DE102007002309A1 - Plastic component manufacturing device, has positioning unit for positioning fabric layer on side of cavity forming low-quality side of plastic component, and arranging nozzle such that flat side of plastic component is placed on cavity - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines eine Gewebelage umfassenden Kunststoffbauteils.The The invention relates to an apparatus and a method for the production a fabric component comprising a fabric layer.
Instrumententafeln für Automobile werden regelmäßig aus Kunststoff gefertigt, wobei diese häufig eine mehrschichtige Struktur aus einem Trägerbauteil, einer Oberflächenschicht und einer dazwischen liegenden Schicht aus einem geschäumten Kunststoff aufweisen. Das Trägerbauteil dient der Anbindung der Instrumententrägertafel in das Fahrzeug und nimmt die damit einhergehenden Kräfte auf. Häufig handelt es sich hierbei um ein spritzgegossenes Kunststoffbauteil. Als Oberflächenschicht (Dekorschicht) kommen häufig Formhäute zum Einsatz, die durch bestimmte Ausgestaltungen ihrer Oberfläche dem Instrumententräger eine gewünschte Optik und Haptik verleihen. Die Schicht aus einem geschäumten Kunststoff dient dazu, die Oberfläche des Instrumententrägers nachgiebig auszugestalten. Eine Herstellung der Instrumententafel erfolgt regelmäßig im sogenannten Hinterschaum-Verfahren. Hierbei wird die Formhaut der Dekorschicht sowie das Trägerbauteil (auch Einleger genannt) in eine Schaumform eingelegt und ein aufschäumender Kunststoff in den zwischen diesen Bauteilen vorhandenen Zwischenraum eingebracht.instrument panels for automobiles be out regularly Made of plastic, this often has a multi-layered structure from a carrier component, a surface layer and an intermediate layer of a foamed plastic exhibit. The carrier component serves the connection of the instrument panel in the vehicle and absorbs the associated forces. This is often the case around an injection-molded plastic component. As surface layer (decorative layer) come often molded skins used by certain designs of their surface the instrument panel a desired one Give optics and feel. The layer of a foamed plastic serves the surface of the instrument panel compliant design. A manufacture of the instrument panel takes place regularly in the so-called Behind foam process. in this connection the shaped skin of the decorative layer and the carrier component (also called insert) placed in a foam mold and a foaming plastic in the between introduced these components existing gap.
Eine alternatives Herstellungsverfahren für ein mehrschichtige Instrumententafel sieht das Kaschieren eines Trägerbauteils mit einer Öberflächenschicht vor, wobei zwischen dem Trägerbauteil und der Oberflächenschicht eine e lastische Zwischenschicht vorgesehen werden kann, die der Oberfläche der Instrumententafel wiederum die nachgiebige Haptik verleiht.A alternative manufacturing method for a multi-layered instrument panel sees the laminating of a carrier component with a surface layer before, wherein between the carrier component and the surface layer an elastic intermediate layer can be provided, which is the Surface of the Instrument panel in turn gives the yielding feel.
Moderne Automobile sind mit einer Vielzahl von Airbags ausgestattet, die im Fall eines Unfall sensorgesteuert auslösen. Die Airbags sind im Normalbetrieb des Automobils Platz sparend zusammengefaltet in dafür vorgesehenen Hohlräumen der Innenverkleidung des Automobils untergebracht. Die Instrumententafel trägt in der Regel den Beifahrerairbag. Beim Aufblasen tritt dieser durch eine von einer ein- oder mehrteiligen Abdeckung bedeckten Öffnung in der Instrumententafel heraus. Die Abdeckung wird dabei verdrängt und klappt, geführt durch ein Scharnierelement, in der Regel nach oben in Richtung der Windschutzscheibe. Um eine Verletzung des Fahrzeuginsassen durch die Abdeckung selbst zu vermeiden, ist es erforderlich, ein Abreißen der Abdeckung im Scharnierbereich zu verhindern. Häufig wird daher als Scharnierelement eine hochreißfeste Gewebelage verwendet, die bereits bei der Herstellung des Trägerbauteils der Instrumententafel eingebracht wird.modern Automobiles are equipped with a variety of airbags that triggered in the event of an accident sensor-controlled. The airbags are in normal operation of the automobile space-saving folded in provided for it cavities the interior lining of the automobile housed. The instrument panel carries in usually the passenger airbag. When inflating it passes through a covered by a one- or multi-part cover opening in out of the instrument panel. The cover is displaced and works, guided by a hinge element, usually upwards in the direction of Windshield. To prevent injury to the vehicle occupant To avoid the cover itself, it is necessary to tear off the Cover in the hinge area to prevent. Often, therefore, as a hinge element a highly tear-resistant Fabric layer used already in the manufacture of the carrier component the instrument panel is introduced.
Um eine korrekte Funktion des Airbagsystems zu gewährleisten, wird die Gewebelage in der Regel auf der Innenkonturseite, d. h. der der Oberfläche (Sichtseite) der Instrumententafel abgewandten Seite des Trägerbauteils angeordnet sein. Um bei der Herstellung des Trägerbauteils eine Behinderung des Materialflusses durch die Gewebelage zu vermeiden, wird im Stand der Technik die Düse, durch die der Kunststoff im Bereich der Gewebelage in das Spritzgießwerkzeug eingebracht wird, auf der Gegenseite, d. h. der Außenkonturseite positioniert. Dies ist jedoch mit einem entscheidenden Nachteil verbunden. Durch das Anspritzen entstehen auf der der Sichtseite der Instrumententafel zugewandten Außenkonturseite des Trägerbauteils Markierungen der Anspritzdüsen (insbesondere durch das Einschraubteil sowie die Düsennadel). Diese Markierungen können sich auf der später aufgebrachten Dekoroberfläche unerwünschter Weise abzeichnen. Dies ist insbesondere beim Herstellen der mehrschichtigen Instrumententafel mittels Kaschieren mit oder ohne Zwischenschicht problematisch. Beim Hinterschäumen dagegen können die Markierungen gegebenenfalls durch den im Werkzeug aufschäumenden Kunststoff der Zwischenschicht ausgeglichen werden. Um Markierungen jedoch sicher zu vermeiden, wird das spritzgegossene Trägerbauteil häufig manuell nachbearbeitet, was mit zusätzlichen Kosten sowie Qualitätsrisiken verbunden ist.Around To ensure proper functioning of the airbag system, the fabric layer usually on the inner contour side, d. H. the surface (visible side) The instrument panel facing away from the support member may be arranged. In order to manufacture the carrier component obstructing the material flow through the fabric layer is avoided in the prior art, the nozzle, through the plastic in the region of the fabric layer in the injection mold is introduced, on the opposite side, d. H. the outer contour side positioned. However, this is a major disadvantage connected. By spraying arise on the visible side the dashboard facing outer contour side of the support member Markings of the injection nozzles (Especially by the screw-in and the nozzle needle). These marks can on the later applied decor surface undesirable Sign off. This is especially true in producing the multilayer Instrument panel by means of laminating with or without intermediate layer problematic. When backfoaming against it can the markings optionally by the frothing in the tool Plastic be compensated for the intermediate layer. To markings however, the injection-molded carrier component is safely avoided often manually reworked, resulting in additional costs and quality risks connected is.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zu schaffen, das die Herstellung eines Kunststoffbauteils mit einer hohen Oberflächenqualität zumindest auf einer Seite des Bauteils ermöglicht.outgoing From this prior art, the invention is based on the object to provide a device as well as a method of manufacture a plastic component with a high surface quality on at least one side of the component allows.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung sowie ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Patentansprüche.These The object is achieved by a device and a method according to the independent claims; advantageous Further developments of the invention are the subject of the respective dependent claims.
Der Kern der Erfindung sieht vor, bei einer Vorrichtung zur Herstellung eines eine Gewebelage aufweisenden Kunststoffbauteils, das jeweils mindestens eine Hoch- und eine Niederqualitätsseite aufweist, die Düse, durch die der Kunststoff in den Hohlraum eines Formwerkzeugs eingebracht wird, – ebenso wie die Gewebelage – auf der Niederqualitätsseite anzuordnen bzw. so zu positionieren, dass der Kunststoff von eben dieser Seite in den Hohlraum eingebracht wird.Of the Core of the invention provides, in a device for manufacturing a fabric layer having a plastic component, each has at least one high and one low quality side, the nozzle, through the plastic introduced into the cavity of a mold will, - as well like the fabric layer - on the low quality side to arrange or position so that the plastic from just this side is introduced into the cavity.
Folglich wird bei der Herstellung eines Trägerbauteils für eine Instrumententafel die im Bereich der Gewebelage vorgesehene Düse von der der Sichtseite der Instrumententafel zugewandten Seite (Hochqualitätsseite) auf die abgewandte Seite des Trägerbauteils (Niederqualitätsseite) verlegt.consequently is used in the manufacture of a support member for an instrument panel the nozzle provided in the region of the fabric layer from the visible side of the Instrument panel facing side (high quality side) on the opposite Side of the carrier component (Low quality side) laid.
Durch die Erfindung können durch die Düse begründete Markierungen auf der Hochqualitätsseite des Bauteils vermieden werden.By the invention can marks established by the nozzle on the high quality side of the Component be avoided.
Die Gewebelage des Kunststoffbauteils kann beliebig ausgeführt sein. Insbesondere kann sich die Gewebelage über den gesamten Querschnitt des Kunststoffbauteils oder nur einen Abschnitt erstrecken. Weiterhin kann sie vollständig oder auch nur teilweise von dem Kunststoff umschlossen werden. Vorzugsweise ist die Gewebelage als Scharnierelement für eine Abdeckung einer in dem Kunststoffbauteil vorgesehenen Öffnung vorgesehen, wobei die Abdeckung nachträglich oder gleichzeitig mit der Herstellung des Kunststoffbauteils hergestellt bzw. mit der Gewebelage verbunden werden kann.The Fabric layer of the plastic component can be designed arbitrarily. In particular, the fabric layer can over the entire cross section of the plastic component or only a portion extend. Farther can it completely or even partially enclosed by the plastic. Preferably is the fabric layer as a hinge element for a cover one in the Plastic component provided opening provided, wherein the cover later or simultaneously with manufactured the production of the plastic component or with the Fabric layer can be connected.
Eine Klassifizierung der Seiten des Kunststoffbauteils als Hoch- bzw. Niederqualitätsseite erfolgt erfindungsgemäß anwendungsspezifisch, so dass bestimmte Qualitätsanforderungen für eine bestimmte Anwendung ausschlaggebend sein können, während sich bei einer anderen Anwendung wiederum andere Qualitätsanforderungen als entscheidend darstellen.A Classification of the sides of the plastic component as Hoch- or Low Quality Page takes place according to the application-specific, so that certain quality requirements for one particular application may be crucial while joining another Application, in turn, other quality requirements as decisive.
Das Formwerkzeug kann ebenfalls beliebig ausgeführt sein. In der Regel kommen zwei- oder mehrteilige Formwerkzeuge um Einsatz, die ein Entnehmen des fertigen Bauteils (Entformen) dadurch ermöglichen, dass die Einzelteile des Formwerkzeugs nach dem Herstellungsprozess auseinander gefahren werden.The Mold can also be performed arbitrarily. Usually come two- or multi-part molds to use that a removal of the finished component (demoulding) thereby allowing the individual parts of the mold after the manufacturing process apart become.
Ebenso kann die Düse beliebig ausgebildet sein; in ihrer einfachsten Form stellt diese lediglich eine Auslassöffnung dar.As well can the nozzle be formed arbitrarily; in its simplest form represents this only one outlet opening represents.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung Mittel zur Fixierung der Gewebelage in der gewünschten Position auf. Dadurch kann verhindert werden, dass die Gewebelage, insbesondere durch die mit dem Einbringen des Kunststoffs auf derselben Seite verbundene Materialströmung, aus der vorgegebenen Position und insbesondere auf die Hochqualitätsseite verschoben wird.In an advantageous embodiment has the device according to the invention Means for fixing the fabric layer in the desired position. Thereby can be prevented that the fabric layer, in particular by the material flow associated with the introduction of the plastic on the same side the given position and especially on the high quality side is moved.
Hierzu eignen sich beispielsweise einer oder mehrere Stifte, die die Gewebelage an der gewünschten Position fixieren, beispielsweise indem sie die Gewebelage an die die Niederqualitätsseite des Kunststoffbauteils ausbildende Seite des Hohlraums andrücken.For this For example, one or more pins that support the fabric layer are suitable at the desired Fix the position, for example, by the fabric layer to the the low quality side of the Press plastic components forming side of the cavity.
Bei der Verwendung eines mehrteiligen Formwerkzeugs, bei dem die Einzelteile des Formwerkzeugs zum Entformen auseinander gefahren werden können, können die Stifte an dem Teil des Formwerkzeugs befestigt sein, das die Hochqualitätsseite des Kunststoffbauteils ausbildet.at the use of a multi-part mold, in which the items the mold can be moved apart for demolding, the Pins are attached to the part of the mold that is the high quality side the plastic component is formed.
Da die Stifte Hohlräume in dem Kunststoffbauteil hinterlassen können, weisen diese vorzugsweise einen möglichst geringen Durchmesser auf. Insbesondere sollen die Stifte einen Durchmesser aufweisen, der kleiner oder gleich drei Millimeter beträgt. Es hat sich gezeigt, dass Vertiefungen in dem Kunststoffbauteil, die dieses Maß unterschreiten, sich regelmäßig in einer Dekorschicht, mit der das Kunststoffbauteil gegebenenfalls nachträglich versehen wird, nicht abzeichnen.There the pins cavities can leave in the plastic component, they have preferably one possible small diameter. In particular, the pins should have a diameter, which is less than or equal to three millimeters. It has been shown that Recesses in the plastic component, which fall below this level, itself regularly in one Decorative layer with which the plastic component optionally provided later will not sign off.
Die Stifte können insbesondere hinsichtlich ihres Querschnitts beliebig ausgebildet sein. Insbesondere soll auch die Durchmesserangabe nicht eine Beschränkung auf einen kreisförmigen Querschnitt bewirken. Vielmehr soll sie einen Grenzwert für die daraus ableitbare Querschnittsfläche darstellen, der von den Flächeninhalten anderer Querschnittsformen nicht überschritten werden soll.The Pins can especially with regard to their cross-section formed arbitrarily be. In particular, the diameter should not be a limitation a circular one Cross section effect. Rather, it should set a limit to the resulting derivable cross-sectional area representing the area contents other cross-sectional shapes should not be exceeded.
Eine alternative Ausführungsform kann vorsehen, die Gewebelage durch magnetisch wirkende Mittel zu fixieren. Hierfür können verschiedene Ausgestaltungen vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Gewebelage (ferro-)magnetisch ausgebildet sein. Durch eine Positionierung von Permanent- und/oder Elektromagneten in dem Formwerkzeug können – durch eine entsprechende Polung – Anziehungs- bzw. Abstoßungskräfte zwischen den Magneten und der (ferro-)magnetischen Gewebelage erzeugt werden, die die Gewebelage in der gewünschten Position fixieren. Eine Gewebelage, die als Scharnierelement verwendet wird, wird häufig aus Gründen der Reißfestigkeit aus Polyamid oder Polyester hergestellt. Derartige Gewebelagen können durch eine Beschichtung nachträglich (ferro-)magnetisch ausgebildet werden. Beispielsweise kann die Gewebelage mit eisenhaltigen Pads beklebt werden.A alternative embodiment may provide for the fabric layer by magnetically acting means fix. Therefor can various configurations may be provided. For example, the Fabric layer (ferro-) be magnetically formed. Through a positioning of permanent and / or electromagnets in the mold can - by a corresponding polarity - attraction or Repulsive forces between the magnet and the (ferro) magnetic fabric layer are generated, which the fabric layer in the desired Fix the position. A fabric layer used as a hinge element becomes, becomes frequent for reasons the tear strength made of polyamide or polyester. Such fabric layers can by a coating later (ferro-) be formed magnetically. For example, the fabric layer be covered with iron-containing pads.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Gewebelage im Bereich der Düse eine Aussparung auf, durch die der Kunststoff in den Hohlraum des Formwerkzeugs eingebracht wird. Dies kann wiederum ein Hinterspülen der vorzugsweise an der die Niederqualitätsseite des Kunststoffbauteils ausbildenden Seite des Hohlraums anliegenden Gewebelage verhindern, sowie, dass diese auf die gegenüberliegende Seite des Hohlraums gedrückt wird. Durch eine gezielte Führung der Materialströmung kann somit gegebenenfalls sogar auf die Mittel zur Fixierung der Gewebelage in der gewünschten Position verzichtet werden.In a further preferred embodiment has the fabric layer in the region of the nozzle on a recess through the plastic introduced into the cavity of the mold becomes. This in turn can be a backwashing of preferably at the the low quality side the plastic component forming side of the cavity adjacent Prevent tissue layer, as well as that these on the opposite Side of the cavity pressed becomes. Through a targeted leadership the material flow can thus possibly even on the means for fixing the fabric layer in the desired Be omitted position.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The Invention is described below with reference to an illustrated in the drawings embodiment explained in more detail.
In den Zeichnungen zeigtIn the drawings shows
Die
Kontur der Vertiefung in der dargestellten Werkzeughälfte
Der
verrippte Bereich
Beim
Herstellen des Einlegers, werden die zwei Werkzeughälften zusammengefahren,
so dass eine geschlossene Kavität
entsteht. In diese Kavität wird
mittels insgesamt fünf
Einspritzdüsen
Vor
dem Einspritzen des plastifizierten Kunststoffs wird eine Gewebelage
(nicht dargestellt) über
dem verrippten Bereich
Um ein ungehindertes Öffnen der Abdeckungen sicher zu stellen, wird der Einleger in einem nachfolgenden Bearbeitungsprozess entlang von Sollbruchstellen geschwächt. Hierzu wird die Gewebelage sowie die Kunststoffwand des Einlegers bis zu einer definierten Tiefe mittels beispielsweise eines Messers, einer Fräse oder eines Lasers durchgetrennt.Around an unhindered opening To ensure the covers, the insert is in a subsequent Machining process weakened along predetermined breaking points. For this the fabric layer as well as the plastic wall of the insert is up to a defined depth by means of, for example, a knife, a Tiller or a laser cut.
Um
zu verhindern, dass die Gewebelage von dem aus der Düse
Aus
den Figuren ergibt sich, dass sämtliche Einspritzdüsen in der
dargestellten Werkzeughälfte
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