DE3520152A1

DE3520152A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer kunststoffhaut

Info

Publication number: DE3520152A1
Application number: DE19853520152
Authority: DE
Inventors: Hermann A. Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. 6052 Mühlheim Bartels; Erich M. Dipl.-Ing. Christoph (FH), 6053 Obertshausen; Rüdiger Dipl.-Ing.(FH) 6100 Darmstadt Leipnitz
Original assignee: Ymos AG Industrieprodukte
Current assignee: Ymos AG Industrieprodukte
Priority date: 1985-06-05
Filing date: 1985-06-05
Publication date: 1986-12-18
Also published as: SE8602509D0; JPS61290015A; DE3520152C2; US4773844A; CA1268918A; US4900493A; SE8602509L; IT1188750B; IT8620599A0

Description

Dr.-Sng. Uoizhäuvvw _o O O 2 U I 5 2

DIpL-Met. Göldbec!» ³

Dip L-J ng. Schieferdecker LS/B

Patentanwälte

a» · eew

Firma

YMOS AKTIENGESEnSCHAFT Industrieprodukte

Feldstraße 12

6o53 Obertshausen 2

¹¹ Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Kunststoffhaut¹¹

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen einer Kunststoffhaut durch Angelieren von Kunststoff in einer Form, der sodann durch eine weitere Wärmebehandlung zum Ausgelieren gebracht und zur Fertigstellung abgekühlt wird.

Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen einer Kunststoffhaut sind in verschiedenen Druckschriften beschrieben. So behandelt z.B. die DE-AS 19 A3 151 ein Verfahren zum Gießen j von Hohlkörpern aus gießfähigem Kunststoff. Hier wird eine j kalte, offene Gießform zunächst mit einem Plastisol gefüllt, \ anschließend entleert, daraufhin erneut mit Plastisol gefüllt und wieder entleert, wobei durch Erwärmung der Form- j wand an deren Innenseite ein Plastisolüberzug zum Gelieren gebracht wird. Schließlich wird der Überzug durch erneute Anwendung von Wärme geschmolzen und ausgehärtet, woraufhin nach Abkühlung die Kunststoffhaut aus der Form entnommen , werden kann. j

3Γ5Ζ0Ί52

Ein weiteres Verfahren zum Herstellen einer Kunststoffhaut ist aus der DE-OS 3^ 17 727 bekannt. Hier wird der Kunststoff in eine vorgewärmte Form gefüllt und geliert als dünne Schicht an deren Innenseite an. Nach dem Entleeren der Form erfolgt auch hier ein Aushärten der Kunststoffmasse durch eine weitere Wärmebehandlung. Wesentlich ist bei diesem bekannten Verfahren, daß die offene, vorgewärmte Form zunächst auf einen mit dem Kunststoff gefüllten Behälter formschlüssig und druckdicht aufgesetzt wird, woraufhin sie zusammen mit dem

Behälter um mindestens 18o° geschwenkt wird, so daß der Kunststoff aus dem Behälter in die Form fließt oder fällt. An der Innenseite der Formwand geliert sodann ebenfalls wieder eine Schicht aus Kunststoff an, woraufhin die Form mit dem Behälter zum Entleeren des überschüssigen Kunststoffes zurückgeschwenkt wird. Als Ausgangsmaterial kann bei diesem Verfahren entweder ein Plastisol oder ein rieselfähiges Kunststoffpulver dienen, welches besonders gut auch hinterschnittene Bereiche in der Form erreicht, vor allem wenn die Form zusätzlich zum Verschwenken noch gerüttelt wird.

Der Erfindung liegt gegenüber diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen vorzusehen, um für die bekannten Verfahren weitere Anwendungsmöglichkeiten zu erschließen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Kunststoffhaut zunächst stückweise Jh getrennten Formhälften gefertigt wird und daß die Teilstücke sodann längs definierter Flächen in Berührungskontakt gebracht und unter leichtem Druck zusammengefügt werden.

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Beim Zusammenfügen verschmelzen die getrennt gefertigten Teilstücke längst der Kontaktflächen miteinander und bilden eine einstückige, homogene Kunststoffhaut. Sie kann aus zwei oder mehreren Teilstücken zusammengesetzt ι sein und zur Herstellung eines Hohlkörpers oder eines flächigen, beliebig gewölbten Teiles dienen. Insbesondere ist es auch möglich, mit Hilfe der zusammengefügten Teilstücke kompliziert gestaltete Gegenstände mit Verstärkungseinlagen oder Teile mit mehrfarbiger Oberfläche herzustellen, wenn nämlich die Teilstücke der Kunststoff- ; haut aus unterschiedlich eingefärbtem Kunststoff bestehen.

Das Zusammenfügen der Teilstücke erfolgt erfindungsgemäß unmittelbar nach der Wärmebehandlung zum Ausgelieren * oder vor dieser Wärmebehandlung. In allen Fällen befinden sich die Teilstücke aber beim Zusammenfügen noch in ihren Formhälften und sind noch nicht zum Entformen abgekühlt.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Ansprüchen im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung der

einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 2: eine Darstellung wie in Fig. 1 mit

dem zusätzlichen Verfahrensschritt beim Einlegen einer Verstärkungseinlage;

* bzw. vollständigen Schmelzen

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-X-

Fig. 3: eine Ansicht einer Kopfstütze mit

einer Verstärkungseinlage; Fig. 4: einen Schnitt längs der Linie IV/IV

in Fig. 3;

Fig. 5: in auseinandergezogener Darstellung einen Schnitt durch zwei Fonnhälften mit Teilstücken einer Kunststoffhaut für eine Kopfstütze und mit einer einzulegenden Verstärkungseinlage; Fig. 6: in größerem Maßstab einen Schnitt

durch eine Einzelheit am Rand einer Formhälfte;
Fig. 7: einen Schnitt wie in Fig. 6 von zwei Formhälften mit zur Kunststoffhaut zusammengefügten Teilstüclm;

Fig. 8: eine Ansicht einer Kraftfahrzeug-Armaturentafel ;
Fig. 9: in größerem Maßstab einen Schnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 8; Fig.io: einen Schnitt durch eine auf den Kunststoffbehälter formschlüssig und druckdicht aufgesetzte Formhälfte für ein Teilstück der Kunststoffhaut der Kraftfahrzeug-Armaturentafel gemäß den Fig. 8 und 9;

Fig.11: einen Schnitt wie in Fig. 1o durch

die Fonnhälfte des anderen Teilstückesj

der Kunststoffhaut der Kraftfahrzeug- \

Armaturentafel gem. den Fig. 8 und 9; Fig.12; einen Teilschnitt durch die beiden

Formhälften mit den beiden Teilstückenj der Kunststoffhaut für die Kraftfahr- !

zeug-Armaturejitafel gem. Fig. 8 kurz vor dem Zusammenfügen ;

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-Jsr- j

Fig. 13: einen Teilschnitt wie in Fig. 12 ^: durch die beiden Formhälften mit zu einer homogenen Kunststoffhaut zusammengefügten Teilstücken und ^:

Fig. 14: einen Schnitt wie in Fig. 7 von eine}-

abgewandelten Ausführungsform.

Die Herstellung einer aus zwei oder mehreren Teilstücken bestehenden Kunststoffhaut 1 erfolgt in mehreren Verfahrensschritten bzw. Stationen, wobei die Figuren 1 und 2 lediglich ein mögliches Ausführungsbeispiel für die Herstellung der Teilstücke schematisch zeigen. Sobald die Teilstücke zu einer Kunststoffhaut 1 zusammengefügt sind, wird diese sodann durch Hinterschäumen oder Ausschäumen in an sich bekannter Weise zu einem Kunststoffkörper 2 weiterverarbeitet.

Zunächst wird nach dem erfindungsgemäß bevorzugten Verfahren eine Form 3 in einer Wärmestation I bzw. einem Ofen 4 vorgewärmt. Dieser Ofen 4 ist zweckmäßigerweise ebenso wie ein zweiter Ofen 5 bzw. eine zweite Wärmestation VI mit einer elektrischen Heizeinrichtung 7 versehen und kann daher von einem Steuergerät 8 über eine elektrische Leitung 9 geregelt werden. In der Wärmestation I wird die noch leere Formhälfte 3 auf eine Temperatur in der Größenordnung von 8o - 23o C gebracht, damit von dem später eingefüllten Kunststoff an ihrer Innenseite eine Schicht angeliert. Die exakte Temperatur hängt primär von der Art des Kunststoffes ab.

Wenn die Formhälfte 3 die gewünschte Temperatur erreicht hat, wird sie in der nächsten Station II mit ihrer öffnung nach unten auf einen mit Kunststoff gefüllten Behälter 1o formschlüssig aufgesetzt sowie druckdicht

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verbunden und sodann gemäß Station III zusammen mit dem Behälter 1o gewendet, wodurch das vorzugsweise als Kunststoff verwendete, leicht rieselfähige Kunststoff pulver in die Formhälfte 3 fällt. Die Formhälfte und der Behälter 1o werden ferner während des Verfahrensschrittes entsprechend der Station III gerüttelt, damit eine gute Verdichtung des Kunststoffes an der Innenseite der Formhälfte 3 erfolgt. Die Verweilzeit in der Station III bis zum Angelieren von Kunststoff beträgt 1o - 6o Sek. und hängt von der angestrebten Schichtdicke ab.

Ferner wird ein Unterdruck in der Größenordnung bis 5o mbar im Inneren des Behälters 1o während der Verfahrensschritte II und III aufrecht erhalten. Hierzu ist der Behälter 1o über eine Leitung 11 und ein von dem Steuergerät 8 über eine Steuerleitung 12 geregeltes Ventil 13 mit einem Unterdruckerzeuger 14 verbunden.

in dem Verfahrensschritt gemäß Station IV werden die Formhälfte 3 und der Behälter 1o wieder in die Ausgangslage zurückgeschwenkt, so daß der überschüssige, nicht an der Innenseite der Formhälfte 3 angelierte * Kunststoff in den Behälter 1o zurückfällt. Die Fonnhalfte 3 und der Behälter 1o werden vorzugsweise auch während dieses Verfahrensschrittes IV gerüttelt, damit wirklich das gesamte, noch in körnigem Zustand befindliche, überschüssige Kunststoffpulver in den Behälter zurückfällt.

Sodann werden gemäß dem Verfahrensschritt V die Formhälfte 3 und der Behälter 1o voneinander getrennt, und die Formhälfte 3 wird in die zweite Wärmestation VI

gebracht, damit der an ihrer Innenseite bereits angebe
^JJ * bzw. angeschmolzene /7

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lierte bzw. angeschmolzene Kunststoff nunmehr ausgeliert bzw. vollständig schmilzt.

Es versteht sich schließlich, daß die Stationen II - V in Fig. 1 Verfahrensschritte und nicht im eigentlichen Sinn verschiedene Plätze sind, denn das Aufsetzen der Formhälfte 3 auf den Behälter 1o, das Wenden, das Rütteln, die Erzeugung des Unterdruckes, das Zurückwenden j und schließlich das Trennen von Formhälfte 3 und Be- |

halter 1o können an ein- und derselben Stelle erfolgen.

Die offene Formhälfte 3 bleibt in der Wärmestation VI so lange, bis der Kunststoff bzw. die Kunststoffmasse ausgeliert bzw. vollständig geschmolzen ist, jedoch von der Innenseite der Formhälfte 3 noch nicht abläuft, "^ies erfordert eine Verweilzeit von 1-6 Min, bei einer Temperatur von 11o -22o° C in Abhängigkeit des verwendeten Kunststoffes für das hier hergestellte Teilstück einer Kunststoffhaut 1.

Wenn die Kunststoffmasse in der geschilderten Weise ausgeliert bzw. vollständig geschmolzen ist, wird sie in eine Station VII transportiert und dort mit einem getrennt hergestellten bzw. ausgelierten und ebenfalls noch in seiner Formhälfte befindlichen Teilstück der Kunststoffhaut 1 längs definierter Flächen, d.h. vorzugsweise Ränder in Berührungskontakt gebracht sowie unter leichtem Druck zusammengefügt. Dies ist in Fig. 1 anhand der Station VII mit Hilfe der beiden Pfeile und anhand der sich berührenden Formhälften 3 und 15 veranschaulicht.

Nach dem Zusammenfügen der beiden Formhälften 3 und 15 und dem damit verbundenen Zusammenfügen der Teilstücke

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an ausgewählten Flächen bzw. längs zugeordneter Ränder werden die beiden Formhälften 3 und 15 zum Entformen der fertiggestellten Kunststoffhaut 1 abgekühlt. Dies erfolgt z.B. in einem Wasser- bzw. Tauchbad 16 gemäß Station VIII.

Die Station IX in Fig. 1 veranschaulicht schließlich noch die Entnahme der Kunststoffhaut 1 aus den beiden, jetzt geöffneten Formhälften 3 und 15. Sie wird schließlieh noch in einer Schäumform 17 gemäß Station X ausgeschäumt, wenn es sich bei der Kunststoffhaut 1 um einen Hohlkörper handelt, oder sie wird hinterschäumt, wenn die Kunststoffhaut 1 ein flächiges Gebilde ist, das jedoch beliebig gewölbt sein kann wie z.B. eine Kraftfahrzeug-Armaturentafel. Als fertiges Produkt mit der Kunststoffhaut 1 als Oberfläche verläßt der Kunststoffkörper 2 die Schäumform 17.

Wenn der Kunststoffkörper 2 nicht nur hinterschäumt oder ausgeschäumt werden soll, sondern zusätzlich noch eine Verstärkungseinlage 18 enthalten muß, so wird sie in der Station VII vor dem Zusammenfügen zwischen die noch in ihren Formhälften 3 und 15 befindlichen Teilstücke gebracht. Dies ist in Fig. 2 schematisch sowie in Fig. 5 anhand der Formhälften 3 und 15 einer Kraftfahrzeug-Kopfstütze 19 veranschaulicht. Während Fig. nur die getrennte Fertigung der Teilstücke anhand einer einzigen Stationenfolge zeigt, gibt Fig. 2 in schematischer Ansicht die Verfahrensschritte bzw. Stationenfolgen sowohl für die parallele, getrennte Fertigung der Teilstücke der Kunststoffhaut 1 als auch das zusätzliche Einlegen einer Verstärkungseinlage 18 wieder, wie es z.B. bei der Herstellung einer Kraftfahrzeug-KopfstUze erforderlich ist.

Fig. 2 zeigt somit rein schematisch zwei getrennte Vorrichtungen 21 und 22 zur Durchführung der Verfahrensschritte I - VI bzw. mit den Stationen I - VI zur Herstellung von zwei Teilstücken 23 bzw. 24, aus denen die Kunststoffhaut 1 in der Station VII als Hohlkörper zusammengefügt wird. Vor dem Zusammenfügen wird die Verstärkungseinlage 18 zwischen die Formhälften 15, 16 ebenfalls in die Station VII gebracht und ist daher nach dem Zusammenfügen im Inneren der Kunststoffhaut angeordnet. Das Abkühlen der Formhälften 3 und 15 erfolgt wiederum in der Station VIII, so daß eine fertige Kunststoffhaut 1 mit einer Verstärkungseinlage 18 der Station IX entnommen werden kann. Da es sich bei bei dem beschriebenen Beispiel konkret um Teile für eine Kopfstütze 19 handeln möge, ragen aus der Kunststoffhaut nur noch die Anschlußstücke 25 und 26 der Verstärkungseinlage 18 heraus. In der Schäum-form 17 gemäß der Station X wird die Kunststoffhaut 1 schließlich noch ausgeschäumt, woraufhin die Kraftfahrzeug-Kopfstütze fertig ist.

Wesentlich ist noch, daß die Teilstücke 23, 24 in der Station VII die Verstärkungseinlage 18 nur an ausgewählten Stellen berührt, wie dies z.B. im Bereich der Anschlußstücke 25, 26 der Fall ist, welche aus der Kunststoffhaut 1 heraustreten. Aufgrund der Formgebung bzw. Schalenform der Formhälften 3, 15 läßt sich aber sicherstellen, daß ein Kontakt zwischen der Kunststoffhaut 1und der Verstärkungseinlage 18 nicht erfolgt.

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zu seiner Durchführung zweckmäßigerweise ver-

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- yi-

wendeten Vorrichtung werden nachstehend anhand der Formhälften 15, 16 der Kraftfahrzeug-Kopfstütze 19 sowie anhand von Formhälften einer aus mehreren Teilstücken zusammengesetzten Kraftfahrasug-Armaturentafel gemäß den Fig. 8-13 erläutert.

Die Kraftfahrzeug-Kopfstütze 19 ist rahmenförmig und besteht aus Seitenteilen 28, 29 mit verbindenden Stegen 3o, 31 und 32. In ihrem Inneren befindet sich die VerStärkungseinlage 18 mit den beiden, frei zugänglichen Anschlußstücken 25, 26. Die Verstärkungseinlage 18 ist ebenfalls rahmenförmig und liegt sowohl in den Seitenteilen 28, 29 als auch in den Stegen 3o, 31 und 32. Als Oberfläche der Kraftfahrzeug-Kopfstütze 19 dient die Kunststoffhaut 1, und zwischen ihr und der Verstärkungseinlage 18 befindet sich der nachträglich ausgeschäumte, formstabile Kunststoffschaum 33. Die Verstärkungseinlage 18 weist also ebenso wie die Kopfstütze 19 Stege 3oa, 31a und 32a auf, welche in Kunststoffschaum 33 eingebettet und von der einstückigen Kunststoffhaut 1 umgeben sind (Fig. 3 und 4).

Wie bereits oben geschildert, erfolgt die Herstellung der Kunststoffhaut 1 für die Kraftfahrzeug-Kopfstütze zunächst durch getrennte Fertigung der beiden Teilstücke 34, 35 in den beiden Formhälften 3,15 gemäß Fig. 5, wozu die Formhälften 3, 15 nach dem Aufheizen einzeln auch | mit Kunststoff gefüllte Behälter aufgesetzt werden und ! sodann die Verfahrensschritte bzw. Stationen III - VI durchlaufen. Wenn beide Teilstücke 34, 35 ausgeliert * sind, werden sie in der Station VII in Richtung der Pfeile a und b zusammengefügt, wobei noch die Verstärkungsj·

* bzw. vollständig geschmolzen /^₁

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einlage 18 eingelegt wird. Beim Zusammenfügen berühren sich die Teilstücke 34, 35 an ausgewählten Stellen bzw. Flächen. Dies sind bei den Teilstücken 34, 35 einer Kunststoffhaut 1 für eine Kraftfahrzeug-Kopfstütze konkret dren umlaufende Ränder 4o, 41. Aufgrund der Formgebung können in einem konkreten Fall die in Berührungskontakt gelangenden Flächen aber auch innen liegende Teilflächen oder sonstige Flächen sein. Durch leichten Druck werden schließlich die Teilstücke 34, längs ihrer sich berührenden Flächen bzw. Ränder 4o, zusammengefügt, wobei die Teilstücke 34, 35 zu einer homogenen Kunststoffhaut 1 verschmelzen.

Um zu -vermeiden, daß an der sichtbaren Oberfläche der fertigen Kunststoffhaut 1 eine deutlich sichtbare Naht im Bereich der Kontaktlinie der beiden Teilstücke 34, entsteht, weisen die Formhälften 3, 15 nicht nur Erhebungen und Vertiefungen zur bestimmungsgemäßen Gestaltung der Teilstücke 34, 35 auf, sondern sind im Bereich der stumpf zusammenzufügenden Ränder 4o, 41 derart gestaltet, daß sich beim Zusammenfügen längs der Kontaktlinie auf der sichtbaren Seite der fertigen Kunststoffhaut 1 mit Hilfe einer Bürste oder von Hand leicht abreißbare Lappen oder Streifen 43 (Fig. 7) bilden.

Bei der Herstellung der Kunststoffhaut 1 einer Kraftfahrzeug-Kopfstütze 19 werden die Teilstücke 34, 35 nicht großflächig, sondern stumpf «usammengefügt. Dies bedeutet, daß beim stumpfen Zusammenfügen zweier Ränder 4o, 41 die tatsächliche Kontaktfläche nicht breiter ist als die Materialstärke "c" (s.Fig. 6) der fertigen Kunststoffhaut 1. Wie aus Fig. 5 und der Einzelheit in

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-χ-

den Figuren 6 und 7 in größerem Maßstab hervorgeht,
geliert die Kunststoffmasse an den Formhälften 3 und 15
nicht nur mit den Abmessungen der Kunststoffhaut 1 an,
sondern es sind Maßnahmen vorgesehen, damit sich zusätzlieh Randteile 44, 45 bilden. Diese Randteile 44, 45

erstrecken sich von den stumpf zusammenzufügenden Flächen
46, 47 der Teilstücke 34, 35 etwa rechtwinklig weg und
bilden nicht nur nach dem Zusammenfügen dem,Lappen bzw.
Streifen 43 und gegebenenfalls einen weiteren Streifen
48 gemäß Fig. 7, sondern sie stellen auch sicher, daß
im Bereich der Flächen 46, 47 ausreichend Material zur
Herstellung einer dichten Verbindungsstelle vorhanden
ist.

In der Ebene der Fläche 46 sowie in der Kontur der Aussen-i seite 49 der Teilstücke 34, 35 befindet sich an den
Formhälften 3, 15 je eine Schneide bzw. Quetschkante 5o.
Ferner weisen die Formhälften 3, 15 im wesentlichen
rechtwinklig zur Aussenkontur 49 der Teilstücke 34, 35

in der Ebene der Fläche 46 im Abstand von der Quetsch- : kante 5o eine erste Stützfläche 51 und im Abstand von I dieser eine zweite Abstützfläche 52 auf. Zwischen den i beiden Abstützflächen 51 und 52 ist eine Ausnehmung 53 i angeordnet. Als Träger für die beiden Stützflächen 51 und !

52 sowie die Ausnehmung 53 dient jeweils ein Randstück i oder Steg 54 an den Formhälften 3, 15. ^;

Der Abstand zwischen der Quetschkante 5o und der ersten i

Stützfläche 51 ist verhältnismäßig gering. Hier befindet ;

sich eine im Querschnitt vorzugsweise dreieckförmige j

Ausnehmung 43a. Die Ausnehmung 53 zwischen den beiden ,

Stützflächen 51 und 52 ist vorzugsweise kanalförmig. ;

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-yr-

Wie die Figuren 5 und 6 zeigen, erfolgt das Angelieren bzw. vollständige Schmelzen des Kunststoffes bei der Bildung der Teilstücke 34, 35 auch um die Quetschkante 5o herum sowie über die Stützfläche 51 hinweg und innerhalb der kanalförmigen Ausnehmung 53. Notwendige Voraussetzung hierzu ist ferner, daß der mit den Formhälften 3, 15 verbundene Behälter die Stützfläche 51 und die Ausnehmung 53 freiläßt bzw. übergreift.

Beim Zusammenfügen der Formhälften 3, 15 berühren sich die in der Kontur der Aussenseite 49 der Kunststoffhaut 1 liegenden Quetschkanten 5o. Dasselbe gilt für die Stützflächen 51 und 52 der Stege 54 der beiden Formhälften 3, 15. Die dort angelierten bzw. ausgelierten Randteile 54, 55 werden beim Zusammenfügen verdrängt und bilden : in den einander zugewandten, dreieckförmigen Ausnehmungeni 43a den Abreißlappen 43 und in den einander zugewandten, j kanalförmigen Ausnehmungen 53 den Streifen 48. Zwischen ■ den beiderseitigen Quetschkanten 5o und den beiderseitigeiji Stützflächen 51 bleibt entweder überhaupt kein Material j oder nur eine hauchdünne Schicht, die insbesondere im Bereich der Quetschkanten 5o nach dem Abkühlen und Entformen der Kunststoffhaut 1 leicht abgerissen werden kann. Auf der Innenseite der Kunststoffhaut bildet sich !

in der Regel ein kleiner Wulst 1a.

In Anbetracht der geringen Materialstärke der Kunststoff haut 1 bzw. ihrer Teilstücke 34, 35 handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um ein linienförmiges ^₀ Verbinden von stumpf zusammengefügten Rändern einer noch nicht abgekühlten, gerade erst ausgelierten Kunststoffschicht.

Schließlich können gemäß Fig. 4 auch vor dem Zusammen- -Tc fügen noch beliebige Teile 55 aus Metall oder Kunststoff für beliebige Zwecke auf die Teilstücke 34, 35 /14

aufgelegt und durch leichten Druck mit diesen verbunden werden. Da die Teilstücke 34, 35 noch heiß und die Werkstoffeigenschaften daher noch bindungsfähig sind, erfolgt eine sichere Verankerung der Teile 55 an der Kunststoffhaut 1.

Die beiden Fig. 8 und 9 zeigen eine Kraftfahrzeug-Armaturentafel 6o, die z.B. aus einem metallischen oder aus Kunststoff bestehenden Träger 61 und einer hinterschäumten, aus Teilstücken 62, 63 zusammengefügten Kunststoffhaut 64 besteht. Die Trennlinie 65 zwischen den beiden Teilstücken 62, 63 läuft in Fig. horizontal und kann z.B. mit einer Zierleiste oder dgl. abgedeckt werden.

Die Herstellung des Teilstückes 62 erfolgt mit Hilfe einer Formhälfte 66 und eines Behälters 67 gemäß Fig. 11, Der Rand 68 der öffnung 69 des Behälters 67 weist in Abhängigkeit von der Gestalt des herzustellenden Teil-Stückes 62 verschiedene Absätze auf und verläuft auf unterschiedlichem Niveau bzw. in verschiedenen Ebenen, die windschief zueinander stehen und verschiedene Steigung^aufweisen. Wesentlich ist jedoch, daß der Rand mit der Kontur des Teilstückes 62 abschließt bzw. formschlüssig und druckdicht auf die Formhälfte 66 paßt.

Ferner weist der Rand 68 des Behälters 67 Randstücke auf, öle jedoch nicht in einer Ebene oder in parallelen Ebenen liegen müssen, sondern auch winklig zueinander stehen können, wie Fig. 11 zeigt. An den Randstücken des Behälters 67 liegen entsprechende RandstUcke 54 der Formhälfte 66 an, und zwar in der Weise, daß sowohl die Quetschkante 5o als auch die erste Stützfläche 51 und

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»— -w κ—^ ff"-·

-yt-

ein Teil der kanalförmigen Ausnehmung 53 in das Innere 71 des Behälters 67 ragen. Die zugehörigen Randstücke 54 und 7o der Formhälfte 66 und des Behälters 67 liegen parallel zueinnder und zwischen ihnen angeordnete Dichtungen 72 stellen die notwendige Dichtheit sicher.

Das in Fig. 11 wiedergegebene Ausführungsbeispiel zeigt also, daß die beim Zusammenfügen der Teilstücke

62, 63 wirksame Fläche 73 des Teilstückes 62 im Abstand j

vom Rand 68 des Behälters 67 liegt, wozu das zugehörige !

Randstück 54 der Formhälfte 66 etwas in das Innere 71 I

des Behälters 67 ragt. An dem anderen, in Fig. 11 dar- I

gestellten Randstück 54 befindet sich keine Quetsch- i

kante 5o, weil dort auch keine zum Zusammenfügen dienende | Fläche entsprechend der Fläche 73 vorgesehen 1st.

Das andere Teilstück 63 der herzustellenden Kunststoffhaut 64 wird mit Hilfe einer Formhälfte 74 und eines mit dieser formschlüssig und druckdicht verbindbaren Behälters 75 gemäß Fig. 1o hergestellt. Auch hier gilt dasselbe wie oben, d.h. die Form und Gestalt der Formhälfte 74 bzw. ihrer wirksamen Formwand 76 und die Form des Behälters 75 sind durch den Umriß und die Kontur bzw. den Querschnitt des Teilstückes 63 bestimmt und ferner sind Randstücke 54 an der Formhälfte 74 und Randstücke 7o am Behälter 75 vorgesehen, die unter Zwischenschaltung von Dichtungen 72 aneinander liegen. Ferner erstreckt sich von dem Randstück 54 der Formhälfte 74 ein Randsteg 77 unmittelbar und frei in das Innere 78 des Behälters 75 und weist einen freien Rand 79 auf, um

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den die Kunststoffmasse U-förmig angeliert. Die Verwendung eines in das Innere 78 des Behälters 75 ragenden Randsteges 77 ist durch die Form und Gestalt des Teilstückes 63 bedingt und ermöglicht die Ausbildung eines Randteiles 8o, welches zusammen mit einem gleichartigen Randteil am anderen Teilstück 62 nach dem Zusammenfügen einen Abreißlappen 43 und einen Streifen 48 gem. Fig. 7 bildet. Auch die Quetschkante 5o und die beim Zusammen-r fügen auf die Fläche 73 des Teilstückes 62 stumpf auftreffende und verschmelzende Fläche 81 befindet sich am freien Rand 79 des Randsteges 77.

Sowohl der in den Behältern 67, 75 befindliche Kunststoff als auch die Anschlüsse zur Erzeugung eines Unterdruckes und die Einrichtungen zum Aufsetzen der Formhälften auf die Behälter und die Vorrichtungen zum Wenden bzw. Schwenken dieser Teile sind in den Fig. 1o und 11 der Einfachheit halber nicht dargestellt. Dies sind im Maschinenbau allgemein übliche Elemente und bedürfen lediglich einer Anpassung an den jeweils konkreten Fall.

Sobald die Teilstücke 62, 63 ausgeliert sind, werden sie gemäß Fig. 12 in eine zueinander ausgerichtete Lage gebracht und sodann gemäß Fig. 13 derart aufeinanderzu bewegt, daß sich ihre Flächen 73, 81 berühren und durch leichten Druck zusammenschmelzen. Die beiden Quetschkanten 5o berühren sich gem. Fig. 13 ebenfalls in der Ebene der Aussenkontur der Kunststoffhaut 64 und lassen den Abreißlappen 43 sowie den Streifen 48 entstehen.

* bzw. vollständig anschmilzt. /17

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-vf-

Ebenso wie bei dem in Zusammenhang mit den Fig. 6 und 7 beschriebenen AusfUhrungsbeispiel sind Stützflächen 51 und 52 an den Stegen 54 und 77 vorgesehen und liegen beim Zusammenfügen flächig aneinander an.

Nach dem Lösen der Kunststoffhaut 64 von den Formhälften 66, 74 erfolgen sodann als weiterer Arbeitsschritt das Hinterschäumen mit Kunststoff 82 gemäß Fig. 9 sowie gegebenenfalls weitere Maßnahmen, auf die es hier nicht ο ankommt.

Fig. 14 zeigt schließlich noch zur Herstellung einer Kunststoffhaut 1 aus Teilstücken 34, 35 zwei im zur Anlage gelangenden Randbereich 9o abgewandelte Formhalften 3a und 15a. Beide Formhälften 3a und 15a weisen ebenso wie das in den Figuren 6 und 7 dargestellte Ausführungsbeispiel parallel zueinander liegende Randstücke 54a mit kanalförmigen Ausnehmungen 53 a auf, die den Streifen 48a bilden. Statt je einer Quetschkante 5o an beiden Formhälften 3 bzw. 15 gemäß dem in den Figuren 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Ausführungsform gemäß Fig. 14 nur eine Quetschkante 5oa an einer Formhälfte 3a auf. Sie wirkt unmittelbar mit der Kante 91 am Rand 92 der anderen Formhälfte 15a zusammen.

Die Quetschkante 5oa ist - bezogen auf den Randsteg 54a der Formhälfte 3a - eine umlaufende Erhebung. Die andere Formhälfte 15a ist im Abstand von der Kante 91 des Randes 92 ebenfalls mit einer umlaufenden Erhebung 93 versehen, die mit einer Stützfläche 94 in zusammengefügtem Zustand gemäß Fig. 14 an einer stegparallelen Fläche 95 anliegt, auf welche die Quetschkante 5oa zum Steg bzw. Randstück 54a abfällt. Die Quetschkante 5oa und die Erhebung 93 begrenzen nach dem Zusammenfügen der beiden Formhälfte 3a

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-yf-

und 15a eine im Querschnitt etwa trapezförmige Kammer. Der in ihr befindliche Kunststoff bildet einen Abreißlappen 97, dessen Abmessungen von der Höhe der Quetschkante 5oa über der Fläche 95 bzw. der Höhe der Erhebung 93 über der Kante 91 sowie der Entfernung der Erhebung von der Kante 91 abhängen.

Von der Quetschkante 5oa aus gesehen hinter der Stützfläche 94 weist auch die gegenüberliegende Fläche 95 der anderen Formhälfte 3a einen Absatz 98 auf, durch den die Ausnehmung 53a gebildet wird.

Es verst&t sich, daß die Gestaltung des Randbereiches, in welchem die beiden Formhälften beim Zusammenfügen zur Anlage kommen, sehr unterschiedlich gestaltet sein kann. Wesentlich ist, daß an mindestens einer Formhälfte eine Quetschkante vorgesehen ist und daß die Randstege so gestaltet sind, daß sich ausserhalb der Quetschkante eine umlaufende Kammer bzw. eine Ringkammer befindet, in der beim Zusammenfügen der Formhälften ein Abreißlappen bzw-Abreißstreifen entsteht, der mit der Kunststoffhaut 1 durch die Quetschkante entweder überhaupt nicht mehr oder nur noch über einen extrem dünnen Film verbunden ist.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, kompliziert gestaltete Hohlkörper aus einer Kunststoffhaut herzustellen und mit Einlegeteilen zu versehen sowie zwei- und mehrfarbige Formteile zu fertigen. Als j Werkstoff für die Haut dient beispielsweise eine j Polyvinylchlorid-Pulvermischung (PVC), die Stabilisatoren,j Weichmacher, Farbpigmente und gegebenenfalls weitere, für die Verarbeitung und die Eigenschaften wichtige

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Zusätze enthält. Aber auch die Verwendung von thermoplastischen Polyurethan (PUR) oder anderer Thermoplaste in Pulverform ist möglich. Dasselbe gilt für PUR-Reaktionsgemische in Pulverform oder flüssig. Bei Verwendung von Kunststoffpulver muß dieses gut rieselfähig, trocken sowie nicht klebend sein, damit es eine gleichmäßig dichte Haut mit geschlossener Oberfläche bildet. Das Zusammenfügen der Teilstücke erfolgt, wenn diese noch im Schmelzzustand sind. Dies geschieht gemäß den beschriebenen Ausführungsbeispielen nach dem AusgpLieren bzw. vollständigen Schmelzen der Teilstücke, kann aber auch bereits nach dem Angelieren bzw. Anschmelzen erfolgen. Dies hat dann lediglich zur Folge, daß die Formhälften 3 und 15 gemäß Fig. 1 nicht einzeln einer Wärmebehandlung in der Wärmestation VI unterzogen werden, sondern gemeinsam in einem verbundenen Zustand. Die beiden Stationen VI und VII gemäß Fig. 1 tauschen daher die Plätze.

Der Kunststoff in den Behältern wird jeweils bei Bedarf nachgefüllt. Ferner bleiben die Behälter während aller Verfahrensschritte kalt.

Claims

3*570152 Ansprüche

1) Verfahren zum Herstellen einer Kunststoffhaut durch Angelieren von Kunststoff in einer Form, der sodann durch eine weitere Wärmebehandlung zum Ausgelieren gebracht und zur Fertigstellung abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhaut zunächst stück- | weise in getrennten Formhälften gefertigt und daß j die Teilstücke sodann längs definierter Flächen in | Berührungskontakt gebracht und unter leichtem Druck zusammengefügt werden.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB sich die Teilstücke beim Zusammenfügen noch in ihren Formhälften befinden.

3) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,) daß das Zusammenfügen unmittelbar nach der Wärmebe- ! handlung zum Ausgelieren*erfolgt. '■

4) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenfügen vor der Wärmebehandlung zum Ausgelieren*erfolgt.

5) Verfahren nach Anspruch 1-3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstücke stumpf zusammengefügt werden.

6) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstärkungseinlage zwischen den Teilstücken angeordnet wird, ehe diese längs der definierten Flächen zusammengefügt werden.

* bzw. vollständigen Schmelzen

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7) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus unterschiedlich eingefärbtem Kunststoff gefertigte TeilstUcke zusammengefügt werden.

8) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die TeilstUcke in vorgewärmten Formhälften gefertigt werden, die auf mit Kunststoff gefüllte Behälter formschlüssig und druckdicht aufgesetzt, zusammen mit diesen gewendet, gerüttelt, mit Unterdruck beaufschlagt, nach einer Verweilzeit zurückgewendet und sodann wieder getrennt werden, woraufhin die Formhälften zusammengefügt werden.

9) Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer feinkörnigen, leicht rieselfähigen Kunststoffpulver-Mischung.

10) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorgefertigte Teile in die noch im Schmelzzustand befindliche Kunststoffhaut eingelegt bzw. eingedrückt werden.

11) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffhaut aus zwei oder mehreren Teilstücken besteht.

12) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Formhälften (3, 15, 66, 74) mit zum Zusammenfügen dienenden, lagemäßig aufeinander abgestimmten Stützflächen (51, 52) sowie fluchtenden Quetschkanten (5o) in der Kontur der Oberfläche der herzustellenden Kunststoffhaut (1, 64).