DE1629787C - Verfahren und Vorrichtung zum Formen einer geschäumten Kunststoffplatte - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Formen einer geschäumten KunststoffplatteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen einer geschäumten. Kunststoffplatte mit Stellen unterschiedlicher
Stärke, bei welchem eine Menge einer einen Kunstharzschaum bildenden Mischung zwischen
zwei Deckplatten aufgetragen und durch einen Dosierspalt geführt wird, eine Wärmeeinwirkung auf
die Mischung zwischen den Platten ausgelöst wird, die Mischung in eine geschäumte Schicht mit Bereichen
unterschiedlicher Stärke ausgedehnt wird und die auf verschiedene Stärken geschäumte Schicht zum
Aushärten gebracht wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die erfindungsgemäß geschäumten Kunslstoffplalten
dienen insbesondere /ur Verwendung als Kraftfahrzeug-lnnenuuskleidungsfolien
oder -platten.
Aus der deutschen Patentschrift 842 267 ist ein Verfahren zum Aufschäumen von Kunststoffplatten
bekannt, bei welchem die schaunibiklende I Rissigkeit
zwischen zwei Deckplatten gebracht wird und sofort nach dem Auslritl aus einer Düse mit dem Aufschäumen
beginnt. Das gewünschte Profil wird dabei während des Aufschäumens oder anschließend durch
Transportbänder mit entsprechender Profiloberfläche eingeprägt. Es ist zu diesem Zweck vorgesehen, daß
die Transportbänder an ihrer Oberfläche eine Narbung, Riffelung, Wellung, Prägung oder sonstige Profilicrung
aufweisen.
Weiterhin ist aus der USA.-Patentschrift 3 166 454 ein Verfahren bekannt, bei welchem das Aufschäumen
bereits beim Verlassen des Schaumstoffes aus einer Düse einsetzt und der Schaumstoff zwischen
Deckplatten durch verschiedenartige Walzen und Formen zusammengedrückt und gepreßt wird. Es ist
jedoch nur die Herstellung von Platten konstanter Dicke beschrieben.
Weiterhin ist es aus der USA.-Patentschrift 2 956 310 bekannt, die auf verschiedenen Seiten der
aufgeschäumten und ausgehärteten Schicht vorgesehenen Deckplatten zu verschiedenen Zeiten abzuziehen.
Den bekannten Verfahren zur Herstellung von aufgeschäumten Kunststoffplatten ist jedoch der Nachteil
eigen, daß die Profilstruktur dadurch erreicht wird, daß der Schaumstoff während des Aufschäumens
oder anschließend unter Druck geformt wird. Dies führt zu dem Nachteil, daß das Material an verschiedenen
Stellen unterschiedlich stark zusammengepreßt wird. Folglich besteht auch an verschiedenen
Stellen eine unterschiedlich starke Verdichtung des Schaums. Damit wird jedoch eine Inhomogenität verursacht,
welche die Qualität des Erzeugnisses nachteilig beeinflußt. Die Nachteile betreffen sowohl die
physikalischen und mechanischen Eigenschaften als auch das Aussehen.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, daß sich durch die Ausübung des Drukkes
in den dünneren Teilen der Profilplatte auf Grund der mit dem Aufschäumen verbundenen Gasentwicklung
sogenannte Blasenkanäle bilden. Solche Blasenkanäle beeinträchtigen jedoch die Qualität der
Schaumstoffplatten und stellen insbesondere für die Herstellung von dünnen Plattenteilen ein erhebliches
Problem dar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen einer
geschäumten Kunststoffplatte der eingangs genannten Art zu schaffen, weiche sich auch in Bereichen unterschiedlicher
Stärke durch besonders homogene Struktur auszeichnet.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die aufgetragene, noch nicht geschäumte
flüssige ungehärtete Schicht in vorgegebene Bereiche unterschiedlicher Stärke eingeteilt wird, worauf die
Schicht in den vorgegebenen Bereichen zu unterschiedlicher Stärke aufgeschäumt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß nach dem Aufschäumen
und Aushärten mindestens eine der Deckplatten von der Oberfläche der geschäumten Schicht abgezogen
wird.
Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung zeichnet
sich aus durch eine Auflageeinrichtung mit aneinandergrenzenden Bereichen verschiedener Höhe, auf
welchen die Deckplatten mit der dazwischen befindlichen Schicht gelagert sind, und durch Randflächen an
der Auflageeinrichtung, die den Abstand im Dosierspalt bestimmen.
Der gemäß der Erfindung erreichbare technische
Fortschritt ist im wesentlichen darin zu sehen, daß auch in Bereichen unterschiedlicher Stärke die Mate-·
lialverdichtung konstant gehalten werden kann und daß durch die ungehinderte Ausdehnung des
Schaumstoffes die Entstehung von Blasenkanälen unterbunden werden kann.
Lediglich, beispielsweise sei die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Formplatte,
F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Formplatte der F i g. 1 nach 2-2 in der F i g. 1,
F i g. 3 einen senkrechten Schnitt nach 3-3 in der Fig. 1, wobei jedoch die starre Schaumschicht aus
wärmehärtendem Kunstharr zwischen den Deckschichten dargestellt ist, wie die erstere auf der Formplatte
von F i g. 1 liegen würde,
Fig. 4 einen senkrechten Schnitt nach 4-4 in der Fig. 5 und
Fig. 5 einen senkrechten Querschnitt durch einen Teil eines Preßformteils, wie es beim letzten Verfahrensschritt,
nämlich bei der Beendigung der Bildung der starren Schaumplatte aus Kunstharz, verwendet
wird.
Gemäß der Darstellung in der F i g. 1 besitzt die Formplatte 25 die Form einer flachen Platte, die entweder
aus Metall oder Kunststoff bestehen kann und an ihren Längskanten mit den Distanzstücken 26 ausgestattet
ist. Die obere Fläche der Formplatte 25 ist profiliert und bildet an ihren Kanten Grenzwandungen
27. Eine Fläche 28 ist von jeder Grenzwandung 27 gegen eine mittlere Fläche 30 abgeschrägt, welche
der maximalen Tiefe des Profils der oberen Fläche der Formplatte 25 entspricht, an welcher die flüssige
Mischungsschicht ihre größte Stärke aufweist. Die abfallenden Flächen 28 bestimmen die Stärke des
verdünnten Randes der auf der Formplatte' 25 gebildeten Folie.
Die Formplatte 25 besitzt eine Erhöhung 31, welche von einer nach außen abfallenden Fläche 32
umgeben ist, die zur Fläche 30 der maximalen Profiltiefe führt. Die Erhöhung 31 bildet eine Aussparung
im Inneren der auf der Formplatte gebildeten Kunststoffschaumfolie, die zur Aufnahme eines Bauteils geeignet
ist. Die Stärke der Mischung, die auf der Folie
15 abgelagert wurde, ist daher auf der Formplatte 25 verschieden, je nachdem, ob die Mischung auf eine
Vertiefung 30 oder eine Erhöhung aufgetragen wurde, wie diese durch die Begrenzungswandungen
27 und die Erhöhung 31 bewirkt wird.
Jedes Folienstück wird von der Formplatte 25 abgehoben und zu einer beheizten Stempelvorrichtung
zwecks weiterer Bearbeitung gebracht. Die Formplatte 25 wird von einer Bedienungsperson zur neuerlichen
Verwendung zurückgebracht, und der oben beschriebene Vorgang wird wiederholt. Selbstverständlich
brauchen die Formplatten 25 keine losen, frei beweglichen Formplatten zu sein, sondern können z. B.
von einem geeigneten Bandfördergerät od. ä. in Abständen gelagert werden.
Die Mischung wird zwischen den Deckfolien 15,
16 abgelagert, so daß sie nach dem Aufschäumen und Härten die starre Tragschicht der Platte bildet. Die
formbare Flüssigkeitsmischung, die hier verwendet wird, ist verhältnismäßig zäh, so daß die Schicht zwischen
den Deckschichten 15, 16 ohne Schwierigkeit behandelt werden kann. Jedes Folienstück wird nach
dem Abnehmen von der Formplatte 25 auf eine hier nicht dargestellte Trägerplatte gelegt und zu einer
Presse (F i g. 5) gebracht.
Die in Fig. 5 dargestellte Presse ist mit einem unleren
Werkzeug in Form einer unteren Stempclplatte 40 ausgestattet (s. Schnittzeichnung), die auf einer
Aufspannplatte 42 befestigt ist. Die Platte 40 wird durch Heizrohre 44 erhitzt, welche von heißer Flüssigkeit
durchströmt werden.
Ein an einer Aufspannplatte 47 befestigtes Oberwerkzeug 46 ist in üblicher Weise zur begrenzten
senkrechten Hubbewegung bezüglich des Unterwerkzeuges 40 angebracht. Das Oberwerkzeug 46 ist mit
Heizrohren 48 ausgestattet. Der Abstand zwischen den beiden Werkzeugen 40, 46 beim Schließen auf
verschiedenen Flächen ist dergestalt, daß die auf der Formplatte 25 gebildete Mischungsschicht vollständig
aufschäumen und den Raum zwischen den Werkzeugen 40, 46 gemäß obiger Beschreibung ausfüllen
kann. Die besondere Mischung der oben beschriebenen Komponenten dehnen sich auf im wesentlichen
das 25fache ihrer ursprünglichen Stärke aus.
Die Werkzeuge 40, 46 sind jeweils mit Unterdruckleitungen 49, 49« ausgestattet; davon führen Abzweigleitungen
49 b zur Fläche der Werkzeuge 40, 46, um die untere Deckschicht 15 und die obere
Deckschicht 16 jeweils eng gegen die Flächen der entsprechenden Werkzeuge 40, 46 zu halten. Beide
Werkzeuge 40, 46 bestehen aus porösem Material, um den Abzug der Luft zu ermöglichen.
Die beiden Werkzeuge 40, 46 sind an sämtlichen äußeren Oberflächen mittels einer Dichtmasse 51 abgedichtet.
Die Stirnflächen der Werkzeuge 40, 46 sind so profiliert, daß die gewünschte Form der formbaren
Schicht zwischen den Deckschichten 15, 16 erteilt wird; die Form und das Profil der Werkzeuge entsprechen
den Teilen von unterschiedlicher Stärke in der Schicht.
' Die Werkzeuge 40, 46 werden (durch eine übliche, nicht dargestellte Presse) geschlossen; durch das Unterwerkzeug 40 wird ein Unterdruck gelegt, und die Schicht zwischen den Deckschichten 15, 16 wird gegen das Unterwerkzeug 40 nach unten gehalten. Falls erforderlich, kann der Unterdruck zusätzlich auch ' auf das Oberwerkzeug 46 durch die Leitung 49« gelegt werden. Die Werkzeuge 40, 46 werden sodann mittels der entsprechenden Heizröhren 44, 48 erhitzt. Bei einer bestimmten Betriebsart wird das Vakuum für eine Zeitspanne von 5 Sekunden angelegt, und die Erhitzung wird anschließend IVs Minuten lang durchgeführt. Nach dieser Behandlung wird die Presse geöffnet und festgestellt, daß die Schaummischung zu einer starren Schaumschicht aufgeschäumt und gehärtet ist. Die Härtung erfolgt schnell, und die Ausdehnung ist beträchtlich. Die Folie hat die in den Werkzeugen 40, 46 der Fig. 5 dargestellte Profilierung. Die Schicht besitzt ebenfalls unterschiedliche Stärken gemäß den höheren und tieferen Flächen der profilierten Formplatte 25. Bei 53 sowie bei 54 (Fig. 5) sind Aussparungen für ein Bauteil geschaffen.
' Die Werkzeuge 40, 46 werden (durch eine übliche, nicht dargestellte Presse) geschlossen; durch das Unterwerkzeug 40 wird ein Unterdruck gelegt, und die Schicht zwischen den Deckschichten 15, 16 wird gegen das Unterwerkzeug 40 nach unten gehalten. Falls erforderlich, kann der Unterdruck zusätzlich auch ' auf das Oberwerkzeug 46 durch die Leitung 49« gelegt werden. Die Werkzeuge 40, 46 werden sodann mittels der entsprechenden Heizröhren 44, 48 erhitzt. Bei einer bestimmten Betriebsart wird das Vakuum für eine Zeitspanne von 5 Sekunden angelegt, und die Erhitzung wird anschließend IVs Minuten lang durchgeführt. Nach dieser Behandlung wird die Presse geöffnet und festgestellt, daß die Schaummischung zu einer starren Schaumschicht aufgeschäumt und gehärtet ist. Die Härtung erfolgt schnell, und die Ausdehnung ist beträchtlich. Die Folie hat die in den Werkzeugen 40, 46 der Fig. 5 dargestellte Profilierung. Die Schicht besitzt ebenfalls unterschiedliche Stärken gemäß den höheren und tieferen Flächen der profilierten Formplatte 25. Bei 53 sowie bei 54 (Fig. 5) sind Aussparungen für ein Bauteil geschaffen.
Um sicherzustellen, daß das an Stellen unterschiedlicher Stärke der Schicht des flüssigen Kunststoffes
auf der Formplatte 25 entwickelte Gas zur Aufschäulnung
der zähen, auf diesen Stellen abgelagerten Masse in den entsprechenden Räumen zwischen tlcn
gegenübei liegenden Werkzeiigstirnflachen völlig aufuebraucht
wird, ist es erforderlich, daß die verschic-
denen profilierten Räume der Formplatte in einem bestimmten Verhältnis zu den entsprechenden Räumen
zwischen den gegenüberliegenden Werkzeugstirnflächen und der verwendeten Mischung steht;
unterschiedliche Verhältnisse oder Rezepturen von flüssigen Kunstharzmischungen haben zur Folge, daß
sich diese in unterschiedlichem Maße ausdehnen. Eine derartige Ausdehnung kann ziemlich genau bestimmt
werden, da das Ausdehnungsverhällnis bei den verschiedenen Mischungsrezepturen bekannt ist.
Es ist auch notwendig, daß die geformte Schicht der flüssigen Kunststoffmischung zwischen den Deckfolien
15, 16 richtig zwischen den gegenüberliegenden Werkzeugstirnflächen 40, 46 liegt und denselben
genau entspricht. Wenn z. B. die besondere, verwendetc Mischung sich um das 25fache ihrer ursprünglichen
Stärke ausdehnt, ist es notwendig, daß die Höhe des Raums zwischen den Werkzeugen, der von der
Mischung aus einer gegebenen Fläche der Formplatte 25 ausgefüllt werden muß, das 25fache der Höhe
oder Tiefe des Raumes in der Formplatte 25 an dieser Stelle beträgt, damit kein Gas in benachbarte Stellen
zwischen den gegenüberliegenden Werkzeugstirnflächen 40, 46 strömen und damit Blaskanäle bilden
kann.
Wenn also die flüssige Schicht eine Tiefe oder Stärke über der Fläche 30 der Formplatte 25 von
etwa 0,3 mm hat und sich beim .Aufschäumen das 25fache dieser Stärke ergibt, besitzt die aufgeschäumte
Schicht eine Stärke von etwa 8 bis 9 mm. Im Bereich der Grenzwandung 27 wird die flüssige
Schicht etwa zu einer Folie; sie weist ursprünglich eine Stärke von 0,1 mm auf und erhält beim Aufschäumen
die maximale Stärke von 2,5 mm. Zwischen der Formplattentiefe und der Höhe des Raumes
zwischen den gegenüberliegenden Werkzeugen 40, 46 muß bezüglich jeder Fläche ein bestimmtes
Verhältnis cineehalten werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zum Formen einer geschäumten Kunststoffplatte mit Stellen unterschiedlicher
Stärke, bei welchem eine Menge einer einen Kunstharzschaum bildenden Mischung zwischen
zwei Deckplatten aufgetragen und durch einen Dosierspalt geführt wird, eine Wärmeeinwirkung
auf die Mischung zwischen den Platten ausgelöst wird, die Mischung in eine geschäumte Schicht
mit Bereichen unterschiedlicher Stärke ausgedehnt wird und die auf verschiedene Stärken geschäumte
Schicht zum Aushärten gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgetragene,'noch
nicht geschäumte flüssige ungehärtete Schicht in vorgegebene Bereiche unterschiedlicher
Stärke eingeteilt wird, worauf die Schicht in den vorgegebenen Bereichen zu unterschiedlicher
Stärke aufgeschäumt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufschäumen und
Aushärten mindestens eine der Deckplatten von der Oberfläche der geschäumten Schicht abgezogen
wird.
3. Vorrichtung zum Formen einer geschäumten Kunststoffplatte mit Bereichen verschiedener
Stärke, mit einer Einrichtung zum Aufbringen einer Menge einer einen Kunstharzschaum bildenden
Mischung zwischen zwei Deckplatten, mit einer Vorschubeinrichtung und mit einem Dosierspalt,
mit einer Einrichtung, um Wärme auf die Mischung zwischen den Deckplatten einwirken zu
lassen, um die Mischung in eine geschäumte Schicht auszudehnen und zu härten, gekennzeichnet
durch eine Auflageeinrichtung (25) mit aneinändergrenzenden Bereichen verschiedener Höhe,
auf weichen die Deckplatten mit der dazwischen befindlichen Schicht gelagert sind, und durch
Randflächen (26) an der Auflageeinrichtung, die den Abstand im Dosierspalt bestimmen.
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