DE102004063403B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines dünnwandigen Formteils aus Schaumstoff - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Herstellung eines dünnwandigen Formteils aus Schaumstoff, umfassend eine Hohlform (3) mit einer Einfüllöffnung (2) und/oder einer Durchlassöffnung (11) für das Reaktionsgemisch sowie einen Mischkopf (1), der dichtend mit der Einfüllöffnung (2) oder der Durchlassöffnung (11) in Verbindung bringbar ist,
wobei die Einfüllöffnung (2) oder die Durchlassöffnung (11) unabhängig von dem Mischkopf (1) durch ein Ventil verschließbar ist,
wobei der Mischkopf (1) und das Ventil voneinander trennbar sind und wobei das Ventil einen Bestandteil der Hohlform (3) bildet, wobei das Ventil einen Schließkolben (7) umfasst, der aus der von dem Mischkopf (1) abgewandten Richtung mit der Einfüllöffnung (2) und/oder der Durchlassöffnung (11) in Eingriff bringbar ist, wobei die Einfüllöffnung (2) und/oder die Durchlassöffnung (11) mit einer Ringdichtung (8, 9) für den Schließkolben (7) und/oder den Mischkopf (1) versehen ist,
wobei die Ringdichtung (8, 9) zumindest anteilig durch einen Träger (5) und/oder durch eine Abdeckfolie (4) gebildet ist und durch den Schließkolben (7) mit der Einfüllöffnung (2) oder der Durchlassöffnung (11) in Eingriff bringbar ist,
wobei der Träger (5) und/oder die Abdeckfolie (4) zumindest im Bereich der Ringdichtung (8, 9) verformbar ist, aus einem Spritzgussteil aus polymerem Werkstoff besteht und die Einfüllöffnung (2) innenseitig mit einer Durchlassöffnung (11) überdeckt, die einen kleineren Durchlass hat als die Einfüllöffnung (2), derart, dass die Durchlassöffnung (11) von einer mit dem Mischkopf (1) in Eingriff bringbaren, ersten Ringdichtung (8) und von einer mit dem Schließkolben (7) direkt oder indirekt in Eingriff bringbaren, zweiten Ringdichtung (9) umschlossen ist, und
der Träger (5) durch zumindest ein von dem Reaktionsgemisch umspülbares Stützelement (6) dichtend an den Mischkopf (1) anpressbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines dünnwandigen Formteils aus Schaumstoff.
• Technisches Gebiet
• Verfahren und Vorrichtungen dieser Art gelangen insbesondere in Bezug auf die Herstellung von großformatigen und mit einer Hinterschäumung versehenen Konstruktionsteilen zu Anwendung, wie beispielsweise bei der Herstellung von Armaturenbrettern sowie von Seiten- und Innenraumverkleidungen für Kraftfahrzeuge. Neben spezifischen Festigkeitseigenschaften wird dabei ein geschmackvolles Aussehen, eine leichte und sichere Möglichkeit der Verankerung sowie ein möglichst geringes Gewicht verlangt. Um diese Ziele zu erreichen, wird ein aus einem Reaktionsschaum bestehender Kern im Allgemeinen im Bereich der Sichtseite des Konstruktionsteils mit einer Dekorationsfolie überzogen und im Bereich der Rückseite mit einem flächigen Versteifungsteil versehen, das aus Kunststoff oder Metall bestehen kann.
• Stand der Technik
• Um das Gewicht derartiger Konstruktionsteile zu vermindern, ist es bereits bekannt, die Hohlform während der Einbringung des Reaktionsgemisches zu evakuieren und bis zum Ende der Reaktionszeit geschlossen zu halten. Dazu wird der Mischkopf, aus dem das Reaktionsgemisch in die Hohlform eingespeist wird, bis zum Ende der Reaktionszeit dichtend mit der Einfüllöffnung der Hohlform verbunden. Dies kann allerdings jeweils einige Minuten erfordern, was den Produktionsablauf erheblich hemmt.
• Aus der DE 600 05 736 T2 ist ein Verfahren zum Unterdruck-Aufschäumen von thermisch isolierenden Dämmplatten, zum Beispiel Dämmplatten für Kühlräume oder andere Anwendungen bekannt. Ferner ist eine Vorrichtung zum diskontinuierlichen Herstellen von thermisch isolierenden Dämmplatten durch das Unterdruck-Aufschäumverfahren offenbart.
• Aus der EP 0 289 764 A2 ist ein Verfahren zum Ausschäumen des Hohlraums in den Wänden von wannenförmigen Behältern bekannt, bei dem die Innenwandung auf den Kern eines Formkasten gestülpt, die Außenwandungen in den Formkasten eingelegt und zueinander und zu der Innenwandung ausgerichtet werden. Der Formkasten wird dann geschlossen. Die Komponenten des ausschäumenden Kunststoffs werden durch mindestens eine verschließbare Öffnung in den äußeren Wandungsteilen in den Hohlraum eingespritzt.
• Die DE 195 05 937 C2 beschreibt ein Ventil für den Verschluss aufzuschäumender Hohlräume nach Einleiten einer verschäumbaren, aus mindestens zwei Komponenten bestehenden Reaktivmischung. Das Ventil ist innerhalb des Hohlraums angeordnet und steht in Kontakt mit mindestens einer der Begrenzungswände des Hohlraums. Das Ventil weist zwei im Wesentlichen rotationssymmetrische koaxiale Käfige auf, wobei der innere Käfig eine axiale Öffnung zur Einleitung der Reaktivmischung und mindestens zwei radiale Öffnungen für den Durchtritt der Reaktivmischung in den zwischen innerem und äußeren Käfig gebildeten Ringraum aufweist.
• Aus der DE 22 06 406 A ist eine Vorrichtung zur Unterbrechung des Zuflusses von aufschäumbarer Kunststoffreaktivmasse zwischen Schäummaschine und Schäumform bekannt. Ein Verschlussglied für die Einfüllöffnung unterbricht die Zuflussleitung verschiebbar und dichtet die Form ab. Das Verschlussglied ist als schwenkbar angeordneter Verschluss verschiebbar mit einer Führung für den Zulaufschlauch der Mischvorrichtung ausgebildet.
• Aus der EP 0 226 105 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Schaumstoff bekannt, bei dem eine ausdehnbare Folie zwischen Hohlraumwände von Hälften einer zusammengesetzten Form eingesetzt wird, wodurch eine Verschäumungskammer abgegrenzt wird. Durch Einfüllen eines verschäumbaren Harzes in die Verschäumungskammer und Verschäumen desselben wird die Folie gegen wenigstens eine der Hohlraumwände und bis zur Übereinstimmung mit deren Gestalt ausgedehnt. Vor dem Einfüllen des verschäumbaren Harzes in die Verschäumungskammer wird Luft aus der Verschäumungskammer entnommen.
• Die DE 35 07 523 C1 betrifft eine Schäum-Stützform für die Herstellung von Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteilen, wie Armaturentafeln, bestehend aus einem Folienbezug, Hinterschäumung und an- und/oder eingeschäumten Trägerteilen. Die Stützform umfasst eine obere und eine untere Stützformhälfte. Im zusammengeklappten Zustand schließen die Formhälften den Formhohlraum ein. In der einen Stützformhälfte ist mindestens ein Einspritzkanal vorgesehen, der in den Formhohlraum mündet. In der anderen Stützformhälfte gegenüber der Öffnung des Einspritzkanals ist ein zur Öffnung hin und zurück bewegbarer, den Folienbezug dichtend gegen die Öffnung pressender Ventilstößel eingesetzt.
• Darstellung der Erfindung
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein solches Verfahren derart weiter zu entwickeln, dass sich eine bessere Qualität und ein schnellerer Arbeitsfortschritt ergibt, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines derart verbesserten Verfahrens bereitzustellen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 4 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines dünnwandigen Formteils aus Schaumstoff ist es vorgesehen, das aus einem Mischkopf austretende Reaktionsgemisch aus polymerem Werkstoff durch eine Einfüllöffnung oder eine Durchlassöffnung in eine Hohlform einzugeben, darin unter Ausfüllung der Hohlform durch eine chemische Reaktion zu expandieren, auszuhärten und nachfolgend unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung als festes Formteil aus der Hohlform zu entnehmen, wobei es vorgesehen ist, vor dem Einbringen des Reaktionsgemisches eine gegebenenfalls tiefgezogene, flexible Abdeckfolie einzulegen und die Abdeckfolie parallel zur Bildung des Schaumstoffs mit diesem zu verkleben.
• Derartige Oberflächenbezugsstoffe, z. B. Abdeckfolien, bestehen im Allgemeinen aus PVC, EPDM, TPU, PU oder ähnlichen, elastisch verformbaren Werkstoffen. Sie sind im Bereich der Sichtseite häufig mit einer dekorativen Ledernarbung versehen und/oder geschmackvoll eingefärbt.
• In die Hohlform kann alternativ oder zusätzlich vor dem Einbringen des Reaktionsgemisches auch ein gegebenenfalls tiefgezogener, spritzgegossener oder ein nach einem anderen einschlägig zur Anwendung gelangenden Verfahren erzeugter Träger eingelegt werden, der parallel zur Bildung des Schaumstoffs mit diesem verklebt. Derartige Träger haben in erster Linie statische und/oder dynamische Aufgaben. Falls ein spritzgegossener Träger aus polymerem Werkstoff zur Anwendung gelangt, beispielsweise ein solcher aus kostengünstigem Polypropylen, dann besteht außerdem die Möglichkeit, in den Querschnitt während der Herstellung des Trägers Verstärkungsfasern einzubetten, beispielsweise in Form von gleichmäßig verteilten Kurzfasern oder in Form von Fasermatten oder Fasersträngen aus synthetischen oder mineralischen Werkstoffen. Hierdurch lassen sich unter Reduzierung des Gewichtes Vorteile hinsichtlich der Festigkeit des Trägers erzielen.
• Der Träger kann auch durch einen Tiefziehprozess aus polymeren oder metallischen Werkstoffen erzeugt sein.
• Wenn in die Hohlform eine Abdeckfolie und ein Träger eingelegt werden, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Schaumstoff nur in den Zwischenraum zwischen der Abdeckfolie und dem Träger eingegeben wird, um parallel zur Bildung des Schaums die Abdeckfolie und den Träger miteinander zu verkleben. Ein solches Formteil kann nach außen insgesamt durch den Träger und die Abdeckfolie begrenzt sein. Zweckmäßig ist der Träger für einen solchen Zweck auf der der Abdeckfolie zugewandten Seite gegebenenfalls mit Abstandhaltern versehen, die weichelastisch verformbar und von dem Reaktionsgemisch umströmbar sind. Insbesondere bei der Herstellung von spritzgegossenen Trägern aus Kunststoff ist die einstückige Anformung von derartigen Abstandhaltern mit keinem besonderen Aufwand verbunden. Sie können beispielsweise aus geneigten, säulenförmigen Vorsprüngen eines geringen Durchmessers der Träger bestehen, die leicht entformbar sind und im Bereich der Sichtseite des gebrauchsfertigen Formteils nicht spürbar sind. Die Sichtseite kann dadurch in allen Teilbereichen einschließlich dieser Stellen ausgeglichene, weichelastische Eigenschaften haben.
• Um Schaumformteile von besonders geringem Raumgewicht zu erhalten, hat es sich als vorteilhaft bewährt, wenn die Hohlform vor dem Einbringen des Reaktionsgemisches evakuiert wird und wenn das Vakuum während des Einbringens des Reaktionsgemisches weiter aufrechterhalten wird. Die Expansion des Reaktionsgemisches wird hierdurch begünstigt, was bei gleichem Treibmittelgehalt relativ verminderte Raumgewichte der Schaumformteile zur Folge hat und zugleich ein Eindringen des Schaums während seiner Bildung in enge Spalten und Hinterschneidungen erleichtert.
• Bei einer Hohlform, die eine Einfüllöffnung und/oder eine Durchlassöffnung für das Reaktionsgemisch aufweist, die mit dem Mischkopf dichtend in Verbindung bringbar ist, hat es sich als vorteilhaft bewährt, wenn die Einfüllöffnung und/oder die Durchlassöffnung unabhängig von dem Mischkopf durch ein Ventil verschließbar ist und wenn der Mischkopf von der geschlossenen Einfüllöffnung und/oder der Durchlassöffnung trennbar ist.
• Das Ventil umfasst dabei einen Schließkolben, der aus der von dem Mischkopf abgewandten Richtung direkt oder indirekt mit der Einfüllöffnung und/oder der Durchlassöffnung in Eingriff bringbar ist. Um dabei ein gutes Abdichtungsergebnis zu erzielen, hat es sich als sinnvoll erwiesen, wenn die Einfüllöffnung und/oder die Durchlassöffnung mit einer Ringdichtung für den Schließkolben und/oder den Mischkopf versehen sind. Da der Mischkopf und der Dichtkolben bevorzugt aus einander entgegengesetzten Richtungen mit der Einfüllöffnung und/oder der Durchlassöffnung in Eingriff gelangen, sind die beiden Ringdichtungen bei einer entsprechenden Ausführung auf den einander entgegengesetzten Seiten der Einfüllöffnung und/oder der Durchlassöffnung angeordnet. Sie können die Gestalt von Lippendichtungen oder von einstückig angeformten Ringvorsprüngen von bevorzugt halbrundem Profil haben, die die Einfüllöffnung bzw. die Durchlassöffnung konzentrisch umschließen. Ähnlich gestaltete Ringdichtungen, die mit der Einfüllöffnung bzw. der Durchlassöffnung in Eingriff bringbar sind, können ergänzend oder zusätzlich auch an dem Mischkopf vorgesehen sein.
• Die Ringdichtungen können aus irgendeinem einschlägig bekannten Dichtungswerkstoff bestehen, beispielsweise aus einem polymeren Werkstoff, aus Stahl, Kupfer oder Messing.
• Die Ringdichtung ist zumindest anteilig durch den Träger und/oder durch die Abdeckfolie gebildet. Eine einstückige Ausbildung mit dem Träger bzw. die Verwendung einer aus weichelastischem Werkstoff bestehenden Abdeckfolie als Zwischenlage zur Abdichtung des Schließkolbens gegenüber der Einfüllöffnung oder der Durchlassöffnung ist besonders einfach realisierbar und gewährleistet eine sichere Funktion, weil solche Zwischenlagen nur temporär belastet und für jeden Arbeitszyklus erneut im Neuzustand verfügbar sind.
• Ein besonders gutes Abdichtungsergebnis wird hierbei erzielt, wenn der Träger und/oder die Abdeckfolie zumindest im Bereich der Dichtung elastisch verformbar sind. Ein besonders hoher Verformungswiderstand ist im Allgemeinen nicht erforderlich, weil es vorliegend nur um die Abdichtung eines Druckes von maximal 3 bar während weniger Minuten geht. Die dazu erforderlichen Dichtwirkungen lassen sich mit üblichen, weichelastischen Polymerwerkstoffen und auch mit thermoplastischen Werkstoffen hinreichend lange erzielen, beispielsweise mit Polypropylen.
• Der Träger ist zweckmäßig mit einer Durchlassöffnung versehen, die die Einfüllöffnung überdeckt und die einen kleineren Durchlass hat als die Einfüllöffnung, wobei die Durchlassöffnung von einer mit dem Mischkopf in Eingriff bringbaren, ersten Ringdichtung und von einer mit dem Schließkolben direkt oder indirekt in Eingriff bringbaren, zweiten Ringdichtung umschlossen ist. Beide Ringdichtungen können Dichtlippen aufweisen und bei einer solchen Ausführung einen einstückigen Bestandteil des Trägers bilden. Sie gelangen zusammen mit diesem nur ein einziges Mal, nämlich bei der Herstellung eines Formteils, zur Anwendung. Eine bei der Abdichtung eintretende, bleibende Verformung der Ringdichtungen ist daher ohne Bedeutung. Die Verwendung von Polypropylen oder von ABS mit 10 bis 20% Glasfaseranteil zur Herstellung des Trägers genügt daher fast immer.
• Der Träger ist durch zumindest ein von dem Reaktionsgemisch umspülbares Stützelement dichtend an den Mischkopf anpressbar, um seine zuverlässige Hinterschäumung sicherzustellen. Das Stützelement kann dabei die zweite Ringdichtung als zahnkranzartig gestalteter Kronenanguss umschließen, dessen Vorsprünge von radial verlaufenden Durchlässen für das Reaktionsgemisch durchtrennt sind, um dem Reaktionsgemisch das Durchtreten in den mit dem Schaumstoff zu füllenden Hohlraum zu erleichtern. Die Vorsprünge sind dabei, bezogen auf das Zentrum der Einfüll- oder Durchlassöffnung, zweckmäßig von trapezförmigem Profil, um eine besonders gute statische Abstützung der Ringdichtung durch die Hohlform zu erhalten. Die dem Träger zugewandte Basis soll bei aufgesetztem Mischkopf dessen Stirnfläche und zugleich den Rand der Einfüllöffnung übergreifen. Das Stützelement, der Träger und die Ringdichtungen können einstückig ineinander übergehend ausgebildet sein, was die Herstellung verbilligt.
• Kurzbeschreibung der Zeichnung
• Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in der Anlage beigefügten Zeichnung weiter verdeutlicht. Es zeigen:
• 1 den Bereich einer Einfüllöffnung einer erfindungsgemäßen Hohlform in längsgeschnittener Darstellung,
• 2 den Bereich einer Einfüllöffnung ähnlich 1, bei dem für die Abdichtung des Mischkopfes gegenüber dem Träger eine O-Ringdichtung aus Gummi vorgesehen ist,
• 3 den Bereich einer Einfüllöffnung ähnlich 1, bei dem für die Abdichtung des Mischkopfes gegenüber der Hohlform eine hohlkegelige Flachdichtung vorgesehen ist.
• Ausführung der Erfindung
• Der in 1 wiedergegebene Ausschnitt aus einem Formwerkzeug verdeutlicht ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines dünnwandigen Formteils aus Schaumstoff, bei dem ein aus einem Mischkopf 1 entlang des Pfeils austretendes Reaktionsgemisch aus polymerem Werkstoff, beispielsweise aus einer Polyurethanzusammensetzung, durch eine Einfüllöffnung 2 und eine Durchlassöffnung 11 in eine evakuierte Hohlform 3 eingegeben, unter Ausfüllung der Hohlform 3 durch eine chemische Reaktion zu einem Schaumstoff expandiert, ausgehärtet und nachfolgend aus der Hohlform 3 entnommen wird. Die Einfüllöffnung 2 und die Durchlassöffnung 11 werden im Anschluss an das Einfüllen des Reaktionsgemisches durch ein Ventil vakuumdicht verschlossen und der Mischkopf 1 anschließend von der Einfüllöffnung 2 und der Durchlassöffnung 11 entfernt. Das Ventil bildet einen Bestandteil der Hohlform 3. In diese wurde vor dem Einbringen des Reaktionsgemisches eine tiefgezogene Abdeckfolie 4 aus EPDM eingelegt, die eine Dicke von 0,6 bis 2,0 mm hat, bevorzugt von 1,3 bis 1,7 mm, die elastisch verformbar ist und die auf der Sichtseite eine lederähnlichen Narbung aufweist. Die Abdeckfolie 4 bedeckt die gesamte Unterseite der Hohlform 3.
• Ferner wurde vor dem Einbringen des Reaktionsgemisches ein Träger 5 in die Hohlform 3 eingebracht und auf der Oberseite der Abdeckfolie 4 angeordnet. Der Träger 5 besteht aus einem Spritzgussteil aus Polypropylen mit einem Glasfasergehalt von 15% und einer Dicke von 2 bis 4 mm, vorzugsweise von 2,5 mm. Die Durchlassöffnung 11 ist kreisförmig begrenzt und von einer Ringdichtung 8 und unmittelbar angrenzend daran von zahnkranzartig verteilten und dem Zentrum der Durchlassöffnung radial zugeordneten Abstandhaltern 6 umschlossen, die einen in Richtung des Trägers trapezförmig erweiterten Querschnitt haben und dadurch geeignet sind, die Andrückkräfte des Mischkopfes 1 aufzunehmen und über die Abdeckfolie auf die untere Wandung der Hohlform 3 zu übertragen, ohne dass es zu einer Spaltbildung zwischen dem Träger und der ihm aufliegenden Wandung der Hohlform 3 kommt. Weitere, in der Zeichnung nicht wiedergegebene, Abstandhalter 6 sind über die ganze Fläche des Trägers 5 verteilt. Sie bestehen aus elastisch verformbaren, geneigten Vorsprüngen des Trägers 5, die ihn in einem Abstand von der Abdeckfolie 4 halten. Ferner ist der Träger mit eingeformten Sicken 10 versehen, die seine Steifigkeit erhöhen. Die in der Zeichnung wiedergegebene Sicke 10 ist ringfömig ausgebildet und der Durchlassöffnung 11 konzentrisch zugeordnet. Ihr mittlerer Abstand von der Durchlassöffnung stimmt in etwa mit dem mittleren Abstand der Abstandhalter 6 überein.
• Der Träger 5 kann ergänzend oder alternativ auch im Randbereich der Hohlform 3 temporär befestigt sein. Alle Abstandhalter 6 haben auch in Querrichtung einen Abstand voneinander, um sicher zu stellen, dass der durch den Abstand von der Abdeckfolie 4 gebildete Hohlraum vollständig und gleichmäßig durch den expandierenden Reaktionsschaum ausgefüllt wird, um ein übereinstimmendes und klar vorherbestimmbares Verformungsverhalten des Formteils in allen Teilbereichen zu erhalten. Für die spätere Verwendung ist dies von erheblicher Bedeutung.
• Der in flüssigem Zustand in den Zwischenraum zwischen der Abdeckfolie 4 und den Träger 5 eingebrachte Reaktionsschaum verklebt während seiner Bildung und Aushärtung mit der Abdeckfolie 4 und dem Träger 5 und verbindet diese miteinander. Die dabei zugleich in den Schaumstoffkörper eingebundenen Abstandhalter 6 des Trägers 5 gewährleisten eine besonders feste Anbindung des Trägers 5 an den Schaumstoffkörper. Für eine sichere Verankerung des Formteils in einem Kraftfahrzeug ist dies von großem Vorteil.
• Natürlich ist es grundsätzlich möglich, den Träger 5 und/oder die Abdeckfolie 4 bei der Herstellung von Formteilen bei Bedarf auch wegzulassen. Der Schließkolben und der Mischkopf wirken bei einer solchen Bauform unmittelbar mit der Hohlform und/oder deren Einfüllöffnung zusammen und sind dann in Bezug auf diese abzudichten.
• In der Hohlform ist somit bevorzugt ein Ventil enthalten, das einen Schließkolben 7 umfasst, der aus der von dem Mischkopf abgewandten Richtung mit der Einfüllöffnung und/oder der Durchlassöffnung direkt oder indirekt in Eingriff bringbar ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Schließkolben 7 von der elastisch verformbaren Abdeckfolie 4 Überdeckt. Er befindet sich in der Zeichnung in einem abgesenkten Zustand unterhalb der Abdeckfolie 4, was des Ventil in Offenstellung bringt. Der Mischkopf wird dichtend an die Durchlassöffnung 11 angelegt und die Hohlform 3 gegebenenfalls evakuiert. Aus dem Mischkopf 1 kann dadurch Reaktionsgemisch in die Hohlform 3 eingespeist werden. Aus dem in der Hohlform 3 gegebenenfalls enthaltenen Vakuum resultiert eine besonders zügige Füllung und ein besonders geringes Raumgewicht des Schaumstoffs. Die dazu erforderliche Abdichtung nach außen wird durch unmittelbare Anlage und Anpressung des Mischkopfes 1 an eine Ringdichtung 8 bewirkt, die bei dieser Bauform einstückig mit dem Träger 5 ausgebildet ist und dessen Durchlassöffnung umschließt. Die Durchlassöffnung 11 des Trägers 5 tritt somit bei dieser Ausbildung funktionell an die Stelle der Einfüllöffnung 2 der Hohlform 3.
• 2 zeigt eine Bauform, bei der die Ringdichtung 8 gemäß 1 durch eine O-Ringdichtung 13 aus Gummi ersetzt ist, die in einer nach unten offenen Nut der Stirnfläche des Mischkopfes 1 angeordnet ist. Die Nut ist zweckmäßig im Bereich ihrer Mündung auf eine Weite reduziert, die geringfügig kleiner ist als der Querschnitt der O-Ringdichtung aus Gummi, um deren Herausfallen aus der Nut beim Abheben des Mischkopfes zu verhindern.
• 3 zeigt eine Bauform, bei der die Ringdichtung 8 gemäß 1 durch einen Ringvorsprung 14 ersetzt ist, der einen einstückig angeformten Bestandteil der Hohlform 3 bildet und der die Einfüllöffnung 2 radial außenseitig unmittelbar umschließt. Der Ringvorsprung 14 kann aus einem Einsatzteil der Hohlform 3 bestehen und aus Kupfer erzeugt sein, um eine günstige Dichtwirkung in Verbindung mit dem aus gehärtetem Stand bestehenden Mischkopf 1 zu erzielen, der während des Füllvorgangs mit einer Kraft unmittelbar daran angepresst wird.
• Bei allen Ausführungen wird im Anschluss an den Füllvorgang der Schließkolben 7 zusammen mit dem unmittelbar benachbarten Bereich der Abdeckfolie 4 aus der in der Zeichnung wiedergegebenen, abgesenkten Offenposition in eine Dichtposition angehoben, in der sich die Abdeckfolie 4 dichtend an die zweite Ringdichtung 9 anlegt, die Einfüllöffnung 2 bzw. die Durchlassöffnung 11 auf deren Unterseite umschließt. Der Schließkolben 7 gelangt somit nicht unmittelbar, sondern durch die eine Zwischenlage bildende Abdeckfolie 4 von der Ringdichtung 9 getrennt, nur mittelbar mit dieser in Eingriff. Dennoch ergibt sich eine vollständige Ventilfunktion und ein sicherer Abschluss der gefüllten Hohlform, was ein Austreten von Reaktionsschaum ebenso verhindert wie die Einwirkung des atmosphärischen Luftdrucks auf den Innenraum, wenn dieser während des Füllvorganges evakuiert ist.
• Bei der Ventilbetätigung wird ein gewisses Restvolumen an Reaktionsgemisch durch den motorisch bewirkten Hub des Schließkolbens 7 zurück in den Mischkopf gefördert, was nicht von Nachteil ist, wenn dieser nachfolgend zügig in eine neue Befüllposition überführt wird. Der Mischkopf 1 kann daher von der geschlossenen Hohlform 3 abgehoben werden, ohne dass der atmosphärische Luftdruck mit dem Innenraum In Verbindung treten kann. Der neu gebildete Schaum kann dadurch in der Hohlform chemisch ausreagieren, bis ein mechanisch stabiler Zustand erreicht ist und das erhaltene Formteil nach dem Öffnen der Hohlform entnommen werden kann. Der Mischkopf kann bereits während dieser Zeit erneut zur Anwendung gelangen, um weitere Hohlformen 3 ähnlicher Bauart zu befüllen. Bei zugiger Arbeitsweise ist dabei eine Selbstreinigung zu beobachten, was die Anzahl von fehlerhaften Teilen vermindert und Kosten einspart.
• Für die Grundfunktion ist es somit ohne Bedeutung, ob die Einfüllöffnung im Anschluss an das Einfüllen des Reaktionsgemisches und vor dem Entfernen des Mischkopfes hohlformseitig durch ein Ventil direkt oder, unter Verwendung der Abdeckfolie als einer mit dem Träger oder der Hohlform in Eingriff bringbaren Zwischenlage nur indirekt, geschlossen wird. Wichtig ist, das das unkontrollierte Austreten von frisch gebildetem Reaktionsschaum ebenso verhindert wird wie die unkontrollierte Einwirkung des atmosphärischen Druckes auf den Innenraum der Hohlform, Die Begriffe Einfüllöffnung 2 und Durchlassöffnung 11 sind daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Synonyms für den Zugang zu der befüllenden Hohlform zu verstehen.
• Dennoch wird im Rahmen der Erfindung eine Bauform bevorzugt, bei der die Ringdichtungen 8, 9 an dem Träger 5 vorgesehen sind. Sie gelangen bei einer solchen Bauform nur ein einziges Mal in Funktion, was es erlaubt, eine besonders preisgünstige Konstruktion zu wählen und dennoch die Gewähr zu haben, dass ein jedes Formteil die gleiche Güte hat.
• Es ist nicht immer erforderlich, die Hohlform während ihrer Befüllung mit dem Reaktionsgemisch zu evakuieren, sondern durchaus möglich, die darin zu Beginn der Befüllung enthaltene Luft parallel zur Auffüllung des Raumes mit dem Reaktionsgemisch entweichen zu lassen. Dazu kennen Auslassöffnungen dienen, die an zeitverzögert erreichten Stellen der Hohlform so positioniert sind, dass immer eine vollständige Auffüllung des Raumes mit dem Reaktionsgemisch gewährleistet ist. Auch in solchen Fällen kann von dem ausreagierenden Schaumstoffgemisch ein Druck erzeugt werden, der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in der Hohlform aufgefangen werden kann, um eine Vergleichmäßigung der Schaumstruktur zu erzielen.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in einer deutlich verbesserten Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung von hinterschäumten Verkleidungsteilen, die z. B. In Kraftfahrzeugen zur Anwendung gelangen können.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Herstellung eines dünnwandigen Formteils aus Schaumstoff, umfassend eine Hohlform (3) mit einer Einfüllöffnung (2) und/oder einer Durchlassöffnung (11) für das Reaktionsgemisch sowie einen Mischkopf (1), der dichtend mit der Einfüllöffnung (2) oder der Durchlassöffnung (11) in Verbindung bringbar ist, wobei die Einfüllöffnung (2) oder die Durchlassöffnung (11) unabhängig von dem Mischkopf (1) durch ein Ventil verschließbar ist, wobei der Mischkopf (1) und das Ventil voneinander trennbar sind und wobei das Ventil einen Bestandteil der Hohlform (3) bildet, wobei das Ventil einen Schließkolben (7) umfasst, der aus der von dem Mischkopf (1) abgewandten Richtung mit der Einfüllöffnung (2) und/oder der Durchlassöffnung (11) in Eingriff bringbar ist, wobei die Einfüllöffnung (2) und/oder die Durchlassöffnung (11) mit einer Ringdichtung (8, 9) für den Schließkolben (7) und/oder den Mischkopf (1) versehen ist, wobei die Ringdichtung (8, 9) zumindest anteilig durch einen Träger (5) und/oder durch eine Abdeckfolie (4) gebildet ist und durch den Schließkolben (7) mit der Einfüllöffnung (2) oder der Durchlassöffnung (11) in Eingriff bringbar ist, wobei der Träger (5) und/oder die Abdeckfolie (4) zumindest im Bereich der Ringdichtung (8, 9) verformbar ist, aus einem Spritzgussteil aus polymerem Werkstoff besteht und die Einfüllöffnung (2) innenseitig mit einer Durchlassöffnung (11) überdeckt, die einen kleineren Durchlass hat als die Einfüllöffnung (2), derart, dass die Durchlassöffnung (11) von einer mit dem Mischkopf (1) in Eingriff bringbaren, ersten Ringdichtung (8) und von einer mit dem Schließkolben (7) direkt oder indirekt in Eingriff bringbaren, zweiten Ringdichtung (9) umschlossen ist, und der Träger (5) durch zumindest ein von dem Reaktionsgemisch umspülbares Stützelement (6) dichtend an den Mischkopf (1) anpressbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (6) die zweite Ringdichtung (9) als zahnkranzartig ausgebildeter Kronenanguss umschließt, der von radial verlaufenden Durchlässen (12) für das Reaktionsgemisch durchtrennt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (6), der Träger (5) und die Ringdichtungen (8, 9) einstückig ausgebildet sind.
4. Verfahren zur Herstellung eines dünnwandigen Formteils aus Schaumstoff, bei dem ein aus einem Mischkopf (1) austretendes Reaktionsgemisch aus polymerem Werkstoff durch eine Einfüllöffnung (2) oder eine Durchlassöffnung (11) in eine Hohlform (3) eingegeben, unter Ausfüllung der Hohlform (3) durch eine chemische Reaktion expandiert, ausgehärtet und nachfolgend aus der Hohlform (3) entnommen wird, unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Hohlform (3) vor dem Einbringen des Reaktionsgemisches eine gegebenenfalls tiefgezogene, flexible Abdeckfolie (4) eingelegt wird und dass die Abdeckfolie (4) parallel zur Bildung des Schaumstoffs mit diesem verklebt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die Hohlform (3) vor dem Einbringen des Reaktionsgemisches ein gegebenenfalls tiefgezogener Träger (5) eingelegt wird und dass der Träger (5) parallel zur Bildung des Schaumstoffs mit diesem verklebt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, bei dem in die Hohlform (3) eine Abdeckfolie (4) und ein Träger (5) eingelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoff in den Zwischenraum zwischen der Abdeckfolie (4) und dem Träger (5) eingegeben wird und parallel zur Bildung des Schaums die Abdeckfolie (4) und den Träger (5) miteinander verklebt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlform vor dem Einbringen des Reaktionsgemisches evakuiert wird.

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