DE4235769A1 - Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffträgers mit einem Verkleidungselement und danach hergestelltes Teil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffträgers mit einer zumindest teilweise und zumindest zweiseitigen Umhüllung mit einem eine porige Strukturierung aufweisenden flächigen Verklei­ dungselement, insbesondere in Form eines Innenverklei­ dungsteiles etwa für ein Kraftfahrzeug, ein Schiff, ein Flugzeug oder dgl., wobei das Verkleidungselement vor­ zugsweise aus einem Gewebe, Gewirke, Vlies, Leder, Leder­ ersatz oder dgl., oder einem Kunststoff mit zu dem Kunst­ stoffträger ähnlicher oder gleicher Polymermatrix be­ steht, im Kunststoffspritzverfahren in einer Kunststoff­ spritzmaschine, wobei weiter zunächst das Verkleidungs­ element in eine Formkavität eingelegt wird.

Es ist bekannt, derart etwa Innenverkleidungsteile an einer Kraftfahrzeugtür mit einem textilen Verkleidungs­ element zu versehen. Das Textilverkleidungselement wird mit Kunststoff hinterspritzt, welcher sodann den Kunst­ stoffträger bildet. Randseitig ist man bislang so vorge­ gangen, daß ein gewisser Überstand des Verkleidungsele­ mentes nicht hinterspritzt wird und dieser Überstand nach dem Entformen von Hand umgeschlagen und etwa rück­ seitig auf dem Kunststoffträger befestigt wird. Dies ist vergleichsweise aufwendig und es besteht ein Bedürfnis, hier rationeller vorzugehen.

Es ist danach ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffträgers mit einem Verklei­ dungselement anzugeben sowie ein danach rationell herge­ stelltes Teil.

Dieses Ziel ist beim Gegenstand des Anspruches 1 er­ reicht, wobei daraufabgestellt ist, daß zunächst das Verkleidungselement, nachdem es in eine Formkavität eingelegt worden ist, in der Formkavität bspw. durch Auswerferstifte lagegesichert wird, daß dann ein zur Abdeckung der zweiten Seite dienender Abschnitt des Verkleidungselementes hoch- und sodann umgeschlagen wird, derart, daß ein Abstand zur unteren Lage ver­ bleibt, unter Ausbildung einer Tasche, so daß schließ­ lich im Zuge der Ausbildung des Kunststoffträgers durch Hinterspritzen dieser sich bis in die so gebildete Ta­ sche erstreckt. Das Umschlagen des Verkleidungselemen­ tes, welcher Umschlag bzw. Umbug nachher die Randüber­ greifung des Kunststoffträgers darstellt, wird also vor Durchführung des Spritzvorganges in der Form selbst durchgeführt. Bevorzugt, wie nachstehend noch im einzel­ nen ausgeführt, zumindest teilweise im Zuge des Schlie­ ßens des Kunststoffspritzgußwerkzeuges. Darüber hinaus wird insbesondere das Umschlagen im geschlossenen Werk­ zeug durchgeführt, durch Zufahren eines seitlichen schie­ berartigen Bauteiles auf die Kavität. Hierbei ist im umgeschlagenen Zustand eine Art Tasche gebildet. Die Tasche kann so gebildet sein, daß der umgeschlagene Abschnitt einen gewissen Abstand zu der unteren Lage des Verkleidungselementes aufweist, der Abschnitt kann aber auch auf der unteren Lage im wesentlichen auf liegen. Bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang wenn das Verklei­ dungselement eine Eigenstabilität besitzt, um einen evtl. gewünschten Abstand des umgeschlagenen Abschnittes zu der unteren Lage selbsttätig aufrechtzuerhalten (so­ lange noch kein den Kunststoffträger bildender Kunst­ stoff eingespritzt ist). Im einzelnen wird bevorzugt so vorgegangen, daß der die Bedeckung der zweiten Seite (des nachfolgend ausgebildeten Kunststoffträgers) bilden­ de Abschnitt des Verkleidungselementes zunächst vorzugs­ weise im Zuge des Zufahrens des Spritzgußwerkzeuges in eine etwa zu der Flächenerstreckung des verbleibenden Teiles des Verkleidungselementes rechtwinklige Stellung bewegt wird, und danach durch ein vorzugsweise seitlich zufahrbares Schieberteil der Spritzgußmaschine in eine Überdeckungsstellung zu dem verbleibenden Teil des Ver­ kleidungselementes verbracht wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Kunststoffspritzgießma­ schine mit zwei aufeinander zufahrbaren Werkzeughälften, die eine Werkzeugkavität ausbilden. Um ein Verkleidungs­ element mit einem hinterspritzten Kunststoffträger auch hinsichtlich einer Randumkleidung vorteilhaft herstellen zu können, schlägt die Erfindung vor, daß ein erstes Werkzeugteil einer Werkzeughälfte relativ zu dieser Werkzeughälfte in Zufahrrichtung der Kunststoffspritz­ gießmaschine verfahrbar ist und daß ein weiteres (zwei­ tes) Werkzeugteil vorgesehen ist, das im wesentlichen senkrecht zu einer Verfahrrichtung des ersten Werkzeug­ teils, auf die Werkzeugkavität zu, verfahrbar ist. Hier­ bei empfiehlt es sich, das zweite Werkzeugteil an dem ersten Werkzeugteil anzubringen. Das zweite Werkzeugteil wird also zusammen mit dem ersten Werkzeugteil, im Zuge des Zufahrens der Kunststoffspritzgießmaschine, relativ zu einer Werkzeughälfte mit verfahren, um dann, im Schließzustand der Kunststoffspritzgießmaschine, auf die Kavität zu vorgefahren werden. Hierbei ist es weiter bevorzugt, daß das zweite Werkzeugteil das erste Werk­ zeugteil durchsetzt. Das zweite Werkzeugteil verschließt bevorzugt gleichzeitig die Durchsetzungsöffnung in dem ersten Werkzeugteil. Es ist auch bevorzugt, daß eine Verfahrrichtung des zweiten Werkzeugteils mit einer Verfahrrichtung des ersten Werkzeugteils einen stumpfen Winkel einschließt. Das zweite Werkzeugteil verfährt also nicht rechtwinklig zu dem ersten Werkzeugteil, sondern derart geneigt, daß beim Zufahren des zweiten Werkzeugteiles auf die Kavität der durch das Hochfahren des ersten Werkzeugteiles hochgeschlagene Abschnitt des Verkleidungselementes in einer Richtung auf die in dem Werkzeug befindliche Lage des Verkleidungselementes zu­ geschlagen wird. Im einzelnen ist die Ausgestaltung der Kunststoffspritzgießmaschine auch so vorgesehen, daß sich in dem ersten Werkzeugteil und dem zweiten Werkzeug­ teil jeweils eine Teilkavität befindet, also die Kavität der ersten bzw. zweiten Werkzeughälfte sich in den Werk­ zeugteilen fortsetzt und daß die Teilkavitäten sich nur in jeweils vorgeschobenem Zustand der Werkzeugteile ergänzen.

Nachstehend ist die Erfindung des weiteren anhand der beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich ein Ausfüh­ rungsbeispiel darstellt, erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 zwei Werkzeughälften einer Kunststoffspritz­ gießmaschine im ausgefahrenen Zustand, mit eingelegtem Verkleidungsteil;

Fig. 2 den Gegenstand gemäß Fig. 1 bei zugefahrenen Werkzeughälften;

Fig. 3 den Gegenstand gemäß den Fig. 1 bzw. 2, nach Zufahren auch des zweiten Werkzeugteiles; bei gespritztem Kunststoffträger;

Fig. 4 den Zustand der Spritzgießmaschine gemäß Fig. 3, nach Zurückfahren des zweiten Werkzeugtei­ les;

Fig. 5 die Spritzgießmaschine nach vollendetem Spritz­ vorgang und wieder Auseinanderfahren der Werk­ zeughälften;

Fig. 6 einen schnitt durch den Gegenstand gemäß Fig. 5 entlang der Linie VI-VI, mit Darstellung gebogen verlaufender Kanten des gespritzten Teiles.

Dargestellt und beschrieben sind zwei Werkzeughälften 1, 2 einer in weiterer Einzelheit nicht dargestellten Kunst­ stoffspritzgießmaschine.

Die Werkzeughälfte 1, die auch als Oberwerkzeug bezeich­ net werden kann, weist eine Einspritzeinrichtung 3 auf, mit einem Verschlußventil 3′. Weiter sind in der Werk­ zeughälfte 1 Auswerferstifte 4, 5 und ein Segmentformein­ satz 33 vorgesehen, die über hydraulische Kolben-Zylin­ deranordnungen 6, 7, 34 betätigbar sind. Die Auswerfer­ stifte und der Segmentformeinsatz 33 sind parallel zur Achse des Einspritzkanales 2 verfahrbar.

Der Segmentformeinsatz 33 dient zur besseren Umbiegung des Verkleidungselementes 22, insbesondere wenn eine gekrümmte Kontur des schließlich gespritzten Teiles erreicht werden soll, wie in Fig. 6 dargestellt.

Seitlich sind in der Werkzeughälfte 1 Führungsstangen 8, 9 vorgesehen, die in entsprechende Führungsrohre 10 beim Zufahren der Werkzeughälften 1, 2 einfahren.

Die Werkzeughälften 1, 2 bilden im zusammengefahrenen Zustand, wie er bspw. in Fig. 3 dargestellt ist, eine Kavität 12 aus. Im einzelnen wird diese Kavität durch Kavitätsflächen 13, 14 der Werkzeughälften 1, 2 gebil­ det, während weitere Flächen 15, 16 der Werkzeughälften 1, 2 im zusammengefahrenen Zustand unmittelbar aufeinan­ derliegen.

Ein Werkzeugteil 17 der Werkzeughälfte 2, das auch eine Teilkavitätsfläche 18 ausbildet, ist eigenständig verfahrbar in bezug auf die Restwerkzeughälfte 2′. Im ausgefahrenen Zustand ragt das Teilwerkzeug 17 in eine Ausnehmung 19 in der Werkzeughälfte 1 hinein.

Im vollständig zurückgefahrenen Zustand des Werkzeugtei­ les 17, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, ergänzt eine Ausnehmung 20 die Kavitätsfläche 14, unter Belassung eines nachfolgend durch die Teilkavitätsfläche 18 zu schließenden Spaltes 21. Die Ausnehmung 20 dient, wie auch aus Fig. 1 ersichtlich, zur Aufnahme und Positio­ nierung des Verkleidungselementes 22.

Nach einem Zusammenfahren der Werkzeughälften 1, 2 wird das in die Werkzeughälfte 2 zunächst lose eingelegte Verkleidungselement 22 durch ein Zufahren der Auswerfer­ stifte 4, 5 und des Segmentformeinsatzes 33 festgesetzt. Sodann werden mittels einer Vorschubstange 23 im Unter­ bau der Werkzeughälfte 2 befindliche Platten 24, 25, die wiederum einen Stößel 26 tragen und über eine Stange 11 geführt sind, vorgeschoben, wodurch das Teilwerkzeug 17 relativ zu dem Restwerkzeug 2′ in Richtung der Werkzeug­ hälfte 1 verschoben wird und teilweise in die Ausnehmung 19 eintaucht. Durch dieses Vorschieben des Werkzeugtei­ les 17 wird ein Abschnitt 27 des Verkleidungselementes 22 hochgebogen, wobei er sich an einer dem Abschnitt 27 vorbeifahrenden Vorderseite 28 des Werkzeugteiles 17 abstützt. Der Segmentformeinsatz 33 stützt das Verkleidungselement 22 von unten bzw. von oben im scharfen Winkel ab, damit das Verkleidungselement 22 nicht in einem zu großen Radius hochgebogen wird.

In dem Werkzeugteil 17 ist ein zweites Werkzeugteil 29 aufgenommen, das mittels einer bspw. hydraulischen Vor­ schubeinrichtung 30 bewegbar ist. Dieses zweite Werkzeug­ teil 29 ist im zurückgefahrenen Zustand vollständig hinter der Fläche 28 des Werkzeugteiles 17 befindlich. Nachdem der Zustand gemäß Fig. 2 erreicht ist, fährt der Segmenteinsatz 33 zurück, dann wird das zweite Werkzeug­ teil 29 vorgefahren, welcher Zustand in Fig. 3 darge­ stellt ist. Das zweite Werkzeugteil 29 besitzt eine weitere Teilkavitätsfläche 30, die im vorgefahrenen Zustand die Teilkavitätsfläche 18 fortbildet und an die Teilkavitätsfläche 13 der Werkzeughälfte 1 anschließt.

Sodann wird der Kunststoff 31 eingespritzt, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Hierbei wird eine durch den Abschnitt 27 gebildete Tasche des Verkleidungselementes 22 mit Kunststoff vollständig ausgefüllt bzw. das Ver­ kleidungselement 27 mit Kunststoff hinterspritzt.

Daran anschließend wird das Werkzeugteil 29 wieder zu­ rückgefahren, welcher Zustand in Fig. 5 dargestellt ist. Schließlich werden die Werkzeughälften 1, 2 wieder aus­ einandergefahren, wobei das gespritzte Teil 32 zunächst an der Werkzeughälfte 1 haftet und dann durch die Auswer­ ferstifte 4, 5 ausgestoßen werden kann. Die Auswerfer­ stifte 4, 5 können zuvor, nachdem der Zustand gemäß Fig. 3 erreicht worden ist, auch wieder zurückgezogen sein.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 6 ist ersichtlich, daß eine Kante 35 des schließlich gespritzten Teiles keine gerade Kontur besitzt, sondern in sich nach außen bzw. innen gebogen verläuft. Es sind gegebenenfalls eine Vielzahl von Segmentformeinsätzen 33 erforderlich, um diese Gestaltung zu erreichen.

Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori­ tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt­ lich mit einbezogen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffträgers mit einer zumindest teilweise und zumindest zweiseitigen Umhüllung mit einem vorzugsweise eine porige Strukturier­ ung aufweisenden flächigen Verkleidungselement, insbeson­ dere in Form eines Innenverkleidungsteiles, vorzugsweise einem Gewebe, Gewirke, Vlies, Leder, Lederersatz oder dgl., oder einem Kunststoff mit zu dem Kunststoffträger ähnlicher oder gleicher Polymermatrix im Kunststoff­ spritzverfahren in einer Kunststoffspritzmaschine, wobei zunächst das Verkleidungselement in einer Formkavität eingelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verklei­ dungselement in der Formkavität bspw. durch Auswerfer­ stifte lagegesichert wird, daß ein zur Abdeckung der zweiten Seite dienender Abschnitt des Verkleidungselemen­ tes hoch- und sodann umgeschlagen wird, unter Ausbildung einer Tasche, so daß schließlich im Zuge der Ausbildung des Kunststoffträgers durch Hinterspritzen dieser sich bis in die so gebildete Tasche erstreckt.

2. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffträgers nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verkleidungselement eine gewisse Eigen­ stabilität aufweist.

3. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffträgers nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der die Bedeckung der zweiten Seite bildende Abschnitt des Verkleidungselementes zunächst vorzugsweise im Zuge des Zufahrens der Werkzeugmaschine in eine etwa zu der Flächenerstreckung des verbleibenden Teils des Verklei­ dungselementes rechtwinklige Stellung bewegt wird, und danach durch ein vorzugsweise seitlich verfahrbares Schieberteil der Spritzmaschine in eine Überdeckungsstel­ lung zu dem verbleibenden Teil des Verkleidungselementes verbracht wird.

4. Kunststoffspritzgießmaschine, mit zwei aufeinander zufahrbaren Werkzeughälften (1, 2), die eine Werkzeugka­ vität (12) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, daß ein (erstes) Werkzeugteil (17) einer Werkzeughälfte (2) relativ zu dieser Werkzeughälfte (2) in Zufahrtrichtung der Kunststoffspritzgießmaschine verfahrbar ist und daß ein weiteres (zweites) Werkzeugteil (29) vorgesehen ist, das im wesentlichen senkrecht zu einer Verfahrrichtung des ersten Werkzeugteiles (17), auf die Werkzeugkavität (12) zu, verfahrbar ist.

5. Kunststoffspritzgießmaschine nach Anspruch 4 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Werkzeugteil (29) an dem ersten Werkzeugteil (17) angebracht ist.

6. Kunststoffspritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 4 oder 5 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß das zweite Werkzeugteil (29) das erste Werkzeug­ teil (17) durchsetzt.

7. Kunststoffspritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Verfahrrichtung des zweiten Werkzeugteiles (29) mit der Verfahrrichtung des ersten Werkzeugteiles (17) einen stumpfen Winkel einschließt.

8. Kunststoffspritzgießmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich­ net, daß sich in dem ersten Werkzeugteil (17) und dem zweiten Werkzeugteil (29) jeweils eine Teilkavitätsflä­ che (18, 18′) fortsetzt und daß die Teilkavitätsflächen (18, 18′) sich nur in jeweils vorgezogenem Zustand der Werkzeugteile (17, 29) ergänzen.