DE20008097U1 - Positioniereinrichtung für flache Bauteile, insbesondere Glastafeln - Google Patents

Description

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Beschreibung

Positioniereinrichtung für flache Bauteile, insbesondere Glastafeln

Die Erfindung betrifft eine Positioniereinrichtung für flache Bauteile, insbesondere Glastafeln, die zumindest an den Seitenkanten mit einem Kunststoff-Rahmen umspritzbar/umschäumbar sind und bei der Herstellung mit einer Vakuumsaugvorrichtung im Spritz-/Schäumwerkzeug fixierbar sind.

Derartige Bauteile in Form von Glastafeln für Schiebedächer, Heck-, Front- oder Seitenscheiben oder ähnliche Bauteile werden in der Kraftfahrzeugtechnik zunehmend eingesetzt. Dabei soll der die Glastafel umgebende Kunststoff-Rahmen aus einem Thermoplast-Kunststoff oder Polyurethanschaum so schmal wie möglich sein. Dieser Kunststoff-Rahmen des Glasschiebedaches dient dabei auch zur Verankerung von Halterungsteilen, beispielsweise Blechlaschen, an denen Gelenkpunkte oder Antriebsmechanismen für die Öffnung des Glasschiebedaches angelenkt sind, so daß hierbei hohe Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit bestehen.

Zur Abdichtung ist zudem im allgemeinen an dem Kunststoff-Rahmen auch eine umlaufende Nut vorgesehen. Dies erfordert ein sehr genaues Schäum- oder Umspritzwerkzeug, da der Abstand zwischen dem Nutgrund und dem Glastafelumriß an den vier umlaufenden Seitenkanten des Glasschiebedaches wegen der angestrebten schmalen Bauweise des Rahmens nur wenige Millimeter betragen kann, so daß bei der Herstellung eine sehr präzise Positionierung des Bauteils innerhalb des Werkzeuges erforderlich ist. Die zur Fertigung erforderliche Positioniereinrichtung soll zudem auch den Schaumlauf des Kunststoffes beim Umspritz- bzw. Umschäumvorgang nicht stören, damit die Kontaktflächen nicht überdimensioniert werden müssen.

Bei bisherigen Herstellungsverfahren mit einem manuellen Ausrichten und Zentrieren der Bauteile im Umschäumwerkzeug ist der Nachteil einer hohen Taktzeit gegeben. Zudem ist die

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Maßgenauigkeit auch bei Verwendung von Anschlägen durch die Vielzahl der Werkzeugteile oft unzureichend, insbesondere wenn die Glastafel gewisse Wölbungstoleranzen aufweist. Dadurch kann am hergestellten Kunststoff-Rahmen ein hohes Maß an Nacharbeit erforderlich sein. In üblichen Werkzeugen werden häufig zur Lagesicherung und -ausrichtung Fangstifte positioniert und die Bauteile durch eine Vakuumsaugvorrichtung (sog. Vakuumnest) gehalten.

Die Bauteile bzw. Glastafeln stützen sich hierbei auf einer Auflage mit elastischen Dichtungen ab, wobei die Ansaugkraft des Vakuums im allgemeinen zum Positionieren der eingelegten Bauteile ausreicht. Bei größeren Wölbungstoleranzen kann es jedoch dazu kommen, daß das Vakuum auch bei großem Unterdruck nicht ansetzt bzw. wegen Spalten zwischen Glastafel und Gegenkontur des Vakuumnestes nicht aufgebaut wird, selbst bei manuellem Nachdrücken der Glastafel auf das Vakuumnest, da die Konturabweichungen zu groß sind und noch höherer manueller Druck zu Glasbruch führen könnte. Dies hat als Folge, daß die Glastafel nicht verarbeitet werden kann und zu Ausschuß wird sowie der Fertigungsablauf erheblich gestört wird.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Positioniereinrichtung für flache Bauteile, insbesondere Glastafeln zu schaffen, die die vorstehenden Nachteile vermeidet, insbesondere die Ausschußrate reduziert und eine hohe Positioniergenauigkeit bei hoher Taktrate bietet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Positioniereinrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruches 1.

Durch die vorgeschlagene Positioniereinrichtung können die Bauteile bzw. auch relativ ungenau gefertigte Glastafeln einfach positioniert und in dieser Lage festgehalten werden. Durch das zusätzliche Positionierelement, insbesondere in Art eines Saugnapfes wird die Glastafel mit gleichmäßiger Kraft auf das Vakuum gezogen oder gedrückt, so daß die Vakuumsaugvorrichtung den erforderlichen Unterdruck in praktisch allen Fällen aufbauen

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kann. Dadurch kann der Kunststoff-Rahmen bzw. Umrandung auch für Glastafeln, die ansonsten nicht verarbeitet werden könnten, im Spritz-/Schäumwerkzeug in einfacher, exakter Weise hergestellt werden. Dabei ist die Positioniereinrichtung im wesentlichen in das Schäumwerkzeug integriert und sehr einfach aufgebaut. Zudem kann nach Einlegen der Bauteile und beim anschließenden Ansaugen mit dem saugnapfartigen Positionierelement auf das Vakuumnest das korrekte Einlegen und Positionieren überprüft Werden.

Durch die exakte Positionierung der Bauteile bezüglich des Vakuumnestes mittels der Vorfixierung durch das saugnapfartige Positionerelement wird auch ein gleichmäßiger Schaumlauf und eine vollständige Benetzung der Glastafel an den Rändern erreicht. Dadurch wird die Festigkeit zwischen Glastafel und dem Kunststoff-Rahmen in reproduzierbarer Form erhöht, so daß die Qualität des Fertigbauteils insgesamt steigt. Insbesondere wird auch sichergestellt, daß die Halterungspunkte des Bauteils, insbesondere eines Glasschiebedaches exakt eingehalten werden. Hierdurch wird der Aufwand für eine Nachbearbeitung erheblich reduziert und insbesondere eine exakte Relativ-Zuordnung erzielt, so daß bei einem bevorzugten Anwendungsbeispiel eines Glas-Schiebedachs eine gleichmäßige Dichtungsanlage und somit insgesamt eine bessere Abdichtung der Dachöffnung erreicht wird. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Hierin zeigt:

Fig. 1 eine Glastafel als Beispiel eines flachen, in ein Schäumwerkzeug einzulegenden Bauteils bei der Herstellung im Schäumwerkzeug mit einer neuerungsgemäßen Positioniereinrichtung;

In Fig. 1 ist als Anwendungsbeispiel eine Glastafel (hier als repräsentatives Beispiel eines flachen Bauteils 3) in einem Schäumwerkzeug 1 eingelegt gezeigt. Dabei wird die Glastafel 3

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am Außenrand bzw. den Seitenkanten von einem Kunststoff-Rahmen 4 (hier als Formhohlraum dargestellt) bevorzugt aus PU-Schaumstoff umgeben. Dieser Rahmen 4 wird in dem Schäumwerkzeug 1 mit einem Oberteil 2 und einem Unterteil 12 an dem Außenrand der Glastafel 3 umspritzt bzw. umschäumt. Hierbei werden auch mehrere Halterungsteile 5, bevorzugt hier nach oben abstehende Winkelbleche mitumspritzt, so daß durch Einsetzen von nicht dargestellten Schrauben, Bolzen u. dgl. eine Befestigung an einem Schwenkgelenk oder dem Antriebsmechanismus zum Schieben bzw. Heben des Glasschiebedaches ermöglicht wird.

Das Schäumwerkzeug 1 mit Werkzeug-Oberteil 2 und Werkzeug-Unterteil 12 kann gegenüber der hier dargestellten Lage mit konkav eingelegter Glastafel 3 auch um 180° ("Überkopf") gedreht werden, so daß die Glastafel 3 dann konvex positioniert wäre. Die exakte Positionierung der Glastafel 3 relativ zum Formhohlraum am Außenumfang der Glastafel 3 zur Ausbildung des Rahmens 4 ist hierbei für eine sichere Formfüllung wesentlich, insbesondere auch da die Halterungsteile 5 bei diesem Ausführungsbeispiel nur durch die Kontaktfläche zum Rahmen 4 hin befestigt sind. Der hier punktiert dargestellte Formhohlraum zur Ausbildung des Rahmens 4 und Umspritzung/Umschäumung ist dabei günstig abzudichten, bevorzugt mit einer selbsttrennenden Dichtung 13, die einen Austritt des über eine oder bevorzugt mehrere Einspritzöffnung(-en) eintretenden Kunststoffschaumes an die Oberseite der Glastafel 3 zuverlässig verhindert. Auch zum Unterteil 12 hin sind derartige Dichtungen 13 vorgesehen, so daß Ober- und Unterseite der Glastafel 3 beim Schäumvorgang sauber gehalten werden, um Nacharbeiten zu vermeiden.

Weiterhin ist ersichtlich, daß in dem Werkzeug-Unterteil 12 eine Vakuumsaugvorrichtung 6, bestehend aus leistenartigen Auflagen 9 und einem davon umgrenzten Vakuumnest 8 mit Absauganschluß 10, eingesetzt ist, insbesondere in einer Abstufung 1'. Die Glastafel 3 liegt dabei auf den Auflagen 9 auf, genauer auf darin eingesetzten Dichtungen 14, die bei Vakuumbetrieb über den Absauganschluß 10 die erforderliche Abdichtung sicherstellen. Es

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sei darauf hingewiesen, das diese an sich bekannte Vakuumsaugvorrichtung 6 auch alternativ im Werkzeug-Oberteil 2 verwendet werden kann. Bei diesem Aufbau einer Produktionsanlage genügt zur Entnahme des fertiggestellten Glasschiebedaches mit dem Rahmen 4 ein einfaches Anheben des Werkzeug-Oberteils 2 bzw. ein Absenken des Werkzeug-Unterteils 12, so daß hierdurch die Taktzeit wesentlich verringert wird.

Wesentlich bei dieser Vakuumsaugvorrichtung 6 ist ein darin zusätzlich angeordnetes Positionierelement 7, das hier als Saugnapf dargestellt ist und über einen gesonderten Vakuumanschluß 7b mit Unterdruck beaufschlagt ist. Dieses Positionierelement 7 ist insgesamt ebenfalls in der seitlichen Abstufung 1' des Werkzeug-Unterteils 12, bevorzugt mittig eingesetzt ist. Bei größeren Glastafeln 3 können auch zwei oder mehr dieser Positionierelemente 7 im Vakuumnest 8 angeordnet sein. Bei Unterdruckbeaufschlagung über den Vakuumanschluß 7b wird die eingelegte Glastafel 3 somit angesaugt und auf die Dichtungen 14 der Auflagen 9 herabgezogen, wodurch eine gleichmäßige Anlage und Addichtung erzielt wird. Dann wird das Haupt-Vakuum über den Anschluß 10 angelegt werden und so die Glastafel 3 sicher auf dem Vakuumnest 8 fixiert wird. Das Positionierelement 7 kann dieser Haupt-Ansaugbewegung dabei mittels eines verschiebbaren Führungsbolzens 7a nach unten hin folgen, da dieses in der Ausgangstellung geringfügig über die (bombierte) Ebene des Vakuumnestes 8 bzw. des flachen Bauteils 3 hinaussteht.

Die so positionierte Glastafel 3 wird dann umschäumt und ausgeformt, wozu ein hier nur schematisch angedeuteter Auswerfer 11 verwendet wird, der an der Unterseite der Glastafel 3 in Nähe des Rahmens 4 angreift. Die bevorzugte mittige Lage des Positionierelements 7 (bzw. mehrere dieser "Saugnäpfe" innerhalb des Vakuumnestes 8) vermeidet zudem beim Einlegen des Bauteils 3 ein seitliches Abkippen und damit ein Beschädigen der Oberfläche des Bauteils 3. Das Positionierelement 7 ist dabei durch die saugnapfartige Gestaltung automatisch an die jeweilige Wölbung

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der Glastafel 3 angepasst, so daß ein sicheres Herabziehen (oder auch Andrücken bei Überkopf-Anordnung) auf die Dichtungen 14 sichergestellt ist. Dabei können auch größere Maßabweichungen ausgeglichen werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß als Positionierelement 7 auch ein lösbares Klebeelement oder dgl. verwendet werden kann, sofern dessen Haftkraft das zuverlässige Herabziehen der Glastafel 3 auf die Dichtungen 14 der Auflagen 9 gewährleistet, um dann das Haupt-Vakuum über den Sauganschluß 10 anlegen zu können. Selbstverständlich kann zur Schaffung dieser Vor-Positionierung im Schäumwerkzeug 1 auch ein zweites, drittes, viertes usw. versetzt angeordnetes Positionierelement 7 vorgesehen sein, um die Haftkraft an der Glastafel 3 zu erhöhen, aber bei Ausformen ein Ablösen zu ermöglichen.

Durch diese Positioniereinrichtung mit einem bevorzugt pneumatisch arbeitenden, saugnapfartigen Positionierelement 7 im Vakuum- bzw. Formnest des Werkzeugs 1 ergibt sich nach dem Schließen der Form eine exakte Halterung und Positionierung der Bauteile 3, so daß insgesamt eine exakte und sichere Positioniernung geschaffen wird. Hierdurch wird beim bevorzugten Beispiel eines Schiebedaches 1 insgesamt die Positionierung der Glastafel 3 zum Rahmen 4 und damit wiederum die Abdichtung beim Einbau in das Kraftfahrzeug verbessert.

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Claims (10)

1. Positioniereinrichtung für flache Bauteile, insbesondere Glastafeln, die zumindest an den Seitenkanten mit einem Kunststoff-Rahmen umspritzbar/umschäumbar sind und bei der Herstellung mit einer Vakuumsaugvorrichtung im Spritz-/Schäumwerkzeug fixierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Vakuumsaugvorrichtung (6) wenigstens ein Positionierelement (7) im Spritz-/Schäumwerkzeug (1) und am Bauteil (3) angreifend angeordnet ist.

2. Positioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Positionierelemente (7) in Längs- und/oder Seitenerstreckung des Bauteils (3) angeordnet sind.

3. Positioniereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumsaugvorrichtung (6) ein rahmenartiges Vakuumnest (8) aufweist, in dem das/die Positionierelement(-e) (7) angeordnet ist/sind.

4. Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionierelement (7) einen von der Vakuumsaugvorrichtung (6) gesonderten Vakuumanschluß (7b) aufweist.

5. Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionierelement (7) durch einen Saugnapf gebildet ist.

6. Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierelement (7) in Ausgangsstellung geringfügig über die Ebene der Vakuumsaugvorrichtung (6) hinaussteht und an einem Führungsbolzen (7a) absenkbar ist.

7. Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionierelement (7) im Werkzeug-Unterteil (12) oder Werkzeug-Oberteil (2) des Spritz-/Schäumwerkzeuges (1), insbesondere in einer Abstufung (1') versenkt angeordnet ist.

8. Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des Positionierelements (7) im wesentlichen im Bereich der Trennebene des Spritz-/Schäumwerkzeuges (1) ausgerichtet ist.

9. Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuumnest (8) der Vakuumsaugvorrichtung (6) von seitlichen Auflagen (9) umgrenzt ist.

10. Positioniereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Bauteil (3) zugewandte Fläche der Auflagen (9) Dichtungen (14) aufweist.