EP1003632A1 - Kunststoff-formteil sowie verfahren und vorrichtung zu dessen herstellung - Google Patents

Kunststoff-formteil sowie verfahren und vorrichtung zu dessen herstellung

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Publication number
EP1003632A1
EP1003632A1 EP98941381A EP98941381A EP1003632A1 EP 1003632 A1 EP1003632 A1 EP 1003632A1 EP 98941381 A EP98941381 A EP 98941381A EP 98941381 A EP98941381 A EP 98941381A EP 1003632 A1 EP1003632 A1 EP 1003632A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mold cavity
field
plastic
laminated
press
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP98941381A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alfred Scharrenberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otto Deuschle Modell und Formenbau GmbH and Co KG
Original Assignee
Otto Deuschle Modell und Formenbau GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otto Deuschle Modell und Formenbau GmbH and Co KG filed Critical Otto Deuschle Modell und Formenbau GmbH and Co KG
Publication of EP1003632A1 publication Critical patent/EP1003632A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/18—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles
    • B29C43/183—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles the preformed layer being a lining, e.g. shaped in the mould before compression moulding, or a preformed shell adapted to the shape of the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1671—Making multilayered or multicoloured articles with an insert
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/78—Moulding material on one side only of the preformed part
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C2045/1486—Details, accessories and auxiliary operations
    • B29C2045/14901—Coating a sheet-like insert smaller than the dimensions of the adjacent mould wall
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3005—Body finishings
    • B29L2031/3041—Trim panels

Definitions

  • the invention relates to a molded plastic part which comprises a plastic carrier with a plurality of fields, at least one of these fields being laminated with a covering material and at least one other of these fields being sparkling clean, and to a method and a device for the production thereof.
  • a plastic molded part of the type mentioned is known from DE 44 08 446 AI.
  • a corresponding method and a corresponding device are also disclosed in this publication.
  • the plastic carrier is produced in one piece in a single operation.
  • the plastic carrier is uniformly introduced into the mold cavity with very low pressure and a very low flow rate.
  • the surface quality in the blank areas can not be optimal in unfavorable cases due to the low pressure.
  • air pockets or faulty formations can occur in these areas, which either have to be reworked or, since this is sometimes not possible, lead to rejects in the production of the plastic molded parts.
  • Another disadvantage of the known plastic molding is that due to the low pressure and the low flow velocities, in particular with large overall component dimensions, it is sometimes difficult to achieve an even distribution of the plastic carrier in the mold cavity. For the sparkling bright field is a relatively high quality and therefore expensive
  • Plastic material required which must also be used in the laminated areas due to the one-piece plastic molded part.
  • the object of the invention is therefore to create a molded plastic part of the type mentioned at the outset, which has a uniform, optimal quality in its injection-molded areas and in its areas laminated with a covering material.
  • the plastic carrier of the injection-molded field consists of a plastic injected under high pressure
  • the plastic carrier of the laminated field consists of a plastic introduced under relatively low pressure and at a low flow rate.
  • the high pressure with which the plastic carrier of the injection-molded field is injected achieves a very good surface quality on the visible side of the plastic carrier.
  • filigree surface patterns which are used, for example, in vehicles for matting the surfaces, can also be produced reliably and without the risk of air pockets.
  • recesses such as for loudspeakers in door panels of motor vehicles. testify, precisely producible, because of the high pressure and the possibly high flow rate of the injected plastic, even complicated geometrical shapes can be injected with high quality.
  • the relatively low pressure and the low allow
  • this molded plastic part comprises, according to claim 2, several fields laminated with possibly different covering materials, between each of which there is an injection-molded connection field.
  • This bare connection field can be made extremely narrow.
  • the bare connecting field holds the edge of the cover material securely, and a visually pleasing exterior is created, especially with different cover materials.
  • plastic molding according to the invention is characterized in that the plastic carrier of the injection-molded field is made of a high quality plastic and that of the laminated field is made of a less high quality plastic.
  • This further development makes it possible to achieve noticeable cost savings, since an expensive plastic material is only used for the bare injection molding fields, in which the plastic carrier remains visible on the visible side of the finished plastic molded part, whereas the laminated fields, which often have a large part of the Identify the plastic molded part and its plastic carrier on the visible side of the finished plastic molded is partially covered by the cover material, an inexpensive plastic material is used.
  • a particularly durable and high-quality design of a molded plastic part is disclosed in claim 4: Thereafter, the protruding edge of the covering material of the laminated field is extrusion-coated by the plastic carrier of the adjacent, blank area.
  • This bare injection-molded field can also be an injection-molded connection field to which a further field, which may be covered with different covering material, adjoins. This further development reliably prevents the covering material in the edge region of the laminated field from detaching from the plastic carrier during the service life of the molded plastic part.
  • edges of the covering material are determined so that the mold cavity of the laminated field is tightly separated from the other fields;
  • the plastic carrier of the laminated field is first and then the plastic Fabric carrier of the splash-free field made.
  • the mass cake is introduced into the mold cavity of the laminated field in a relatively flat manner over the base area of the die.
  • the method according to claim 8 is particularly cost-effective if the molding of the mass cake in the mold cavity of the laminated field is carried out by closing the molding tool clamped on a normal press.
  • the method can also include the work steps in the following order:
  • the mass cake is introduced into the mold cavity of the laminated field via a low-pressure nozzle, since this enables the mass cake to be introduced particularly quickly.
  • This nozzle is preferably a wide slot nozzle.
  • the molding of the mass cake in the mold cavity of the laminated field is carried out according to claim 11 via a press ram, the flow rates being kept low and the pressure on the mass cake being controlled very well.
  • the invention is based on claim 12
  • At least one frame slide which can be moved through into the mold cavity and with which the edge of the covering material can be fixed along at least part of the boundary of the laminated field; d) at least one nozzle through which the melt of the plastic carrier can be introduced;
  • the molding tool is integrated in a press with two parts which are movable relative to one another;
  • the first die is movable parallel to the press stroke and is supported by a spring element against one part of the press, the maximum spring travel of the spring element being smaller than the maximum press stroke;
  • the second die is connected to the other part of the press.
  • the particular advantage of such a device according to the invention is that the molding tool is installed in a normal press, so that the costs for producing such a device are significantly reduced.
  • all the steps of the method according to the invention can be carried out in this one device, which further reduces the manufacturing costs of the molded plastic part.
  • the spring element is a spring cushion, because this enables the high support forces to be absorbed particularly well, the spring force of the spring cushion being sufficiently constant over the entire spring travel.
  • the nozzle which introduces the melt into the mold cavity of the laminated field, is integrated in the press ram.
  • the press ram can take up a large area, so that the stroke of the press ram, which is necessary for pressing the mass cake, can be kept low.
  • the object of the invention is also to provide a device which is particularly suitable for carrying out the method according to one of claims 5 to 7.
  • the device according to the invention is based on a system with a molding tool, which comprises
  • the molding tool is integrated in a press with two parts which are movable relative to one another;
  • the first die is connected to one and the second die to the other part of the press;
  • a robot which applies the mass cake to the mold cavity of the laminated field almost without pressure and relatively flat over the base area.
  • An advantage of this device is that the molding tool itself can be of a very simple design and can therefore be manufactured inexpensively. In addition, installation in a conventional press is possible in a simple manner. Finally, the use of a robot to apply the mass cake enables it to be spread over a relatively large area, so that when the mass cake is pressed, it only has to travel short distances and low flow rates can thus be achieved.
  • the injection unit is over a deflection device is connected to the channel, which has an input to the injection unit and a plurality of switchable, vertically differently arranged channel-side outputs.
  • the mold can be installed in a vertical press or in a horizontal press.
  • Figure 1 a partial vertical section through a first embodiment of a mold for a plastic molded part in the open state
  • Figure 2 a partial vertical section through the mold of Figure 1 in a closed
  • Figure 3 a vertical section through a detail of the mold of Figure 1 after the first step
  • Figure 4 a partial vertical section through a second embodiment of a mold for a plastic molded part.
  • FIG. 1 a first exemplary embodiment of a molding tool is provided overall with the reference number 10.
  • the vertical press, in which the molding tool 10 is integrated, is not shown.
  • the structure of the upper region of the mold 10 is first explained:
  • the molding tool 10 comprises an upper connecting plate 12 to which an upper die part 14 is fastened.
  • the underside of the upper die part 14 has a shaped recess 16 which reproduces the shape of the molded plastic part to be produced.
  • the shape recess 16 is divided into three fields 18, 20, 22.
  • 14 vacuum channels 28 are provided in the upper part of the die, which are provided for the fastening of covering materials 24, 26 for the molded plastic part to be produced.
  • no vacuum channels are provided in the upper part 14 of the die. This field defines the bare surface of the molded plastic part to be produced. The same applies to the space between the fields 18 and 20, which forms a connecting field 30.
  • the lower area of the molding tool 10 is constructed as follows:
  • An intermediate plate 36 is fastened to a lower connecting plate 32 via carrier 34.
  • a lower die part 38 is attached to the intermediate plate 34.
  • the surface of the lower die part 38 runs essentially parallel to the underside of the upper die part 14 and is spaced from it in a defined manner in the region of the mold recess 16. The between the upper die part 14 and the lower die part 38 in the region of the mold recess
  • an inner Slider 40 is arranged, which simulates the inner contour of the outer edge of the field 18 of the molded plastic part to be produced.
  • the inner slide 40 is optionally slidably mounted with a horizontal movement component in order to be able to release an undercut on the finished plastic molding.
  • first frame slide 42 Below the left edge of the field 18 there is a first frame slide 42 and below the right edge of the field 20 a second frame slide 44 which are vertically displaceable by a common hydraulic unit 48 via a linkage 46 which is only partially visible in FIG.
  • the hydraulic unit 48 is supported vertically on the intermediate plate 36.
  • a needle valve nozzle 50 shown only schematically in FIG. 1, which is connected via a vertical channel 52 to a horizontal channel 54 which leads through the lower die part 38 and into a lateral end face 56 of the lower die part 38 flows.
  • a third frame slide 58 is arranged in the lower die part 38, which is connected to the hydraulic unit 48 of the first two frame slide 42, 44 via a linkage (not shown) and can thus be displaced vertically together with the latter.
  • the frame slides 42, 44, 58 protrude clearly above the top of the lower part of the die.
  • the lower die part 38 has a further needle valve 60, which is also connected to the horizontal channel 54.
  • a guide pin 62 firmly anchored in the lower die part 38 is slidably received in an insert 64 of a guide bore 66 in the upper die part 14.
  • the mold 10 like the plastic molded part to be produced in it, is a three-dimensional structure. As in the following figures, FIG. 1 does not show the third dimension, in which further nozzles, sliders or the like can be located, unless it is expressly stated.
  • the molding tool 10 is integrated in a vertical press (not shown), the upper connecting plate 12 being connected to the movable press part and the lower connecting plate 32 being connected to the stationary press part.
  • the press is opened, as shown in FIG. 1, so that the upper die part 14 and the lower die part 38 are spaced apart.
  • the covering materials 24, 26 are placed in the corresponding areas on the wall of the upper die part 14 and held there by applying a negative pressure through the vacuum channels 28.
  • the covering materials 24, 26 can, if necessary, in a preparation step, e.g. by deep drawing, be preformed.
  • the covering materials 24, 26 can be foils, textile materials, leather applications, etc.
  • the frame slides 42, 44 and 58 are in the extended state, i.e. in a vertical up position.
  • the mass cakes 68 of the art are made by a numerically controlled robot (not shown).
  • Fabric carrier applied to the top of the lower die part 38 in the areas of the laminated fields 18 and 20. The application takes place, for example, in serpentine-like strands in order to cover the mass cakes 68 during the later pressing process
  • the material of the plastic carrier is an inexpensive plastic material that may no longer be very thin.
  • the upper part 14 of the die is slowly moved downwards by the movable part of the vertical press. In this case, the upper part 14 of the die initially comes with the clearly above
  • Mass cake 68 completely filled. Through the guide pin 62 and the bore 68 with the insert 66, the movement of the upper die part 14 relative to the lower die part 38 is guided with a precise fit.
  • Hot melt (not shown) of a high-quality plastic carrier is now injected into the mold cavities of the injection-molded panel 22 and the connecting panel 30 under high pressure via the needle shut-off nozzles 50 and 60 (not visible in FIG. 3).
  • the hot melt is provided by an injection unit (not shown) which is coupled to the mouth of the horizontal channel 54 in the lateral end face 56.
  • the exposed edges of the covering materials 24 and 26 of the laminated fields 18, 20 are extrusion-coated by the melt and held securely after their solidification.
  • the edges of the solidified mass cake 68 of the laminated fields 18, 20 are melted again by the hot melt, whereby a good connection between the individual fields is achieved.
  • the upper die part 14 is moved vertically upwards by the movable part of the press, so that the finished plastic molded part can be removed.
  • FIG. 4 in which a second exemplary embodiment of a molding tool for producing a plastic molded part is shown. Those parts which correspond to those of the first exemplary embodiment are not explained again below and are provided with the same reference numerals as in FIGS. 1 to 3, plus 100.
  • vertically movable pressing dies 170 and 172 are present in the regions of the lower die part 138 which are assigned to the fields 118 and 120 laminated with covering materials 124 and 126.
  • a low-pressure wide-slot nozzle 174, 176 is arranged in each of the press dies 170, 172.
  • the low pressure wide slot nozzles 174 and 176 are connected to the horizontal channel 154.
  • a separate horizontal channel is provided for the low-pressure wide-slot nozzles 174, 176.
  • the press rams 170, 172 are attached to the lower connecting plate 132 essentially rigidly via rods 178, 180, at least in the vertical direction.
  • the rods 178, 180 are passed through through bores 182 through a support plate 184 which is supported on the lower connecting plate 132 via a spring cushion 186.
  • the intermediate plate 136 is not attached to the lower connecting plate via the supports 134, as in the first exemplary embodiment, but to the support plate 184.
  • a guide bore 188 is present in the left carrier 134, into which an insert 190 is inserted.
  • a guide pin 192 is attached to the lower link plate 132 and slidably received in the insert 190.
  • the molding tool 110 is used as follows:
  • the upper connecting plate 112 is connected to the movable part and the lower connecting plate 132 to the stationary part of a vertical press.
  • the upper die part 114 is slowly lowered until the areas of the upper die part 114 and the lower die part 138 lying outside the mold recess 116 touch each other essentially without force.
  • the spring cushion 186 thus remains in its maximally rebounded position, i.e. that the lower die part 138 is held in a vertically upper position via the supports 134 and the intermediate plate 136.
  • the length of the rods 178 and 180 and the length of the spring cushion 186 in the unloaded state are coordinated with one another such that in this state the press rams 170 and 172 are in a slightly retracted position relative to the wall of the mold cavity 116 of the lower die part 138.
  • edges of the covering materials 124 and 126 are now defined by the frame slides 142, 144 and 158 so that the mold cavities of the laminated fields 118 and 120 are separated from the injection-molded field 122 and the connecting field 130 are tightly separated.
  • the melt of a high-quality plastic (not shown) is brought via the channel 154 to the needle valve nozzles 150 and 160 and from there is injected under high pressure into the mold cavities assigned to the injection-molded field 122 and the connecting field 130.
  • the high pressure and the high quality of the plastic material ensure a high surface quality of the blank 122 and the connection field 130 on the finished molded plastic part.
  • the edges of the covering materials 124, 126, which protrude into the bare squares 122, 130 via the frame slides 142, 144, 158, are extrusion-coated by the melts and, after their solidification, are held in place by the resulting plastic carrier.
  • the frame slides 142, 144 and 158 are retracted by the hydraulic unit 148 and the linkage 146. Now the material of the plastic carrier of the laminated fields 120 and 118 is fed to the low-pressure wide-slot nozzles 174 and 176 via the channel 154.
  • the mass cakes (not shown) are introduced into the mold cavities assigned to the laminated fields 118, 120 almost without pressure via these low-pressure wide-slot nozzles 174, 176.
  • the press is then actuated in such a way that the upper die part 114 moves downward, thereby pushing the lower die part 138 downward against the spring force of the spring cushion 186 via the intermediate plate 136, the supports 134 and the support plate 184.
  • the movement of the lower die part 138 is guided via the guide pin 192.
  • the upper die part 114 becomes together with the lower die part 138 moved downward relative to the press rams 170, 172, which are essentially rigidly attached to the lower connecting plate 132.
  • the mass cakes in the mold cavities of the laminated fields 118, 120 are pressed until the mold cavities are completely filled.
  • the bulk cakes are preferably pressed at a point in time at which the melt in the mold cavities of the injection-molded field 122 and the connecting field 130 has not yet cooled completely, so that there is a good connection between the plastic carriers of the laminated and the plastics -Beams of the bare fields is achieved.
  • the upper press part with the upper die part 114 attached is retracted so that the plastic molded part can be removed.
  • the injection unit (not shown) is connected to the horizontal channel 154 introduced in the vertically displaceable lower die part 138 via a deflection device (not shown) which has an input to the injection unit and a plurality of switchable, vertically different high channel-side outputs.

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Abstract

Bei herkömmlichen Kunststoff-Formteilen, welche mehrere Felder umfassen, von denen mindestens eines mit einem Abdeckmaterial kaschiert ist, erfolgt die Herstellung in einem Arbeitsgang. Um einen Verzug des Abdeckmaterials in dem kaschierten Bereich zu vermeiden, wird der Kunststoff-Träger bei dem bekannten Teil in allen Feldern mit geringem Druck eingebracht, worunter unter bestimmten Bedingungen die Qualität in den spritzblanken Feldern leiden kann. Die Erfindung schlägt daher vor, den Kunststoff-Träger des spritzblanken Feldes (22, 30; 120, 130) in einem Arbeitsschritt aus einem unter hohem Druck eingespritzten Kunststoff und den Kunststoff-Träger des kaschierten Feldes (18, 20; 118, 120) in einem anderen Arbeitsschritt aus einem unter relativ geringem Druck eingebrachten Kunststoff herzustellen. Die Erfindung gibt auch ein entsprechendes Formwerkzeug (10; 110) an, mit dem das erfindungsgemässe Kunststoff-Formteil in einer üblichen Presse hergestellt werden kann.

Description

Kunststoff-Formteil sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Kunststoff-Formteil, welches einen Kunststoff-Träger mit mehreren Feldern umfaßt, wobei mindestens eines dieser Felder mit einem Abdeckmaterial kaschiert und mindestens ein anderes dieser Felder spritzblank ist, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Herstellung.
Ein Kunststoff -Formteil der eingangs genannten Art ist aus der DE 44 08 446 AI bekannt. In dieser Druckschrift werden auch ein entsprechendes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung offenbart. Bei dem in dieser Druckschrift beschriebenen Formteil ist der Kunststoff-Träger in einem einheitlichen Arbeitsgang einstückig hergestellt. Um den Verzug des Abdeckmaterials beim Einbringen des flüssigen oder halbflüssigen Kunststoffes zu vermindern, wird der Kunststoff-Träger einheitlich mit sehr geringem Druck und einer sehr geringen Fließgeschwindigkeit in den Formhohlraum eingebracht.
Zwar wird so die Qualität in den mit dem Abdeckmaterial kaschierten Bereichen verbessert, aufgrund des geringen Drucks kann jedoch in ungünstigen Fällen die Oberflächenqualität in den spritzblanken Feldern nicht optimal sein. So können in diesen Bereichen z.B. Lufteinschlüsse oder fehlerhafte Ausformungen auftreten, welche entweder nachbearbeitet werden müssen oder, da dies manachmal nicht möglich ist, zu Ausschuß bei der Herstellung der Kunststoff - Formteile führen. Ein weiterer Nachteil bei dem bekannten Kunststoff-Formteil ist, daß aufgrund des geringen Druck und der geringen Fließgeschwindigkeiten, insbesondere bei großen Gesamtbauteilabmessungen, eine gleichmäßige Verteilung des Kunststoff-Trägers im Formhohlraum bisweilen nur schwer zu erreichen ist. Für das spritzblanke Feld ist ein qualitativ relativ hochwertiges und somit teures
Kunststoff-Material erforderlich, welches aufgrund des in einem Arbeitsgang einstückig hergestellten Kunststoff- Formteils auch in den kaschierten Bereichen eingesetzt werden muß.
Die Erfindung hat daher die Aufgabe, ein Kunststoff-Formteil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches in seinen spritzblanken Bereichen und in seinen mit einem Abdeckmaterial kaschierten Bereichen eine gleichmäßige optimale Qualität auf eist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
a) der Kunststoff -Träger des spritzblanken Feldes aus einem unter hohem Druck eingespritzten Kunststoff besteht ,
b) der Kunststoff -Träger des kaschierten Feldes aus einem unter relativ geringem Druck und mit niedriger Fließ- geschwindigkeit eingebrachten Kunststoff besteht.
Durch den hohen Druck, mit dem der Kunststoff-Träger des spritzblanken Feldes eingespritzt wird, wird einerseits eine sehr gute Oberflächenqualität der sichtbaren Seite des Kunststoff -Trägers erzielt. Insbesondere können auch filigrane Oberflächenmuster, welche z.B. in Kraftfahrzeugen zur Mattierung der Oberflächen verwendet werden, zuverlässig und ohne das Risiko von Lufteinschlüssen erzeugt werden. Darüber hinaus sind auch Aussparungen, wie z.B. für Lautsprecher in Türinnenverkleidungen von Kraftfahr- zeugen, präzise herstellbar, da durch den hohen Druck und die ggf. hohe Fließgeschwindigkeit des eingespritzten Kunststoffes auch komplizierte geometrische Ausformungen qualitativ hochwertig gespritzt werden können. Andererseits ermöglichen der relativ geringe Druck und die niedrige
Fließgeschwindigkeit beim Einbringen des Kunststoff-Trägers in den Formhohlraum des mit einem Abdeckmaterial kaschierten Feldes, daß das Abdeckmaterial von dem Kunststoff- Träger nicht verzogen wird und somit der optische Eindruck, welcher durch das Abdeckmaterial bewirkt werden soll, nicht beeinträchtigt wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung dieses Kunststoff-Formteiles umfaßt nach Anspruch 2 mehrere mit ggf. unterschied- liehen Abdeckmaterialien kaschierte Felder, zwischen denen jeweils ein spritzblankes Verbindungsfeld vorhanden ist. Dieses spritzblanke Verbindungsfeld kann äußerst schmal ausgebildet sein. Durch das spritzblanke Verbindungsfeld wird der Rand des Abdeckmaterials sicher gehalten, und es wird, vor allem bei unterschiedlichen Abdeckmaterialien, ein optisch gefälliges Äußeres geschaffen.
Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kunststoff- Formteils zeichnet sich nach Anspruch 3 dadurch aus, daß der Kunststoff-Träger des spritzblanken Feldes aus einem qualitativ hochwertigen und der des kaschierten Feldes aus einem qualitativ weniger hochwertigen Kunststoff hergestellt ist. Durch diese Weiterbildung lassen sich spürbare Kosteneinsparungen erzielen, da nur für die spritzblanken Felder, bei denen der Kunststoff -Träger auf der Sichtseite des fertigen Kunststoff-Formteils sichtbar bleibt, ein teures Kunststoffmaterial verwendet wird, wohingegen für die kaschierten Felder, welche oftmals einen Großteil des Kunststoff-Formteiles ausmachen und deren Kunststoff- Träger auf der Sichtseite des fertigen Kunststoff-Form- teiles durch das Abdeckmaterial verdeckt ist, ein preiswertes Kunststoffmaterial zum Einsatz kommt.
Eine besonders dauerhafte und qualitativ hochwertige Aus- bildung eines Kunststoff -Formteiles ist im Anspruch 4 offenbart : Danach ist der überstehende Rand des Abdeckmaterials des kaschierten Feldes von dem Kunststoff-Träger des angrenzenden spritzblanken Feldes umspritzt . Dieses spritzblanke Feld kann dabei auch ein spritzblankes Ver- bindungsfeld gemäß Anspruch 2 sein, an welches ein weiteres, mit ggf. unterschiedlichem Abdeckmaterial kaschiertes Feld anschließt . Durch diese Weiterbildung wird ein Ablösen des Abdeckmaterials im Randbereich des kaschierten Feldes vom Kunststoff -Träger während der Lebensdauer des Kunststoff-Formteils zuverlässig verhindert.
Aufgabe der Erfindung ist es ferner, das ebenfalls aus der DE 44 08 446 AI bekannte Verfahren, bei welchem zunächst das Abdeckmaterial innerhalb eines Formwerkzeugs in eine Form gebracht wird, die bereits derjenigen entspricht, die es am fertigen Kunststoff-Formteil aufweist, und bei welchem danach das Material des Kunststoff-Trägers auf das Abdeckmaterial aufgebracht wird, so weiterzubilden, daß mit diesem das erfindungsgemäße Kunststoff- Formteil schnell, mit hoher Qualität und mit geringem Ausschuß hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 5 dadurch gelöst, daß
a) die Ränder des Abdeckmaterials so festgelegt werden, daß der Formhohlraum des kaschierten Feldes von den anderen Feldern dicht abgetrennt ist;
b) die Schmelze des Kunststoff -Trägers des spritzblanken Feldes unter hohem Druck in den entsprechenden Form- hohlraum des Formwerkzeuges eingespritzt wird; und
c) zuvor oder danach das Material des Kunststoff -Trägers des kaschierten Feldes als verformbarer Massekuchen unter relativ geringem Druck und mit niedriger Fließgeschwindigkeit in den entsprechenden Formhohlraum des Formwerkzeugs eingebracht wird, wobei der Massekuchen durch Verpressen in dem Formhohlraum des Formwerkzeugs verteilt wird.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen weitgehend denjenigen, die oben für das erfindungsgemäße Kunststoff -Formteil bereits erläutert wurden.
Besonders bevorzugt ist gemäß Anspruch 6, wenn das erfindungsgemäße Verfahren die Arbeitsschritte in der folgenden Reihenfolge umfaßt :
a) Festlegen der Ränder des Abdeckmaterials des kaschier- ten Feldes;
b) nahezu druckloses Einbringen des Massekuchens in den Formhohlraum des kaschierten Feldes;
c) Verpressen des Massekuchens im Formhohlraum des kaschierten Feldes;
d) Freigeben der Ränder des Abdeckmaterials nach dem ausreichenden Erstarren des Massekuchens; und
e) Einspritzen der Schmelze unter hohem Druck in den Formhohlraum des spritzblanken Feldes.
Bei diesem Verfahren wird also zunächst der Kunststoff- Träger des kaschierten Feldes und anschließen der Kunst- Stoff -Träger des spritzblanken Feldes hergestellt.
Gemäß Anspruch 7 wird der Massekuchen in den Formhohlraum des kaschierten Feldes relativ flächig über die Grund- fläche der Matrize verteilt eingebracht. Hierdurch können die Fließgeschwindigkeiten beim Verpressen des Massekuchens weiter reduziert und somit ein Verzug des Abdeckmaterials weiter vermieden werden.
Besonders kostengünstig ist das Verfahren gemäß Anspruch 8 dann, wenn das Verpressen des Massekuchens im Formhohlraum des kaschierten Feldes durch das Schließen des auf einer normalen Presse eingespannten Formwerkzeuges erfolgt .
Gemäß Anspruch 9 kann das Verfahren die Arbeitsschritte auch in der folgenden Reihenfolge umfassen:
a) Festlegen der Ränder des Abdeckmaterials des kaschierten Feldes;
b) Einspritzen der Schmelze unter hohem Druck in den Formhohlraum des spritzblanken Feldes;
c) Freigeben der Ränder des Abdeckmaterials nach dem aus- reichenden Erstarren der Schmelze;
d) nahezu druckloses Einbringen des Massekuchens in den Formhohlraum des kaschierten Feldes; und
e) Verpressen des Massekuchens im Formhohlraum des kaschierten Feldes .
Durch dieses Verfahren wird eine besonders hohe Qualität des spritzblanken Feldes erzielt. Bevorzugt ist, wenn gemäß Anspruch 10 der Massekuchen in den Formhohlraum des kaschierten Feldes über eine Niederdruckdüse eingebracht wird, denn hierdurch ist ein besonders schnelles Einbringen des Massekuchens möglich. Bevorzugt handelt es sich bei dieser Düse um eine Breitschlitzdüse .
Das Verpressen des Massekuchens im Formhohlraum des kaschierten Feldes erfolgt gemäß Anspruch 11 über einen Preßstempel, wobei die Fließgeschwindigkeiten niedrig gehalten und der Druck auf den Massekuchen sehr gut gesteuert werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ferner, eine Vor- richtung zu schaffen, in der alle Arbeitsgänge, welche zur Herstellung des eingangs erwähnten Kunststoff-Formteils notwendig sind, nacheinander durchgeführt werden können .
Die Erfindung geht dabei gemäß Anspruch 12 von einer
Vorrichtung aus mit einem Formwerkzeug, welches aufweist:
a) eine erste und eine dieser gegenüberliegende zweite Matrize, welche einen die Form des Kunststoff -Form- teils mindestens teilweise nachbildenden Formhohlraum bilden;
b) Mittel, welche der Anlage mindestens eines Abdeckmaterials an der Wand des Formhohlraums dienen;
c) mindestens einen bis in den Formhohlraum hindurchfahrbaren Rahmenschieber, mit dem der Rand des Abdeckmaterials, entlang zumindest eines Teils der Begrenzung des kaschierten Feldes, festlegbar ist; d) mindestens eine Düse, über welche die Schmelze des Kunststoff -Trägers eingebracht werden kann; und
e) mindestens einen beweglichen Preßstempel, welcher zu- mindest bereichsweise die Wand des Formhohlraums im
Bereich des kaschierten Feldes bildet.
Die letztgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß an einer solchen Vorrichtung dadurch gelöst, daß
f) das Formwerkzeug in eine Presse mit zwei relativ zueinander beweglichen Teilen integriert ist;
g) der Preßstempel mit einem von beiden Teilen der Presse verbunden ist;
h) die erste Matrize parallel zum Pressenhub beweglich und über ein Federelement gegen den einen Teil der Presse abgestützt ist, wobei der maximale Federweg des Federelements kleiner ist als der maximale Pressenhub ; und
i) die zweite Matrize mit dem anderen Teil der Presse verbunden ist.
Der besondere Vorteil einer derartigen erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß das Formwerkzeug in eine normale Presse eingebaut ist, so daß die Kosten für die Herstellung einer derartigen Vorrichtung deutlich reduziert sind. Darüber hinaus können sämtliche Arbeitsschritte der erfindungsgemäßen Verfahren in dieser einen Vorrichtung ausgeführt werden, was die Herstellungskosten des Kunststoffformteiles weiter reduziert.
Bevorzugt ist gemäß Anspruch 13, wenn das Federelement ein Federkissen ist, denn hierdurch können die hohen Ab- stütz -Kräfte besonders gut aufgenommen werden, wobei die Federkraft des Federkissens über den gesamten Federweg in ausreichender Weise konstant ist.
Gemäß Anspruch 14 ist vorgesehen, daß die Düse, welche die Schmelze in den Formhohlraum des kaschierten Feldes einbringt, in den Preßstempel integriert ist. Hierdurch kann der Preßstempel eine große Fläche einnehmen, wodurch der Hub des Preßstempels, welcher für das Verpressen des Massekuchens notwendig ist, gering gehalten werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es ferner, eine Vorrichtung zu schaffen, welche insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 7 geeignet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung basiert gemäß Anspruch 15 auf einer Anlage mit einem Formwerkzeug, welches umfaßt
a) eine erste und eine gegenüberliegende zweite Matrize, welche einen die Form des Kunststoff -Formteils mindestens teilweise nachbildenden Formhohlraum bilden;
b) Mittel, welche der Anlage mindestens eines Abdeckmaterials an der Wand des Formhohlraums dienen;
c) mindestens einen bis in den Formhohlraum hindurchfahrbaren Rahmenschieber, mit dem der Rand des Abdeckmaterials, entlang zumindest eines Teils der Begrenzung des Feldes, festlegbar ist; und
d) mindestens eine Düse, über welche die Schmelze des Kunststoff -Trägers in den Formhohlraum eingebracht werden kann.
Die letztgenannte Aufgabe wird an einer derartigen Vor- richtung dadurch gelöst, daß:
e) das Formwerkzeug in einer Presse mit zwei relativ zueinander beweglichen Teilen integriert ist;
f) die erste Matrize mit dem einen und die zweite Matrize mit dem anderen Teil der Presse verbunden ist; und
g) ein Roboter vorgesehen ist, welcher den Massekuchen nahezu ohne Druck und relativ flächig über die Grundfläche den Formhohlraum des kaschierten Feldes aufbringt .
Bei dieser Vorrichtung ist von Vorteil, daß das Formwerk- zeug selbst sehr einfach ausgebildet sein und damit preiswert hergestellt werden kann. Zudem ist der Einbau in eine übliche Presse auf einfache Weise möglich. Schließlich ermöglicht der Einsatz eines Roboters zum Aufbringen des Massekuchens, diesen relativ flächig verteilt aufzubrin- gen, so daß beim Verpressen des Massekuchens dieser nur geringe Wege zurücklegen muß und somit geringe Fließgeschwin- digkeiten erzielbar sind.
Eine besonders einfache Möglichkeit, die Schmelze bzw. den Massekuchen bereitzustellen, ist in Anspruch 16 angegeben: In diesem ist beansprucht, daß in der Matrize mindestens ein im wesentlichen horizontaler Kanal vorhanden ist, welcher einerseits mit der Düse und andererseits mit einer Spritzeinheit in Verbindung steht, die die Schmelze mit dem erforderlichen Druck und der erforderlichen Temperatur bereitstellt .
Wenn das Matrizenteil, in welchem der horizontale Kanal vorhanden ist, vertikal verschieblich ist, ist es von Vorteil, wenn gemäß Anspruch 17 die Spritzeinheit über eine Umlenkeinrichtung mit dem Kanal verbunden ist, welche einen Eingang zur Spritzeinheit hin und mehrere schaltbare, vertikal unterschiedlich angeordnete kanal- seitige Ausgänge aufweist.
Gemäß den Ansprüchen 18 und 19 kann das Formwerkzeug in eine Vertikalpresse oder auch in eine Horizontalpresse eingebaut sein.
Nachstehend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungs - beispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Figur 1: einen teilweisen vertikalen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Formwerkzeugs für ein Kunststoff-Formteil in geöffnetem Zustand;
Figur 2 : einen teilweisen vertikalen Schnitt durch das Formwerkzeug von Figur 1 in geschlossenem
Zustand;
Figur 3 : einen vertikalen Schnitt durch ein Detail des Formwerkzeugs von Figur 1 nach dem ersten Arbeitsschritt; und
Figur 4 : einen teilweisen vertikalen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Formwerkzeugs für ein Kunststoff -Formteil .
In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Formwerkzeugs insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Die Vertikalpresse, in welche das Formwerkzeug 10 integriert ist, ist nicht dargestellt. Zunächst wird der Aufbau des oberen Bereichs des Formwerkzeugs 10 erläutert:
Das Formwerkzeug 10 umfaßt eine obere Verbindungsplatte 12, an welcher ein Matrizenoberteil 14 befestigt ist. Die Unterseite des Matrizenoberteils 14 weist eine Formausnehmung 16 auf, welche die Form des herzustellenden Kunststoff-Formteiles nachbildet. Die Formausnehmung 16 ist in drei Felder 18, 20, 22 unterteilt. Im Bereich der Felder 18 und 20 sind in dem Matrizenoberteil 14 Vakuumkanäle 28 vorhanden, welche für die Befestigung von Abdeckmaterialien 24, 26 für das herzustellende Kunststoff-Formteil vorgesehen sind. Im Bereich des Feldes 22 sind im Matrizenoberteil 14 keine Vakuumkanäle vorgesehen. Durch dieses Feld wird am herzustellenden Kunststoff-Formteil die spritzblanke Fläche begrenzt. Analoges gilt für den Zwischenraum zwischen den Feldern 18 und 20, welcher ein Verbindungsfeld 30 bildet.
Der untere Bereich des Formwerkzeugs 10 ist folgendermaßen aufgebaut :
An einer unteren Verbindungsplatte 32 ist über Träger 34 eine Zwischenplatte 36 befestigt. An der Zwischenplatte 34 ist ein Matrizenunterteil 38 angebracht. Die obere
Fläche des Matrizenunterteils 38 verläuft im wesentlichen parallel zur Unterseite des Matrizenoberteils 14 und ist im Bereich der Formausnehmung 16 von dieser in definierter Weise beabstandet. Der zwischen dem Matrizenoberteil 14 und dem Matrizenunterteil 38 im Bereich der Formausnehmung
16 gebildete Formhohlraum dient zur Aufnahme der Schmelze bzw. des Massekuchens des Kunststoff-Trägers des herzustellenden Kunststoff-Formteils, worauf weiter unten im Detail eingegangen wird. Im rechten Bereich des Matrizen- Unterteiles 38, unterhalb des Feldes 18, ist ein Innen- Schieber 40 angeordnet, welcher die Innenkontur des äußeren Randes des Feldes 18 des herzustellenden Kunststoff- Formteils nachbildet. Der Innenschieber 40 ist ggf. mit einer horizontalen Bewegungskomponente verschieblich angebracht, um einen Hinterschnitt am fertigen Kunststoff- Formteil freigeben zu können.
Unterhalb des linken Randes des Feldes 18 sind ein erster Rahmenschieber 42 und unterhalb des rechten Randes des Feldes 20 ein zweiter Rahmenschieber 44 angeordnet, welche über ein in Figur 1 nur teilweise sichtbares Gestänge 46 von einer gemeinsamen Hydraulikeinheit 48 vertikal verschieblich sind. Die Hydraulikeinheit 48 ist an der Zwischenplatte 36 vertikal abgestützt. Im Bereich des Verbindungsfeldes 30 ist weiterhin eine in Figur 1 nur schematisch dargestellte Nadelverschlußdüse 50 vorhanden, welche über einen vertikalen Kanal 52 mit einem horizontalen Kanal 54 in Verbindung steht, der durch das Matrizenunterteil 38 hindurchführt und in eine seitliche Stirn- fläche 56 des Matrizenunterteiles 38 mündet.
Unterhalb des linken Randes des Feldes 20 ist im Matrizenunterteil 38 ein dritter Rahmenschieber 58 angeordnet, welcher über ein nicht dargestelltes Gestänge mit der Hydraulikeinheit 48 der ersten beiden Rahmenschieber 42, 44 verbunden ist und somit gemeinsam mit diesen vertikal verschieblich ist . Aus weiter unten näher erläuterten Gründen stehen in dem in Figur 1 dargestllten geöffneten Zustand des Formwerkzeugs 10 die Rahmenschieber 42, 44, 58 deutlich nach oben über die Oberseite des Matrizenunterteils über. Im Bereich des spritzblanken Feldes 22 weist das Matrizenunterteil 38 eine weitere Nadelverschlußdüse 60 auf, welche ebenfalls mit dem horizontalen Kanal 54 in Verbindung steht. Ein im Matrizenunterteil 38 fest verankerter Führungszapfen 62 ist in einem Einsatz 64 einer Führungsbohrung 66 im Matrizenoberteil 14 gleitend aufgenommen.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß das Formwerkzeug 10, ebenso wie das in ihr herzustellende Kunststoff-Formteil, ein dreidimensionales Gebilde ist. In Figur 1 ist ebenso wie in den nachfolgenden Figuren die dritte Dimension, in welcher sich vor allem weitere Düsen, Schieber oder ähnliches befinden können, nicht dargestellt, es sei denn, es wird ausdrücklich darauf hingewiesen.
Die Herstellung eines Kunststoff-Formteiles in dem Formwerkzeug 10 geht folgendermaßen vor sich:
Wie bereits erwähnt, ist das Formwerkzeug 10 in eine nicht dargestellte Vertikalpresse integriert, wobei die obere Verbindungsplatte 12 mit dem beweglichen Pressenteil und die untere Verbindungsplatte 32 mit dem stationären Pressenteil verbunden ist. Zu Beginn des Herstellvorgangs ist die Presse, wie in Figur 1 dargestellt, geöffnet, so daß das Matrizenoberteil 14 und das Matrizenunterteil 38 voneinander beabstandet sind. Die Abdeckmaterialien 24, 26 werden in den entsprechenden Bereichen an die Wand des Matrizenoberteils 14 angelegt und dort durch Aufbringen eines Unterdrucks durch die Vakuumkanäle 28 gehalten. Die Abdeckmaterialien 24, 26 können ggf. in einem Vorbereitungs- schritt, z.B. durch Tiefziehen, vorgeformt sein. Es kann sich bei den Abdeckmaterialien 24, 26 um Folien, Textil- Stoffe, Lederapplikationen usw. handeln. Die Rahmenschieber 42, 44 und 58 befinden sich im ausgefahrenen Zustand, d.h. in einer vertikal oberen Position.
Im nächsten Schritt werden von einem numerisch gesteuerten Roboter (nicht dargestellt) die Massekuchen 68 des Kunst- Stoff-Trägers auf die Oberseite des Matrizenunterteils 38 in den Bereichen der kaschierten Felder 18 und 20 aufgebracht. Die Aufbringung erfolgt dabei z.B. in serpentinenartig ausgelegten Strängen, um die beim späteren Verpreßvorgang von den Massekuchen 68 zurückzulegenden
Wege möglichst gering zu halten. Es kann auch eine Vielzahl einzelner diskreter Massekuchen von dem Roboter verteilt werden. Jedenfalls muß die Gesamtmenge der Massekuchen 68 so bemessen sein, daß beim anschließenden Verpressen (siehe unten) die den Feldern 18 und 20 zugeordneten
Formhohlräume genau ausgefüllt werden. Bei dem Material des Kunststoff-Trägers handelt es sich um ein preiswertes, gegebenenfalls nicht mehr ganz dünnflüssiges Kunststoffmaterial .
Nach dem Aufbringen der Massekuchen 68 in die den Feldern 20 und 22 zugeordneten Bereiche des Matrizenunterteils 38 wird das Matrizenoberteil 14 von dem beweglichen Teil der Vertikalpresse langsam nach unten gefahren. Dabei kommt das Matrizenoberteil 14 zunächst mit den deutlich über die
Oberseite des Matrizenunterteils 38 überstehenden Rahmenschiebern 42, 44 und 58 in Berührung. Nun werden die sich in Anlage an das Matrizenoberteil 14 befindlichen Rahmenschieber 42, 44, 58 von dem Matrizenoberteil 14 gegen die hydraulische Stellkraft der Rahmenschieber 42, 44, 58 nach unten bewegt, so daß während des letzten Teils des Verfahrwegs des Matrizenoberteils 14 die Teil- Formhohlräume der Felder 18, 20 und 22 dicht voneinander getrennt und die Ränder der Abdeckmaterialien 24 und 26 der kaschierten Felder 18 und 20 festgelegt sind. Die maximale hydraulische Stellkraft der Hydraulikeinheit 48 ist dabei kleiner als die Stellkraft der das Matrizenoberteil 14 bewegenden Vertikalpresse.
Beim weiteren Herunterfahren des Matrizenoberteils 14 werden die relativ flächig über die Grundfläche des Matrizenunterteils 38 verteilten Massekuchen 68 verpreßt. Wenn das Matrizenoberteil 14 in der unteren Endstellung angelangt ist (vergl . Figur 2), sind die Formhohlräume im Bereich der kaschierten Felder 18 und 20 von den
Massekuchen 68 vollständig ausgefüllt. Durch den Führungszapfen 62 und die Bohrung 68 mit dem Einsatz 66 wird die Bewegung des Matrizenoberteils 14 relativ zum Matrizenunterteil 38 paßgenau geführt.
Nach dem ausreichenden Erstarren der Massekuchen 68 fahren die Rahmenschieber 42, 44 und 58, von der Hydraulikeinheit 48 betätigt, nach unten zurück und geben so die Ränder der Abdeckmaterialien 24 und 26 frei. Dieser Zustand ist exemplarisch für das Feld 18 und den Rahmenschiebber 42 auf der rechten Seite von Figur 3 dargestellt. Über die Nadelverschlußdüsen 50 und 60 (in Figur 3 nicht sichtbar) wird nun heiße Schmelze (nicht dargestellt) eines hochwertigen Kunststoff -Trägers in die Formhohlräume des spritzblanken Feldes 22 und des Verbindungsfeldes 30 unter hohem Druck eingespritzt. Die heiße Schmelze wird dabei von einer Spritzeinheit (nicht dargestellt) bereitgestellt, welche an die Mündung des horizontalen Kanals 54 in der seitlichen Stirnfläche 56 angekoppelt ist. Beim Einspritzen der Schmelze in die dem spritzblanken Feld
22 und dem Verbindungsfeld 30 zugeordneten Formhohlräume werden die freiliegenden Ränder der Abdeckmaterialien 24 und 26 der kaschierten Felder 18, 20 von der Schmelze umspritzt und nach deren Erstarren sicher gehalten. Die Ränder der erstarrten Massekuchen 68 der kaschierten Felder 18, 20 werden von der heißen Schmelze wieder angeschmolzen, wodurch eine gute Verbindung zwischen den einzelnen Feldern erzielt wird.
Nach dem Erstarren der Schmelze des spritzblanken Feldes 22 und des Verbindungsfeldes 30 wird das Matrizenoberteil 14 von dem beweglichen Teil der Presse vertikal nach oben verfahren, so daß das fertige Kunststoff -Formteil entnommen werden kann.
Nun wird auf Figur 4 Bezug genommen, in welcher ein zweites Ausführungsbeispiel eines Formwerkzeugs zur Herstellung eines Kunststoff-Formteils dargestellt ist. Jene Teile, die denen des ersten Ausführungsbeispieles ent- sprechen, werden nachfolgend nicht nochmals erläutert und sind mit denselben Bezugszeichen wie in den Figuren 1 bis 3, zuzüglich 100, versehen.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel sind bei dem in Figur 4 dargestellten Formwerkzeug 110 in den Bereichen des Matrizenunterteils 138, die den mit Abdeckmaterialien 124 und 126 kaschierten Feldern 118 und 120 zugeordnet sind, vertikal bewegliche Preßstempel 170 und 172 vorhanden. In den Preßstempeln 170, 172 ist jeweils eine Niederdruck- Breitschlitzdüse 174, 176 angeordnet. Die Niederdruck- Breitschlitzdüsen 174 und 176 sind mit dem horizontalen Kanal 154 verbunden. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist für die Niederdruck-Breitschlitzdüsen 174, 176 ein separater horizontaler Kanal vorhanden.
Die Preßstempel 170, 172 sind über Stangen 178, 180 zumindest in vertikaler Richtung im wesentlichen starr an der unteren Verbindungsplatte 132 befestigt. Die Stangen 178, 180 sind durch Durchgangsbohrungen 182 durch eine Stützplatte 184 hindurchgeführt, welche sich an der unteren Verbindungsplatte 132 über ein Federkissen 186 abstützt. Die Zwischenplatte 136 ist nicht wie beim ersten Ausführungsbeispiel über die Träger 134 an der unteren Verbindungsplatte, sondern an der Stützplatte 184 angebracht. Im linken Träger 134 ist eine Führungsbohrung 188 vorhanden, in welche ein Einsatz 190 eingebracht ist. Ein Führungszapfen 192 ist an der unteren Verbindungsplatte 132 befestigt und gleitend in dem Einsatz 190 aufgenommen.
Auch im Zusammenhang mit Figur 4 sei darauf hingewiesen, daß in dieser die dritte Dimension, in welcher sich vor allem weitere Düsen, Schieber oder ähnliches befinden können, nicht dargestellt ist.
Das Formwerkzeug 110 wird folgendermaßen eingesetzt:
Analog zum ersten Ausführungsbeispiel ist die obere Verbindungsplatte 112 mit dem beweglichen Teil und die untere Verbindungsplatte 132 mit dem stationären Teil einer Vertikalpresse verbunden. Zu Beginn des Herstellvorgangs des Kunststoff-Formteiles , nach dem Einlegen der Abdeckmaterialien 124, 126, wird das Matrizenoberteil 114 langsam nach unten abgesenkt, bis die außerhalb der Formausnehmung 116 liegenden Bereiche des Matrizenoberteils 114 und des Matrizenunterteils 138 sich im wesentlichen kraftfrei berühren. Das Federkissen 186 verbleibt somit noch in seiner maximal ausgefederten Position, d.h., daß das Matrizenunterteil 138 über die Träger 134 und die Zwischenplatte 136 in einer vertikal oberen Position gehalten wird. Die Länge der Stangen 178 und 180 und die Länge des Federkissens 186 im unbelasteten Zustand sind aufeinander so abgestimmt, daß in diesem Zustand die Preßstempel 170 und 172 relativ zur Wand der Formhohlraum 116 des Matrizenunterteils 138 in einer leicht zurückgefahrenen Position sind.
Die Ränder der Abdeckmaterialien 124 und 126 werden nun durch die Rahmenschieber 142, 144 und 158 so festgelegt, daß die Formhohlräume der kaschierten Felder 118 und 120 von dem spritzblanken Feld 122 bzw. dem Verbindungs- feld 130 dicht abgetrennt sind.
Nun wird über den Kanal 154 die Schmelze eines hochwertigen Kunststoffes (nicht dargestellt) zu den Nadelver- schlußdüsen 150 und 160 verbracht und von dort unter hohem Druck in die dem spritzblanken Feld 122 und dem Verbindungsfeld 130 zugeordneten Formhohlräume eingespritzt. Durch den hohen Druck und die hochwertige Qualität des Kunststoff-Materials wird eine hohe Oberflächenqualität des spritzblanken Feldes 122 und des Verbindungsfeldes 130 am fertigen Kunststoff -Formteil gewährleistet. Die über die Rahmenschieber 142, 144, 158 in die spritzblanken Felder 122, 130 überstehenden Ränder der Abdeckmaterialien 124, 126 werden von den Schmelzen umspritzt und nach deren Erstarren von dem entstandenen Kunststoff-Träger festgehalten.
Nach dem ausreichenden Erstarren der Schmelzen werden die Rahmenschieber 142, 144 und 158 durch die Hydraulik- einheit 148 und das Gestänge 146 zurückgefahren. Nun wird über den Kanal 154 das Material des Kunststoff-Trägers der kaschierten Felder 120 und 118 den Niederdruck-Breitschlitzdüsen 174 und 176 zugeführt. Über diese Niederdruck- Breitschlitzdüsen 174, 176 werden die Massekuchen (nicht dargestellt) in die den kaschierten Felder 118, 120 zugeordneten Formhohlräume nahezu drucklos eingebracht .
Danach wird die Presse in der Weise betätigt, daß das Matrizenoberteil 114 sich nach unten bewegt und hierdurch das Matrizenunterteil 138 über die Zwischenplatte 136, die Träger 134 und die Stützplatte 184 gegen die Federkraft des Federkissens 186 nach unten gedrückt wird. Die Bewegung des Matrizenunterteils 138 wird dabei über den Führungs- zapfen 192 geführt. Durch diese Bewegung wird das Matri- zenoberteil 114 gemeinsam mit dem Matrizenunterteil 138 relativ zu den Preßstempeln 170, 172 nach unten bewegt, welche an der unteren Verbindungsplatte 132 im wesentlichen starr befestigt sind. Hierdurch werden die Massekuchen in den Formhohlräumen der kaschierten Felder 118, 120 so weit verpreßt, bis die Formhohlräume vollständig ausgefüllt sind.
Das Verpressen der Massekuchen erfolgt vorzugsweise zu einem Zeitpunkt, zu dem die Schmelze in den Formhohl- räumen des spritzblanken Feldes 122 und des Verbindungs- feldes 130 noch nicht vollständig erkaltet ist, so daß eine gute Verbindung zwischen den Kunststoff-Trägern der kaschierten und den Kunststoff-Trägern der spritzblanken Felder erzielt wird. Nach dem ausreichenden Erstarren des Kunststoff -Trägers der kaschierten Felder 118, 120 wird das Pressenoberteil mit dem daran befestigten Matrizenoberteil 114 zurückgefahren, so daß das Kunststoff-Formteil entnommen werden kann.
Die Spritzeinheit (nicht dargestellt) ist mit dem in dem vertikal verschieblichen Matrizenunterteil 138 eingebrachten horizontalen Kanal 154 über eine Umlenkeinrichtung (nicht dargestellt) verbunden, welche einen Eingang zur Spritzeinheit hin und mehrere schaltbare, vertikal unterschiedlich hohe kanalseitige Ausgänge aufweist.
Hierdurch wird die Verbindung von der Spritzeinheit zum Kanal auch in unterschiedlichen vertikalen Positionen des Matrizenunterteils 138 gewährleistet.

Claims

Patentansprüche
1. Kunststoff -Formteil , welches einen Kunststoff-Träger mit mehreren Feldern umfaßt, wobei mindestens eines dieser Felder mit einem Abdeckmaterial kaschiert und mindestens ein anderes dieser Felder spritzblank ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
a) der Kunststoff -Träger des spritzblanken Feldes (22, 30; 122, 130) aus einem unter hohem Druck einge- spritzten Kunststoff besteht, und
b) der Kunststoff-Träger des kaschierten Felds (18, 20; 118, 120) aus einem unter relativ geringem Druck und mit niedriger Fließgeschwindigkeit eingebrachten Kunststoff besteht.
2. Kunststoff-Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere mit ggf. unterschiedlichen
Abdeckmaterialien (24, 26; 124, 126) kaschierte Felder (18, 20; 118, 120) umfaßt, zwischen denen jeweils ein spritzblankes Verbindungsfeld (30; 130) vorhanden ist.
3. Kunststoff -Formteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff-Träger des spritz- blanken Feldes (22, 30; 122, 130) aus einem qualitativ hochwertigen und der des kaschierten Felds (18, 20; 118, 120) aus einem qualitativ weniger hochwertigen Kunststoff hergestellt ist.
4. Kunststoff -Formteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der überstehende Rand des Abdeckmaterials (24, 26; 124, 126) des kaschierten Feldes (18, 20; 118, 120) von dem Kunststoffträger des angrenzenden spritzblanken Feldes (22, 30; 122, 130) umspritzt ist.
5. Verfahren zum Herstellen eines Kunststoff-Formteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem zunächst das Abdeckmaterial im Formhohlraum eines Form- Werkzeugs in eine Form gebracht wird, die bereits derjenigen entspricht, die es am fertigen Kunststoff-Formteil aufweist, und danach das Material des Kunststoff-Trägers auf das Abdeckmaterial aufgebracht wird;
dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Ränder des Abdeckmaterials (24, 26; 124, 126) so festgelegt werden, daß der Formhohlraum des kaschierten Feldes (18, 20; 118, 120) von den Formhohlräumen der anderen Feldern (22, 30; 122, 130) dicht abgetrennt ist ;
b) die Schmelze des Kunststoff-Trägers des spritzblanken Feldes (22, 30; 122, 130) unter hohem Druck in den entsprechenden Formhohlraum des Formwerkzeugs (10; 110) eingespritzt wird;
c) zuvor oder danach das Material des Kunststoff-Trägers des kaschierten Feldes (18, 20; 118, 120) als verform- barer Massekuchen (68) unter relativ geringem Druck und mit niedriger Fließgeschwindigkeit in den entsprechenden Formhohlraum des Formwerkzeugs (10; 110) eingebracht wird, wobei der Massekuchen (68) durch Verpressen in dem Formhohlraum des Formwerkzeugs (10; 110) verteilt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es die Arbeitsschritte in der folgenden Reihenfolge umfaßt :
a) Festlegen der Ränder des Abdeckmaterials (24, 26) des kaschierten Feldes (18, 20);
b) nahezu druckloses Einbringen des Massekuchens (68) in den Formhohlraum des kaschierten Feldes (18, 20) ;
c) Verpressen des Massekuchens (68) im Formhohlraum des kaschierten Felds (18, 20);
d) Freigeben der Ränder des Abdeckmaterials (24, 26) nach dem ausreichenden Erstarren des Massekuchens (68]
e) Einspritzen der Schmelze unter hohem Druck in den Formhohlraum des spritzblanken Feldes (22, 30) .
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekuchen (68) in den Formhohlraum des kaschierten Feldes (18, 20) relativ flächig über die Grundfläche der Matrize (38) verteilt eingebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verpressen des Massekuchens (68) im
Formhohlraum des kaschierten Feldes (18, 20) durch das Schließen des auf einer normalen Presse eingespannten Formwerkzeuges (10) erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es die Arbeitsschritte in der folgenden Reihenfolge umfaßt : a) Festlegen der Ränder des Abdeckmaterials (124, 126) des kaschierten Feldes (118, 120);
b) Einspritzen der Schmelze unter hohem Druck in den Formhohlraum des spritzblanken Feldes (122, 130);
c) Freigeben der Ränder des Abdeckmaterials (124, 126) nach dem ausreichenden Erstarren der Schmelze;
d) nahezu druckloses Einbringen des Massekuchens in den Formhohlraum des kaschierten Feldes (118, 120);
e) Verpressen des Massekuchens im Formhohlraum des kaschierten Feldes (118, 120) .
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze in den Formhohlraum (116) des folienkaschierten Feldes (118, 120) über eine Niederdruckdüse (174, 176) eingebracht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verpressen des Massekuchens im Formhohlraum des kaschierten Feldes (118, 120) über einen Preßstempel (170, 172) erfolgt.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 11, mit einem Formwerkzeug, welches aufweist:
a) eine erste und eine dieser gegenüberliegende zweite
Matrize, welche einen die Form des Kunststoff-Formteils mindestens teilweise nachbildenden Formhohlraum bilden;
b) Mittel, welche der Anlage mindestens eines Abdeck- materials an der Wand des Formhohlraums dienen; c) mindestens einen bis in den Formhohlraum hindurchfahrbaren Rahmenschieber, mit dem der Rand des Abdeckmaterials entlang zumindest eines Teils der Begrenzung des kaschierten Feldes festlegbar ist;
d) mindestens eine Düse, über welche die Schmelze des Kunststoffträgers in den Formhohlraum eingebracht werden kann;
e) mindestens einen beweglichen Preßstempel, welcher zumindest bereichsweise die Wand des Formhohlraums im Bereich des kaschierten Feldes bildet;
dadurch gekennzeichnet, daß
f) das Formwerkzeug (110) in eine Presse mit zwei relativ zueinander beweglichen Teilen integriert ist;
g) der Preßstempel (170, 172) mit einem von beiden Teilen der Presse verbunden ist;
h) die erste Matrize (138) parallel zum Pressenhub beweglich und über ein Federelement (186) gegen den einen Teil der Presse abgestützt ist, wobei der maximale Federweg des Federelements (186) kleiner ist als der maximale Pressenhub;
i) die zweite Matrize (114) mit dem anderen Teil der Presse verbunden ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement ein Federkissen (186) ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Düse (174, 176), welche die Schmelze in den Formhohlraum des kaschierten Feldes (118, 120) einbringt, in den Preßstempel (170, 172) integriert ist.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 7, mit einem Formwerkzeug, welches aufweist:
a) eine erste und eine gegenüberliegende zweite Matrize, welche einen die Form des Kunststoff -Formteils mindestens teilweise nachbildenden Formhohlraum bilden;
b) Mittel, welche der Anlage mindestens eines Abdeckmaterials an der Wand des Formhohlraums dienen;
c) mindestens einen bis in den Formhohlraum hindurchfahrbaren Rahmenschieber, mit dem der Rand des Abdeckmaterials entlang zumindest eines Teils der Begrenzung des Feldes festlegbar ist;
d) mindestens eine Düse, über welche die Schmelze des Kunststoff -Trägers in den Formhohlraum eingebracht werden kann;
dadurch gekennzeichnet, daß
e) das Formwerkzeug (10) in einer Presse mit zwei relativ zueinander beweglichen Teilen integriert ist;
f) die erste Matrize (14) mit dem einen und die zweite
Matrize (38) mit dem anderen Teil der Presse verbunden ist ;
g) ein Roboter vorgesehen ist, welcher den Massekuchen (6Σ nahezu ohne Druck und relativ flächig über die Grund- fläche des Formhohlraums des kaschierten Feldes (18, 20) aufbringt.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der Matrize (38, 138) mindestens ein im wesentlichen horizontaler Kanal (54, 154) vorhanden ist, welcher einerseits mit der Düse (50, 60; 150, 160, 174, 176) und andererseits mit einer Spritzeinheit in Verbindung steht, die die Schmelze mit dem erforderlichen Druck und der erforderlichen Temperatur bereitstellt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzeinheit über eine Umlenkeinrichtung mit dem Kanal verbunden ist, welche einen Eingang zur
Spritzeinheit hin und mehrere schaltbare, vertikal unterschiedlich hohe kanalseitige Ausgänge aufweist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse eine Vertikalpresse ist .
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse eine Hori- zontalpresse ist.
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