WO2008043414A1 - Heterogenes, insbesondere mehrfarbiges flächengebilde, werkzeug und verfahren - Google Patents

Heterogenes, insbesondere mehrfarbiges flächengebilde, werkzeug und verfahren Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a heterogeneous, preferably multicolored sheet, in particular a decorative skin for an interior trim part of a motor vehicle, of a first and a second plastic mass, which are connected to each other at the edge via a strand-shaped element, and a suitable manufacturing method and tool.
  • a generic sheet is known from the document DE 10 2004 059 066 A1.
  • a tool with two adjacent cavities is filled with two differently colored, hardening plastic masses.
  • the transition between the cavities is sealed by a strand-shaped, elastic sealing element, which before filling the
  • Tool used in a provided in the upper tool provided with an undercut groove and is pressed sealingly after closing the tool to a rib of the lower tool.
  • these combine with the compact sealing element, which thereby becomes an integral part of the subsequently demolded sheet.
  • This approach involves the risk that the sealing element is damaged during rapid removal of the fabric.
  • the insertion of the sealing element in the upper tool requires a relatively large amount of force.
  • the invention has for its object to improve the prior art sheet to the effect that the risk of damage to the sealing element is reduced during demolding.
  • the onset of the sealing element, especially in complicated grooved guide, should be facilitated.
  • the sealing element is designed as a hollow profile, which is acted upon during filling of at least one cavity with a fluid pressure.
  • a tool suitable for carrying out this method has at least one first tool part and a second tool part which can be displaced relative to the latter and after closure of the tool forms at least one first cavity and an adjacent second cavity, which are sealed to one another by means of a sealing element to be replaced before each production cycle at least a first and a second flowable Kunststoffstofstoffmasse are filled, wherein the tool according to the invention has a connectable with the sealing element fluid pressure connection.
  • Fig. 5 is a sealing element arrangement according to another embodiment of the invention.
  • the fabric 1 shown in Figure 1 consists of a first cured plastic compound 2 and a second cured plastic compound 3, which have different colors and along the mutually facing edges 4, 4 'are indirectly connected via a ring-like hollow profile 5, to which they adhere cohesively. From the visible side A forth the hollow section 5 is visible only as a narrow strip in the bottom of a shadow gap 6.
  • plastic materials 2, 3 are preferably UV-resistant, chemically curing polyurethanes used, while the hollow section 5 is advantageously made of a thermoplastic polyurethane.
  • the outer diameter D of the hollow profile 5 is, for example, 3 mm, wherein it has a wall thickness d of less than 1 mm, for example 0.5 mm.
  • Such a hollow profile 5 has a sufficient tensile strength, but still allows a certain orientation of the plastic masses 2, 3 to one another during later foaming of the decorative skin.
  • the tool 7 shown in Fig. 2a consists of an upper tool 8 and a movable relative to this lower tool 9.
  • the upper tool 8 is provided with a trapezoidally extending from the lower tool 9 groove 10, in which a pressure fluid port 11 (usually compressed air) opens ,
  • the lower tool 9 has a rib 12 projecting in the direction of the groove 10.
  • a substantially equally trapezoidal, formed as a hollow section 5 strand-shaped sealing element 13 is used, which is securely held by the undercut of the groove 10, but due to its deformability but with relatively little effort into the groove 10 used is.
  • the pressure-free pressure fluid connection 11 which is still pressure-free, pierces the sealing element 13 which is closed at the end, so that subsequently the possibility exists for feeding a pressurized fluid into the hollow profile 5.
  • the tool 7 are closed and the hollow profile 13 is acted upon by the pressure fluid, so that the sealing element 13 rests against the rib 12 (FIG. 2c).
  • the tool 7 now forms two adjacent, mutually sealed cavities 14, 15, which are subsequently filled with the still flowable, differently colored plastic masses 2, 3 (FIG. 2d).
  • an injection pressure of 10 bar is generally sufficient.
  • the fluid pressure in the sealing element 13 is set only slightly higher. The filling can one after the other, but also substantially simultaneously to reduce the production time.
  • the fluid pressure in the sealing element 13 is reduced to ambient pressure, so that the hollow profile 5, which is now inseparably and materially bonded to the plastics materials 2, 3, can be easily removed from the groove 10.
  • the width of the shadow gap 6 can now be changed by deformation of the hollow section 5 within certain limits.
  • the sheet 1 is inserted into a SchuMumvorraum 16, wherein a further rib 17 penetrates into the shadow gap 6 and defines the final width exactly.
  • a hardening foam 18 By introducing a hardening foam 18, the sheet 1 is subsequently fixedly connected to a rigid support 19, for example an instrument panel (FIG. 2f).
  • the width B of the shadow gap 6 is set exactly.
  • one end of the hollow profile 5 can be closed, for example, by a weld 21, the required length of the sealing element 13 stored on a reel can be cut and the open end can be plugged onto the pressure fluid connection 11 of the upper tool 8 (FIG ).
  • the hollow profile 5 can be plugged with two open ends on a tee 22, which is connected to the pressure fluid port 11 (Fig. 4). 5, the hollow profile 5 is deliberately designed as a design element, wherein the decorative part of its circumference emerges from the visible side A.

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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein heterogenes, vorzugsweise mehrfarbiges Flächengebilde (1 ), insbesondere eine Dekorhaut für ein Innenverkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs, aus einer ersten und einer zweiten Kunststoffmasse (2, 3), welche randseitig über ein strangförmiges Element miteinander verbunden sind. Erfindungsgemäß ist das strangförmige Element als Hohlprofil (5) ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein geeignetes Verfahren und Werkzeug.

Description

Heterogenes, insbesondere mehrfarbiges Flächengebilde, Werkzeug und Verfahren
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein heterogenes, vorzugsweise mehrfarbiges Flächen- gebilde, insbesondere eine Dekorhaut für ein Innenverkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs, aus einer ersten und einer zweiten Kunststoffmasse, welche randseitig über ein strangförmiges Element miteinander verbunden sind, sowie ein geeignetes Fertigungsverfahren und Werkzeug.
Stand der Technik
Ein gattungsgemäßes Flächengebilde ist aus der Druckschrift DE 10 2004 059 066 A1 bekannt. Zur Herstellung mehrfarbiger Dekorhäute für Armaturentafeln oder dergleichen wird ein Werkzeug mit zwei benachbarten Kavitäten mit zwei verschiedenfarbigen, aushärtenden Kunststoffmassen gefüllt. Der Übergang zwischen den Kavitäten wird durch ein strangförmiges, elastisches Dichtelement gedichtet, welches vor dem Befüllen des
Werkzeugs in eine im Oberwerkzeug vorgesehene, mit einem Hinterschnitt versehene Nut eingesetzt und nach dem Schließen des Werkzeugs dichtend an eine Rippe des Unterwerkzeugs angepresst wird. Während des Aushärtens der Kunststoffmassen verbinden sich diese mit dem kompakten Dichtelement, welches hierdurch zu einem integralen Bestandteils des nachfolgend entformten Flächengebildes wird. Dieses Vorgehen birgt die Gefahr, dass das Dichtelement beim zügigen Entformen des Flächengebildes beschädigt wird. Darüber hinaus erfordert das Einsetzen des Dichtelements in das Oberwerkzeug einen relativ großen Kraftaufwand.
Im gleichen Dokument wird ein Werkzeug beschrieben, bei dem zur Abdichtung der ersten gegenüber der zweiten Kavität ein unter Fluiddruck aufweitbares Dichtelement vorgesehen ist, das jedoch dauerhaft im Werkzeug verbleibt und allenfalls bei Verschleiß ausgewechselt wird. Die beiden Kunststoffmassen sind im fertigen Flächengebilde unmittelbar miteinander verbunden.
Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das vorbekannte Flächengebilde dahingehend zu verbessern, dass die Gefahr einer Beschädigung des Dichtelements bei der Entformung verringert wird. Darüber hinaus soll das Einsetzen des Dichtelements, insbesondere bei komplizierter Nutführung, erleichtert werden. Ferner sollen die Gestaltungsmöglichkeiten für das Dichtelement erweitert und die Weiterverarbeitung des Flächengebildes erleichtert werden.
Lösung
Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Flächengebilde dadurch gelöst, dass das Dichtelement als Hohlprofil ausgebildet ist, welches während des Befüllens mindestens einer Kavität mit einem Fluiddruck beaufschlagt wird. Zur Herstellung eines derartigen Flächengebildes werden mindestens eine erste und eine zweite Kavität eines Werkzeugs mit mindestens einer ersten und einer zweiten, fließfähigen und nach der Entnahme aus dem Werkzeug ein einstückiges Flächengebilde bildenden Kunststoffmasse gefüllt , wobei zwischen den Kavitäten ein Dichtelement angeordnet ist, welches vor dem Befüllen der Kavitäten in das Werkzeug eingelegt und nachfolgend mit den Kunststoffmassen vorzugsweise stoffschlüssig verbunden sowie als integraler Bestandteil des Flächengebildes aus dem Werkzeug entnommen wird, wobei das Dichtelement als Hohlprofil ausgebildet ist, welches während des Befüllens mindestens einer Kavität mit einem Fluiddruck beaufschlagt wird.
Ein zur Durchführung dieses Verfahrens geeignetes Werkzeug weist mindestens einen ersten Werkzeugteil und einen gegenüber diesem verlagerbaren zweiten Werkzeugteil auf, welche nach dem Schließen des Werkzeugs mindestens eine erste Kavität und eine benachbarte zweite Kavität ausbilden, die zueinander mittels vor jedem Fertigungszyklus zu ersetzenden Dichtelements gedichtet und mit mindestens einer ersten und einer zweiten fließfähigen Kunsttstoffmasse füllbar sind, wobei das Werkzeug erfindungsgemäß einen mit dem Dichtelement verbindbaren Fluiddruck- anschluss aufweist.
Figuren
Die Figuren stellen beispielhaft und schematisch verschiedene Ausführungen der Erfindung dar. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes erfindungsgemäßes Flächengebilde,
Fig. 2a-g Verfahren und Werkzeug zur Fertigung eines Flächengebildes nach einer anderen Ausführung der Erfindung,
Fig. 3 eine bevorzugte Ausbildung eines Dichtelements,
Fig. 4 ein weiteres erfindungsgemäßes Flächengebilde,
Fig. 5 eine Dichtelementanordnung nach einer anderen Ausführung der Erfindung.
Das in Figur 1 dargestellte Flächengebilde 1 besteht aus einer ersten ausgehärteten Kunststoffmasse 2 und einer zweiten ausgehärteten Kunststoffmasse 3, die verschiedene Farben aufweisen und entlang der einander zugewandten Ränder 4, 4' mittelbar über ein ringschlauchartiges Hohlprofil 5 verbunden sind, an welchem sie stoffschlüssig anhaften. Von der Sichtseite A her ist das Hohlprofil 5 nur als schmaler Streifen im Grund einer Schattenfuge 6 sichtbar.
Als Kunststoffmassen 2, 3 kommen vorzugsweise UV-beständige, chemisch aushärtende Polyurethane zum Einsatz, während das Hohlprofil 5 mit Vorteil aus einem thermoplastischen Polyurethan besteht. Bei einer Dekorhaut für ein Fahrzeuginnenausstattungsteil beträgt der Außendurchmesser D des Hohlprofils 5 beispielsweise 3 mm, wobei es eine Wanddicke d von weniger als 1 mm, beispielsweise 0,5 mm aufweist. Ein solches Hohlprofil 5 besitzt eine ausreichende Reißfestigkeit, ermöglicht jedoch beim späteren Hinter- schäumen der Dekorhaut noch eine gewisse Ausrichtung der Kunststoffmassen 2, 3 zueinander. Verfahren und Werkzeuge zur Fertigung und Weiterverarbeitung des Flächengebildes werden nachfolgend anhand der Figuren 2a bis 2g an einem weiteren Ausführungsbeispiel beschrieben.
Das in Fig. 2a dargestellte Werkzeug 7 besteht aus einem Oberwerkzeug 8 und einem relativ zu diesem bewegbaren Unterwerkzeug 9. Das Oberwerkzeug 8 ist mit einer sich vom Unterwerkzeug 9 weg trapezförmig erweiternden Nut 10 versehen, in welche ein Druckfluidanschluss 11 (idR. Druckluft) einmündet. Das Unterwerkzeug 9 weist eine in Richtung der Nut 10 vorstehende Rippe 12 auf.
Wie aus Fig. 2b ersichtlich, wird in die Nut 10 ein im Wesentlichen gleichfalls trapezförmiges, als Hohlprofil 5 ausgebildetes strangförmiges Dichtelement 13 eingesetzt, welches sicher vom Hinterschnitt der Nut 10 gehalten wird, infolge seiner Verformbarkeit jedoch mit relativ geringem Kraftaufwand in die Nut 10 einsetzbar ist. Während des Einsetzens durchsticht der noch druckfreie Druckfluidanschluss 11 das endseitig geschlossene Dichtelement 13, so dass nachfolgend die Möglichkeit zur Einspeisung eines Druckfluids in das Hohlprofil 5 besteht.
Anschließend werden das Werkzeug 7 geschlossen und das Hohlprofil 13 mit dem Druckfluid beaufschlagt, so dass sich das Dichtelement 13 an die Rippe 12 anlegt (Fig. 2c). Das Werkzeug 7 bildet nun zwei benachbarte, gegeneinander gedichtete Kavitäten 14, 15 aus, die nachfolgend mit den noch fließfähigen, verschiedenfarbigen Kunststoffmassen 2, 3 gefüllt werden (Fig. 2d). Bei der Verarbeitung chemisch aushärtender Polyurethanmassen ist in der Regel ein Einspritzdruck von 10 bar ausreichend. Der Fluiddruck im Dichtelement 13 ist nur geringfügig höher einzustellen. Das Befüllen kann nacheinander, zur Verringerung der Fertigungszeit jedoch auch im Wesentlichen gleichzeitig erfolgen.
Vor dem Entformen des so gefertigten Flächengebildes 1 (Fig. 2e) wird der Fluiddruck im Dichtelement 13 auf Umgebungsdruck gesenkt, so dass das nunmehr unlösbar und stoffschlüssig mit den Kunsttstoffmassen 2, 3 verbundene Hohlprofil 5 problemlos aus der Nut 10 entnommen werden kann. Die Breite der Schattenfuge 6 kann nun durch Verformung des Hohlprofils 5 in gewissen Grenzen verändert werden.
Nachfolgend wird das Flächegebilde 1 in eine Hinterschäumvorrichtung 16 eingelegt, bei welchem eine weitere Rippe 17 in die Schattenfuge 6 eindringt und deren endgültige Breite exakt definiert. Durch Einbringen eines aushärtenden Schaums 18 wird das Flächengebilde 1 nachfolgend fest mit einem starren Träger 19, beispielsweise einer Armaturentafel, verbunden (Fig. 2f).
Bei dem so entstanden Verbundkörper 20 (Fig. 2g) ist die Breite B der Schattenfuge 6 exakt eingestellt.
Anstelle des zuvor beschriebenen Einstichs des Druckfluidanschlusses 11 können das eine Ende des Hohlprofils 5 beispielsweise durch eine Verschweißung 21 verschlossen, die geforderte Länge des auf einem Haspel bevorrateten Dichtelements 13 geschnitten und das offene Ende auf den Druckfluidanschluss 11 des Oberwerkzeugs 8 aufgesteckt werden (Fig. 3).
Bei rahmenförmigen Dichtelementen 13, welche eine andersfarbige Kunststoffmasse vollständig umgeben, kann das Hohlprofil 5 mit beiden offenen Enden auf ein T-Stück 22 aufgesteckt werden, welches mit dem Druckfluidanschluss 11 verbunden ist (Fig. 4). Bei dem Flächengebilde 1 nach Fig. 5 ist das Hohlprofil 5 ganz bewusst als gestalterisches Element ausgebildet, wobei der dekorative Teil seines Umfangs zur Sichtseite A hervortritt.
Bezugszeichen
1 Flächengebilde
2, 3 Kunststoffmasse
4, 4' Rand (der Kunststoffmasse)
5 Hohlprofil
6 Schattenfuge
7 Werkzeug
8 Oberwerkzeug
9 Unterwerkzeug
10 Nut
11 Druckfluidanschluss
12 Rippe
13 Dichtelement
14, 15 Kavität
16 Hinterschäumvorrichtung
17 Rippe
18 Schaum
19 Träger
20 Verbundkörper
21 Verschweißung
22 T-Stück

Claims

Patentansprüche
1. Heterogenes, vorzugsweise mehrfarbiges Flächengebilde (1), insbesondere Dekorhaut für ein Innenverkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs, aus einer ersten und einer zweiten Kunststoffmasse (2, 3), welche randseitig über ein strangförmiges Element miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das strangförmige Element als Hohlprofil (5) ausgebildet ist.
2. Verfahren zur Herstellung des Flächengebildes (1) nach Anspruch 1 , bei welchem mindestens eine erste Kavität (14) und eine zweite Kavität (15) eines Werkzeugs (7) mit mindestens einer ersten und einer zweiten fließfähigen und nach der Entnahme aus dem Werkzeug ein einstückiges Flächengebilde bildenden Kunststoffmasse gefüllt werden, wobei zwischen den Kavitäten ein Dichtelement (13) angeordnet ist, welches vor dem Befüllen der Kavitäten in das Werkzeug eingelegt und nachfolgend mit den Kunststoffmassen vorzugsweise stoffschlüssig verbunden sowie als integraler Bestandteil des Flächengebildes (1) aus dem Werkzeug entnommen wird, wobei das Dichtelement als Hohlprofil (5) ausgebildet ist, welches während des Befüllens mindestens einer Kavität mit einem Fluiddruck beaufschlagt wird.
3. Werkzeug zur Herstellung des Flächengebildes (1) nach Anspruch 1 , mit mindestens einem ersten Werkzeugteil und einem gegenüber diesem verlagerbaren zweiten Werkzeugteil, welche nach dem Schließen des Werkzeugs mindestens eine erste Kavität (14) und eine benachbarte zweite Kavität (15) ausbilden, die zueinander mittels eines vor jedem Fertigungszyklus zu ersetzenden Dichtelements (13) gedichtet und mit mindestens einer ersten und einer zweiten fließfähigen Kunsttstoffmasse (2, 3) füllbar sind, wobei das Werkzeug (7) einen mit dem Dichtelement verbindbaren Druckfluidanschluss (11) aufweist.
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