DE102005026730A1

DE102005026730A1 - Vorrichtung zum Schäumen eines Bauteils

Info

Publication number: DE102005026730A1
Application number: DE200510026730
Authority: DE
Inventors: Jürgen Heitzer; Karl Stangl
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2005-06-09
Filing date: 2005-06-09
Publication date: 2006-12-21
Also published as: WO2006131103A1

Abstract

Um das Schäumen eines Bauteils und insbesondere dessen Entformen aus einem Schäumwerkzeug zu erleichtern, wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die ein Schäumwerkzeug (14) umfasst, in dem ein Formhohlraum (12) ausgebildet ist, und das im Bereich des Formhohlraums (12) zumindest bereichsweise mit einer aus einem Feststoff gebildeten Trennschicht (30, 32, 34) beschichtet ist. Durch die dauerhafte Trennschicht (30, 32, 34) kann auf die Anwendung eines flüssigen Trennmittels ganz oder teilweise verzichtet werden.

Description

Die Erfindung eine Vorrichtung zum Schäumen eines Bauteils, insbesondere zum Schäumen eines Polyurethan-Bauteils, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 102 05 028 C1 bekannt und umfasst ein Formwerkzeug, das aus zwei Formhälften gebildet ist, die einen Formhohlraum definieren. Vor jedem Schäumprozess muss im Bereich des Formhohlraums ein Trennmittel aufgetragen werden, um ein zerstörungsfreies Entformen des geschäumten Bauteils aus dem Schäumwerkzeug zu gewährleisten.

Im Bereich von Schäumvorrichtungen eingesetzte Trennmittel sind beispielsweise silikon- oder wachshaltige Flüssigkeiten, die wasserlöslich oder auch benzinlöslich sein können. Um zu gewährleisten, dass die Oberfläche des zu fertigenden Bauteils eine hochwertig anmutende Oberfläche erhält, wird das Schäumwerkzeug nach dem Auftragen bzw. Aufsprühen des Trennmittels zum Entfernen von über schüssigem Trennmittel mit einem Gewebe- bzw. Faservliestuch nachgewischt. Das Aufbringen des Trennmittels und das Nachwischen des Schäumwerkzeugs sind mit einem hohen Zeitaufwand, mit Materialkosten, einer Belastung der die Vorrichtung bedienenden Person und auch mit einem hohen Reinigungsaufwand verbunden. Zudem belastet das Trennmittel die Umwelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Schäumen eines Bauteils zu schaffen, bei der der Auftrag eines Trennmittels vor jedem Schäumprozess ganz oder teilweise entfällt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Der Kern der Erfindung liegt mithin darin, dass das Schäumwerkzeug im Bereich des Formhohlraums zumindest bereichsweise eine dauerhafte Beschichtung aufweist, die das Entformen des geschäumten Bauteils begünstigt, d.h. ein Anhaften des Schaumwerkstoffs, aus dem das geschäumte Bauteil gebildet ist, an dem Schäumwerkzeug verhindert. Dadurch kann das Auftragen eines flüssigen Trennmittels vor jedem Schäumprozess ganz oder teilweise entfallen. Dies führt gegenüber dem bisher eingesetzte Verfahren zu einem Zeitvorteil. Der nun mögliche Verzicht auf das flüssige Trennmittel führt zu einer Entlastung der Umwelt und auch zu einer Entlastung einer Absauganlage, welche üblicherweise in Produktionshallen für geschäumte Bauteile eingesetzt wird und deren Wartungsintervalle sich damit verlängern. Auch entfällt eine aufwendige Reinigung des Schäumwerkzeugs von flüssigen Trennmittelrückständen. Zudem werden die mit der Betreuung der Vorrichtung betrauten Personen entlastet.

Insbesondere bei Herstellung eines Polyurethanschaum-Bauteiles, wie eines Rahmens eines gläsernen Schiebedachelementes kann das Bauteil bei Einsatz der Vorrichtung nach der Erfindung mit einer glänzenden Oberfläche hergestellt werden, ohne dass hierzu vor dem Schäumprozess überschüssiges Trennmittel mit einem Tuch bzw. Lappen abgewischt werden müsste, wie es bei bisher eingesetzten Schäumvorrichtungen erforderlich war.

Die Vorrichtung nach der Erfindung kann grundsätzlich zum Schäumen beliebiger Bauteile eingesetzt werden. Insbesondere kann die Vorrichtung nach der Erfindung aber derartig ausgelegt sein, dass sie zum Umschäumen eines flachen, im wesentlichen plattenartigen Werkstücks, wie einer planen oder gewölbten Glastafel, die beispielsweise bei einem Glasschiebedach eines Kraftfahrzeugs als Deckelelement zum Einsatz kommt, vorgesehen ist. In diesem Fall kann die Glastafel in dem Schäumwerkzeug mit einem Kunststoffrahmen versehen werden, der wie üblich aus einem Polyurethanschaum bestehen kann und zur Aufnahme einer umlaufenden Dichtung und/oder zur Verbindung von Einlegeteilen mit der Glastafel dient, so dass eine Anbindung der Glastafel an den Fahrzeugaufbau bzw. einen Schiebedachantrieb möglich ist.

Bei einer speziellen Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist die aus einem Feststoff gebildete Trennschicht aus Kunststoff, insbesondere einem Fluor-Kunststoff, gebildet. Beispielsweise können Fluor-Kunststoffe wie PTFE, FEP und/oder PFA eingesetzt werden, die eine gute Temperaturbeständigkeit aufweisen.

Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit kann die eine Antihaftschicht darstellende Trennschicht auf einer so genannten Verschleißschicht angeordnet sein. Diese ist beispielsweise eine nach einem Flammspritzverfahren auf den Werkzeugstahl aufgebrachte metallische Schicht, die den Träger für die Trennschicht bildet und eine gewisse Rauhigkeit aufweist, was das Verschleißverhalten der Trennschicht verbessert.

Eine spezielle Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung weist mindestens einen Schieber auf, wobei der Schieber in seinem an den Formhohlraum angrenzenden Bereich mit der Trennschicht versehen ist.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
1 eine stark schematisierte Unteransicht eines Oberwerkzeugs einer Vorrichtung zum Schäumen eines Kunststoffrahmens einer Glasplatte; und
2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in 1.
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines aus einem Polyurethanschaum bestehenden Kunststoffrahmens 11 eines Glasdeckelelements eines hier ansonsten nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugschiebedachs dargestellt. Der Kunststoffrahmen 11 umgibt den Randbereich einer Glastafel 10.
Zum Umschäumen mit dem Kunststoffrahmen 11 wird die Glastafel 10 in die Vorrichtung eingelegt, so dass sie in ihren Randbereichen von einem Formhohlraum 12 begrenzt ist, der von einem Schäumwerkzeug 14 gebildet ist. Der Formhohlraum 12 hat einen Querschnitt, der im Wesentlichen demjenigen des angeschäumten Kunststoffrahmens 11 entspricht.
Das Schäumwerkzeug 14 umfasst ein Oberwerkzeug 16 und ein Unterwerkzeug 18, die über eine Trennebene 20 von einander getrennt sind und den Formhohlraum bzw. das Formnest 12 definieren.
Der Formhohlraum 12, der entlang der Kanten der rechteckigen Glastafel 10 ausgebildet ist, hat eine Angussmündung 22, über die flüssiges Polyurethan in den Formhohlraum eintragbar ist, wo dieses ausschäumt und aushärtet. Die Angussmündung 22 ist im Bereich einer Längsseite der Glastafel 10 angeordnet.
An der der Angussmündung 22 gegenüberliegenden Seite der Glastafel 10, d. h. in der Mitte der zweiten Längsseite des Formhohlraums 12, ist in dem Oberwerkzeug 16 eine Aufnahme 24 für einen Entlüftungsschieber 26 ausgebildet, der zusammen mit dem Oberwerkzeug 14 einen Entlüftungsschlitz 28 begrenzt. Über den Entlüftungsschlitz 28, der in den Formhohlraum 12 mündet, kann beim Eintragen des Polyurethanwerkstoffs Luft aus dem Formhohlraum 12 verdrängt werden.
Um ein zerstörungsfreies Entformen der Glastafel 10 mit dem angeschäumten Polyurethanrahmen 11 aus dem Schäumwerkzeug 14 zu gewährleisten, weisen das Unterwerkzeug 18, das Oberwerkzeug 16 und der Schieber 26 im Bereich des Formhohlraums 12 jeweils eine aus einem Feststoff gebilde te Trennschicht 30, 32 bzw. 34 auf, die jeweils aus einem Fluor-Kunststoff, wie PTFE, gebildet ist und auf einer der Übersichtlichkeit halber hier nicht näher dargestellten metallischen Verschleißschicht angeordnet ist.

10: Glastafel
11: Kunststoffrahmen
12: Formhohlraum
14: Schäumwerkzeug
16: Oberwerkzeug
18: Unterwerkzeug
20: Trennebene
22: Angussmündung
24: Aufnahme
26: Entlüftungsschieber
28: Entlüftungsschlitz
30: Trennschicht
32: Trennschicht
34: Trennschicht

Claims

Vorrichtung zum Schäumen eines Bauteils, insbesondere zum Schäumen eines Polyurethanschaum-Bauteils, umfassend ein Schäumwerkzeug (14), in dem ein Formhohlraum (12) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schäumwerkzeug (14) im Bereich des Formhohlraums (12) zumindest bereichsweise mit einer aus einem Feststoff gebildeten Trennschicht (30, 32, 34) beschichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht (30, 32, 34) aus Kunststoff, insbesondere einem Fluor-Kunststoff, wie PTFE, FEP und/oder PFA, gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tennschicht (30, 32, 34) auf einer Verschleißschicht angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schieber (26) vorgesehen ist, und der Schieber (26) in seinem an den Formhohlraum (12) angrenzenden Bereich mit der Trennschicht (34) versehen ist.