DE69423149T2

DE69423149T2 - Verfahren zum begrenzten Einfügen eines Dekors in einem thermoplastischen Substrat

Info

Publication number: DE69423149T2
Application number: DE69423149T
Authority: DE
Inventors: Jack Boulbon
Original assignee: Eurostyle SAS
Current assignee: Eurostyle SAS
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 2000-11-16
Anticipated expiration: 2014-07-29
Also published as: EP0636464A1; EP0636464B1; DE69423149D1; FR2708512B1; ES2145815T3; ATE189992T1; FR2708512A1; PT636464E

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum begrenzten Einfügen eines Dekors in einem thermoplastischen Substrat mittels Niederdruck-Aufspritzformen und insbesondere, aber nicht ausschließlich, die Randbildung derartiger mit Dekor versehener oder ummantelter Teile.
In der Französischen Patentanmeldung FR-A 2 702 990, auf welcher der Oberbegriff des Anspruches 1 beruht, ist ein Verfahren zum Dekorieren eines thermoplastischen Substrates durch Niederdruck-Aufspritzformen beschrieben, bei dem:
- in die Form unter dem Dekor das thermoplastische Material in flüssigem Zustand zugeführt wird;
- das Material bei Niederdruck mit Hilfe mindestens einer Düse eingespritzt wird, wobei gleichzeitig mit Hilfe einer Düse, die nachfolgend in Betrieb gesetzt wird, ein inertes Gas mit Niederdruck eingespritzt wird, um das flüssige Material an die gewünschten Stellen der Spritzform zu bringen.
Die Abgrenzung oder Abdeckung der Kanten durch das Dekor könnte in der Spritzform bewerkstelligt werden, aber dies erfordert meist einen weiteren, von Hand zu erledigenden Vorgang.
In der üblichen Technik wird das Dekor auf der Seite des Unterteiles der Spritzform angeordnet, dann wird das Material in flüssigem Zustand gegen die Rückseite des Dekors eingespritzt (vom Formoberteil her). Es ist der Einspritzdruck, der das Dekor in den Hohlraum des Formunterteiles eindrückt. Das Dekor nimmt damit genau die Form des Hohlraumes des Formunterteiles an, ragt aber häufig darüber hinaus. Folglich ist es erforderlich, nach dem Entformen die Ränder des Dekors zu beschneiden. Und durch die Kapillarwirkung im Dekor kann von der Rückseite her Feuchtigkeit zur mit dem Dekor versehenen Vorderseite vordringen.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, diesen Nachteil zu beheben und den Vorgang der manuellen Nachbearbeitung entbehrlich zu machen. Um dies zu bewirken, wird das Dekor in sehr genau abgegrenzten Fertigungsvorgängen oder Halbfertigvorgängen in das thermoplastische Material eingefügt, um jegliche zusätzliche Handhabung zu vermeiden.
Es ist schon Stand der Technik, mit dem Ziel der Verstärkung thermoplastisches Material auf kleinen Leinwandstücken oder auf Gittern aufzuspritzen.
Die Europäische Patentanmeldung EP-A 332 889 befasst sich mit dem Einspritzformen einer Membran aus Leinwand. Auf dem Umfang zweier Kreise werden Wülste aus thermoplastischem Material gebildet, wobei die Einheit danach an der Innenseite des Umfanges des kleinsten Kreises und an der Außenseite des Umfanges des größten Kreises beschnitten wird.
Die Europäische Patentanmeldung EP-A 448 876 befasst sich mit einem Filtereinsatz, der durch das Aufspritzformen des Filters erlangt wird, indem aus synthetischem Material ein äußerer Rahmen gebildet wird. In Rahmenhöhe werden die Filterfasern geschmolzen, und es erfolgt kein Materialdurchgang durch die Maschen.
Die Französische Patentanmeldung FR-A 1 360 514 beschreibt ein Verfahren der Verstärkung eines für synthetischen Harz durchlässigen Stoffstückes, um beispielsweise eine Öse zu bilden.
Die US-Patentschrift US-A 4 130 622 beschreibt gleichfalls einen zylindrischen Filter, in dem auf dem Umfang Längsrippen gebildet werden. Das plastische Material umgibt und verbindet die benachbarten Enden des Filters.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, ein Verfahren zur Randbildung bereitzustellen, das es gestattet, aus thermoplastischem Material dekorierte Stücke mit großer Oberfläche zu erhalten, deren Ränder vollständig abgedichtet sind.
Nach der Erfindung ist das Verfahren zum begrenzten Einfügen eines Dekors in einem starren thermoplastischen Substrat durch Niederdruck-Aufspritzformen des in einer Spritzform, die aus einem Formunterteil und einem Formoberteil besteht, angeordneten textilen Dekors, wobei das Dekor an dem Unterteil der Form angeordnet wird und durch den Einspritzdruck gegen dieses gedrückt wird, durch den Kennzeichnungsteil von Anspruch 1 gekennzeichnet.
In den Ansprüchen 2 bis 4 sind verschiedene Ausführungsformen gekennzeichnet. Die Ansprüche 3 und 4 zielen insbesondere auf das Aufspritzformen eines am ersten anliegenden und mit ihm chemisch verbundenen Stückes.
Das Anordnen des Dekors nach der Erfindung gestattet es, dass in bestimmten Bereichen das thermoplastische Material durch das Dekor hindurchgeht und eine durch Aufspritzformen erzeugte Einheit bildet, in der die Bestandteile vollständig eingebettet und dicht sind. In allen Fällen wird der Rand der Textilien in den Randbildungsbereichen in dem plastischen Material eingebettet, wobei die Textilien oder das Dekor in der Aufspritzform automatisch beschnitten werden.
Das entstandene Werkstück kann dann so, wie es ist, mit dem vorhandenen Dekor verwendet werden oder kann in eine andere Spritzform erneut eingebettet werden, um es einem zusätzlichen Aufspritzformen zu unterziehen, um eine Kombination mehrerer Werkstücke zu erzielen, harter und biegsamer, zweier Farbtöne oder jede andere Anordnung.
Andere Merkmale und Vorzüge der Erfindung, bestimmte Arten der Realisierung der Erfindung und ebenso Varianten, die nicht zum Umfang der Erfindung gehören, nur beispielhaft dargelegt werden und nicht als Einschränkung gelten, werden im Verlaufe der nachfolgenden Beschreibung unter Betrachtung der Zeichnungen offenkundig, die Folgendes darstellen:
Fig. 1 ein grundlegendes Schema der Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht einer Einzelheit von Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,
Fig. 3 eine Ansicht des Randes eines Werkstückes nach der Erfindung,
Fig. 4 eine Variante, die nicht zum Umfang der Erfindung gehört, wobei sie bewegliche Füllstücke einbezieht,
Fig. 5 eine Ansicht einer Einzelheit von Fig. 4,
Fig. 6 eine Randbildung mit 180º mit Einbettung von Textilien in den Kunststoff,
Fig. 7 ein Schema, welches das Verbinden von zwei starren thermoplastischen Werkstücken durch Aufspritzformen nach der Erfindung zeigt,
Fig. 8 eine Figur, die das Aufspritzformen einer Lippendichtung nach der Erfindung zeigt,
Fig. 9; das Aufspritzformen einer Hohlraumdichtung mit Gas nach der Erfindung,
Fig. 10, eine weitere Variante, die nicht zum Umfang der Erfindung gehört.
Die Fig. 1 ist eine senkrechte Schnittdarstellung, die das Prinzip der eingebetteten Abgrenzung zeigt. Das Dekor 1 wird in der Verbindungsebene 2 so eingeklemmt, das es am Inneren des Formunterteiles 3 im Verlaufe des Einspritzens gespannt bleibt. Das Dekor wird in dem Hohlraum 4 des Formunterteiles 3 so eingespannt, dass es keine Möglichkeit hat, mit den scharfen Winkeln der Seitenteile 6 und 7 in Verbindung zu kommen, das heißt, beispielsweise in den Hohlraum 10a (Fig. 2) einzudringen. Das Dekor 1 wird um das Profil der Füllstücke 8 und 9 herum gelenkt, um hinter dem scharfen Winkel 12 vorbeizugehen und sich bei Ankunft des unter Druck befindlichen thermoplastischen Materials in dem Hohlraum 12a rund um Formoberteil 5 in den gewählten Bereichen auszubreiten. Das Einspritzen drückt nun das geschmolzene thermoplastische Material zwischen dem scharfen Winkel 12 des Formoberteiles 5 und dem scharfen Winkel 11 der Füllstücke 8 und 9 durch die Poren des Dekors, wie es besser auf der Fig. 2 ersichtlich ist.
Nach dem Einspritzen öffnet sich die Spritzform, die beweglichen Füllstücke bleiben auf dem Formunterteil 3 angedrückt. Während des Öffnungsverlaufes wird das Dekor durch ein Schnittwerkzeug mechanisch abgeschnitten, da es von einer Seite gegen den scharfen Winkel 12 des Formoberteiles 5 und von der anderen Seite gegen den scharfen Winkel 11 der Zwischenlage 9 arretiert wird.
Das Öffnen der Spritzform erfolgt normalerweise wie bei einem üblichen Auswerfvorgang. Je nach vorliegendem Fall ist es möglich, dass die beweglichen Füllstücke 8, 9 sich von dem Formunterteil lösen, wobei sie während des Öffnungsvorganges auf dem Formoberteil verbleiben. Durch ein automatisches Auswerfen erhält man ein Fertigteil mit einer Abgrenzung und dem Einfügen des Dekors in das thermoplastische Substrat. Der Abfall, der über das Dekor hinausragt, das heißt, das kleine ausgeformte Kunststoffprofil in dem Hohlraum 12a (Fig. 2) des Formoberteiles, wird getrennt ausgeworfen. Die beweglichen Füllstücke 8 und 9 werden nun wieder gegen das Formunterteil 3 gedrückt, damit ein neuer Zyklus zum Aufbringen eines Dekors beginnen kann.
Das Verfahren, das soeben beschrieben wurde, gestattet es, in einem einzigen Vorgang ein thermoplastisches Werkstück zu erzeugen, das mit einem eingebetteten Dekor versehen ist, wobei es nicht erforderlich ist, es zur Abgrenzung zum Werkstücksinneren weiter zu bearbeiten. Die Verbindung zwischen den unterschiedlichen Materialien ist vollständig dicht. Der Feuchtigkeitseintritt durch Kapillarwirkung (Dochtwirkung) wird unterbunden, während im Falle einer üblichen Abgrenzung die Feuchtigkeit vom hinteren Teil des Werkstückes bis an die davorliegende Fläche hindurch gehen kann.
In der Fig. 3, in der die gleichen Verweiszahlen die gleichen Bauteile bezeichnen, umfasst der seitliche Teil des Spritzteiles 10 eine Nase, die das Dekor 1 durchdrungen hat. Die Nase aus Kunststoff ist zur Verbindungsebene der Spritzform ausgerichtet. Das Dekor wird in der Spritzform wie vorstehend beschrieben mechanisch beschnitten. Das Dekor 1, das über dem Hohlraum 10a gespannt ist, nimmt die Form des Formunterteiles 3 und des Füllstückes 9 an.
Die Fig. 7 stellt schematisch das Verbinden der beiden Werkstücke (10, 20 und 10, 20a), von denen mindestens das eine, 10, mit einem Dekor 1 bedeckt ist, durch Aufspritzformen mit starrem Kunststoffmaterial dar.
In einem ersten Schritt wird das Werkstück 10 in einer ersten Spritzform durch Aufspritzformen wie vorstehend angegeben mit einem Dekor versehen. Das Werkstück umfasst zu seiner genauen Ausrichtung in einer zweiten Spritzform eine äußere Zentrierung 17. In einem zweiten Schritt wird das erhaltene Werkstück 10 in dem Hohlraum der zweiten Spritzform angeordnet. Das thermoplastische Material wird im geschmolzenen Zustand in den Hohlraum der zweiten Spritzform eingespritzt. Die Verbindung zwischen den beiden Werkstücken 10 und 20 erfolgt durch chemisches Verschweißen entlang der Oberfläche 16, und das Verbindungsstück ist ausreichend bemessen, um eine Temperatur zu bewahren, die es gestattet, dass das entsprechende Profil des Werkstückes 10 sich wieder erwärmt, und um die Verbindung sicherzustellen.
Es ist somit möglich, eine in sich geschlossene und fest verbundene Einheit aus mehreren Werkstücken zu erzeugen. Das Dekor 1 kann aus Textilien mit oder ohne Schaumstoff oder aus einem Bezugstoff bestehen. Dank dieses Verfahrens kann das Werkstück 20a (Fig. 7) gleichermaßen mit einem Dekor 1b bedeckt werden, das mit dem ersten Dekor 1 identisch oder von ihm verschieden ist, das wie das vorhergehende in der Spritzform ausgespannt ist. Dieses Verfahren gestattet durch den Ablauf aufeinander folgender Vorgänge das Einfügen mehrerer Dekore.
Die Fig. 8 und 9 zeigen zwei weitere Anwendungsbeispiele des vorstehenden Verfahrens.
In der Fig. 8 wird eine Dichtung aus einem weichen Material 22 bei einem zweiten Aufspritzvorgang auf einer anderen Presse oder während des gleichen Zyklus bei einer mit zwei Materialien arbeitenden Presse angebracht. Das Verbindungsprofil 21 der beiden Materialien ist auf dem Werkstück 10 vorgesehen, das schon mit seinem Dekor 1 versehen ist. Die weiche Dichtung 22 haftet durch chemische Verbindung entlang der Oberfläche 16. Die Fig. 9 stellt das Aufspritzformen einer weichen Dichtung 23 mit kreisförmigem oder anderem Querschnitt dar, der durch Einspritzen von Gas aufgeweitet wird.
Varianten, die nicht in den Umfang der Erfindung aufgenommen worden sind, werden in den Fig. 4 bis 6 und 10 dargestellt.
In der Fig. 4 wird das gewünschte Profil mit Hilfe eines beweglichen Füllstückes 19, das im Formoberteil 5 eingeschlossen ist, und durch einen Schieber 14 gebildet; der auf dem Formunterteil 3 befestigt ist und entlang der Richtung verschoben werden kann, die durch den Pfeil F angezeigt wird. Wenn die Spritzform geöffnet ist, wird das Dekor 1 in dem Formunterteil 3 untergebracht, wobei sich der Schieber 14 in der zurückgezogenen Lage befindet. Das Formunterteil 3 nähert sich nun dem Formoberteil 5 bis auf einen Abstand von 0,5 bis 1 mm. Vor dem vollständigen Schließen wird das Dekor 1 mit Hilfe von mit Federn ausgestatteten Druckstücken 15, die durch ihre Achsen symbolisiert werden, gegen das Formoberteil 5 gedrückt. Der Schieber 14 wird nun hydraulisch geschlossen, und das Dekor 1 wird gegen das Füllstück 19 gedrückt. Die Spritzform wird danach verriegelt.
Während des Einspritzens wird das Dekor durch den Druck des eingespritzten Kunststoffmaterials gegen den Boden des Formunterteiles 3 gedrückt. Im Verlaufe dieses Vorganges (Fig. 5) durchdringt die Kunststoffnase 13 das Dekor 1 durch dessen Poren, wodurch eine dichte, homogene Verbindung der unterschiedlichen eingebetteten Materialien sichergestellt wird. Wie es in Bereich 16 sichtbar ist, wird das Dekor 1 zusammengepresst und mit Kunststoff imprägniert, wodurch die vorstehend angedeutete Dochtwirkung vermieden wird. In dem dargestellten Beispiel wird das Dekor von zwei Schichten Textilien gebildet, zwischen denen eine Schicht Schaumstoff 1a angeordnet ist.
Die Fig. 6 stellt eine Randbildung mit 180º dar, wobei der Kunststoff 13 während des Einspritzens in den dreieckigen Hohlraum 10a durch das Dekor 1 hindurch eindringt. Diese Verbindung des in sich geschlossenen Dekors des Kunststoffteiles durch die Nase 13 vermeidet die Dochtwirkung. Der Überstand von Dekor 1 wird wie vorstehend erklärt (Fig. 2) beim Öffnen der Spritzform durch die scharfen Anschläge 1, 12 abgeschnitten.
Die Fig. 10 stellt eine andere Art von Arbeitsweise dar, bei der wie in Fig. 7 das Dekor örtlich eingefügt wird. Bei dieser Ausführungsform finden sich wie in den vorhergehenden Figuren wieder das Formoberteil 5, das Formunterteil 3, in dessen Innerem ein Werkstück 4 beweglich zum Verschieben befestigt ist, in dem der Hohlraum für das Aufspritzen gebildet wird. Bei dieser Ausführungsform wird das Dekor 1 auf beliebige Abmessungen vorher beschnitten und in der Form angeordnet, wie es auf dem linken Teil der Fig. 10 dargestellt ist, die den ersten Schritt der Fertigstellung eines Werkstückes darstellt. Das Dekor 1 wird in der Spritzform durch einen Bezugsstift 17 zentriert. Nach dem Einfügen des Dekors zwischen das Formoberteil 5 und den beweglichen Teil 4 des Formunterteiles 3 wird die Spritzform geschlossen, und das Teil 4 wird durch hydraulische Mittel (nicht dargestellt) gegen das Formoberteil 5 gedrückt, indem es das Dekor so gegen das Formoberteil 5 einklemmt, wie es auf dem linken Teil der Figur erscheint. So ergibt sich ein dichter Abschluss mit dem äußeren Abschluss oder der äußeren Zentrierung.
Nach dem Schließen der Spritzform besteht Schritt I aus dem Einspritzen eines äußeren Teiles 30 unter Niederdruck und in der Reihenfolge, wie es in der vorerwähnten Patentschrift beschrieben ist. Dieses Einspritzen wird vom Formoberteil 5 her über das Dekor und zum Äußeren des beweglichen Teiles 4 hin bewerkstelligt. Der überstehende Teil des Dekors wird so in den unteren Teil des thermoplastischen Teiles 30 eingeschlossen.
Im Verlaufe des Schrittes II der Verfahrensweise (auf der rechten Seite der Fig. 10 dargestellt) kommt das Teil 4 wieder nach oben in das Innere des Formunterteiles 3, wodurch ein Raum von vorgegebener Dicke freigegeben wird. Nun wird ein zweites Einspritzen unter das Dekor bewirkt, wobei dieses zweite Einspritzen das Dekor gegen den in Teil 4 gebildeten Hohlraum abdrückt. Das im Verlaufe dieses zweiten Einspritzens eingespritzte Kunststoffmaterial kann von gleicher Art wie das Material sein, das bei dem ersten Einspritzen in die Spritzform eingebracht worden ist. Aber es kann auch unterschiedlich sein, vorausgesetzt, dass es chemisch mit dem ersten Material verträglich ist. Im Verlaufe der Schritte I und II durchdringt das thermoplastische Material durch die Kapillarwirkung das Dekor, und das Einbetten der Teile 10 und 30 wird durch chemische Verbindung zwischen den beiden Kunststoffteilen erreicht.
Die Dekore können so aufgebaut sein, wie sie vorstehend gezeigt wurden und wie es in der vorstehenden Patentschrift zitiert ist, und zwar aus Textilien, die mit synthetischem Schaumstoff überzogen sind oder nicht, aus Bezugsstoff oder aus Leder oder jedem anderen Dekor. Es ist gleichermaßen möglich, mit dem Verfahren nach der Erfindung eine Polsterung zu imitieren.

Claims

1. Verfahren zum begrenzten Einfügen eines Dekors in einem starren thermoplastischen Substrat (10) durch Niederdruck-Aufspritzformen des in eine Form mit einem Formunterteil (3) und einem Formoberteil(5) eingebrachten textilen Dekors, wobei das textile Dekor am Formunterteil (3) der Form anliegt und durch den Einspritzdruck an dieses angepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Formunterteil (3) Füllstücke (8, 9) mit jeweils einer vorspringenden scharfen Kante (11) aufweist und das Formunterteil (3) mit einem Füllstück (9) einen Hohlraum (10a) ausbildet, über den das Dekor gespannt ist, wobei die Spritzmasse (10) während des Einspritzens durch das Dekor (1) hindurch zum Einbetten des Dekors in die Spritzmasse in den Hohlraum (10a) eindringt und das Dekor (1) beim Auseinanderfahren des Formunterteils (3) und des Formoberteils (5) an der vom Hohlraum (10a) nach außen umgelegten Kante abgeschnitten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formoberteil (5) mindestens einen zweiten, unterhalb des durch das Formoberteil (3) und das Füllstück (9) gebildeten Hohlraums (10a) befindlichen Hohlraum (12a) aufweist, wobei die beiden Hohlräume bei geschlossener Form durch die scharfe Kante (11) des Füllstücks (9) und eine zweite, oberhalb der scharfen Kante (11) des Füllstücks (9) befindliche scharfe Kante (12) begrenzt sind und die Kanten (11, 12) den überschüssigen Teil des Dekors beim Öffnen der Form durch Auseinanderfahren des Formunterteils (3) und des Formoberteils (5) im Bereich der Außenkante des Hohlraums (10a) abtrennen.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen zweiten Aufspritzformungsschritt in einer zweiten Form umfaßt, wobei sich die beim zweiten Schritt eingespritzte Masse (20, 20a) mit dem ersten Teil (10) an einem seiner Ränder (16) chemisch verbindet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Teil ohne Öffnen der Form in zwei Schritten hergestellt wird, wobei

- im ersten Schritt der Umfangsbereich (30) unterhalb des Dekors (1) mit Einbeziehung seiner Ränder unter Durchtritt der Masse durch das Dekor hindurch gespritzt wird und

- im zweiten Schritt der Hohlraum (4) des Formunterteils (3) und das Dekor (1) in einen Abstand zum Formoberteil (5) gebracht werden und ein erneuter Einspritzvorgang durchgeführt wird, wobei sich die beiden eingespritzten Teile durch chemische Verbindung miteinander verbinden und dadurch Dichtigkeit hergestellt wird, ohne Dochtwirkung und ohne Feuchtigkeitsdurchgang.