DE69622906T2

DE69622906T2 - Verfahren zum Spritzgiessen mehrschichtiger Gegenstände und Form dafür

Info

Publication number: DE69622906T2
Application number: DE69622906T
Authority: DE
Inventors: Masahiko Hara; Tatusi Ono; Tetsuyuki Ota
Original assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1996-03-28
Publication date: 2003-10-16
Anticipated expiration: 2016-03-29
Also published as: JPH08267479A; EP0734832A3; KR0157014B1; EP0734832B1; DE69622906D1; KR960033756A; EP0734832A2; ES2180696T3; JP2897863B2

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und einer Stempelkonstruktionsanordnung zum Formpressen mehrschichtiger Gegenstände, die als Innentürverkleidungen für Autos und andere Komponenten der Innenausstattung in Autos geeignet sind und besonders ein Verfahren und eine Stempelkonstruktionsanordnung zum Formpressen mehrschichtiger Gegenstände, die zweistückige Anordnungen mit einem Harzkernelement und einer das Harzkernelement teilweise mit hoher Präzision bedeckenden Oberflächenhautelement formpressen können.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Fig. 14 ist eine Vorderansicht einer Innenverkleidung für Autotüren als einem Beispiel einer in Autos verwendeten Innenverkleidung. Diese Türverkleidung 1 ist in Form einer formgepressten Vorrichtung aus zwei Elementen mit einem oberen Teil 1a und einem unteren Teil 1b unterschiedlichen Aussehens (einschließlich der Farben) aufgebaut, um die Optik zu verbessern.
Normalerweise werden der obere Teil 1a und der untere Teil 1b separat. hergestellt und unter Verwendung von Schrauben miteinander verbunden.
In jüngerer Zeit wurde vorgeschlagen, ein herkömmliches Harzkernelement zu verwenden, um ein effizienteres Zusammenfügen des zwei- Komponenten-Formelements zu ermöglichen. Solch ein formgepresstes Element umfaßt typischer Weise, wie in Fig. 15 dargestellt, ein in gebogener Form formgepresstes und mit genügender Festigkeit zur Aufrechterhaltung seiner Form ausgestattetes Harzkernelement 2 und ein Oberflächenhautelement 3, das einen Teil des Harzkernelements 2 bedeckt. Im Hinblick auf den oberen Teil 1a ist die Oberfläche des Harzkernelements 2 durch das Oberflächenhautelement 2 bedeckt. Im Hinblick auf den unteren Teil 1b wird kein Oberflächenhautelement verwendet und das Harzkernelement 2 liegt frei, so daß eine im Verhältnis zum oberen Teil 1a kontrastierende Optik erzeugt werden kann.
Der Anmelder dieser Patentanmeldung hat zuvor die japanische Patentanmeldung Nr. 6-181500 betreffend ein Verfahren zum Formpressen Herstellung eines mehrschichtigen Gegenstands wie der Autotürverkleidung 1 gemäß den Fig. 14 und 15 eingereicht. Entsprechend dieses früheren Vorschlags, wie in den Fig. 14 bis 18 illustriert, wird das Oberflächenhautelement 3 auf einen Teil der Stempeloberfläche des oberen Stempels 5 Stempeloberfläche des oberen Stempels 5 plaziert (siehe Fig. 16), wenn der obere und untere Stempel zum Formpressen 4 und 5 geöffnet sind, und wird mit einem bestimmten Hub abgesenkt, so daß ein bestimmter Spalt zwischen dem oberen Stempel 5 und dem unteren Stempel 4 eingestellt wird. Dann wird erweichtes Harz M durch eine mit dem unteren Stempel verbundene Injektionsformvorrichtung 6 über eine durch den unteren Stempel 4 verlaufende Öffnung 4a (siehe Fig. 17), an eine vorgegebene Fläche der Oberfläche des unteren Stempels 4 transportiert. Danach wird der obere Stempel 5 zu seinem unteren Totpunkt abgesenkt und der obere und untere Stempel 4 und 5 werden aufeinander zubewegt, so daß das Harzkernelement 2 durch Druckgußformung in die vorgegebene Form gebracht während das Oberflächenhautelement 3 vollständig an einen Teil der Oberfläche des Harzkernelements 2 angeheftet wird, wie in Fig. 18 dargestellt. Die Formung der Autotürverkleidung gemäß Fig. 14 und 15 ist damit abgeschlossen.
Gemäß dieser konventionellen Methode der Formung ist die Öffnung 4a im unteren Stempel 4 auf die Position unterhalb des Oberflächenhautelements 3 begrenzt, um jedweden unerwünschten Oberflächenfluß wie das Erscheinen von Flußmarken und Silberstreifen auf der vorderen Oberfläche des Harzkernelements 2 zu verhindern. Dennoch ist es schwierig, das erweichte Harz M alleine von Öffnung 4a aus in alle Bereiche der Ausnehmung zu befördern und somit ist, abhängig vom Schmelzindex des Harzes oder der Messung der Fluidität des erweichten Harzes, die Wahrscheinlichkeit unerwünschter Formergebnisse wie durch mangelhaften Harztransport in die äußeren Bereiche der Ausnehmung bedingter kurzer Schüsse, unerwünscht hoch. Ein kurzer Schuß kann vermieden werden, wenn die Dicke des Harzkernelements 2 erhöht wird, um die Fluidität des Harzes zu erhöhen, andererseits bedingt die Erhöhung der Dicke des Harzkernelements 2 höhere Materialkosten und ein höheres Gewicht.
GB-A-2,271,956 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Harzelements durch Montieren eines Oberflächenhautelements auf einen Stempelteil, Bewegen des Stempelteils zu einer ersten stationären Position, Bereitstellung von Harz an einen kooperierenden Stempelteil und Schließen der Stempel. Bevor das Harz härtet wird ein zweites Harz in eine zweite Ausnehmung zwischen den Stempeln injiziert, um sich mit dem ersten Harz zu verbinden.
GB-A-2,236,705 beschreibt eine Methode zum Plazieren einer vorgearbeiteten äußeren Haut in eine Druckgußform, um einen mehrschichtigen Gegenstand herzustellen. Das Hautmaterial wird von der unteren Form angehoben, um die obere Form zu berühren und eine Harzschmelze wird zwischen die obere und untere Form gebracht.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

In Anbetracht derartiger Probleme in der bisherigen Technik ist es eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Formpressen mehrschichtiger Gegenstände bereitzustellen, bei dem eine vorteilhafte Optik dadurch erreicht wird, daß ein Teil eines Harzkernelements mit einem Oberflächenhautelement bedeckt und dabei ein kontrastierender Effekt erzeugt wird und bei dem mehrschichtige Anordnungen mit hoher Genauigkeit formgepresst werden können, so daß die Dicke des Harzkernelements und dadurch das Gewicht des Gegenstandes reduziert werden kann.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Formpressen mehrschichtiger Gegenstände, bei dem eine thermische oder physikalische Beschädigung des Oberflächenhautelements bei der Druckgußformung verhindert wird.
Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Methode zum Druckgußformen mehrschichtiger Gegenstände, bei dem Oberflächenfehlern wie das Auftreten von Flußmarken und Silberstreifen auf der Oberfläche des exponierten Teils des Harzkernelements verhindert wird.
Eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Stempelkonstruktionsanordnung, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können diese und weitere Aufgauen durch Bereitstellung eines Verfahrens zum Formpressen mehrschichtiger Gegenstände gemäß Anspruch 1 gelöst werden.
Die Durchführung des Verfahrens erfolgt bevorzugt unter Benutzung der Stempelkonstruktionsanordnung gemäß Anspruch 2.
Hierbei werden separate Öffnungen für den von dem Oberflächenhautelement bedeckten und dem nicht von dem Oberflächenhautelement bedeckten Teil bereitgestellt und der obere Stempel wird während seines nach unten gerichteten Hubes an zwei Punkten stationär gehalten. Daher kann das erweichte Harz bei relativ großem Freiraum zwischen dem oberen und unteren Stempel an den Teil unter dem Oberflächenhautelement verbracht werden, so daß das Oberflächenhautelement davor bewährt wird, bei hoher Temperatur thermisch und physikalisch durch das erweichte Harz beschädigt zu werden. Das erweichte Harz kann an dem Teil des Harzkernelements mit frei liegender Oberfläche bei relativ geringem Freiraum zwischen den oberen und unteren Stempeln bereitgestellt werden, so daß Oberflächenfehler wie Flußmarken und Silberstreifen verhindert werden können und das erweichte Harz in alle Ecken der Höhlung verbracht werden kann, ohne kurze Schüsse zu verursachen.
Durch Bereitstellung einer separaten Platte im unteren Stempel zum Druckgußformen zur Teilung zweier Zuflüsse des von ihren respektiven Öffnungen bereitgestellten erweichten Harzes ist es möglich, die beiden Zuflüsse des halben Harzes vollständig zu trennen und dadurch eine Verbesserung der Formgebung zu erreichen. Insbesondere durch die Möglichkeit zwei verschiedene Harzmaterialien für den vom Oberflächenhautelement bedeckten und den unbedeckten Teil zu verwenden, ist es möglich, optimale Materialien für die verschiedenen Teile des Produktes auszuwählen, etwa durch Auswahl eines preiswerten Materials für den verdeckten Teil des Produkts und eines erstklassigen Materials für den frei liegenden Teil des Produkts. Es ist daher möglich, die Attraktivität des Produktes bei minimalen Kosten zu maximieren.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Im folgenden ist die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme zu den zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen
Fig. 1 eine Vorderansicht der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Autotürverkleidung ist;
Fig. 2 die Ansicht eines Querschnitts entlang Linien II-II von Fig. 1 ist;
Fig. 3 die Ansicht eines Querschnitts zur Darstellung der ersten Ausführungsform der Stempelvorrichtung zur Durchführung der erfindungsgemäßen Methode ist;
Fig. 4 eine rückwärtige Ansicht betrachtet aus der vom Pfeil in Fig. 3 angezeigten Richtung ist;
Fig. 5 ein Zeitdiagramm ist, das den Preßvorgang durch den oberen, in Fig. 3 gezeigten Stempel verdeutlicht;
Fig. 6 die Ansicht eines Querschnitts ist, der das Montieren des Oberflächenhautelements nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zeigt;
Fig. 7 die Ansicht eines Querschnitts ist, der den oberen Stempel gemäß der Erfindung in seiner ersten stationären Position zeigt;
Fig. 8 die Ansicht eines Querschnitts ist, der den oberen Stempel gemäß der Erfindung in seiner zweiten stationären Position zeigt;
Fig. 9 die Ansicht eines Querschnitts ist, der den Prozeß des Druckgußformens gemäß des erfinderischen Verfahrens zeigt;
Fig. 10 die Ansicht eines Querschnitts ist, der das Montieren des Oberflächenhautelements gemäß der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Methode zeigt;
Fig. 11 die Ansicht eines Querschnitts ist, der den oberen Stempel gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung in seiner ersten stationären Position zeigt;
Fig. 12 die Ansicht eines Querschnitts ist, der den oberen Stempel gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung in seiner zweiten stationären Position zeigt;
Fig. 13 die Ansicht eines Querschnitts ist, der den Prozeß des Druckgußformens gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 14 die Ansicht eines Querschnitts einer konventionellen Autotürverkleidung ist;
Fig. 15 die Ansicht eines Querschnitts entlang der Linie XV-XV von Fig. 14 ist;
Fig. 16 die Ansicht eines Querschnitts ist, der das Aufsetzen des Oberflächenhautelements gemäß dem bisherigen Stand der Technik zeigt;
Fig. 17 die Ansicht eines Querschnitts ist, der das Verfahren zur Zufuhr halb geschmolzenen Harzes gemäß dem bisherigen Stand der Technik zeigt; und
Fig. 18 die Ansicht eines Querschnitts ist, der das Verfahren des Druckgußformens gemäß des bisherigen Stands der Technik zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Zunächst wird der Aufbau einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Autotürverkleidung 10 im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 kurz beschrieben. Die Autotürverkleidung 10 besteht im wesentlichen aus einem Harzkernelement 20, das in die gewünschte gebogene Form gebracht wurde und einem Oberflächenhautelement 30, das vollständig an einen Teil des Harzkernelements 20 angeheftet ist. Das Harzkernelement 20 besteht aus Polypropylenharz im Gemisch mit Füllstoffen wie Talkum und ist durch das im folgenden beschriebene Verfahren des Druckgußformens in eine komplizierte gebogene Form gebracht. Während dieses Prozesses des Druckgußformens wird das Oberflächenhautelement 30 vollständig an einen Teil der Oberfläche des Harzkernelements 20 angeheftet.
Das Oberflächenhautelement 30 umfaßt eine obere Schicht 31 bestehend aus einer PVC-Schicht und eine geschäumte Futterschicht 32 aus Polyethylen-Schaum. Eine Nut 21 mit einer Tiefe im Bereich von 5 bis 10 mm befindet sich in der Harzkernschicht 20 entlang der unteren Peripherie des Oberflächenhautelements 30. Durch Einpassen des unteren Endes des Oberflächenhautelements 30 in die Nut 11 wird das Erscheinungsbild des Oberflächenhautelements 30 entlang seiner Peripherie verbessert.
Die Autotürverkleidung 10, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, besteht aus einem oberen Teil A, in dem das Oberflächenhautelement 30 das Harzkernelement 20 bedeckt und einem unteren Teil B, in dem das Harzkernelement 20 frei liegt, so daß ein kontrastierendes Erscheinungsbild zwischen den oberen und unteren Teilen A und B erzeugt werden kann. Daher da das Harzkernelement 20 einheitlich oder integral geformt ist, können die Herstellungsschritte im Vergleich zur konventionellen Autotürverkleidungen aus einer zweiteiligen Anordnung vereinfacht werden. Insbesondere entfällt die Notwendigkeit, die oberen und unteren Teile mit Schrauben oder ähnlichem zu verbinden und eine wesentliche Reduzierung der Kosten kann erreicht werden.
Wie im folgenden beschrieben, wird das Erscheinen von Oberflächenfehlern wie Flußmarken und Silberstreifen auf der Oberfläche des unteren Teils B der Autotürverkleidung 10 verhindert, indem die Position der Öffnungen zur Zufuhr der erweichten Harze M1 und M1 passend gewählt und die Preßweise gesteuert wird, wodurch Formdefekte wie kurze Schüsse vermieden und somit dem Harzkernelement 20 eine vorteilhaftes Äußeres gegeben und die Ausschußrate auf ein bislang nicht errreichbares Maß reduziert wird.
Fig. 3 zeigt den Aufbau der ersten Ausführungsform der Stempelkonstruktionsanordnung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird. Diese Stempelkonstruktionsanordnung umfaßt einen unteren Stempel 40 zum Druckgußformen, darauf ausgerichtet, erweichtes Harz als Material für das Harzkernelement 20 auf seiner Stempeloberfläche entgegen zu nehmen, einen oberen Stempel 40 zum Druckgußformen, der über dem unteren Stempel 40 plaziert ist, um ein Oberflächenhautelement 30 auf einen Teil von dessen Oberfläche zu befestigen und der so angelegt ist, daß er vertikal über einen vorgegebenen Hub bewegbar ist, und eine Injektionsvorrichtung 60, die mit dem unteren Stempel 40 verbunden ist, um diesem das erweichte Harz zuzuführen.
In spezifischerer Weise kann sich der obere Stempel 50 zur Druckgußformung durch einen Hubzylinder 51 über einen vorgegebenen Hub vertikal bewegen und ist mit einer Oberfläche entsprechend der Form des Produktes versehen. Eine Vielzahl von Vakuum-Saugöffnungen 52 befinden sich an vorgegebenen Stellen des Stempels des oberen Stempels, um das Oberflächenhautelement 30 auf einem Teil der Oberfläche des oberen Stempels zu befestigen, wobei diese Vakuumsauglöcher 52 mit der Vakuumpumpe 54 über eine mit einem Auf/Zu-Ventil wie einem Solenoid-Ventil versehene Leitung 53 in Verbindung stehen. Der untere Stempel 40 zur Druckgußformung besitzt einen integrierten Verteiler 41, der mit der Düse einer Injektionsvorrichtung 60 verbunden ist; und eine Vielzahl von Öffnungen 42 und 43 in Verbindung mit dem Verteiler sind an ausgewählten Stellen des unteren Stempels 40 vorgesehen.
Ein Charakteristikum der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Öffnungen 42 und 43 sowohl in dem zum Hautoberflächenelement 30 (Oberflächenhautgebiet) korrespondierenden als auch dem zum freiliegenden Teil des Harzkernelementes (Harzkern-Gebiet) korresponsdierenden Gebiet im Bezug auf eine zweiteilige gegossene Anordnung vorgesehen sind. Spezifischer, wie in der Draufsicht des unteren Stempels 40 zum Druckgußformen gemäß Fig. 4 dargestellt, liegt zum Gießen einer Türverkleidung ein Paar von Öffnungen 42 der Oberflächenhautregion in den dem oberen Abschnitt A entsprechenden, von dem Oberflächenhautelement 30 bedeckten Teilen vor und ein anderes Paar von Öffnungen 43 des Harzkernelementbereichs liegt in den Teilen, die dem unteren Abschnitt B entsprechen und die freie Oberfläche des Harzkernelements 20 aufweisen.
Die Öffnungen 42 und 43 sind mit den zugehörigen Ventilen 44 und 45 versehen, um den Zeitpunkt der Zufuhr von erweichtem Harz über die Öffnungen 42 und 43 zu kontrollieren. Daher wird erweichtes Harz M1 über die Öffnungen 42 an den Teil geliefert, der dem oberen, von dem Oberflächenhautelement 30 bedeckten Abschnitt A entspricht, und das verbleibende erweichte Harz M2 an den Teil geliefert wird, der dem oberen Abschnitt B entspricht und die freie Oberfläche des Harzkernelements 20 präsentiert.
Im folgenden wird nun der Preßhub des oberen Stempels 50 zur Druckgußformung unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 5 beschrieben. Der obere Stempel 50 wird von der Position seiner oberen Grenze (a) durch die Wirkung des Hubzylinders 51 auf Position (b) herabgelassen und, während der obere Stempel 50 stationär in dieser Position verbleibt, wird erweichtes Harz M1 über die Öffnungen 42 geliefert.
Hiernach wird der obere Stempel 50 von Position (c) zu Position (d) herabgelassen, und während der obere Stempel 50 ein zweites Mal stationär in dieser Position verbleibt, wird erweichtes Harz über die anderen Öffnungen 43 geliefert. Der obere Stempel wird weiter bis zum unteren Totpunkt gesenkt und das Druckgußformen ausgeführt, wenn der obere Stempel sich von Position (e) zu Position (f) bewegt. Sobald der Gießprozeß beendet ist, wird der obere Stempel 50 in seine oberste Position (g) angehoben.
Was die tatsächliche Distanz zwischen diesen Positionen gemäß dieser Ausführungsform betrifft, so befindet sich die erste stationäre Position des oberen Stempels 50 50 mm über dem unteren Totpunkt des oberen Stempels 50, die zweite stationäre Position 3 mm über dem unteren Totpunkt. Am unteren Totpunkt beträgt der Freiraum zwischem dem oberen und dem unteren Stempel 4,5 mm für die von dem Oberflächenhautelement bedeckte Region und 2,5 bis 3,0 mm für das Gebiet mit freiliegender Oberfläche. Dies beruht darauf, daß die Summe der Dicken des Harzkernelements 20 3 mm, die komprimierte Dicke des Oberflächenhautelements 30 1,5 oder 4,5 mm beträgt.
Die in der Zeittabelle angezeigten Zeiträume sind nur exemplarischer, nicht jedoch einschränkender Art.
Im folgenden wird nun der Herstellungsprozeß der Autotürverkleidung 10 unter Bezugnahme auf die Fig. 6-9 beschrieben.
Zunächst wird das Oberflächenhautelement 30 mit seiner der Stempeloberfläche gegenüber liegenden obersten Schicht 31 auf der Oberfläche des oberen Stempels 50 befestigt, wenn der obere Stempel 50 gemäß Fig. 6 in seiner maximalen obersten Position ist. Das Oberflächenhautelement 30 kann zu diesem Zeitpunkt bereits provisorisch geformt sein, doch bei einfacher Form des Produkts kann das Oberflächenhautelement zu diesem Zeitpunkt noch ungeformt sein. Somit ist es gänzlich optional, ob das Oberflächenhautelement zu diesem Zeitpunkt provisorisch geformt ist oder nicht.
Zur Befestigung des Oberflächenhautelements 30 wird eine Vakuumpumpe 54 aktiviert und das Auf/Zu-Ventil 55 wird in geeigneter Weise geöffnet oder geschlossen, so daß eine geeignete Saugkraft des Vakuums über die Vakuum-Saugöffnungen 52 auf das Oberflächenhautelement 30 ausgeübt werden kann und das Oberflächenhautelement 30 hinreichend an der vorgesehenen Stelle der Oberfläche des oberen Stempels in Position gehalten wird. Danach wird der obere Stempel 50 mittels eines vorgesehenen Hubes durch die Wirkung eines Hubzylinders 51 gemäß Fig. 7 abgesenkt, wobei der obere Stempel 50 zeitweilig an einem 50 mm über seinem unteren Totpunkt gelegenen Punkt stationär gehalten wird. An diesem Punkt wird erweichtes Harz (M1) über die Öffnungen 42 zu einer unter dem Oberflächenhautelement 30 gelegenen Region verbracht.
An diesem Punkt ist die geschäumte Oberfläche 32 des Oberflächenhautelements 30 vor Beschädigung durch die Hitze des erweichten Harzes M1 geschützt, da der Freiraum zwischen der geschäumten Schicht 32 und dem erweichten Harz M1 relativ groß ist.
Dann, wie in Fig. 8 gezeigt, wird der obere Stempel 50 durch die Wirkung des Hubzylinders 51 auf eine zweite stationäre Position heruntergelassen. Die zweite stationäre Position befindet sich 3 mm über dem unteren Totpunkt des oberen Stempels, wobei die Zufuhr von erweichtem Harz durch die anderen Öffnungen 43 an diesem Punkt erfolgt.
Danach definiert das erweichte Harz M2 eine Oberfläche des unteren Abschnitts B der Autotürverkleidung 10, wenn sie in das Produkt eingegossen ist. An diesem Punkt ist der Freiraum zwischen den oberen und unteren Stempeln 40 und 50 so klein, das es keinen wesentlichen Temperaturabfall des erweichten Harzes M2 gibt und die Fließfähigkeit des Harzes im wesentlichen erhalten bleibt. Daher wird die Oberfläche des Produktes von Oberflächenfehlern wie Silberstreifen und Flußmarken befreit.
Dann, wie in Fig. 9 dargestellt, wird der obere Stempel 50 auf seinen unteren Totpunkt herabgelassen und das Harzkernelement 20 wird durch Druckgußformung in die vorgesehene Form gebracht, während das Oberflächenhautelement 30 thermisch an den Teil der Oberfläche des Harzkernelements angeheftet wird, der der oberen Region A der Autotürverkleidung 10 entspricht.
Somit wird gemäß des Verfahrens der vorliegenden Erfindung der obere Stempel 50 zur Druckgußformung bei seinem nach unten gerichteten Hub an zwei stationären Punkten gehalten und die Öffnungen 42 und 43 liegen sowohl in der vom Oberflächenhautelement 30 bedeckten als auch in der nicht vom Oberflächenhautelement 30 bedeckten Gebiet vor. Daher können im Gegensatz zur bisherigen Technik, die Öffnungen nur in der vom Oberflächenhautelement 30 bedeckten Region vorsieht, unbefriedigende Gießergebnisse wie kurze Schüsse vermieden und hohes Gewicht in Folge exzessiver Dicken vermieden werden. Ebenso kann die Wahl des Harzmaterials und der Herstellungsbedingungen freier getroffen werden, so daß die Harzmaterialien M1 und M2 für das Harzkernelement 20 aus einem breiteren Spektrum von Harzmaterialien mit unterschiedlichen Fluiditäten gewählt werden können.
Wenn die Position der Öffnungen 43 für den nicht vom Oberflächenhautelement bedeckten Teil des Harzkernelements an Stellen gewählt werden, an denen der Fluß der erweichten Harze M1 und M2 überlappt, so können Schweißmarken und Flußmarken effektiv verhindert werden.
Die Fig. 10 bis 13 zeigen eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 10 zeigt die Struktur des Formstempels zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Teile, die denen der ersten Ausführungsform entsprechen, sind mit den gleichen Nummern gekennzeichnet, die detaillierte Beschreibung derselben wurde weggelassen.
Bei dem in der zweiten Ausführungsform verwendeten Formstempel sind die Öffnungen 42 und 43 zu assoziierten Leitungen 41a und 41b verbunden, welche wiederum mit assoziierten Injektionsvorrichtungen 61 und 62 verbunden sind. Zusätzlich ist eine vertikal bewegliche Trennplatte 70 im unteren Stempel 40 entlang der Grenze der Autotürverkleidung vorgesehen. Der Aufbau des oberen Stempels zum Druckgußformen ist ähnlich dem der ersten Ausführungsform, so daß dessen Beschreibung entfallen kann.
Die Trennplatte 70 ist am oberen Ende eines Kolbenstabes 72, welcher sich aus einem Zylinder 71 wie etwa einem hydraulischen Zylinder und einem pneumatischen Zylinder erstreckt, befestigt, und wird verwendet, um eine vorteilhafte äußere Erscheinung des Harzkernelements dadurch zu erreichen, daß die Vermischung der zwei aus den zugehörigen Öffnungen zugeführten Ströme der erweichten Harze M1 und M2 verhindert wird.
Der Schritt, das Oberflächenhautelement 30 auf einem Teil der Stempeloberfläche des oberen Stempels zu befestigen ist ähnlich zu der der ersten Ausführungsform. Zu diesem Zeitpunkt ist die Trennplatte in ihrer maximal oberen Position.
Wie in Fig. 11 gezeigt, wird dann das erweichte Harz von einer der Injektionsvorrichtungen 61 über die Leitung 41a und die Öffnung 42 zugeführt, wenn der obere Stempel 50 in seine erste stationäre Position abgesenkt wird. Danach wird der obere Stempel 50 weiter auf seine zweite stationäre Position gesenkt und das erweichte Harz M1 wird komprimiert, aber die Trennplatte 70 hindert das erweichte Harz M1 daran, in den dem unteren Abschnitt entsprechenden Teil zu fließen. Dann wird das erweichte Harz M2 über die Leitung 42a und Öffnung 43 mittels der anderen Injektionsvorrichtung 62 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Trennplatte 70 durch die Wirkung des Zylinders 71 abgesenkt.
Wie in Fig. 13 gezeigt, wird der obere Stempel 50 bis auf seinen unteren Totpunkt abgesenkt und preßt das Harz für eine vorgegebene Zeitspanne. Im Ergebnis kann ein zweischichtiger Gegenstand ohne Oberflächenfehler und mit attraktivem Aussehen gemäß der ersten Ausführungsform leicht erhalten werden.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist es möglich, unterschiedliche Materialien für unterschiedliche Teile des Produktes zu verwenden, um ein vorteilhaftes Design auf ökonomische Weise zu erreichen, da die zwei Flüsse der erweichten Harze M1 und M2 jeweils über die Öffnungen 42 und 43 über getrennte Injektionsvorrichtungen zugeführt werden. Zum Beispiel kann das erweichte Harz M2 für den unteren Abschnitt B mit frei liegender Oberfläche des Harzkernelements mit Pigmenten einer gewünschten Farbe gemischt werden; dagegen kann das erweichte Harz M1 für den oberen bedeckten Abschnitt A aus einem preiswerten Material ohne Pigment bestehen.
Die Trennplatte 70 kann auch bei der ersten Ausführungsform verwendet werden. In diesem Fall kann die Trennplatte verhindern, daß Stückchen der geschäumten Schicht 32 des Oberflächenhautelements 30 in das erweichte Harz M2 des frei liegenden Teils des Harzkernelements gelangen, auch wenn sich derartige Partikel mit dem erweichten Harz M1 in dem vom Oberflächenhautelement bedeckten Teil mischen.
Wie oben beschrieben, bieten das Verfahren und die Vorrichtung zur Herstellung mehrschichtiger Gegenstände entsprechend der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile.
(1) Bei der Druckgußformung eines zweischichtigen Gegenstandes sind separate Öffnungen für den einen Teil des unteren Stempels vorgesehen, der der einen der mit dem Oberflächenhautelement bedeckten Region entspricht, und für den anderen Teil, der der Region mit freiliegendem Harzkernelement entspricht, wobei der obere Stempel bei der Zufuhr des erweichten Harzes über diese Öffnungen während seiner Absenkung an zwei Positionen stationär gehalten wird, um den Freiraum zwischen dem oberen und dem unteren Stempel geeignet einzustellen. Daher wird das Oberflächenhautelement von thermischen Schäden geschützt und das Harzkernelement kann von Oberflächenfehlern wie Silberstreifen und Schweißmarken befreit werden, so daß der aus zwei Teilen geformte Gegenstand ein vorteilhaftes Aussehen hat und auf diese Weise in Masse produziert werden kann.
(2) Bei der Druckgußformung eines zweischichtigen Gegenstandes sind separate Öffnungen für den einen Teil des unteren Stempels vorgesehen, der der einen der mit dem Oberflächenhautelement bedeckten Region entspricht, und für den anderen Teil, der der Region mit freiliegendem Harzkernelement entspricht, während im Stand der Technik Öffnungen nur in der Region vorgesehen sind, die dem von dem Oberflächenhautelement bedeckten Teil des Harzkernelements entspricht. Somit kann die Position der Öffnungen willkürlich gewählt werden und es ist nicht notwendig, das Harz in entferntere Ecken zu verteilen. Im Ergebnis können die Freiheiten der Formgebung der Stempelanordnung verbessert und defekte Formgebungen wie kurze Schüsse können vermieden werden.
(3) Bei der Druckgußformung eines zweischichtigen Gegenstandes sind separate Öffnungen für den vom Oberflächenhautelement bedeckten und den nicht davon bedeckten Teil des Produktes vorgesehen. Daher ist es möglich, das erweichte Harz auch dann in alle Ecken der Höhlung zu verbringen, wenn die Dicke des Harzkernelementes gering ist. Somit kann die Freiheit der Formgebung des Produktes verbessert und sein Gewicht reduziert werden.
(41) Gemäß der in Anspruch 3 dargelegten Erfindung wird eine Vielzahl verschiedener Injektionsvorrichtungen mit den zugehörigen, im unteren Stempel zum Druckgußformen vorgesehenen Öffnungen verbunden und eine Trennplatte entlang der Trennlinie des Produkts im unteren Stempel vorgesehen. Es ist daher möglich, geeignete Materialien für verschiedene Teile des Produktes auszuwählen, wobei ein Material von vorteilhafter Erscheinung für den Teil des Produkts mit freiliegendem Harzkernelement und ein preiswertes Material für den vom Oberflächenhautelement bedeckten Teil des Produktes verwendet wird. Somit lassen sich die Merkmaie des Produktdesigns bei minimalen Kosten verbessern.

Claims

1. Verfahren zum Gießen einer mehrschichtigen Konstruktion, die im wesentlichen aus einem Harzkernelemente (20), das durch Gießen eines erweichten Harzes in eine vorgeschriebene Form in einer Stempelkonstruktion zum Druckgußformen hergestellt wird, und einem Oberflächenhautelement (30) besteht, das während des Druckgußformungsprozesses des Harzkernelements mit über einen Teil (A) dieser Oberflächen dieses Harzkernelements aufgebracht wird, folgende Schritte umfassend:

Aufziehen des Oberflächenhautelements (30) auf einen Teil einer Stempeloberfläche eines oberen Stempels (50) für das Druckgußformen;

Absenken dieses oberen Stempels (50), auf dem das Oberflächenhautelement aufgezogen ist, an eine erste stationäre Position (b), die einen gewissen Spielraum zwischen dem oberen Stempel (50) und einem unteren Stempel (40) für das Druckgußfomen definiert;

Bereitstellen erweichten Harzes (M&sub1;) auf der Stempeloberfläche des unteren Stempels für einen durch das Oberflächenhautelement (30) bedeckten Teil des Harzkernelements (20) von einem Auslaß (42), der in einem mit dem Oberflächenhautelement (30) korrespondierenden Teil des unteren Stempels (40) vorgesehen ist;

weiteres Absenken des oberen Stempels (50) an eine zweite stationäre Position (d);

Bereitstellen erweichten Harzes (M&sub2;) auf der Stempeloberfläche des unteren Stempels für einen nicht durch das Oberflächenhautelement bedeckten Teil des Harzkernelements von einem anderen Auslaß (43), der in einem mit einem exponierten Teil des Harzkernelements (20) korrespondierenden Teil des unteren Stempels (40) vorgesehen ist;

weiteres Absenken des oberen Stempels (50) zu einem unteren Totpunkt (e), wobei das Harzkernelement (20) in die vorgeschriebene Form druckgußgeformt wird, während das Oberflächenhautelement (30) einheitlich mit einem Teil der Oberfläche des Harzkernelements verbunden wird, wenn der obere und untere Stempel aufeinander zu bewegt werden.

2. Eine Stempelkonstruktionsvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend:

einen oberen Stempel (50), der eine Stempeloberfläche aufweist, bei der auf einem Teil ein Oberflächenhautelement (30) aufgezogen werden kann, und der derart ausgestaltet ist, daß er vertikal in einem vorgeschriebenen Hub bewegt werden kann; und

einen unteren Stempel (40), der mit einer Spritzgußvorrichtung (60) verbunden ist und mit einem Auslaß (42) zur Bereitstellung erweichten Harzmaterials (M&sub1;) für einen durch das Oberflächenhautelement bedeckten Teil des Harzkernelements versehen ist und mit einem anderen Auslaß (43) zur Bereitstellung erweichten Harzmaterials (M&sub2;) für einen nicht mit dem Oberflächenhautelement zu bedeckenden Teil des Harzkernelements versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Stempel (40) mit Ventilen (44, 45) zum selektiven Öffnen und Schließen der jeweiligen Auslässe versehen ist und daß der obere Stempel (40) derart ausgebildet ist, daß er in zwei speziell festgelegten Positionen (b, d) zwischen dem oberen und unteren Totpunkt des Stempels stationär gehalten werden kann.

3. Eine Stempelkonstruktionsvorrichtung zum Gießen einer mehrschichtigen Konstruktion gemäß Anspruch 2, wobei eine Teilungsplatte (70) in dem unteren Stempel (40) für das Druckgußformen vorgesehen ist, um zwei Ströme erweichten Harzes, die von ihren jeweiligen Auslässen (42, 43) bereitgestellt werden, voneinander zu trennen.

4. Eine Stempelkonstruktionsvorrichtung für das Gießen einer mehrschichtigen Konstruktion gemäß Anspruch 2, wobei die Spritzgußvorrichtung eine erste Spritzgußvorrichtung (61) für das Bereitstellen erweichten, fließfähigen Harzes (M&sub1;) zu dem Auslaß (42), der in dem unteren Stempel für einen durch das Oberflächenhautelements bedeckten Teil des Harzkernelements vorgesehen ist, umfaßt und eine zweite Spritzgußvorrichtung (62) zum Bereitstellen erweichten Harzes (M&sub2;) an dem anderen Auslaß (43), der in dem unteren Stempel für einen nicht mit dem Oberflächenhautelement zu bedeckenden Teil des Harzkernelements vorgesehen ist, und eine vertikal bewegliche Trennplatte (70) umfaßt, um eine Grenze zwischen zwei Strömen erweichten Harzes (M&sub1;, M&sub2;), die von den jeweiligen Spritzgußvorrichtungen bereitgestellt werden, vorzusehen.