DE60111966T2

DE60111966T2 - Formwerkzeug mit bewegbarer Trennebene zur Herstellung von Kunststoffteilen sowie Verfahren zur Verwendung eines solchen Formwerkzeugs

Info

Publication number: DE60111966T2
Application number: DE60111966T
Authority: DE
Inventors: Charles-Guillaume Blanchon; Thierry Vuaillat
Original assignee: Plastic Omnium SE
Current assignee: OPmobility SE
Priority date: 2000-01-24
Filing date: 2001-01-24
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2021-01-25
Also published as: FR2804057B1; EP1123788B1; DE60111966D1; US6783718B2; EP1123788A1; ES2242714T3; US20020158365A1; FR2804057A1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Form mit einer beweglichen Verbindungsebene bzw. Trennebene, um ein Produkt in einem Material aus Kunststoff herzustellen, sowie ein Verfahren, das eine solche Form benutzt.
Es ist bekannt, Produkte aus Kunststoff mittels Injektionsverfahren oder mittels Extrusion-Kompression in einer Form aus zwei Teilen, welche einen Formhohlraum begrenzen, herzustellen.
Die zwei Teile der Form weisen jeweils eine periphere Zone auf, die dafür ausgelegt ist, in Kontakt mit der peripheren Zone des anderen Teiles der Form zu kommen.
Man nennt Trennebene der Form diejenige Ebene, die durch diese zwei peripheren bzw. randseitigen Zonen, die in Anlage aneinander liegen, definiert ist.
In bestimmten Fällen können die peripheren Zonen der Teile der Form nicht eben sein. Aber sogar unter dieser Voraussetzung bezeichnet man sprachmissbräuchlich die Fläche, die durch die zwei peripheren Zonen dargestellt wird, welche sich in Anlage eine gegen die andere befinden, als Verbindungsebene.
Es ist ebenfalls bekannt, Teile bzw. Produkte aus verstärktem Kunststoff herzustellen, die ein oder mehrere Verstärkungsblätter aufweisen, die zum Beispiel in Form von Matten aus Verstärkungsfasern oder auch von Textilien bzw. Stoffen sein können, wie zum Beispiel jene, die unter der Benennung HTPC bekannt sind.
Dieses Verstärkungsblatt bzw. diese Verstärkungseinlage oder Folie wird in die offene Form, zum Beispiel auf deren Patrize, das heißt auf deren männliches Teil, gelegt, dann wird die Form geschlossen. Eine gewisse Menge an Kunststoffmaterial wird danach in die Form entweder vor ihrer Schließung und durch Strangpressen, oder nach ihrer Schließung und durch Injektion eingebracht.
Diese bekannten Verfahren von Herstellung verstärkter Teile aus Kunststoff geben Zufriedenheit, erfordern aber bestimmte Nachbearbeitungen bzw. Wiederaufnahmearbeiten, denn das Verstärkungsblatt lokalisiert sich nicht genau immer an der richtigen Stelle in der Form, so dass einige Randbereiche manchmal eingeklemmt werden in der Trennebene der Form, also zwischen den zwei peripheren Zonen der zwei Teile der Form, die in Kontakt miteinander sind.
Nach Entnahme aus der Form ist ein Schritt des Abtrennens bzw. Entgratens dann notwendig, um diejenigen Teile des Verstärkungsblattes abzutrennen, die aus dem Produkt hervorstehen.
Die europäischen Patente EP 0 531 997 , EP 0 186 015 , EP 0 500 033 und das japanische Patent JP 06 34 4377 beschreiben Verfahren zur Herstellung von Teilen bzw. Gegenständen aus Kunststoff, bei denen man die Blätter mit Harz überformt. Bei diesen Verfahren verwendet man Formen, die Haltemittel aufweisen, welche die Ränder des Blattes bei der Schließung der Form festhalten. Es können jedoch Schritte wie das Falten oder das Abschneiden der Ränder des Blattes nach dem Entformen notwendig sein.
Das europäischen Patent EP 0 127 159 beschreibt eine Form, die eine Entformplatte aufweist, welche sich gegenüber einem Teil der Form verschieben kann und dazu dient, eine Einlage, die durch ein Blatt aus Aluminium gebildet ist, festzuhalten. Ein solches Verfahren wird benutzt für die Herstellung von Behältern für die Aufnahme von Flüssigkeiten und betrifft nicht die Herstellung von Gegenständen aus verstärktem Kunststoff, wie man sie im Autobereich antrifft. Das europäische Patent EP 0 186 015 beschreibt eine Form nach der Präambel des Patentanspruchs 1.
Die vorliegende Erfindung zielt insbesondere darauf ab, eine Form bzw. ein Formwerkzeug anzugeben, wo die Struktur das Risiko des Einklemmens eines Blattes in ihrer Trennebene verhindert.
Die vorliegende Erfindung hat zum Gegenstand eine Form zur Herstellung eines Kunststoffteils, wobei diese Form zwei Teile aufweist, welche untereinander einen dem herzustellenden Gegenstand entsprechenden Formhohlraum begrenzen, dabei weist jedes Teil der Form einen peripheren Bereich auf, der dazu ausgelegt ist, um mit dem peripheren Bereich des anderen Teils der Form in Berührung zu kommen, wobei die beiden zusammengebrachten Bereiche die Verbindungsebene der Form ausbilden, wobei eines der Teile der Form dazu ausgelegt ist, eine Folie aufzunehmen, und aus zwei Blöcken besteht, von denen einer zentral und zur substanziellen Abgrenzung des Formhohlraums vorgesehen ist und der andere randseitig und zur Aufnahme des peripheren Bereichs vorgesehen ist, die beiden Blöcke können in Bezug zueinander der Schließrichtung der Form folgend sich bewegen bzw. gleiten, der periphere Block kann verschoben werden, um den peripheren Bereich von den Rändern der Folie zu entfernen.
Die Form nach der Erfindung bringt den Vorteil, dass der periphere Block vor dem Schritt des Schließens der Form verschoben werden kann, dergestalt, dass ein in die Form eingefügtes Blatt in der Trennebene der Form bei deren Schließung nicht eingeklemmt werden kann.
In der Tat kann man bei einer Form nach der Erfindung damit beginnen, ein Verstärkungsblatt oder jedes andere Blatt bzw. jede andere Folie auf den Teil mit zwei Blöcken der Form aufzubringen, das dazu bestimmt ist, im zu verwirklichenden Teil eingebracht zu sein oder in diesem Teil überformt zu sein.
Bei offengehaltener Form verschiebt man dann den peripheren Block derart, dass seine periphere Zone vom Blatt entfernt wird, um so zu gewährleisten, dass die peripheren Ränder dieses Blattes nicht über die periphere Zone hinausragen, welche die Trennebene definiert.
Ist erst einmal der periphere Block verschoben, bewegt und bringt man den anderen Teil der Form heran, bis seine periphere Zone zur Anlage kommt auf der peripheren Zone, die vom Blatt entfernt.
Zu diesem Zeitpunkt hat man die Trennebene der Form durch gegenseitigen Kontakt der zwei peripheren Zonen der zwei Teile der Form wiederhergestellt, dies mit einem ausreichenden Abstand des Blattes, wodurch sicher gestellt ist, dass das Blatt nicht in der Trennebene eingeklemmt ist.
Zuletzt bringt man den peripheren Block in seine normale Formposition zurück, wobei man den Kontakt zwischen den zwei peripheren Zonen beibehält, was den Vorgang des Schließens der Form beendet, diese befindet sich nun in ihrer normale Konfiguration für einen Formvorgang.
Der Kunststoff kann nun durch Injektion nach Beenden der oben beschriebenen Schritte oder durch Extrusion, während eines Momentes, in dem die Form noch offen ist, zugeführt werden.
Der periphere Block kann Spindeln aufweisen, die die Haltestangen steuern.
Die Erfindung hat ebenfalls ein Verfahren nach dem Patentanspruch 3 zum Gegenstand.
Der periphere Block wird vorzugsweise verschoben ohne das Blatt wieder zu verschieben noch zu berühren.
Das Verstärkungsblatt kann zuvor außerhalb der Form geformt und gebildet werden.
Mit dem Ziel, besser die Erfindung verstehen zu können, wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens beschrieben, das nicht einschränkend zu verstehen ist und mit Bezug auf die Zeichnung erfolgt, in der elf schematische Figuren dargestellt sind, die elf aufeinander folgenden Verfahrensschritten des oben beschriebenen Verfahrens entsprechen.
Die in der Zeichnung dargestellte Form weist einen ersten Bereich 1 oder Stempel bzw. Patrize auf, der durch zwei Blöcke, von denen der eine ein zentraler Block 2 und der andere ist ein peripherer Block 3 ist, gebildet wird.
Der zentrale Block 2 begrenzt im Wesentlichen den Formhohlraum der Form.
Der periphere Block 3 trägt eine periphere Zone 4, die der Trennebene der Form entspricht.
Der periphere Block 3 kann axial um den zentralen Block 2 verschoben werden, entsprechend der Richtung des Schließens der Form.
Im dargestellten Beispiel weist der periphere Block 3 unter anderem Stellmittel bzw. Schraubenwinden 5 auf, die die Haltestangen 6 steuern, deren Funktion später beschrieben werden wird.
Die Form hat ebenfalls einen zweiten Teil 7 oder Matrize, deren Form auf den schematischen Figuren, die den Verfahrensschritten 7 bis 11 entsprechen, erkennbar ist.
Diese Matrize 7 weist einen zentralen Teil 8 auf, der komplementär zu dem zentralen Block der Patrize ist und mit diesem zentralen Block die Hohlform des zu verwirklichenden Gegenstandes begrenzt.
An ihrer Peripherie hat die Matrize 7 eine periphere Zone 9, die der Trennebene der Form entspricht und dazu bestimmt ist, in Anlage an die periphere Zone 4 der Patrize zu gelangen.
Im Folgenden werden nacheinander die elf dargestellten Verfahrensschritte beschrieben.
Bei dem Schritt n° 1 befindet sich die Patrize 1 in Formposition, ihr peripherer Block 3 ist in der niedrigen Position (hinsichtlich der Zeichnung).
Im Schritt n° 2 bringt man auf die Patrize ein Verstärkungsblatt 10 von Typ HTPC auf, es ist zuvor außerhalb der Form geformt worden. Das Einbringen wird mit Hilfe eines Greifwerkzeuges 11 durchgeführt, das schematisch dargestellt ist durch zwei Profile, die die Ränder des vorgeformten Blattes gegen die Basis der Patrize zur Anlage bringen.
Im Schritt n° 3 ist das Blatt 10 über der Patrize lokalisiert und bleibt in seiner Position durch die Profile 11 gehalten.
Im Schritt n° 4 ist der periphere Block 3 der Patrize in die hohe Position verschoben. In dieser Position ist die periphere Zone 4 der Patrize, die die Trennebene der Form definiert, von den Rändern des Verstärkungsblattes entfernt.
Dieser Schritt stellt sicher, dass die Ränder des Verstärkungsblattes nicht über die periphere Zone hinausreichen, die die Trennebene der Form definiert, und dies sogar in dem Fall, dass das Verstärkungsblatt schlecht auf der Patrize zentriert wurde und leicht gegenüber dem eigentlichen Formhohlraum übersteht.
Im Schritt n° 5 sind die Schraubenspindeln 5 betätigt worden, um die Haltestangen 6 gegen das Verstärkungsblatt zu bringen, was einen Rückzug der Profile 11 erlaubt, wie man dies im Schritt n° 6 erkennen kann.
Das Verstärkungsblatt hält auf der Patrize dank der Haltestangen 6, so dass das Verfahren auch so durchgeführt werden kann, dass man die Form so ausrichtet, dass ihre Schließrichtung horizontal ist.
Der periphere Block der Patrize ist in der hohen Position (hinsichtlich der Zeichnung) gehalten.
Im Schritt n° 7 nähert man die Matrize 7 der Patrize an, bis ihre periphere Zone 9 in Anlage an die periphere Zone 4 der Patrize kommt.
Wegen der Verschiebung der Trennebene hinsichtlich der Ränder des Blattes 10 ist es unmöglich, dass letzteres in der Trennebene der Form eingeklemmt wird.
Im Schritt n° 8 betätigt man erneut die Schraubenspindeln 5, um die Haltestangen zurückzuziehen. Das Blatt kann sich dann eventuell geringfügig in der Form bewegen, aber es besteht nicht mehr die Gefahr, dass es in der Trennebene der Form eingeklemmt wird.
Im Schritt n° 9 bringt man den peripheren Block 3 der Patrize wieder in die niedrige Position (hinsichtlich der Zeichnung) zurück, zur gleichen Zeit wie man das Schließen der Form durchführt, so dass die Matrize 7 in Unterstützung gegen den peripheren Block 3 durch die Trennebene bleibt.
Die Form hat nun ihre Formposition eingenommen. Ein Material aus Kunststoff 12 kann in die Form eingespritzt werden, wie man dies im Schritt n° 10 erkennen kann.
Im Schritt n° 11 ist die Injektion beendet und das verstärkte Teil ist hergestellt.
Aufgrund der Tatsache, dass die Ränder des Blattes nicht in der Trennebene der Form eingeklemmt worden sind, ist eine Nachbearbeitung des Teils nicht notwendig.
Es ist selbstverständlich, dass die Art der Umsetzung des Ausführungsbeispiels, wie sie soeben beschrieben wurde, keinen einschränkenden Charakter hat, und alle gewünschten Änderungen erfahren kann, ohne dadurch aus dem Bereich der Ansprüche herauszukommen.

Claims

Form zur Herstellung eines Kunststoffteils, wobei diese Form zwei Teile (1, 7) aufweist, welche untereinander einen dem herzustellenden Teil entsprechenden Formhohlraum abgrenzen, wobei jedes Teil (1, 7) der Form einen peripheren Bereich (4, 9) aufweist, der dazu ausgelegt ist, um mit dem peripheren Bereich (9, 4) des anderen Teils (7, 1) der Form in Berührung zu kommen, wobei die beiden derart zusammengeführten Bereiche (4, 9) die Verbindungsebene der Form ausbilden, wobei eines (1) der Teile der Form dazu ausgelegt ist, um eine Folie (10) aufzunehmen, und aus zwei Blöcken (2, 3) besteht, von denen einer zur substanziellen Abgrenzung des Formhohlraums mutig (2) und der andere zur Aufnahme des peripheren Bereichs (4) peripher (3) ist, wobei beide Blöcke (2, 3) in Bezug zueinander in der Schließrichtung der Form gleiten können, dadurch gekennzeichnet, dass der periphere Block (3) vor der Schließung der Form verschoben werden kann, um den peripheren Bereich (4) von den Rändern der Folie (10) zu entfernen.
Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der periphere Block (3) Zylinder bzw. Spindeln (5) aufweist, die die Haltestangen (6) steuern.
Verfahren für den Einsatz einer Form zur Herstellung eines Kunststoffteils, wobei diese Form zwei Teile (1, 7) aufweist, die untereinander einen dem herzustellenden Teil entsprechenden Formhohlraum abgrenzen, wobei jedes Teil (1, 7) der Form einen peripheren Bereich (4, 9) aufweist, der dazu ausgelegt ist, um mit dem peripheren Bereich (9, 4) des anderen Teils (7, 1) der Form in Berührung zu kommen, wobei die beiden derart zusammengeführten Bereiche (4, 9) die Verbindungsebene der Form ausbilden, wobei eines (1) der Teile der Form aus zwei Blöcken (2, 3) besteht, von denen einer zur substanziellen Abgrenzung des Formhohlraums mutig (2) und der andere zur Aufnahme des peripheren Bereichs (4) peripher (3) ist, wobei beide Blöcke (2, 3) in Bezug zueinander in der Schließrichtung der Form gleiten können, wobei dieses Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Ablegen einer Folie (10), die dazu bestimmt ist, in das herzustellende Teil eingearbeitet oder abgeformt zu werden, in den aus zwei Blöcken (2, 3) bestehenden Teil (1) der Form, – Verschieben des peripheren Blocks (3), beispielsweise nach oben, um den peripheren Bereich (4) von den Rändern der Folie (10) zu entfernen. – Schließen der Form, indem der periphere Bereich (9) des anderen Teils (7) der Form mit dem peripheren Bereich (4) des peripheren Blocks (3) in Berührung kommt, ohne die Folie einzuklemmen, – Zurückführen des peripheren Blocks (3) in die Formungsstellung, wobei sich die beiden peripheren Bereiche (4, 9) weiterhin berühren.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der periphere Block verschoben wird, ohne die Folie zu verschieben.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der periphere Block verschoben wird, ohne die Folie zu berühren.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Form Zylinder bzw. Spindeln (5) aufweist, die Haltestangen (6) steuern, und das Verfahren unter anderem die folgenden Schritte umfasst: – Betätigung der Zylinder (5), um die Haltestangen (6) gegen die Verstärkungsfolie (10) zu führen, nach der Verschiebung des peripheren Blocks (3), um den peripheren Bereich (4) von den Rändern der Verstärkungsfolie (10) zu entfernen, – Zurückziehen der Zylinder.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfolie (10) außerhalb der Form vorgeformt wird.