DE19931767A1 - Injection moulding method, comprises positioning sheet with outer surface in contact with one mould half, injecting plastic melt between inner surface of sheet and other mould half and feeding gas at atmospheric pressure into melt - Google Patents

Abstract

Injection moulding of plastic articles with a sheet or leather covering comprises positioning the sheet (7) with its outer surface in contact with one half (1) of mould. Plastic melt (6) is injected into the interior of mould (3) between inner surface of sheet and other mould half (2). Before interior is completely filled with melt, gas (8) under atmospheric pressure is introduced into melt

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hinterspritzen einer Folie oder Haut in einem Formwerkzeug, an dessen einer Formhälfte die Folie oder Haut mit ihrer Außenseite anliegt, und wobei in den Formwerkzeug-Innenraum zwi­ schen der Innenseite der Folie oder Haut und der anderen Formhälfte eine Kunststoff-Schmelze eingebracht wird.The invention relates to a method for injecting a film or skin behind in a mold, on one half of the mold with the film or skin abuts its outside, and in the mold interior between between the inside of the film or skin and the other half of the mold Plastic melt is introduced.

Zum technischen Umfeld wird bei­ spielshalber auf die DE 198 27 706 A1 verwiesen.The technical environment is at For the sake of play, refer to DE 198 27 706 A1.

Kunststoff-Formteile, deren Oberfläche zumindest abschnittsweise durch eine Kunststoff-Folie oder auch durch eine Leder-Haut o. ä. gebildet wird, werden im bekannten Stand der Technik bspw. durch Hinterspritzen dieser Folie (oder Haut) mit einer Kunststoff-Schmelze hergestellt. Dabei kann bspw. eine Lack-Folie mittels des bekannten Thermoformens vorgeformt werden und anschließend in ein ggf. beheiztes Spritzgießwerkzeug eingelegt werden. Dieses Werkzeug, bestehend aus einer oberen sowie einer unteren Formhälfte, wird daraufhin geschlossen, wonach Kunststoff-Schmelze einge­ spritzt wird, solange bis diese den Formwerkzeug-Innenraum zwischen der einen Formhälfte und der Innenseite der eingelegten Folie (oder Haut), die mit ihrer Außenseite an der anderen Formhälfte anliegt, ausfüllt. Plastic molded parts, the surface of which at least in sections a plastic film or a leather skin or the like is formed, are known in the prior art, for example Foil (or skin) made with a plastic melt. It can For example, a lacquer film is preformed using known thermoforming are then placed in an injection mold, which may be heated become. This tool, consisting of an upper and a lower one Half of the mold is then closed, after which plastic melt is turned on is injected until the mold interior between the a mold half and the inside of the inserted film (or skin) that with the outside of the other half of the mold.  

Bei diesem Einspritzprozess fließt die naturgemäß relativ heiße Kunststoff- Schmelze im Formwerkzeug-Innenraum an der Innenseite der Folie entlang. Aufgrund der relativen hohen Temperaturen sowie der durch die Fließbewe­ gung der Schmelze hervorgerufenen Scherkräfte kann die mechanisch nicht sehr stabile Folie geringfügig gegenüber derjenigen Formhälfte des Form­ werkzeuges, an welcher sie anliegt, verschoben werden. Hieraus kann eine unerwünschte Faltenbildung resultieren. In anderen Worten ausgedrückt kann die Schmelze beim Durchströmen des Formwerkzeug-Innenraumes die Folie geringfügig mitschleppen. Insbesondere am Fließwegende der Schmelze kann dann die Folie gestaucht werden, wodurch es zu einer Fal­ tenbildung oder sogar zum Durchspritzen der Folie infolge eines Ablösens derselben von der Formhälften-Wand kommen kann. Verstärkt tritt diese Problematik dann auf, wenn örtlich voneinander beabstandet mehrere Strö­ me von Kunststoff-Schmelze in den Formwerkzeug-Innenraum eingespritzt werden, da beim Aufeinandertreffen zweier Schmelzeströme eine Faltenbil­ dung in der Folie kaum vermeidbar ist.In this injection process, the naturally relatively hot plastic Melt in the mold interior along the inside of the film. Because of the relatively high temperatures as well as those caused by the flow The shear forces caused by the melt cannot mechanically very stable film slightly compared to that half of the mold tool against which it rests. From this one can undesirable wrinkles result. In other words the melt can flow through the mold interior Drag the film slightly. Especially at the end of the flow path The film can then be melted, causing it to fall ten formation or even to spray through the film due to a peeling the same can come from the mold half wall. This occurs more intensely Problems arise when several streams are spatially spaced apart me of plastic melt injected into the mold interior become, because when two melt streams meet, a fold formation in the film is hardly avoidable.

Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.A remedial measure for these problems is to be shown Object of the present invention.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß bevor der Formwerkzeug-Innenraum vollständig mit der Kunststoff-Schmelze befüllt ist abseits derselben ein Gas unter atmosphärischem Überdruck in den Form­ werkzeug-Innenraum eingebracht wird. Bevorzugt wird dabei der im Form­ werkzeug-Innenraum herrschende Gasdruck im Hinblick auf eine ge­ wünschte Ausbreitung der Kunststoff-Schmelze gesteuert oder geregelt.The solution to this problem is characterized in that before the Mold interior is completely filled with the plastic melt apart from this a gas under atmospheric pressure in the mold tool interior is introduced. The shape is preferred Tool interior prevailing gas pressure with regard to a ge desired spread of the plastic melt controlled or regulated.

Um das geschilderte Verschieben der Folie (oder Haut) zu verhindern, soll nun erfindungsgemäß die Haftung der Folie auf der polierten Wand der Formhälfte, an der die Folie anliegt, erhöht werden. Hierzu wird - in anderen Worten ausgedrückt - vorgeschlagen, sich der an sich bekannten Gasinjekti­ onstechnik, auch Gasinnendruckverfaliren genannt, zu bedienen. Diese Technik bzw. dieses Verfahren wird bislang dazu angewendet, in einem durch Kunststoff-Spritzgießen hergestellten Kunststoff-Formteil einen Hohl­ raum zu erzeugen, so wie dies auch in der eingangs genannten Schrift ge­ zeigt ist. Im bekannten Stand der Technik wird somit in die in ein Formwerk­ zeug vollständig eingebrachte Kunststoff-Schmelze zeitlich vor deren Aus­ härten ein Gas injiziert, um hierdurch im sich bildenden Kunststoff-Formteil einen Hohlraum zu erzeugen.To prevent the described shifting of the film (or skin) should now according to the invention the adhesion of the film to the polished wall of the Half of the mold against which the film rests can be increased. For this - in others  Expressed in words - suggested the known gas injections on technology, also called gas pressure drop. This Technology or this method has been used to date in one plastic molding produced by plastic injection molding a hollow generate space, as in the above-mentioned font shows is. In the known prior art is thus in a molding fully introduced plastic melt prior to its expiration harden injected a gas to thereby form in the plastic molding to create a cavity.

Vollkommen unterschiedlich hiervon ist die erfindungsgemäße Einbringung eines Gases unter (atmosphärischem) Überdruck in das Formwerkzeug. Dieses Gas wird nun nämlich abseits der Kunststoff-Schmelze in den Form­ werkzeug-Innenraum eingeleitet, und vor allem noch ehe dieser Innenraum vollständig mit der Kunststoff-Schmelze befüllt ist. Wenn dabei die Kunst­ stoff-Schmelze über verschiedene Einspritzstellen in das Formwerkzeug ein­ gebracht wird, so wird das Gas bevorzugt zwischen jeweils zwei Einspritz­ stellen in den Innenraum eingeleitet. Hierdurch wird dann die Folie in demje­ nigen Oberflächenabschnitt, an dem noch keine Kunststoff-Schmelze an­ liegt, verstärkt gegen die zugeordnete Formhälfte angepreßt, wodurch die oben geschilderte (geringfügige) Verschiebebewegung und die daraus re­ sultierende Faltenbildung derselben, die ansonsten durch die fließende Kunststoff-Schmelze hervorgerufen würde, verhindert wird.The introduction according to the invention is completely different from this a gas under (atmospheric) pressure into the mold. This gas is now in the mold away from the plastic melt tool interior, and especially before this interior is completely filled with the plastic melt. If doing art material melt into the mold via various injection points is brought, the gas is preferably between two injections put initiated in the interior. As a result, the film is then in the nige surface section, on which no plastic melt lies, pressed against the assigned mold half, whereby the (Slight) displacement movement described above and the right resulting wrinkling of the same, which otherwise through the flowing Plastic melt would be prevented.

An dieser Stelle sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß das erfindungs­ gemäße Verfahren einen vollkommen anderen technologischen Hintergrund und auch einen vollkommen anderen Ablauf hat, als die bspw. aus der DE 197 29 780 C1 bekannten Verfahren, bei denen die Folie in einem Formwerkzeug vor dem Hinterspritzen mit Kunststoff durch Anlegen von Gasdruck vorgeformt wird. Bei diesem weiteren bekannten Stand der Tech­ nik wird nämlich noch bevor die Kunststoff-Schmelze in den Formwerkzeug- Innenraum eingebracht wird, ein Gas unter Überdruck eingeleitet, um die Folie zu formen. Erst nach Abschluß dieses Formprozesses wird dann die Kunststoff-Schmelze eingeleitet.At this point it should be expressly pointed out that the invention procedures have a completely different technological background and also has a completely different process than, for example, from the DE 197 29 780 C1 known methods in which the film in one Molding tool before back injection with plastic by applying Gas pressure is preformed. In this further known state of the art  nik is even before the plastic melt in the mold A gas is introduced to the interior under excess pressure Shaping foil. Only after this molding process has been completed will the Plastic melt initiated.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren hingegen wird die Kunststoff-Schmelze sowie das Gas sozusagen zeitlich parallel (und dabei an lokal verschiedenen Stellen) in den Formwerkzeug-Innenraum eingeleitet, um während der Aus­ breitung der Schmelze im Innenraum die Folie verstärkt gegen die zugeord­ nete Formhälfte anzupressen. Zwar kann durch diesen zusätzlichen Gas­ druck die Ausbreitung der Schmelze geringfügig behindert werden, jedoch wird dieser Nachteil in Anbetracht der erzielbaren Vorteile gerne in Kauf ge­ nommen. Im übrigen kann der im Formwerkzeug-Innenraum herrschende Gasdruck im Hinblick auf eine gewünschte Ausbreitung der Kunststoff- Schmelze gezielt bzw. geeignet gesteuert werden.In the process according to the invention, however, the plastic melt as well as the gas, so to speak, in parallel (and at different local locations) Set) introduced into the mold interior to during the off Spreading the melt inside the film reinforces against the assigned nete mold half to press. Although this additional gas can pressure, the spread of the melt may be slightly hindered, however considering the achievable advantages, this disadvantage is a pleasure to buy taken. Otherwise, the one prevailing in the mold interior Gas pressure with a view to a desired spreading of the plastic The melt can be controlled in a targeted or suitable manner.

Weiter erläutert wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungs­ beispieles, wobei in den beigefügten Fig. 1 bis 3 aufeinander folgende Verfahrensschritte in einem lediglich prinzipiell gezeigten Formwerkzeug ab­ strakt dargestellt sind.The invention is further explained on the basis of a preferred embodiment example, wherein in the attached FIGS. 1 to 3 successive method steps are shown strictly in a mold shown only in principle.

Mit der Bezugsziffer 1 ist die obere Formhälfte und mit der Bezugsziffer 2 die untere Formhälfte eines ansonsten nicht näher dargestellten Formwerkzeu­ ges bezeichnet, in dessen Innenraum 3 ein Kunststoff-Formteil geformt wer­ den kann. Hierzu wird über (hier zwei) Einspritzstellen 4a, 4b, die durch die Mündungen von (hier zwei) in der unteren Formhälfte 2 verlaufenden Schmelzekanälen 5a, 5b im Innenraum 3 gebildet werden, Kunststoff- Schmelze 6 in den Formwerkzeug-Innenraum 3 eingebracht. With the reference number 1 , the upper mold half and with the reference number 2, the lower mold half of an otherwise not shown Formwerkgesu ges, in the interior 3 a molded plastic part who can who. For this purpose, plastic melt 6 in the interior of the mold is formed via (here two) injection points 4 a, 4 b, which are formed in the interior 3 by the mouths of (here two) melt channels 5 a, 5 b running in the lower mold half 2 3 introduced.

Bevor dies erfolgt, wird jedoch an die dem Innenraum 3 zugewandte Wand der oberen Formhälfte 1 eine Folie 7 (bspw. aus Kunststoff, alternativ auch eine Haut aus anderem Material oder dgl.) angelegt, die ein Bestandteil des herzustellenden Kunststoff-Formteiles werden soll, d. h. dessen Oberfläche wird abschnittsweise durch die Folie 7 gebildet. Mit dem Einbringen der Kunststoff-Schmelze 6 in den Innenraum 3 des geschlossenen Formwerk­ zeuges kommt diese Schmelze 6 somit an der dem Innenraum 3 zuge­ wandten Innenseite der Folie 7 zum Anliegen.Before this takes place, however, a film 7 (for example made of plastic, alternatively also a skin made of another material or the like) is placed on the wall of the upper mold half 1 facing the interior 3 , which is to become a component of the molded plastic part to be produced, ie its surface is formed in sections by the film 7 . With the introduction of the plastic melt 6 into the interior 3 of the closed molding tool, this melt 6 thus comes to rest on the interior 3 of the film 7 facing the interior.

Am Formwerkzeug vorgesehen ist bevorzugt mittig zwischen den Einspritz­ stellen 4a, 4b zumindest eine Düse 8, über die ein Gas unter atmosphäri­ schem Überdruck in den Innenraum 3 eingebracht werden kann. Hierzu ver­ läuft ebenfalls in der unteren Formhälfte 2 ein die in den Innenraum 3 mün­ dende Düse 8 mit dem Gas 9 versorgender Gaskanal 10.Provided on the molding tool is preferably in the middle between the injection points 4 a, 4 b at least one nozzle 8 , through which a gas can be introduced into the interior 3 under atmospheric pressure. For this purpose, a ver the Mün into the interior 3 Dende nozzle 8 also runs in the lower mold half 2 with the gas 9-sufficient gas pin 10.

Wie Fig. 1 zeigt, wird nun zunächst ein Teil der für die Ausformung des herzustellenden Kunststoff-Formteiles benötigten Kunststoff-Schmelze 6 in den Innenraum 3 des geschlossenen Formwerkzeuges eingebracht. Darauf­ hin (vgl. Fig. 2) wird, noch bevor der Innenraum 3 vollständig mit der Schmelze 6 befüllt ist, abseits derselben, nämlich über die Düse 8, ein Gas unter atmosphärischem Überdruck in den Formwerkzeug-Innenraum 3 ein­ gebracht. Dieses Gas übt u. a. auf den von der Schmelze 6 noch nicht beauf­ schlagten Abschnitt der Folie 7 einen Druck aus, wodurch diese Folie 7 ver­ stärkt an die obere Formhälfte 1 angepreßt wird. Die eingangs geschilderte Verschiebung der Folie 7 durch die weiter eingebrachte und sich somit weiter ausbreitende Kunststoff-Schmelze 6 wird somit erfolgreich verhindert.As shown in FIG. 1, a part of the plastic melt 6 required for the molding of the plastic molded part to be produced is first introduced into the interior 3 of the closed mold. Thereupon (see FIG. 2), before the interior 3 is completely filled with the melt 6 , apart from the same, namely via the nozzle 8 , a gas is brought into the mold interior 3 under atmospheric pressure. This gas exerts, among other things, a pressure on the section of the film 7 not yet struck by the melt 6 , as a result of which this film 7 is pressed against the upper mold half 1 . The displacement of the film 7 described at the outset due to the plastic melt 6 which is introduced further and thus spreads further is thus successfully prevented.

Das über die Düse 8 eingebrachte Gasvolumen wird dabei über eine geeig­ nete Einrichtung (nicht gezeigt) so geregelt, daß ein gewünschter zeitlicher Gasdruckverlauf erreicht werden kann. Durch den im Innenraum 3 anliegen­ den Gasdruck wird zwar die Schmelzeausbreitung geringfügig behindert, jedoch im wesentlichen die Folie 7 an die Formwerkzeug-Wand gepreßt. Dadurch erhöht sich die Reibkraft zwischen der Folie 7 und der Formwerk­ zeug-Wand, wodurch wie geschildert die Neigung der Folie 7 zum Rutschen erheblich verringert bzw. vollständig verhindert wird. Selbstverständlich muß gegen Ende der Befüllphase des Innenraumes 3 mit Kunststoff-Schmelze 6 die Düse 8 rechtzeitig verschlossen werden, damit diese bzw. der Gaskanal 10 nicht mit Schmelze 6 befüllt wird (vgl. Fig. 3).The gas volume introduced via the nozzle 8 is regulated via a suitable device (not shown) so that a desired gas pressure profile over time can be achieved. Due to the presence of gas pressure in the interior 3 , the melt spread is slightly impeded, but essentially the film 7 is pressed against the mold wall. This increases the frictional force between the film 7 and the molding tool wall, which, as described, significantly reduces or completely prevents the tendency of the film 7 to slide. Of course, towards the end of the filling phase of the interior 3 with plastic melt 6, the nozzle 8 must be closed in good time so that it or the gas channel 10 is not filled with melt 6 (see FIG. 3).

Auf die beschriebene Weise können Kunststoff-Formteile von deutlich ver­ besserter Qualität hergestellt werden. Da somit weniger Rücksicht auf die Prozeßführung genommen werden muß bzw. die Verfahrensparameter der geforderten Qualität angepaßt werden können, sind nun auch Kunststoff- Formteile herstellbar, die ohne Anwendung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens in befriedigender Qualität überhaupt nicht hergestellt werden konnten. Dabei können selbstverständlich eine Vielzahl von Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend vom beschriebenen Ausführungsbei­ spiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.In the manner described, plastic molded parts can be ver better quality. Because, therefore, less consideration for the Process control must be taken or the process parameters of the required quality can now be adapted to plastic Molded parts that can be produced without using the method according to the invention satisfactory quality could not be produced at all. Of course, a variety of details can in particular constructive type quite different from the described embodiment be designed game without leaving the content of the claims.

BezugszeichenlisteReference list

11

obere Formhälfte
upper mold half

22nd

untere Formhälfte
lower mold half

33rd

Formwerkzeug-Innenraum
Mold interior

44th

a, b Einspritzstelle
a, b injection point

55

a, b Schmelzekanal
a, b melt channel

66

Kunststoff-Schmelze
Plastic melt

77

Folie
foil

88th

Düse
jet

99

Gas
gas

1010th

Gaskanal
Gas channel

Claims (2)

1. Verfahren zum Hinterspritzen einer Folie (7) oder Haut in einem Formwerkzeug, an dessen einer Formhälfte (1) die Folie (7) oder Haut mit ihrer Außenseite anliegt, und wobei in den Formwerkzeug- Innenraum (3) zwischen der Innenseite der Folie (7) oder Haut und der anderen Formhälfte (2) eine Kunststoff-Schmelze (6) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß bevor der Formwerkzeug-Innenraum (3) vollständig mit der Kunststoff-Schmelze (6) befüllt ist abseits dersel­ ben ein Gas (9) unter atmosphärischem Überdruck in den Formwerk­ zeug-Innenraum (3) eingebracht wird.1. A method for back-molding a film ( 7 ) or skin in a mold, on the one half of the mold ( 1 ) of which the film ( 7 ) or skin rests with its outside, and in the mold interior ( 3 ) between the inside of the film ( 7 ) or skin and the other mold half ( 2 ) a plastic melt ( 6 ) is introduced, characterized in that before the mold interior ( 3 ) is completely filled with the plastic melt ( 6 ) apart from the same ben a gas ( 9 ) is introduced under atmospheric pressure into the mold interior ( 3 ). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Formwerkzeug-Innenraum (3) herrschende Gasdruck im Hinblick auf eine gewünschte Ausbreitung der Kunststoff-Schmelze (6) gesteuert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the gas pressure prevailing in the mold interior ( 3 ) is controlled with regard to a desired spreading of the plastic melt ( 6 ).