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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf aufblasbare Dichtungen und
insbesondere, allerdings nicht ausschließlich, auf aufblasbare Dichtungen
auf dem Gebiet der Herstellung von inneren Verkleidungen für Kraftfahrzeuge.
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Bestimmte
Bauarten von inneren Verkleidungen oder Verkleidungsteilen für Kraftfahrzeuge
bestehen aus einem Substrat, das bspw. aus mit Glasfasern verstärktem Urethan,
einer Faserplatte oder ähnlichem
besteht, einer Schaumschicht und dann aus einer Haut bspw. aus PVC.
Um derartige Verkleidungen herzustellen, wird die Haut in einen
Hohlraum eingelegt, der in dem unteren Teil eines Werkzeugs ausgebildet
ist. Bei einem Verfahren, das als „Gießen in die offene Form" bekannt ist, wird
dann flüssiger
Schaum auf die Haut gegossen, und das Substrat, das durch das obere
Teil des Werkzeugs gehalten ist, wird bis in einen vorbestimmten
Abstand von der Haut nach unten gebracht. Eine exotherme chemische
Reaktion veranlaßt,
daß sich
der Schaum ausdehnt und das Volumen zwischen dem Substrat und der
Haut ausfüllt.
Alternativ könnte
der Schaum zwischen die Haut und das Substrat eingespritzt werden,
nachdem das Werkzeug geschlossen worden ist.
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Eine
Dichtung ist zwischen den oberen und unteren Teilen des Werkzeugs
erforderlich, um zu verhindern, daß der Schaum aus dem Bereich
des Umfangs des Werkzeugs entweicht. Nachdem sich der Schaum ausgedehnt
hat, ist bei einer Technik vorgesehen, das obere Werkzeug anfänglich um
einen kleinen Betrag zu heben, um den Druck langsam abzulassen,
ohne das Werkzeug vollständig
zu öffnen.
Allerdings kann der Schaum dann eine weitere Expansion ausführen, wodurch
die Form der fertigen Verkleidung verzerrt wird. Es wird daher im
allgemeinen bevorzugt, eine aufblasbare Dichtung zu verwenden, da
aus dieser der Druck geringfügig
abgelassen werden kann, um zu ermöglichen, daß der aufgebaute Druck abgelassen
wird, ohne das Werkzeug öffnen
zu müssen.
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Auf
diese Weise ist bei einem bekannten Werkzeug zum Herstellen von
inneren Verkleidungsteilen für
Fahrzeuge eine aufblasbare Dichtung entlang des Umfangs an einem
der Werkzeugteile angeordnet, normalerweise des unteren Teils. Bei
mehrfachen Produktionsdurchläufen
ist es erforderlich, überschüssigen,
getrockneten Schaum, der durch einen vorangegangenen Arbeitszyklus
abgelagert worden ist, von dem Rand des Werkzeugteils in dem Bereich
in der Nähe
der Dichtung zu entfernen. Dies wird mit scharfen Werkzeugen ausgeführt, bspw.
mit Messern und Schabern. Während
dies durchgeführt wird,
kann die Person, die das Werkzeug abschabt, unbeabsichtigt die Dichtung
einschneiden oder einstechen, wodurch diese zu einer Leckage veranlaßt wird,
wenn sie aufgeblasen wird. Dies kann nicht nur zu einer beträchtlichen
Verzögerung
führen,
während die
Dichtung ausgetauscht wird, sondern es kann auch sein, daß die Undichtigkeit
erst bemerkt wird, nachdem der Schaum eingegossen worden ist und die
Werkzeugteile zusammengebracht worden sind, wodurch möglicherweise
Fehler in der Verkleidung die Folge sind, welche dann weggeworfen
werden muß.
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In
einem Versuch, dieses Problem zu lösen, ist es möglich, eine
Dichtung zu verwenden, die durch Fasern verstärkt ist, die entlang der Länge der Dichtung
verlaufen. Während
dies das Problem zum Teil löst,
liegt hierin der Nachteil, daß die
Flexibilität der
Dichtung vermindert wird, wodurch ihre Brauchbarkeit für Anwendungen
bei der Herstellung von inneren Verkleidungsteilen für Fahrzeuge
eingeschränkt
wird, bei denen es häufig
nötig ist,
relativ enge Biegungen im Verlauf der Dichtung vorzusehen.
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Die
GB 1 401 438 zeigt, daß es
bekannt ist, eine aufblasbare Dichtung bereitzustellen, die einen hohlen
Abschnitt mit Wänden
aufweist, die im aufgeblasenen Zustand eine fluiddichte Abdichtung über den
Spalt zwischen einem Paar Oberflächen
bildet.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Werkzeug bereitgestellt,
das gegenüberliegende
Teile aufweist, die relativ zueinander bewegbar sind, wobei sich
ein aufblasbares Dichtungssystem dazwischen befindet, wobei das
aufblasbare Dichtungssystem einen sich in Längsrichtung erstreckenden Dichtungshohlraum
aufweist und eine Dichtung, die sich in Längsrichtung entlang des Dichtungshohlraums
erstreckt, wobei die Dichtung einen aufblasbaren Abschnitt und einen
Anlageabschnitt zum abdichtenden Anliegen gegen eine gegenüberliegende
Fläche
aufweist, wobei der aufblasbare Abschnitt in den Dichtungshohlraum
verbleibt, wenn die Dichtung nicht aufgeblasen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die
Dichtung weiterhin ein nach innen vorstehendes Teil aufweist, das
von einer Wand des aufblasbaren Abschnitts in radialer Richtung nach
innen in die Dichtung vorsteht, wobei die Wand im wesentlichen dem
Anlageabschnitt gegenüberliegt
und mit dem Anlageabschnitt durch das nach innen vorstehende Teil
nicht verbunden ist, um den Anlageabschnitt der Dichtung daran zu hindern,
vollständig
in den Dichtungshohlraum einzutreten, wenn die Dichtung nicht aufgeblasen
ist.
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Bei
einer solchen Anordnung ist dann, wenn die Dichtung nicht aufgeblasen
ist, der aufblasbare Abschnitt der Dichtung vor einer Beschädigung geschützt, bspw.
durch Schabewerkzeuge, dadurch daß dieser in dem Dichtungshohlraum
verbleibt.
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Der
Anlageabschnitt kann so ausgebildet sein, daß er in der radialen Richtung
relativ dick ist, verglichen mit dem aufblasbaren Abschnitt, und
auch stabil, so daß auch
wenn der Anlageabschnitt aus dem Dichtungshohlraum vorsteht, wenn
die Dichtung nicht aufgeblasen ist, eine Beschädigung, die durch Schabe- oder
Reinigungswerkzeuge hervorgerufen wird, nicht dazu führt, daß der aufblasbare
Abschnitt eine Undichtigkeit aufweist. Die Anordnung ist so, daß lediglich
der Anlageabschnitt nach außen
freiliegt, wenn die Dichtung nicht aufgeblasen ist.
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Da
der aufblasbare Abschnitt der Dichtung durch den Dichtungshohlraum
geschützt
ist, kann die Dichtung relativ verformbar ausgebildet sein, so daß sie gebogenen
Abschnitten des Dichtungshohlraums leicht folgen kann, sogar relativ
scharf gekrümmten Bereichen,
wenn dies erforderlich ist. Es ist daher nicht notwendig, die Dichtung
speziell zu formen, damit sie an die gebogenen Abschnitte eines
bestimmten Hohlraums angepaßt
ist. Derartige gebogene Abschnitte können gebogen sein, in der seitlichen
Richtung, in Richtung nach oben (so daß sie „konvex" sind) oder in Richtung nach unten (so
daß sie „konkav" sind). Es sei darauf
verwiesen, daß Bezugnahmen
auf „oben" oder „unten" in dieser Beschreibung für Erläuterungszwecke
und auf der Basis verwendet werden, daß der Dichtungshohlraum eine
Unterseite und eine Oberseite aufweist, allerdings nicht dahingehend
verstanden werden sollten, daß sie
die Orientierung beschränken,
in der das aufblasbare Dichtungssystem verwendet werden kann. Daher
kann die Oberseite des Dichtungshohlraums nach oben, nach unten
zur Seite usw. weisen.
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Die
Dichtung ist in bevorzugter Weise nicht durch ein zweites Material
verstärkt.
Daher kann die Dichtung relativ stark verformbar und leicht und
kostengünstig
herzustellen sein, im Vergleich zu bspw. faserverstärktem Gummi.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, daß die
aufblasbare Dichtung ein Extrusionsteil ist. Dies ermöglicht wiederum,
daß die
Dichtung leicht und kostengünstig herzustellen
ist.
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Der
Dichtungshohlraum kann aus Teilen bestehen, die geöffnet werden
können,
um das Einsetzen der Dichtung zu ermöglichen, aber bevorzugt weist
der Dichtungshohlraum eine feststehende Form auf. Bspw. kann der
Dichtungshohlraum in einem Grundkörper aus geformtem Material
festgelegt sein, bspw. geformtes Harz.
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Obwohl
die Dichtung in axialer Richtung entlang des Dichtungshohlraums
einsetzbar sein kann, ist die Anordnung bevorzugt so, daß die Dichtung durch
die Oberseite des Dichtungshohlraums in diesen einsetzbar ist. Dies
erleichtert das Einsetzen der Dichtung erheblich und ist in solchen
Situationen von Vorteil, in denen die Dichtung von Zeit zu Zeit
auszutauschen ist. Um zu ermöglichen,
daß ein
solcher Einsetzvorgang ausgeführt
werden kann, weist der Anlageabschnitt vorzugsweise eine Breite
auf, die geringer bzw. schmaler ist als die des Dichtungshohlraums.
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Es
ist bevorzugt, daß der
aufblasbare Abschnitt der Dichtung in dem Dichtungshohlraum verbleibt,
wenn die Dichtung aufgeblasen wird. Dies bietet einen weiteren Schutz
für den
aufblasbaren Abschnit. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Dichtungshohlraum
einen Hauptabschnitt auf, in dem der aufblasbare Abschnitt der Dichtung
angeordnet ist, und weist an seiner Oberseite einen sich in Längsrichtung
erstreckenden Schlitz auf, der eine Breite aufweist, die kleiner
ist als die des Hauptabschnitts und durch den der Anlageabschnitt
vorsteht, wenn die Dichtung aufgeblasen wird bzw. ist.
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In
unvermeidbarer Weise werden manchmal kleine Undichtigkeiten für Luft bei
der aufblasbaren Dichtung auftreten, die dazu führen, daß sie an Wirksamkeit verliert.
Wenn die Undichtigkeiten nicht zu schwerwiegend sind, ist es möglich, den
Druck, mit dem die Dichtung aufgeblasen wird, zu vergrößern, um
einen Ausgleich zu schaffen. Wenn der aufblasbare Abschnitt der
Dichtung durch den Dichtungshohlraum umschlossen wird, wenn die
Dichtung aufgeblasen ist, kann die Dichtung höheren Drücken widerstehen, da ihr Widerstandsvermögen gegenüber hohem
Druck nicht auf die Oberflächenfestigkeit
des Materials beschränkt
ist, aus dem die aufblasbare Dichtung hergestellt ist.
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Der
aufblasbare Abschnitt und der Anlageabschnitt der Dichtung können getrennt
voneinander hergestellt werden. In bevorzugter Weise werden sie allerdings
als ein einheitliches Teil miteinander ausgebildet. Dies ermöglicht wiederum,
daß die
Dichtung leicht und kostengünstig
hergestellt werden kann, bspw. als ein Extrusionsteil. Zusätzlich muß dann,
wenn es notwendig ist, die Dichtung zu ersetzen, nur ein Teil entlang
des Dichtungshohlraums eingesetzt werden. Daher ist eine einteilige
Dichtung leichter zu verwenden als eine zweiteilige Dichtung.
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Das
vorstehende Teil ist von besonderem Wert, wenn der Dichtungshohlraum
einen konkaven gekrümmten
Abschnitt aufweist, d. h. wenn der Verlauf der Dichtung so ist,
daß die
Dichtung gebogen werden muß,
während
ihr Anlageabschnitt sich auf der Innenseite der Krümmung befindet.
In vielen Fällen
kann ein gewisses Maß an
Konkavität
ohne irgendwelche Probleme aufgenommen werden, aber in manchen Fällen kann
eine Tendenz des Anlageabschnitts vorhanden sein, sich in dem Dichtungshohlraum
zu verklemmen, wenn die Luft aus der Dichtung abgelassen wird, so
daß sie
nicht wieder herauskommt, um eine Dichtungswirkung aufzubringen, wenn
die Dichtung aufgeblasen wird. Daher ist das nach innen vorstehende
Teil vorgesehen, um dieses Problem zu lösen. Es kann auch gewährleisten,
daß der
Anlageabschnitt an der Oberseite des Dichtungshohlraums verbleibt,
wenn die Dichtung abgelassen wird, so daß der aufblasbare Abschnitt
nicht nach außen
hin freiliegt und auf diese Weise zusätzlich geschützt ist.
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Ein
oder mehrere nach innen vorstehende Teile können vorgesehen werden. Beispielsweise kann
eine in seitlicher bzw. Querrichtung nach innen vorstehende Anordnung
erfolgen. Das genannte Teil steht in radialer Richtung nach innen
von einer Wand des aufblasbaren Abschnitts vor, die sich im wesentlichen
gegenüber
dem Anlageabschnitt befindet.
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Obwohl
die Dichtung durch eine geeignete Flüssigkeit aufgeblasen werden
könnte,
wird vorzugsweise ein Gas verwendet, um die Dichtung aufzublasen,
und in höchst
bevorzugter Weise wird Druckluft verwendet.
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Die
Dichtung kann nach individuellen Vorgaben hergestellt werden, bspw.
abgeformt werden, für einen
speziellen Dichtungshohlraum, wobei dessen spezifische Krümmungen)
entlang seiner Länge
berücksichtigt
wird. Allerdings ist dies relativ teuer, insbesondere dann, wenn
die Dichtung von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden muß. Es ist
daher von Vorteil, einen langen Längenabschnitt der Dichtung
bereitzustellen, der bspw. auf einer Rolle gelagert werden kann,
und dann einen geeigneten Längenabschnitt der
Dichtung für
den Dichtungshohlraum zu schneiden. Vorzugsweise hat daher die Dichtung,
die sich entlang des Dichtungshohlraums erstreckt, geschnittene
Enden, und das aufblasbare Dichtungssystem weist ferner einen Verbinder
oder Anschluß auf,
um die Dichtung mit einer Quelle von unter Druck stehendem Flu id
an einem Ende der Dichtung in Verbindung zu bringen, während das
andere Ende der Dichtung geschlossen wird, um einen Austritt des
Fluids aus diesem zu vermeiden.
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Mit
einem solchen System können
neue Längenabschnitte
der Dichtung in einfacher Weise von einem Vorrat abgeschnitten werden
und je nach Notwendigkeit eingebaut werden. Dies ist nicht die Praxis
mit bekannten aufblasbaren Dichtungssystemen, die normalerweise
einen einteilig geformten oder eingeformten Anschluß zur Versorgung
mit unter Druck stehendem Fluid aufweisen, entweder in einer radialen
Wand oder in einer axialen Stirnwand, und einen oder mehrere einteilig
geformte Endabschnitte, um das Entweichen von Fluid zu verhindern.
Solche bekannten Dichtungen sind daher effektiv darauf beschränkt, mit
einem speziellen Dichtungshohlraum verwendet zu werden.
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Eine
Anzahl von wegwerfbaren bzw. Einweg-Anschlüssen kann vorgesehen sein,
so daß ein neuer
Anschluß jedes
Mal dann verwendet wird, wenn ein neuer Längenabschnitt der Dichtung
zur Verwendung in dem System abgeschnitten wird. In bevorzugter
Weise ist der Anschluß allerdings
abnehmbar, so daß er
zur erneuten Verwendung mit einem anderen Längenabschnitt der Dichtung
zur Verfügung
steht.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird der Anschluß im
wesentlichen in axialer Richtung der Dichtung angebracht, wobei
er bspw. einen einsteckbaren Abschnitt aufweist, der in axialer
Richtung in das offene Ende des aufblasbaren Abschnitts paßt. Ein
Klemmelement ist vorzugsweise um die Außenseite der Dichtung herum
vorgesehen, um diese gegen den Einsteckabschnitt in abdichtender
Weise zu halten.
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Das
andere Ende der Dichtung, das von dem Verbinder entfernt liegt,
kann bspw. durch ein einfaches Klemmelement oder ännliches
geschlossen werden, das die Wände
der Dichtung zusammendrückt.
Allerdings wird in bevorzugter Weise das andere Ende durch einen
Einsteckabschnitt geschlossen, der in den aufblasbaren Abschnitt
paßt, ähnlich wie
der Anschluß.
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Die
Dichtung kann auf ihre Länge
geschnitten werden, entweder bevor oder nachdem sie entlang des
Dichtungshohlraums angeordnet worden ist. Sie kann durch axiales
Einfügen
darin angeordnet werden, aber in bevorzugter Weise wird sie in dem genannten
Dichtungshohlraum durch einen Schlitz in dessen Oberseite eingesetzt.
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Es
sei darauf verwiesen, daß die
vorstehend beschriebene Anordnung, bei der Längenabschnitte der Dichtung
von einem Vorrat davon abgeschnitten werden, gut geeignet ist, um
die Dichtung durch Extrusion herzustellen. Im Stadium der Herstellung
der Dichtung müssen
keine speziellen Anschlüsse
oder Formteile vorgesehen werden. Es können erhebliche Kosteneinsparungen
gegenüber
auf spezielle Bestellung hergestellten Dichtungen erzielt werden,
da lange Abschnitte durch den Hersteller der Dichtung hergestellt
werden können,
während
der Endverbraucher, bspw. der Werkzeugingenieur, einfach einen Längenabschnitt
an Dichtung „aus
dem Regal nehmen" kann,
um ihn in einer beliebigen Größe oder Form
bspw. eines Werkzeugs zu verwenden.
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Ein
Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet erkennt auch, daß sich die
Erfindung außerdem
auf ein Verfahren zum Herstellen eines Erzeugnisses bezieht, bei
dem ein aufblasbares Dichtungssystem in einem Werkzeug verwendet
wird, welches gegenüberliegende
Teile aufweist, die relativ zueinander bewegbar sein sollen, während sich
die aufblasbare Dichtung dazwischen befindet, wobei das Erzeugnis zwischen
den einander gegenüberstehenden
Werkzeugteilen angeordnet ist und wobei das aufblasbare Dichtungssystem
so ausgebildet wird wie vorstehend beschrieben.
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Wie
vorstehend ausgeführt,
kann der Dichtungshohlraum in einem Grundkörper aus geformtem Material
ausgebildet sein.
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Ein
Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet würde ein Verfahren zum Herstellen
eines aufblasbaren Dichtungssystems in einem Werkzeug mit gegenüberliegenden
Teilen, die relativ zueinander bewegbar sein sollen, während sich
die aufblasbare Dichtung dazwischen befindet, verwenden, wobei das Verfahren
die Schritte umfaßt:
Anordnen
eines Kernelements entlang eines Verlaufs auf einem der Werkzeugteile,
das abzudichten ist;
Formen eines Materials um das Kernelement
herum;
Entfernen des Kernelements, so daß ein Dichtungshohlraum verbleibt;
und
Anordnen entlang des Dichtungshohlraums einer aufblasbaren
Dichtung, die einen Anlageabschnitt und einen aufblasbaren Abschnitt
aufweist, so daß dann,
wenn die Dichtung nicht aufgeblasen ist, der aufblasbare Abschnitt
in dem Dichtungshohlraum verbleibt.
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Bestimmte
bevorzugte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Wege eines Beispiels
beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen
wird, in denen
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1 eine Querschnittsansicht
einer aufblasbaren Dichtung in einem Dichtungshohlraum zeigt;
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2 und 3 Querschnittsansichten in Längsrichtung
bzw. Querrichtung sind, die zeigen, wie sich eine Dichtung in einem
Dichtungshohlraum festsetzen bzw. verklemmen kann;
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4 eine Querschnittsansicht
einer anderen Ausführungsform
der aufblasbaren Dichtung zeigt, die eine Lasche aufweist;
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5 eine teilweise Querschnittsansicht
des unteren Teils eines Werkzeugs zeigt, in dem ein Dichtungshohlraum
ausgebildet ist;
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6 eine Draufsicht auf das
untere Teil eines Werkzeugs zeigt, wenn dieses leer ist;
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7 eine Vorderansicht einer
Abschlußanordnung
für die
aufblasbare Dichtung zeigt; und
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8 eine teilweise Querschnittsansicht
eines Werkzeugs zum Herstellen einer inneren Verkleidung für ein Fahrzeug
zeigt, bevor es zusammengedrückt
wird.
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Unter
Bezugnahme auf 1 ist
eine aufblasbare Dichtung 2 in einen Dichtungshohlraum 4 in einer
Form 6 eingesetzt, die das untere Teil eines Werkzeugs
bildet, das dazu verwendet wird, um innere Verkleidungen bzw. Verkleidungsteile
für Fahrzeuge
herzustellen. Die Dichtung ist vorzugsweise aus extrudiertem Gummi
hergestellt. Der größere Teil
des Umfangs der Dichtung dient als ein aufblasbarer Abschnitt 8 und
ist aus relativ dünnem
Gummi ausgebildet, d. h. dünn
genug, um flexibel zu sein und um der Dichtung zu ermöglichen,
sich aufzuweiten, wenn sie aufgeblasen wird. Insbesondere sind zwei
Absätze 10 ausgebildet,
um zu ermöglichen,
daß der
obere Teil der Dichtung nach unten durchhängt, wenn sich die Dichtung
in ihrem nicht aufgeblasenen oder abgelassenen Zustand befindet.
Einteilig auf dem oberen Teil der Dichtung ausgebildet ist ein im
wesentlichen rechteckiger, fester Anlageabschnitt 12. Der
Anlageabschnitt kann sich zwangsläufig nur in vertikaler Richtung
innerhalb eines vertikalen Schlitzes 14 verschieben, der
mit dem Hohlraum 4 in Verbindung steht. Wie aus 1 ersichtlich ist, liegt
in dieser Ausführungsform
das Oberteil 16 des Anlageabschnitts unterhalb der Ebene
der Werkzeugoberfläche 18 im
nicht aufgeblasenen Zustand, mit dem Vorteil, daß ein Kratz- oder Schabewerkzeug,
das über die
Werkzeugoberfläche
geführt
wird, nicht mit der Oberseite 16 in Kontakt kommt. Allerdings
könnte
die Oberseite 16 alternativ bündig mit oder oberhalb der Ebene
der Werkzeugoberfläche 18 liegen,
da die relativ dicken Abmessungen des Anlageabschnitts 12 diesen
in die Lage versetzen, einem bestimmten Maß an Schädigung durch ein Schabeelement
zu widerstehen, ohne daß seine
Dichtungsfunktion wesentlich darunter leidet. Am Sockel der Dichtung
ist ein Positionierungsansatz 20 vorgesehen, der optional an
der Dichtung vorhanden sein kann, um in eine entsprechende Vertiefung 22 in
dem Dichtungshohlraum 4 eingesetzt zu werden.
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Wenn
Druckluft in die Dichtung eingeleitet wird, wird der aufblasbare
Abschnitt 8 nach außen gegen
die Wände
des Hohlraums gedrückt.
Wenn der obere Teil der Dichtung im Bereich der Absätze 10 nach
unten durchhängt,
drückt
der Druck innerhalb der Dichtung den Rest des aufblasbaren Abschnitts 8 nach
oben in Kontakt mit den Wänden
des Hohlraums 4, so daß der
Anlageabschnitt 12 nach oben gedrückt wird und in dem Schlitz 14 nach
oben gleitet, so daß die
Oberseite 16 dieses Abschnitts entweder über die
Werkzeugoberfläche 10 vorsteht oder
noch weiter darüber
vorsteht. Das Ausmaß der vertikalen
Bewegung ist so ausgelegt, daß die
Oberseite 16 des Anlageabschnitts 12 abdichtend
gegen eine gegenüberliegende
Oberfläche
anliegt, die aus Klarheitsgründen
nicht dargestellt ist, wenn die Dichtung 2 aufgeblasen
wird. Die Abdichtung, die zwischen der Dichtungsoberfläche 16 und
der gegenüberliegenden
Oberfläche
erzielt wird, verhindert, daß Schaum
aus dem Werkzeug entweicht. Um den Druck in dem Werkzeug abzulassen,
kann die Abdichtung einfach dadurch aufgebrochen werden, daß der Druck
innerhalb der aufblasbaren Dichtung abgelassen wird. Dies ermöglicht,
daß der
Anlageabschnitt 12 von der gegenüberliegenden Dichtung aufgrund
seines Eigengewichts, aufgrund der Elastizität der Dichtung in Richtung
auf ihre ursprüngliche
Form oder aufgrund des Drucks von Gasen, die sich in dem Werkzeug
während
des Vorgangs des Füllens
mit Schaum bilden, abfällt.
Es ist allerdings nicht notwendig, die Werkzeugoberfläche 18 und
die gegenüberliegende
Fläche
voneinander wegzubewegen, wodurch verhindert wird, daß Unregelmäßigkeiten
in dem Schaum aufgrund einer weiteren Expansion des Schaums auftreten.
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Zwischen
Schaumfüllungsvorgängen muß überschüssiger Schaum,
der sich auf der Werkzeugoberfläche 18 abgelagert
hat, entfernt werden. Dies wird mit einem scharfen Werkzeug durchgeführt, bspw.
einem Messer oder ähnlichem.
Ein Kratzen über
die Werkzeugoberfläche 18 kann
den aufblasbaren Abschnitt nicht beschädigen, da dieser in dem Dichtungshohlraum 4 verbleibt.
Selbst dann, wenn der Anwender des Messers die Klinge unbeabsichtigt
in den Dichtungshohlraum einführt,
ist der aufblasbare Abschnitt geschützt, da der einzige freiliegende
Teil der feste Anlageabschnitt 12 ist. Der dünnwandige
aufblasbare Abschnitt 8, der durch ein solches Abrutschen
durchstochen bzw. durchschnitten werden könnte, ist nicht zugänglich.
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Bei
einer Anwendung in der Herstellung von inneren Verkleidungen für Fahrzeuge
besteht häufig die
Notwendigkeit, daß der
Dichtungshohlraum 4 einem longitudinalen Verlauf folgt,
der sowohl in der vertikalen als auch in der horizontalen Richtung
gekrümmt
sein kann. Wie man aus 2 entnehmen kann,
können
bestimmte Kombinationen von vertikalen Krümmungen den Anlageabschnitt 12 der
Dichtung dazu veranlassen, daß dieser
die Neigung hat, sich so weit von der Oberseite 5 des Schlitzes 14 nach
unten zu bewegen, daß er
an dem Punkt 13, wo der Schlitz 14 in den Hauptkörper bzw.
Hauptteil des Hohlraums 4 übergeht, verklemmt wird. Um
zu vermeiden, daß dies
eintritt, kann die aufblasbare Dichtung mit einem nach innen vorstehenden
Teil in Form einer Lasche 30 versehen werden, wie sich
aus der Ausführungsform
nach 4 ergibt. Wenn
die Dichtung eingesetzt wird, verhindert die Lasche 30,
daß der
untere Rand 32 des Anlageabschnitts 12 zu weit nach
innen in die Dichtung gezogen wird, so daß auf diese Weise der Anlageabschnitt 12 innerhalb
des Eintrittsdurchgangs 14 verbleibt. Die Lasche 30 hat keinen
nennenswerten Einfluß auf
die Wirkungsweise der Dichtung, wenn diese aufgeblasen ist.
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Die
Herstellung der Dichtung 4 in dem unteren Teil des Fahrzeugs
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Zunächst
wird die grundlegende Form des Werkzeugs hergestellt. Dann wird
ein Kernelement 61 entlang des Verlaufs verlegt, der abzudichten
ist. Wenn die Dichtung Abschlußanordnungen
an jedem Ende aufweisen soll, kann sie selbstverständlich nicht
eine geschlossene Schleife bilden, und in diesem Fall wird eine
feste Überbrückungsdichtung 62,
wie in 6 gezeigt, vorgesehen,
um die beiden Enden zu verbinden. Tatsächlich braucht der Verlauf,
der durch die aufblasbare Dichtung abzudichten ist, der gesamten
Kontur des Werkzeugs nicht im wesentlichen zu folgen, sondern kann
statt dessen in Form von einer oder mehreren kurzen Abschnitten
gebildet sein, die durch feste Dichtungen verbunden sind. In diesem
Fall wird ein Längenabschnitt
eines Kernelements entlang jedes einzelnen Verlaufsabschnitts angeordnet,
dort wo es gewünscht
ist, eine aufblasbare Dichtung zu haben. Anschließend wird
Harz über
das Kernelement gegossen und dessen Aushärtung ermöglicht. Das Kernelement wird
aus dem Werkzeug in Längsrichtung
von einem Ende her herausgezogen, so daß ein Dichtungshohlraum 4 verbleibt.
Die genaue Länge und
der genaue Verlauf des Dichtungshohlraums ist nicht wesentlich,
da er nicht zu einer speziellen vorab hergestellten Dichtung passen
muß. Statt
dessen wird die Dichtung auf die richtige Länge zugeschnitten, nachdem
der Hohlraum gegossen worden ist.
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Das
untere Werkzeugteil 60 weist dann ein äußeres Erscheinungsbild auf,
wie es in 6 dargestellt
ist. Der Dichtungshohlraum 4 erstreckt sich in diesem Beispiel
im wesentlichen entlang des gesamten Wegs um das untere Werkzeugteil 60 herum,
mit Ausnahme eines kurzen Längenabschnitts
einer festen überbrückenden
Dichtung 62 in dem Bereich der Enden des Dichtungshohlraums,
wo die Anschlüsse an
eine Druckluftversorgung an der Dichtung angebracht werden müssen, nachdem
sie eingesetzt ist.
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Um
die Dichtung einzusetzen, wird ein langer Längenabschnitt der aufblasbaren
Dichtung 2 verwendet. Die Dichtung wird dann in den Dichtungshohlraum 4 eingesetzt.
Bei kurzen oder relativ geraden Verläufen, die abzudichten sind,
kann die Dichtung in Längsrichtung
entlang des Hohlraums von einem Ende her eingeschoben werden, obwohl
es bei komplizierteren Verläufen,
wie bei diesem Beispiel, einfacher ist, die Dichtung in den Hohlraum
von der Oberseite her einzusetzen, indem der aufblasbare Abschnitt 8 zusammengedrückt wird
und den Schlitz 14 in den Hohlraum 4 eingedrückt wird.
Sobald die Dichtung in den Hohlraum eingesetzt worden ist, kann
sie an beiden Enden auf die passende Länge zugeschnitten werden.
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An
beiden Enden ist eine Abschlußanordnung
vorgesehen, wie sie in 7 dargestellt
ist und im ganzen mit Bezugszeichen 40 bezeichnet ist.
Die Anordnung 40 weist einen zweiteiligen Klemmring 42 auf,
der um die Dichtung herum angelegt wird, und einen Gehäusekörper 44.
Der Gehäusekörper besteht aus
zwei Teilen 44a und 44b, die durch Bolzen 45 miteinander
verschraubt werden. Der untere Teil 44a wird an dem unteren
Werkzeugteil 60 befestigt. Ein Luftanschluß 46 aus
Messing wird in axialer Richtung in die Dichtung 2 eingesetzt,
so daß das
abgeschnittene Ende der Dichtung gegen die Unterseite eines nicht
dargestellten Kragens anstößt, der
an dem Ende des Anschlusses ausgebildet ist. Der Luftanschluß weist
ein kleines Luftzuführungsloch 48 auf, das
mit dem Inneren der Dichtung in Verbindung steht, und ist mit einem
Innengewinde versehen. An einem Ende des Längenabschnittes der Dichtung
ist das mit Gewinde versehene Ende eines Zuführungsrohrs für Druckluft
an dem mit Gewinde versehenen Loch 48 befestigt. An dem
anderen Ende wird eine nicht dargestellte Verschlußschraube
in das mit Gewinde versehene Loch 48 eingeschraubt, um
dieses Ende abzuschließen.
Die Dichtung 2 wird zwischen dem Luftanschluß 46 und
dem Kragen 42 festgeklemmt, indem die Arme des Kragens
zusammengedrückt
werden, dadurch, daß sie
in eine zulaufende Ausnehmung 48 in dem Gehäusekörper 44 gedrückt werden.
Dies wird erreicht, wenn der Gehäuseteil 44a auf
den Gehäuseteil 44b geschraubt
ist.
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Die
Abschlußanordnung
kann modifiziert werden, um Dichtungen 2 mit unterschiedlichen Querschnittsformen
aufzunehmen. Bspw. würde
in dem Fall der Dichtung, die in 4 dargestellt
ist, der Anschluß 46 eine
sich axial erstreckende Ausnehmung aufweisen, um die Lasche 30 aufzunehmen, und
die Luftzuführungsöffnung 48 wäre seitlich
versetzt, um nicht mit der Zunge 30 zusammenzutreffen.
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Als
nächstes
wird, wobei auf 8 verwiesen
sei, eine Haut 64 aus PVC oder ABS über das untere Teil des Werkzeugs 60 gelegt,
und ein Substrat, das bspw. aus einem Kunststoffspritzteil oder
aus einem Holzfaserformteil besteht, in das obere Teil des Werkzeugs 68 eingesetzt.
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Die
Haut wird dann mit Schaum 66 abgedeckt, dem ein chemischer
Beschleuniger zugesetzt wurde, und der dann damit beginnt, eine
chemische Reaktion zu durchlaufen und auszuhärten. Das Substrat, das von
dem oberen Werkzeugteil 68 getragen ist, wird bis zu einem
vorbestimmten Abstand von dem unteren Werkzeugteil 60 nach
unten gebracht. Wenn der Schaum 66 expandiert und aushärtet, drückt er Gase
wie etwa die Reaktionsprodukte und auch Luft aus dem Bereich zwischen
den Werkzeugteilen 60 heraus. Wenn der Schaum expandiert
ist, bis er nahezu die aufblasbare Dichtung erreicht hat, wird die
Dichtung aufgeblasen. Auf diese Weise wird der Schaum darin gehindert,
auszutreten, aber zur gleichen Zeit wird die Bildung von Gastaschen
verhindert, die die Qualität
des fertigen Verkleidungsteils beeinträchtigen könnten. Sobald der Schaum 60 bis zu
einem vorbestimmten Maß ausgehärtet ist,
wird die Dichtung 2 wieder abgelassen, um einen Gasaustritt
aus der Form zu ermöglichen.
Da sich die Werkzeugteile zu diesem Stadium noch nicht voneinander wegbewegt
haben, verbleibt das Verkleidungsteil abgestützt und eingespannt und weist
daher keine Tendenz auf, sich auszubauchen. Sobald der Schaum vollständig ausgehärtet ist
und jegliches Restgas entwichen ist, können die Werkzeugteile 60, 68 sicher wieder
voneinander wegbewegt werden. Diese Schritte können automatisiert werden,
bspw. durch eine geeignete Zeitsteuerung.
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Während ein
Verfahren zum Herstellen von inneren Verkleidungsteilen für Fahrzeuge
unter Verwendung einer Technik mit „offenem Gießen" beschrieben worden
ist, könnte
alternativ eine Spritzgußtechnik
verwendet werden, bei der das Werkzeug geschlossen ist, bevor Schaum
in dieses eingespritzt wird. Unter gewissen Umständen kann dieses Verfahren
bevorzugt sein, da es nicht so viele Dämpfe in die Arbeitsumgebung
freisetzt wie die Technik mit offenem Gießen.