WO2017148635A1 - Formwerkzeug zum fixieren eines einsatzes in einer ausnehmung eines tafelartigen werkstücks sowie fahrzeugdachelement - Google Patents

Formwerkzeug zum fixieren eines einsatzes in einer ausnehmung eines tafelartigen werkstücks sowie fahrzeugdachelement Download PDF

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WO2017148635A1
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Matthew Pike
Michael Schoenberger
Johan Ria Hugo Van Dyck
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Definitions

  • the invention relates to a molding tool for fixing an insert in a recess of a board-like workpiece and a vehicle roof element comprising a panel-like base body with a recess in which an insert is arranged.
  • vehicle roofing elements which form part of a panorama roof and cover a rear roof section which lies above a rear section of a vehicle interior.
  • the fixed-roof element can have a glass-like basic body made of glass, which has a polyurethane edge foam at its peripheral edge to form a seal and / or for fixing to the vehicle body.
  • the base body for example, at its rear edge a semicircular recess into which an antenna element is inserted.
  • the rear edge of the antenna element is aligned with the rear edge of the RandumCumung.
  • the fixation of the insert formed as an antenna element via a latching in a receiving groove which is formed in the region of the recess on the RandumCumung of the main body.
  • the invention has for its object to provide a mold that allows connection of an insert to a board-like workpiece such that the final product meets high optical requirements. This object is achieved by the mold with the features of claim 1.
  • a mold is proposed with which it is possible to fix an insert in a recess of a board-like workpiece according to a so-called WST (Window Spray Technology) process.
  • WST Winddow Spray Technology
  • the edge of the end product can be foamed or encapsulated throughout with the material introduced into the cavity (s).
  • the lower tool forms a common bearing surface for the tool and the insert, so that an outer surface of the workpiece and an outer surface of the insert are aligned in their inserted into the mold state.
  • the common support surface which is made in particular of a plastic material, allows the production of a continuous burr-free and joint-free outer surface of the end product in the transition region between the insert and the panel-like workpiece.
  • the outer surfaces can each be designed flat or curved. Accordingly, the resulting outer surface of the foam or encapsulation in the transition region between the insert and the workpiece may be formed flat or curved, in order to produce a visually appealing end product with the mold can.
  • the upper tool has a tool wall, which, in the closed position of the mold, sealingly rests on the insert or the workpiece and the other- on the one hand forms a contact surface for the sealing lip.
  • the closed position is the position of the mold, in which the workpiece and the insert are inserted into the mold, that is resting on the lower tool, and the upper tool is placed on the lower tool, the workpiece and the insert that at least one closed cavity is made.
  • An open position is the state of the mold in which the upper tool is removed and the board-like workpiece and the insert can be inserted or the finished product can be removed from the mold.
  • the upper tool and the lower tool are at least partially made of plastic, for example made of silicone.
  • the bearing surfaces for the workpiece and the insert are made of plastic, so that their surfaces do not scratch during insertion and removal.
  • the plastic of the upper tool integrally forms the sealing lips and the tool wall, which limits the Kavmaschinesabêt, which lies between the workpiece and the insert, and on which rests the respective sealing lip.
  • the workpiece which can be provided with the insert by means of the molding tool according to the invention is preferably a glass sheet.
  • the workpiece may also be made of another material, for example of a transparent plastic, such as polycarbonate, or of sheet metal.
  • the workpiece constitutes an element of a vehicle roof, for example a fixed roof element or a movable cover element of a sliding roof arrangement.
  • a preferred embodiment of the molding tool according to the invention is designed such that in the inserted state of the workpiece and the insert an edge line of the insert is aligned with an edge line of the workpiece. This also makes it possible to produce a final product which satisfies high optical requirements in the region of its completely peripheral edge foaming or edge coating.
  • the recess for the insert need not be arranged on the edge of the board-like workpiece.
  • the recess can also be arranged in a central area of the panel-like workpiece, so that the molding tool for fixing the insert in particular has two cavities, namely one, via which the insert is connected to the workpiece, and one via which a peripheral RandumMu- mung or Randumspritzung is attached to the panel-like workpiece.
  • the board-like workpiece and the insert with its desired relative arrangement are inserted into the lower tool. This is done such that the workpiece and the insert rest with its outer surface on support surfaces of the workpiece. In a transition region between the workpiece and the insert, the two elements share a bearing surface. Subsequently, the mold is closed by placing the upper tool on the workpiece and the insert. Then, in particular by using a mixing head, which is fastened to a robot arm and engages under the sealing lip (s), a plastic material, in particular a polyurethane material, is introduced into the cavity (s) so that it can optionally react and harden there.
  • a plastic material in particular a polyurethane material
  • the invention also relates to a vehicle roof element comprising a panel-like base body having a recess in which an insert is arranged.
  • the insert is connected via a plastic mold section to the base body and, together with the main body and the plastic mold section, forms a continuous, burr-free and joint-free element outer surface.
  • a vehicle roof element is visually appealing and can have an edge foam which is not interrupted by the insert.
  • the insert is in particular an antenna panel to which a vehicle antenna is attached.
  • the surface of the antenna panel may be adapted to the outside of the body and / or the vehicle color in question.
  • Figure 1 is a plan view of a vehicle roof with an inventive
  • FIG. 2 is a section through the fixed roof element in its unique position along the line II-II in Figure 1;
  • FIG. 3 shows a section through a molding tool for producing the solid dine element;
  • Figure 4 is a plan view of a lower tool of the mold
  • Figure 5 is a plan view of an upper tool of the mold.
  • FIG. 6 shows a section through an alternative embodiment of a forming tool in a representation corresponding to FIG.
  • a vehicle roof 10 of a passenger car is shown in a highly schematic plan view.
  • the vehicle roof 10 comprises a rear-side fixed roof element 12 and a movable cover element 14, which is displaceable in the roof longitudinal direction and forms part of a sliding roof arrangement and closes a roof opening 16 in the closed position shown in FIG. 1, in which it is arranged on the bow side by the fixed roof element 12.
  • the cover element 14 is moved over or under the fixed roof element 12.
  • the fixed roof element 12 comprises a panel-like base body 18, which is formed from a glass sheet and at its rear edge has a semi-circular recess 20 in the broadest sense.
  • an insert 22 is arranged, which is formed by an antenna element or an antenna diaphragm.
  • the fixed roof element 12 is peripherally provided at its edge with a RandumCumung 24, which is made of a polyurethane material and is used for fixing and sealing of the fixed roof element 12 on the vehicle body.
  • the RandumCumung 24 is not only completely circumferentially formed around the fixed roof element 12, but also extends in the manner of a bypass in a transition region 26 between the base body 18 and the insert 22.
  • the transition region 26 follows the semicircular edge of the recess 20 and the inner edge of the insert 22.
  • the transition region 26 of the RandumCumung 24, which forms a plastic mold section, has an outer surface which is flush with the outer surface of the base body 1 8 and with the outer surface of the insert 22, so that a continuous flush, ridge, groove and fugenf pure outer surface of the solid dinosaur is formed.
  • the production of the fixed dingement 12 takes place by means of a so-called
  • WST Wind Spray Technology
  • the tool 30 encloses a lower tool 32 and an upper tool 34.
  • the lower tool 32 in which the base body 18 and the insert 22 are inserted for producing the RandschDumung, has a support plate 36, on which a lower mold 38 is arranged made of silicone, a substantially rectangular frame portion 40 having a substantially L-shaped cross section and a support portion 42 surrounded by a substantially rectangular cross section.
  • the frame portion 40 follows the peripheral edge of the fixed dart element 12, that is, both the edge of the base body 18 and in the region of the recess 20 the outer edge of the insert 22 when they are inserted into the lower tool.
  • the support section 42 has, as can be seen in FIG.
  • the upper tool 34 includes an upper mold 44 made of silicone, which has a frame portion 46 which is formed from a Dichtlippc, which abuts in the closed position of the tool 30 shown in Figure 3 on a contact surface 48 of the frame portion 40 of the lower mold 38 and with an inner wall 50th stands up on the base body 18 and the insert 22.
  • the upper mold comprises a tool wall 52, which rests sealingly on the insert 22 and runs semicircular along the inner edge of the insert 22.
  • the tool wall 52 also forms a contact surface 54 for a sealing lip 56, which extends with its inner wall 58 substantially concentric with the tool wall 52 running on the base body 18.
  • the upper mold 44 forms a substantially one-piece structural unit, which is provided with a carrier frame or stiffening frame 60 indicated by dashed lines in FIG.
  • the inner wall 58 of the sealing lip 56 and the tool wall 52 thus each open at their ends in the inner wall 50 of the sealing lip 46th
  • the lower mold 38 and the upper mold 44 form a cavity 62 which is formed by the frame section 40 of the lower mold 38 and the upper mold sealing lip 46 and by the support section 42 of the lower mold 38 and the other Sealing lip 56 and the tool wall 52 of the upper mold 44 is limited.
  • the shape of the cavity 62 corresponds to the shape of the
  • Edge foam 24 including the transition region which is formed on the fixed roof element 12 shown in Figures 1 and 2.
  • the base body 18, which represents a table-like workpiece, and the insert 22 are in their desired Relalivlage on the frame portion 40 and the support portion 42. From above the upper mold 44 is placed. The upper mold 44 and the lower mold 38 also seal the cavity 62 due to their silicone design.
  • a mixing head (not shown here) is inserted between the lower mold and the sealing lip 46 of the upper mold to form a cavity opening, so that the sealing lip 46 is raised locally from its contact surface 48 in the relevant area.
  • the mixing head is then moved along the frame portion 40 or the frame-like sealing lip 46 and along the tool wall 52 and the corresponding raised sealing lip 56, so that the circumferential mold section or the edge foam 24 is formed by corresponding filling of the cavity 62.
  • sealing lips 46 and 56 Due to the elastic properties of the sealing lips 46 and 56, these again fold automatically against the corresponding contact surfaces 48 and 54 of the lower mold 38 and the tool wall 52, as soon as the corresponding sealing lip areas are released from the mixing head, that is, a cavity opening is always only in the area of the relevant Formed sealing lip 46 and 56, in which the mixing head is arranged.
  • FIG. 6 shows an alternative embodiment of a tool 30 'for forming a peripheral foam of a fixed dowel element of the kind shown in FIGS. 1 and 2.
  • the tool 30 ' largely corresponds to that of Figures 3 to 5, and differs from this only in that it has a second sealing lip 56 which rests along the inner edge of the insert 22 on this and rests in the closed position on a tool wall 52' that runs along the base body edge that bounds the recess 20.
  • the tool 30 ' corresponds to that according to FIGS. 3 to 5.

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Abstract

Es wird ein Formwerkzeug zum Fixieren eines Einsatzes (22) in einer Ausnehmung (20) eines tafelartigen Werkstücks ( 18) vorgeschlagen, umfassend ein Unterwerkzeug (32), das eine Anlagefläche für das Werkstück (18) bildet und zumindest bereichsweise aus Kunststoff gefertigt ist. und ein Oberwerkzeug (34), das zumindest bereichsweise aus Kunststoff gefertigt ist und zusammen mit dem Unterwerkzeug (32) mindestens eine Kavität (68) begrenzt, die einem Außenrand des Werkstücks (18) und vollständig umlaufend einem Rand des Einsatzes (22) folgt, oder mindestens zwei Kavitäten begrenzt, von denen eine erste Kavität einem Außenrand des Werkstücks und eine zweite Kavität vollständig umlaufend einem Rand des Einsatzes und einem Rand der Ausnehmung folgt, wobei das Oberwerkzeug (34) mindestens eine Dichtlippe (46. 56) hat, die in einer Grundstellung an einer Anlagefläche des Unterwerkzeugs (48, 54) anliegt und zur Ausbildung einer Kavitätsöffnung gegen die Wirkung einer Rückstellkraft von der Anlagefläche (48. 54) abhebbar ist.

Description

Formwerkzeug zum Fixieren eines Einsatzes in einer Ausnehmung eines tafelartigen Werkstücks sowie Fahrzeugdachelement
Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug zum Fixieren eines Einsatzes in einer Ausnehmung eines tafelartigen Werkstücks sowie ein Fahrzeugdachelement, das einen tafelartigen Grundkörper mit einer Ausnehmung umfasst, in der ein Einsatz angeordnet ist.
Aus der Praxis sind Fahrzeugfestdachelemente bekannt, die Bestandteil eines Panora- madachs sind und einen heckseitigen Dachabschnitt abdecken, der oberhalb eines Fondabschnitts eines Fahrzeuginnenraums liegt. Das Festdachelement kann einen tafelartigen Grundkörper aus Glas haben, der an seinem umlaufenden Rand zur Ausbildung einer Dichtung und/oder zur Fixierung an dem Fahrzeugaufbau eine Polyurethan- randumschäumung aufweist. Des Weiteren hat der Grundkörper beispielsweise an seinem heckseitigen Rand eine halbkreisförmige Ausnehmung, in die ein Antennenelement eingesetzt ist. Der heckseitige Rand des Antennenelements fluchtet mit dem heckseitigen Rand der Randumschäumung. Die Fixierung des als Einsatz ausgebildeten Antennenelements erfolgt über eine Verrastung in einer Aufnahmenut, die im Bereich der Ausnehmung an der Randumschäumung des Grundkörpers ausgebildet ist. Dies hat wiederum zur Folge, dass der Übergang zwischen dem Antennenelement bzw. einer Blende des Antennenelements und dem Grundkörper im Bereich der Polyurethanum- schäumung nicht fugenfrei ist. Auch ist am hinteren Rand des Festdachelements kein durchgängiges Polyurethanprofil ausgebildet. Ferner ist das Einsetzen des Antennenelements mit zeitlichem Aufwand und damit mit Herstellungskosten verbunden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Formwerkzeug zu schaffen, das eine Anbindung eines Einsatzes an ein tafelartiges Werkstück derart ermöglicht, dass das Endprodukt hohen optischen Anforderungen genügt. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Formwerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Gemäß der Erfindung wird also ein Formwerkzeug vorgeschlagen, mit dem es möglich ist, einen Einsatz in einer Ausnehmung eines tafelartigen Werkstücks nach einem so genannten WST(Window Spray Technology)-Prozess zu fixieren. Gleichzeitig kann der Rand des Endprodukts durchgängig mit dem in die Kavität(en) eingebrachten Werkstoff umschäumt oder umspritzt sein. Damit kann mit dem Formwerkzeug nach der Erfindung ein aus dem tafelartigen Werkstück, dem Einsatz und der Umschäumung oder Umspritzung bestehendes Flächenelement gefertigt werden, das hohen optischen Ansprüchen genügt und bei dem die Randumschäumung bzw. Randumspritzung durchgängig ausgebildet sein kann. Zudem ist es nicht erforderlich, den Einsatz nachträglich über Verrastungen oder dergleichen an das tafel artige Werkstück anzubinden, da dies im Prozess beim Umschäumen bzw. Umsprit/.en des tafelartigen Werkstücks erfolgt. Des Weiteren ist das Risiko eines Verkratzens des tafelartigen Werkstücks und des Einsatzes an dem Unterwerkzeug gering, da dieses zumindest bereichs weise aus Kunststoff gefertigt ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsförm des Formwerkzeugs nach der Erfindung bildet das Unterwerkzeug eine gemeinsame Auflagefläche für das Werkzeug und den Einsatz, so dass eine Außenfläche des Werkstücks und eine Außenfläche des Einsatzes in deren in das Formwerkzeug eingelegten Zustand fluchten. Die gemeinsame Auflagefläche, die insbesondere aus einem Kunststoffwerkstoff gefertigt ist, ermöglicht die Herstellung einer durchgängigen grat- und fugenfreien Außenfläche an dem Endprodukt im Übergangsbereich zwischen dem Einsatz und dem tafelartigen Werkstück. Die Außenflächen können jeweils plan oder gewölbt ausgebildet sein. Entsprechend kann die resultierende Außenfläche der Umschäumung bzw. Umspritzung im Übergangsbereich zwischen dem Einsatz und dem Werkstück plan oder gewölbt ausgebildet sein, um ein optisch ansprechendes Endprodukt mit dem Formwerkzeug herstellen zu können.
Um die Kavität auch in einem Abschnitt, der zwischen dem Werkstück und dem Einsatz in deren in das Formwerkzeug eingelegten Zustand liegt, zuverlässig dichten zu können, hat das Oberwerkzeug eine Werkzeugwand, die in der Schließstellung des Formwerkzeugs einerseits auf dem Einsatz oder dem Werkstück dichtend aufliegt und die anderer- seits eine Anlagefläche für die Dichtlippe bildet. Als Schließstellung ist die Stellung des Formwerkzeugs anzusehen, in der das Werkstück und der Einsatz in das Formwerkzeug eingelegt sind, das heißt auf dem Unterwerkzeug aufliegen, und das Oberwerkzeug so auf das Unterwerkzeug, das Werkstück und den Einsatz aufgelegt ist, dass mindestens eine geschlossene Kavität hergestellt ist. Eine Öffnungsstellung ist der Zustand des Formwerkzeugs, in der das Oberwerkzeug abgenommen ist und das tafelartige Werkstück und der Einsatz eingelegt werden können oder das fertige Produkt entformt werden kann.
Das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug sind zumindest bereichsweise jeweils aus Kunststoff, beispielsweise aus Silikon gefertigt. Insbesondere die Auflageflächen für das Werkstück und den Einsatz sind aus Kunststoff gefertigt, so dass deren Oberflächen beim Einlegen und Entformen nicht verkratzen.
Zweckmäßigerweise bildet der Kunststoff des Oberwerkzeugs in einstückiger Weise die Dichtlippen und die Werkzeug wand, die den Kavitätabschnitt begrenzt, der zwischen dem Werkstück und dem Einsatz liegt, und auf der die betreffende Dichtlippe aufliegt.
Das Werkstück, das mittels des Formwerkzeugs nach der Erfindung mit dem Einsatz versehen werden kann, ist vorzugsweise eine Glastafel. Alternativ kann das Werkstück aber auch aus einem anderen Werkstoff, beispielsweise aus einem transparenten Kunststoff, wie Polycarbonat, oder aus Blech gefertigt sein. Insbesondere stellt das Werkstück ein Element eines Fahrzeugdachs, beispielsweise ein Festdachelement oder ein bewegliches Deckelelement einer Schiebedachanordnung dar.
Da es häufig erforderlich ist, Einsätze am Außenrand des Werkstücks anzuordnen und das Werkstück daher an den betreffenden Außenrand eine Ausnehmung für den Einsatz hat, ist eine bevorzugte Ausführungsform des Formwerkzeugs nach der Erfindung derart ausgelegt, dass im eingelegten Zustand des Werkstücks und des Einsatzes eine Randlinie des Einsatzes mit einer Randlinie des Werkstücks fluchtet. Dies ermöglicht ebenfalls die Erzeugung eines Endprodukts, das im Bereich seiner vollständig umlaufenden Randumschäumung bzw. Randumspritzung hohen optischen Anforderungen genügt. Die Ausnehmung für den Einsatz muss nicht am Rand des tafelartigen Werkstücks angeordnet sein. Vielmehr kann die Ausnehmung auch in einem zentralen Bereich des tafelartigen Werkstücks angeordnet sein, so dass das Formwerkzeug zum Fixieren des Einsatzes insbesondere zwei Kavitäten aufweist, nämlich eine, über die der Einsatz an das Werkstück angebunden wird, und eine, über die eine umlaufende Randumschäu- mung bzw. Randumspritzung an das tafelartige Werkstück angebracht wird.
Bei dem Herstellungsverfahren, das mit dem Formwerkzeug nach der Erfindung durchführbar ist, werden in der Öffnungsstellung des Formwerkzeugs zunächst das tafelartige Werkstück und der Einsatz mit ihrer gewünschten Relativanordnung in das Unterwerkzeug eingelegt. Dies erfolgt derart, dass das Werkstück und der Einsatz mit ihrer Außenfläche auf Auflageflächen des Werkstücks aufliegen. In einem Übergangsbereich zwischen dem Werkstück und dem Einsatz teilen sich die beiden Elemente eine Auflagefläche. Anschließend wird das Formwerkzeug durch Aufsetzen des Oberwerkzeugs auf das Werkstück und den Einsatz geschlossen. Dann wird insbesondere durch Nutzung eines Mischkopfes, der an einem Roboterarm befestigt ist und die Dichtlip- pe(n) untergreift, ein Kunststoffwerkstoff, insbesondere ein Polyurethanwerkstoff, in die Kavität(en) eingebracht, so dass dieser dort gegebenenfalls ausreagieren und aushärten kann. Danach kann das Oberwerkzeug abgenommen und das Produkt mit dem an dem tafelartigen Werkstück angeformten Einsatz entformt werden. Die Erfindung hat auch ein Fahrzeugdachelement zum Gegenstand, das einen tafelartigen Grundkörper umfasst, der eine Ausnehmung aufweist, in der ein Einsatz angeordnet ist. Der Einsatz ist über einen Kunststoffformabschnitt an den Grundkörper angebunden und bildet zusammen mit dem Grundkörper und dem Kunststoffformabschnitt eine durchgängige, grat- und fugenfreie Elementaußenfläche. Ein derartiges Fahrzeugdachelement ist optisch ansprechend und kann eine Randum- schäumung aufweisen, die nicht durch den Einsatz unterbrochen ist.
Der Einsatz ist insbesondere eine Antennenblende, an der eine Fahrzeugantenne befestigt ist. Die Oberfläche der Antennenblende kann an die Außenseite des Grundkörpers und/oder die betreffende Fahrzeugfarbe angepasst sein. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Ausführungsbeispiele eines Formwerkzeugs nach der Erfindung und eines Fahrzeugdachelements nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 eine Draufsicht auf ein Fahrzeugdach mit einem erfindungsgemäß
ausgebildeten Festdachelement;
Figur 2 einen Schnitt durch das Festdachelement in dessen Alleinstellung entlang der Linie II-II in Figur 1 ; Figur 3 einen Schnitt durch ein Formwerkzeug zur Herstellung des Festdachelements;
Figur 4 eine Draufsicht auf ein Unterwerkzeug des Formwerkzeugs;
Figur 5 eine Draufsicht auf ein Oberwerkzeug des Formwerkzeugs; und
Figur 6 einen Schnitt durch eine alternative Ausführungsforrn eines Formwerk- zeugs in einer Figur 3 entsprechenden Darstellung.
In Figur 1 ist ein Fahrzeugdach 10 eines Personenkraftwagens in einer stark schematischen Draufsicht gezeigt. Das Fahrzeugdach 10 umfasst ein heckseitiges Festdachelement 12 und ein bewegliches, in Dachlängsrichtung verschiebbares Deckelelement 14, das Bestandteil einer Schiebedachanordnung ist und in der in Figur 1 dargestellten Schließstellung, in der es bugseitig von dem Festdachelement 12 angeordnet ist, eine Dachöffnung 16 verschließt. Zum Verfahren in eine Öffnungsstellung, in der die Dachöffnung 16 zumindest teilweise freigegeben ist, wird das Deckelelement 14 über oder unter das Festdachelement 12 verfahren.
Das Festdachelement 12 umfasst einen tafelartigen Grundkörper 18, der aus einer Glastafel gebildet ist und an seinem heckseitigen Rand eine im weitesten Sinne halbkreisförmige Ausnehmung 20 aufweist. In der halbkreisförmigen Ausnehmung 20 ist ein Einsatz 22 angeordnet, der aus einem Antennenelement bzw. einer Antennenblende gebildet ist.
Das Festdachelement 12 ist an seinem Rand umlaufend mit einer Randumschäumung 24 versehen, die aus einem Polyurethan- Werkstoff gefertigt ist und zum Fixieren und Dichten des Festdachelements 12 an dem Fahrzeugaufbau dient. Die Randumschäumung 24 ist nicht nur vollständig umlaufend um das Festdachelement 12 ausgebildet, sondern erstreckt sich auch nach Art eines Bypass in einen Übergangsbereich 26 zwischen dem Grundkörper 18 und dem Einsatz 22. Der Übergangsbereich 26 folgt dem halbkreisförmigen Rand der Ausnehmung 20 und dem Innenrand des Einsatzes 22. Der Übergangsbereich 26 der Randumschäumung 24, die einen Kunststoffformabschnitt bildet, hat eine Außenfläche, die mit der Außenfläche des Grundkörpers 1 8 und mit der Außenfläche des Einsatzes 22 fluchtet, so dass eine durchgängig fluchtende, grat-, nut- und fugenf reie Außenfläche des Festdachelements gebildet ist.
Die Herstellung des Festdachelements 12 erfolgt mittels eines so genannten
WST(Window Spray Technology)- Werkzeugs 30, das ein Formwerkzeug für die Randumschäumung 24 bildet und in den Figuren 3 bis 5 näher dargestellt ist.
Das Werkzeug 30 umiasst ein Unterwerkzeug 32 und ein Oberwerkzeug 34. Das Unterwerkzeug 32, in das der Grundkörper 18 und der Einsatz 22 zur Herstellung der Randumschäumung eingelegt werden, weist eine Trägerplatte 36 auf, auf welcher eine Unterform 38 aus Silikon angeordnet ist, die einen im Wesentlichen rechteckigen Rahmenabschnitt 40 mit einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt und einen Auflageabschnitt 42 umiasst, der einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat. Der Rahmenabschnitt 40 folgt dem umlaufenden Rand des Festdachelements 12, das heißt sowohl dem Rand des Grundkörpers 18 als auch im Bereich der Ausnehmung 20 dem Außenrand des Einsatzes 22, wenn diese in das Unterwerkzeug eingelegt sind. Der Auflageabschnitt 42 hat, wie Figur 4 zu entnehmen ist, einen bogenförmigen Verlauf und folgt im Bereich der Ausnehmung 20 dem Rand des Grundkörpers 18 und dem Innenrand des Einsatzes 22. Das Oberwerkzeug 34 umfasst eine Oberform 44 aus Silikon, die einen Rahmenabschnitt 46 aufweist, der aus einer Dichtlippc gebildet ist, welche in der in Figur 3 dargestellten Schließstellung des Werkzeugs 30 auf einer Anlagefläche 48 des Rahmenabschnitts 40 der Unterform 38 anliegt und mit einer Innenwand 50 auf dem Grundkör- per 18 und dem Einsatz 22 aufsteht. Zudem umfasst die Oberform eine Werkzeugwand 52, die dichtend auf dem Einsatz 22 aufsteht und entlang dem Innenrand des Einsatzes 22 halbkreisförmig verläuft. Die Werkzeugwand 52 bildet zudem eine Anlagefläche 54 für eine Dichtlippe 56, die mit ihrer Innenwand 58 im Wesentlichen konzentrisch zu der Werkzeugwand 52 verlaufend auf dem Grundkörper 18 aufsteht. Die Oberform 44 bildet eine im Wesentlichen einstückige Baueinheit, die mit einem in Figur 3 gestrichelt angedeuteten Trägerrahmen bzw. Versteifungsrahmen 60 versehen ist. Die Innenwand 58 der Dichtlippe 56 und die Werkzeugwand 52 münden also jeweils an ihren Enden in die Innenwand 50 der Dichtlippe 46.
In der in Figur 3 dargestellten Schließstellung des Werkzeugs 30 bilden die Unterform 38 und die Oberform 44 eine Kavität 62, die zum einen durch den Rahmenabschnitt 40 der Unterform 38 und die Dichtlippe 46 der Oberform und zum anderen durch den Auflageabschnitt 42 der Unterform 38 und die Dichtlippe 56 und die Werkzeugwand 52 der Oberform 44 begrenzt ist. Die Form der Kavität 62 entspricht der Form der
Randumschäumung 24 einschließlich des Übergangsbereichs, die an dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Festdachelement 12 ausgebildet ist.
In der Schließstellung des Werkzeugs 30 liegen der Grundkörper 18, der ein tafelartiges Werkstück darstellt, und der Einsatz 22 in ihrer gewünschten Relalivlage auf dem Rahmenabschnitt 40 und dem Auflageabschnitt 42 auf. Von oben ist die Oberform 44 aufgesetzt. Die Oberform 44 und die Unterform 38 dichten die Kavität 62 auch auf- grund ihrer Ausbildung aus Silikon.
Bei der Herstellung der Randumschäumung 24 wird zur Ausbildung einer Kavitätsöff- nung ein hier nicht näher dargestellter Mischkopf zwischen die Unterform und die Dichtlippe 46 der Oberform eingeschoben, so dass die Dichtlippe 46 in dem betreffenden Bereich lokal von ihrer Anlagefläche 48 abgehoben wird. Der Mischkopf wird dann entlang dem Rahmenabschnitt 40 bzw. der rahmenartigen Dichtlippe 46 und entlang der Werkzeugwand 52 und der entsprechend angehobenen Dichtlippe 56 verfahren, so dass der umlaufende Formabschnitt bzw. die Randumschäumung 24 durch entsprechende Befüllung der Kavität 62 ausgebildet wird. Aufgrund der federelastischen Eigenschaften der Dichtlippen 46 und 56 klappen diese wieder selbsttätig gegen die korrespondierenden Anlageflächen 48 und 54 der Unterform 38 und der Werkzeugwand 52, sobald die entsprechenden Dichtlippenbereiche von dem Mischkopf freigegeben werden, das heißt eine Kavitätsöffnung ist stets nur in dem Bereich der betreffenden Dichtlippe 46 bzw. 56 ausgebildet, in dem der Mischkopf angeordnet ist.
In Figur 6 ist eine alternative Ausfuhrungsform eines Werkzeugs 30' zur Ausbildung einer Randumschäumung eines Festdachelements der in den Figuren 1 und 2 dargestell- ten Art gezeigt. Das Werkzeug 30' entspricht weitgehend demjenigen nach den Figuren 3 bis 5, und unterscheidet sich von diesem lediglich dadurch, dass es eine zweite Dichtlippe 56 hat, die entlang dem Innenrand des Einsatzes 22 auf diesem aufsteht und in der Schließstellung auf einer Werkzeugwand 52' aufliegt, die entlang dem Grundkörperrand verläuft, der die Ausnehmung 20 begrenzt. Im Übrigen entspricht das Werk- zeug 30' demjenigen nach den Figuren 3 bis 5.
Bezugszeichenliste
10 Fahrzeugdach
12 Festdachelement
14 Deckelelement
16 Dachöffnung
18 Grundkörper
20 Ausnehmung
22 Einsatz
24 Randumschäumung
26 Übergangsbereich
30 Werkzeug
32 Unterwerkzeug
34 Oberwerkzeug
36 Trägerplatte
38 Unterform
40 Rahmenabschnitt
42 Auflageabschnitt
44 Oberform .
46 Dichtlippe
48 Anlagefläche
50 Innenwand
52 Werkzeugwand
54 Anlagefläche
56 Dichtlippe
58 Innenwand
60 Versteifungsrahmen

Claims

Patentansprüche
Formwerkzeug zum Fixieren eines Einsatzes (22) in einer Ausnehmung (20) eines tafelartigen Werkstücks (18), umfassend ein Unterwerkzeug (32), das eine Anlagefläche für das Werkstück (18) bildet und zumindest bereichsweise aus Kunststoff gefertigt ist, und ein Ober Werkzeug (34), das zumindest bereichsweise aus Kunststoff gefertigt ist und zusammen mit dem Unterwerkzeug (32) mindestens eine Kavität (68) begrenzt, die einem Außenrand des Werkstücks ( 18) und vollständig umlaufend einem Rand des Einsatzes (22) folgt, oder mindestens zwei Kavi täten begrenzt, von denen eine erste Kavität einem Außenrand des Werkstücks und eine zweite Kavität vollständig umlaufend einem Rand des Einsatzes und einem Rand der Ausnehmung folgt, wobei das Oberwerkzeug (34) mindestens eine Dichtlippe (46, 56) hat, die in einer Grundstellung an einer Anlagefläche des Unterwerkzeugs (48, 54) anliegt und zur Ausbildung einer Kavitätsöffnung gegen die Wirkung einer Rückstellkraft von der Anlagefläche (48, 54) abhebbar ist.
Formwerkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwerkzeug (32) eine gemeinsame Auflagefläche für das Werkstück (18) und den Einsatz (32) bildet, so dass eine Außenfläche des Werkstücks (18) und eine Außenfläche des Einsatzes (22) in deren in das Formwerkzeug eingelegten Zustand fluchten.
Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberwerkzeug (34) entlang einem Kavitätsabschnitt, der bei in das Formwerkzeug eingelegtem Werkstück (18) und Einsatz (22) zwischen dem Werkstück ( 18) und dem Einsatz (22) liegt, eine Werkzeugwand (52) hat, die in der Schließstellung des Formwerkzeugs auf dem Einsatz (22) oder dem Werkstück dichtend aufliegt und die eine Auflagefläche (54) für die Dichtlippe (56) bildet.
4. Formwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeug wand (52) und eine weitere Dichtlippe (46) des Oberwerkzeugs einstückig ausgebildet sind.
5. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberwerkzeug (34) und das Unterwerkzeug (32) zumindest bereichsweise aus Silikon gefertigt sind.
6. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück ( 18) aus Glas besteht.
7. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (18) ein Element eines Fahrzeugdachs ist.
8. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (20) an einem Außenrand des Werkstücks (18) angeordnet ist und der Einsatz (22) die Ausnehmung (20) so ausfüllt, dass eine Randlinie des Einsatzes (22) mit einer Randlinie des Werkstücks fluchtet.
9. Fahrzeugdachelement, umfassend einen tafelartigen Grundkörper (18), der eine Ausnehmung (20) aufweist, in der ein Einsatz (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (22) über einen Kunststoffformabschnitt (24) an den Grundkörper (18) angebunden ist und dass der Einsatz (22), der Grundkörper (18) und der Kunststoffformabschnitt (24) zusammen eine durchgängige, grat- und fugenfreie Elementaußenfläche bilden.
10. Fahrzeugdachelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (22) eine Antennenblende ist, an der eine Fahrzeugantenne befestigt ist.
11. Fahrzeugdachelement nach Ansprach 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffformabschnitt (24) eine vollständig umlaufende Randumschäumung oder Randumspritzung bildet, die den Einsatz (22) und den Grundkörper (18) am Außenrand begrenzt.
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