
Unterhalb der Folie 40 ist links ein erster Innenschieber angeordnet, welcher die Innenkontur des äußeren Randes des Feldes 50 des Kunststoff-Formteils nachbildet. Der Innenschieber 22 ist gegebenenfalls mit einer horizontalen Bewegungskomponente verschieblich angebracht, um einen Hinterschnitt am fertigen Kunststoff-Formteil freizugeben. Neben dem ersten Innenschieber 22 ist ein in weitgehend vertikaler Richtung verschieblicher erster Preßstempel 26 angeordnet. Im Bereich zwischen dem ersten Innenschieber 22 und dem ersten Preßstempel 26 ist eine Umlenkdüse 36 zum Einbringen der Schmelze in das Feld 50 angeordnet. Unterhalb des rechten Randes des Feldes 50 ist im Matri¬ zenunterteil 4 ein erster Rahmenschieber 30 angeordnet und unterhalb des linken Randes des Feldes 50 ist ein zweiter Rahmenschieber 32 angeordnet, welche beide vertikal verschieblich sind. Zwischen den Rahmenschiebern 30, 32 ist ein Teil der freien Oberfläche 45 des Matrizenunter¬ teils 4 erkennbar. Unterhalb des Feldes 52 ist ein zweiter Preßstempel 28 angeordnet, welcher ebenfalls vertikal verschieblich ist. In dem zweiten Preßstempel 28 ist eine Nadelverschlußdüse 38 angeordnet. Unterhalb des rechten Randes des Feldes 52 befindet sich ein dritter vertikal verschieblicher Rahmenschieber 34. Im Bereich des Feldes 54 weist das Matrizenunterteil 4 eine weitere Nadelver- schlußdüse 56 auf. Schließlich ist noch ein zweiter
Innenschieber 24 dargestellt, dessen Außenkontur mit einem horizontal beweglichen zweiten Außenschieber 16 harmoniert . In dem zweiten Außenschieber 16 ist eine schräge Aufnahme¬ bohrung 20 für einen im Matrizenoberteil 2 angebrachten schrägen Führungsstift 18 vorhanden. Eine Führungsstange 48 verbindet schließlich das Matrizenoberteil 2 mit dem Matrizenunterteil 4.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Herstell- Vorrichtung 1 ebenso wie das in ihr herzustellende Kunst¬ stoff-Formteil ein dreidimensionales Gebilde ist. In den Figuren 1 bis 5 ist die dritte Dimension, in welcher sich vor allem weitere Düsen, Schieber, o.a. befinden können, nicht dargestellt. In Figur 2 ist die Herstellvorrichtung 1 zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor der Herstellung der Einzelformteile dargestellt, bei dem das Matrizenoberteil 2 in seine Arbeitsstellung abgesenkt ist. Die Mittel zum Absenken des Matrizenoberteils 2 sind nicht dargestellt. Beim
Absenken des Matrizenoberteils 2 wird der schräge Führungs- stift 18 in die schräge Aufnahmebohrung 20 des zweiten Außenschiebers 16 eingeführt. Hierdurch wird der Außen¬ schieber 16 in horizontaler Richtung nach links in seine Arbeitsstellung bewegt, so daß er die Außenseite des rechten Randes des Feldes 54 nachbildet. Auf den Oberseiten der Preßstempel 26 und 28 sind Massekuchen 44 erkennbar, welche aus der Schmelze des Kunststoff-Trägers 62 bestehen und aus den Düsen 36 und 38 eingebracht wurden. Zwischen den Folien 40 und 42 bzw. der folienfreien Fläche 43 einerseits und den Schiebern 16, 22 und 24, den Stempeln 26 und 28 bzw. den freien Oberflächen 45 des Matrizen¬ unterteils 4 andererseits sind Spalte 64, 66, 68 sichtbar, in welche die Schmelze des Kunststoff-Trägers 62 einge- bracht werden wird.
In Figur 3 ist die Herstellvorrichtung 1 zu einem Zeitpunkt unmittelbar nach der Herstellung der Einzel-Formteile dargestellt. Der erste Außenschieber 10 ist durch den Hydraulikzylinder so nach rechts verfahren worden, daß er die linke Außenseite des Feldes 50 nachbildet. Die Preßstempel 26 und 28 wurden ebenfalls nach oben bewegt, so daß die Massekuchen 44 in die Hohlräume 66, 68 (siehe Figur 2) zwischen der Folie 40 und dem Seitenschieber 22 bzw. dem ersten Preßstempel 26 und in den Hohlraum 64 zwischen der Folie 42 und dem zweiten Preßstempel 28 bzw. der Oberseite der Matrizenausnehmung 4 eingepreßt wurde. Außerdem wurde Schmelze über die Nadelverschlußdüse 56 in den Hohlraum 64 im Bereich des Feldes 54 eingespritzt. Die Trennräume 46 und 58 zwischen den Folien 40 und 42 bzw. zwischen der Folie 42 und der folienfreien Fläche 43 sind durch die nach oben gefahrenen Rahmenschieber 30 und 32 bzw. 58 gegen ein Eindringen der Schmelze des Kunststoff-Trägers 62 abgedichtet.
Nach Beendigung dieses Arbeitsganges sind somit drei Einzel-Formteile vorhanden, welche den Feldern 50, 52 und 54 entsprechen.
Figur 4 zeigt ein Detail aus Figur 3, nämlich den Bereich der Folie 40 und den Übergangsbereich mit dem Trennraum 46 zwischen Folie 40 und Folie 42 auf der linken Seite der Herstellvorrichtung 1. Sehr gut ist erkennbar, daß die ganz nach oben verfahrenen Rahmenschieber 30 und 32 den Saum jeweils der Folien 40 und 42 so gegen das Matrizen¬ oberteil 2 pressen, daß sie den Trennraum 46 gegen ein Eindringen des Kunststoff-Trägers 62 vollständig abdichten. Somit ist in den Trennraum 46 noch keine Schmelze des Kunststoff-Trägers 62 eingepreßt und sind die Einzel- Formteile im Bereich des Feldes 50 bzw. im Bereich deε Feldes 52 noch ohne Verbindung zueinander.
Figur 5 zeigt die Herstellvorrichtung 1 nach dem Füllen der Trennräume (46, 58) .
In Figur 5 sind die Rahmenschieber 30, 32 und 34 soweit zurückgefahren, daß sie die Verbindungen zwischen den Trennräumen 46 bzw. 58 und den Einzel-Formteilen, welche den Feldern 50, 52 und 54 entsprechen, freigeben. Über Düsen (nicht dargestellt) wurde Schmelze des Kunststoff- Trägers 62 in die Trennräume 46 und 58 eingespritzt. Das Einspritzen der Schmelze des Kunststoff-Trägers 62 in die Trennräume 46 und 58 kann dabei unter höherem Druck geschehen als das vorhergehende Einpressen der Schmelze in die folienbelegten Formausnehmungen der Felder 50 und 52. Durch die hohe Temperatur der einge¬ brachten Schmelze werden die Randbereiche der Felder 50, 52 und 54 angeschmolzen und hierdurch eine gute und stabile Verbindung der den Feldern 50, 52 und 54 entsprechenden Einzel-Formteile erzielt. Gegebenenfalls kann der zuvor in die Formausnehmungen der Felder 50, 52, 54 eingebrachte Kunststoff-Träger 62 an seinen Rändern mittels Heizvor¬ richtungen (nicht dargestellt) in der Schmelze gehalten bzw. in die Schmelze gebracht werden, um eine besonders gute Verbindung mit der Schmelze in den Trennräumen
46 und 58 zu erzielen. Nach dem Auffüllen der Trennräume 46 und 58 ist somit ein einstückiges Kunststoff-Formteil geschaffen.
Figur 6 zeigt schematisch ein Innenverkleidungsteil einer Automobiltüre, welches mit einer Vorrichtung, wie sie in den Figuren 1 bis 5 dargestellt ist, hergestellt werden kann. Die Felder 50 und 52 sind jeweils mit den Folien 40 und 42 belegt. Das Feld 54 ist nicht mit einer Folie belegt, daher ist der Kunststoff-Träger 62 sichtbar. Zwischen den einzelnen Feldern 50, 52 und 54 sind Bereiche 70 und 72 sichtbar, welche den nachträglich mit der Schmelze des Kunststoff-Trägers 62 aufgefüllten Trennräumen 46 und 58 entsprechen.
Dieses in der Herstellvorrichtung 1 geschaffene Kunststoff- Formteil bestand also zunächst aus drei getrennten, voneinander unabhängigen Einzel-Formteilen und bildet erst später durch das Auffüllen der Trennräume 46 und 58 mit der Schmelze des Kunststoff-Trägers 62 eine einstückige Einheit .

Claims

Patentansprüche
1. Kunststoff-Formteil, welches einen Kunststoff-Träger mit mehreren voneinander getrennten Feldern umfaßt, wobei mindestens einige dieser Felder mit gegebenenfalls unterschiedlichen Folien versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
a) es mehrere Einzel-Formteile umfaßt, welche jeweils einem der Felder (50, 52, 54) entsprechen und welche durch Trennräume (46, 58) zunächst voneinander getrennt sind;
b) die Einzel-Formteile dann durch Auffüllen der Trenn¬ räume (46, 58) mit dem Kunststoff-Träger (62) zu einer Einheit verbunden sind.
2. Kunststoff-Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß mindestens eine Folie (40, 42) an mindestens einem freien Rand einen Umbug um den Kunststoff- Träger (62) aufweist.
3. Kunststoff-Formteil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen min¬ destens einer Folie (40, 42) und dem Kunststoff-Träger (62! ein Schaumstoff-Polster angeordnet ist.
4. Kunststoff-Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Folien (40, 42) aus einem textilen Material besteht.
5. Kunststoff-Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Folien (40, 42) aus einem Ledermaterial besteht.
6. Kunststoff-Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Folien (40, 42) aus einem Material mit Holzaspekt besteht .
7. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Formteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Folien in einem ersten Schritt in eine Form gebracht werden, die bereits derjenigen entspricht, die sie am fertigen Kunststoff-Formteil aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem zweiten Schritt
a) zunächst die Schmelze des Kunststoff-Trägers (62) in einzelne, durch Trennräume (46, 58) voneinander getrennte Formausnehmungen, welche Feldern (50, 52, 54) entsprechen, eingebracht wird und dort zu Einzel- Formteilen erstarrt,
b) dann die voneinander getrennten, Feldern (50, 52, 54) entsprechenden Einzel-Formteile in einem zweiten Arbeitsgang einstückig verbunden werden, indem die
Schmelze des Kunststoff-Trägers (62) in die Trennräume (46, 58) eingebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in einen Bereich der Formausnehmung die Schmelze des Kunststoff-Trägers (62) in einem Spritz- Gießverfahren eingebracht wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in einen Bereich der Formausnehmung die Schmelze des Kunststoff- Trägers (62) in einem Spritz-Preßverfahren eingebracht wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbringung der Schmelze des Kunststoff-Trägers (62) in die Formausnehm¬ ungen der Trennräume (46, 58) unter höherem Druck erfolgt als die Einbringung der Schmelze des Kunststoff-Trägers (62) in die Formausnehmungen, welche den Feldern (50, 52, 54) entsprechen.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff-Träger (62) im Bereich der Ränder der Felder (50, 52, 54) vor dem Auf¬ füllen der Trennräume (46, 58) erwärmt wird, um die Verbindung mit der in die Trennräume (46, 58) einzubring¬ enden Schmelze des Kunststoff-Trägers (62) zu verbessern.
12. Vorrichtung zur Herstellung eines Kunststoff-Formteils nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , welche aufweist : eine Matrize mit einer die Form des Kunststoff-Formteils mindestens teilweise nachbildenden Formausnehmung; Mittel, welche der Anlage von mindestens einer Folie an die Wand der Formausnehmung dienen; mindestens einen bis in die Formausnehmung hindurchfahrbaren Rahmenschieber, mit dem der Rand der Folien entlang der Begrenzungen der Felder festlegbar ist; mindestens eine Düse, über welche die Schmelze des Kunststoff-Trägers in die Formausnehmung eingebracht werden kann;
dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Formausnehmung in der Matrize zwischen den Feldern (50, 52, 54) des herzustellenden Kunststoff-Formteils Trennräume (46, 58) aufweist;
b) die Rahmenschieber (30, 32, 34) so ausgebildet sind, daß sie die Trennräume (46, 58) gegen die Felder (50, 52, 54) abdichten können;
c) pro Feld (50, 52, 54) mindestens eine Düse vorgesehen ist, welche die Schmelze des Kunststoff-Trägers (62) in die Formausnehmung der Felder (50, 52, 54) einbringen kann;
d) pro Trennraum (46, 58) mindestens eine Düse vorgesehen ist, welche die Schmelze des Kunststoff-Trägers (62) in die Trennräume (46, 58) einbringen kann.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie insbesondere im Bereich der Trennräume (46, 58) Umlenkdüsen aufweist, welche die Schmelze des Kunst- stoffträgers (62) in die Trennräume (46, 58) einbringen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß im Bereich von mindestens einem Rahmen¬ schieber (30, 32, 34) eine Heizvorrichtung vorgesehen ist, welche dazu dient, den im Bereich der Felder (50, 52, 54) eingebrachten und gegebenenfalls bereits erstarrten Kunststoff-Träger (62) an den Rändern der Felder (50, 52, 54) für die Verbindung mit der in die Trennräume (46, 58) einzubringenden Schmelze des Kunststoff Trägers (62) vorzubereiten.
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