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DE102018100177A1 - Vorrichtung zum Spritzgießen einer Kunststoffanformung - Google Patents

Vorrichtung zum Spritzgießen einer Kunststoffanformung Download PDF

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DE102018100177A1
DE102018100177A1 DE102018100177.0A DE102018100177A DE102018100177A1 DE 102018100177 A1 DE102018100177 A1 DE 102018100177A1 DE 102018100177 A DE102018100177 A DE 102018100177A DE 102018100177 A1 DE102018100177 A1 DE 102018100177A1
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mold
cavity
venting
edge
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DE102018100177.0A
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Thomas Schröferl
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Webasto SE
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spritzgießen einer Kunststoffanformung an einem insbesondere flächigen Bauteil wie einem Fahrzeugaußenflächenbauteil, umfassend ein Formwerkzeug mit einem das Bauteil aufnehmenden Formhohlraum und mit einer dem Formhohlraum zugeordneten Entlüftungseinrichtung, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Entlüftungseinrichtung zumindest eine am Formwerkzeug (1) angeordnete Entlüftungskammer (33) aufweist, in die während des Spritzgießens Luft aus einer zu entlüftenden Kavität (19, 19') für die Kunststoffanformung (2) einströmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spritzgießen einer Kunststoffanformung an einem insbesondere flächigen Bauteil wie einem Fahrzeugaußenflächenbauteil, einem Glasdeckel oder einer Blende, umfassend ein Formwerkzeug mit einem das Bauteil aufnehmenden Formhohlraum und mit einer dem Formhohlraum zugeordneten Entlüftungseinrichtung, sowie ein Bauteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
  • Aus der DE 10 2006 009 991 A1 ist eine solche Vorrichtung zum Spritzgießen oder Schäumen mit einem Formwerkzeug bekannt geworden, das eine Entlüftungsbohrung aufweist, über die beim Einströmen von Polyurethanwerkstoff in einen Formhohlraum Luft und Polyurethanwerkstoff austreten kann, wobei der Polyurethanwerkstoff in einer im Formwerkzeug angeordneten wannenartigen Auffangeinrichtung gesammelt wird. Nach dem Schäumprozess und dem anschließenden Aushärten wird das Formwerkzeug geöffnet und der Polyurethanwerkstoff wird aus der Auffangeinrichtung entnommen, woraufhin das Formwerkzeug für einen weiteren Schäumprozess vorbereitet werden kann. Diese Vorrichtung ist aufwändig gestaltet und erfordert einen erhöhten Verfahrensaufwand beim Spritzgießen oder Schäumen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Vorrichtung zu schaffen, die im Hinblick auf die genannten Nachteile verbessert ist, sowie ein eingangs genanntes Bauteil im Hinblick auf seine Herstellung zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Entlüftungseinrichtung zumindest eine am Formwerkzeug angeordnete Entlüftungskammer aufweist, in die während des Spritzgießens Luft aus einer zu entlüftenden Kavität für die Kunststoffanformung einströmt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird beim Kunststoff-Spritzgießen oder Schäumen insbesondere mit Polyurethan im RIM-Verfahren (reaction injection moulding) eine Entlüftung eines speziellen Bereiches oder einer Kavität im Formhohlraum ermöglicht. Der in das Formwerkzeug eingespritzte Kunststoff oder Polyurethan-Schaum oder eine solche PU-Masse, insbesondere eine duroplastische Masse, strömt nach dem Befüllen der im Formwerkzeug gebildeten Ausnehmung, die für die in der zu entlüftenden Kavität zu bildende erhabene oder erhöhte Kunststoffanformung gebildet ist, in Richtung zu der Entlüftungskammer und zumindest teilweise in diese hinein und verdrängt davor die Luft aus der Kavität in die Entlüftungskammer. Damit kann die Kunststoffanformung ohne Luftblasen und mit hoher Materialqualität erzeugt werden.
  • Das Entlüften erfolgt beim Spritzgießen während dem Einspritzen des Kunststoffmaterials bzw. der PU-Masse in den Formhohlraum und beim anschließenden Aushärten im Formhohlraum des Formwerkzeugs bzw. in den entsprechend befüllten oder ausgeschäumten Kavitäten. Die Anzahl der Kavitäten wird durch die erforderliche Anzahl von Kunststoffanformungen bestimmt, die z. B. als Verankerungsbereiche für die Befestigung des Bauteils an einer Struktur wie einem Fahrzeugdachrahmen oder dergleichen oder als Auflageflächen vorgesehen sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Entlüftungskammer als Vertiefung an oder in der Innenoberfläche des Formwerkzeugs oder einer Werkzeughälfte des Formwerkzeugs wie z. B. einem Werkzeugunterteil gebildet. In der Entlüftungskammer ausgehärtete PU-Masse oder ausgehärteter PU-Schaum verbleibt als Teil der Anschäumung an der Innen- oder Unterseite bzw. der Oberfläche des Bauteils und muss somit nach dem Spritzguss- und Schäumvorgang nicht gesondert aus dem Formwerkzeug entfernt werden. Für die Entlüftungskammer ist somit keine aufwändige Formwerkzeuggestaltung mit separaten Teilen erforderlich.
  • Die Entlüftungskammer kann zweckmäßigerweise über einen im Formwerkzeug gebildeten Entlüftungskanal mit der zu entlüftenden Kavität für die Kunststoffanformung verbunden sein oder sie ist zumindest teilweise selbst als Entlüftungskanal gebildet. Die Entlüftungskammer kann somit an einer bestimmten bevorzugten Stelle des Formwerkzeugs bzw. einer der Werkzeughälften vorgesehen und gebildet sein und der Entlüftungskanal, der insbesondere mit einem schmalen oder flachen Querschnitt gebildet sein kann, kann die Entlüftungskammer in weitgehend beliebiger Anordnung mit der Kavität verbinden.
  • Es ist besonders bevorzugt, dass die Entlüftungskammer im Formwerkzeug an der zu entlüftenden Kavität auf der dem Rand des Bauteils bzw. einem zu diesem Bereich führenden Angussverteiler in etwa gegenüberliegenden Seite anschließt und vom Rand des Bauteils beabstandet ist. Im Formwerkzeug eingesetzte randseitige Dichtungen, die der Oberseite und der Unterseite des Bauteils zugeordnet sind, verlaufen angrenzend an eine Randkavität, in der eine Randumschäumung am Bauteil oder einer Glasscheibe angespritzt wird, und dichten die Randkavität zu den angrenzenden Oberflächen des Bauteils bzw. zur Außenseite und der Innenseite hin ab. Die beiden Dichtungen liegen sich bezüglich des Bauteils oder der Glasscheibe in etwa gegenüber, wobei die untere Dichtung lediglich an der Stelle des Angussverteilers oder der unmittelbar an den Rand angrenzenden Kavität in ihrem Verlauf entlang des Bauteilrandes unterbrochen ist. Der in der Entlüftungskammer bzw. dem Entlüftungskanal ausgehärtete und an der Innen- oder Unterseite bzw. der Oberfläche des Bauteils verbleibende PU-Schaum ist daher durch seine Anordnung im Wesentlichen ohne Einfluss auf die Anordnung und den Verlauf der unteren Dichtung.
  • Zweckmäßigerweise ist die Entlüftungskammer von einer am Formwerkzeug angeordneten Dichtung begrenzt. Die Dichtung, z. B. eine im Querschnitt rechteckige Silikondichtung, kann eine eigenständige Dichtung sein oder sie ist einstückig mit der randseitigen Dichtung gebildet und verläuft auch entlang der Kavität und dem Entlüftungskanal.
  • In einer einfachen Ausführungsform weist die Entlüftungskammer, auch in Verbindung mit dem Entlüftungskanal, ein festes Volumen auf. Andererseits kann die Entlüftungskammer auch ein einstellbares Volumen aufweisen, das z. B. bei Versuchen zum Einspritzverhalten der PU-Masse bei unterschiedlichen Bauteilen veränderbar ist. Das Volumen kann z. B. durch variierbare Positionierung einer zusätzlichen Begrenzungsdichtung verändert werden.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass zwischen der zu entlüftenden Kavität für die Kunststoffanformung und der Entlüftungskammer und insbesondere in dem Entlüftungskanal ein bevorzugt einstellbares Expansionsventil oder eine Drosseldüse angeordnet ist. Damit kann der der eingespritzten PU-Masse entgegen wirkende Luftgegendruck individuell eingestellt werden, wodurch das Verhalten der PU-Masse beim Einspritzen gesteuert werden kann. Dies ist insbesondere bei einer Vielzahl von am Bauteil zu bildenden Kunststoffanformungen mit unterschiedlich langen Angusswegen und Angussverteilern vorteilhaft. Insbesondere bei einer solchen Ausführungsform kann es zweckmäßig sein, wenn die Entlüftungskammer eine Kammer- oder Ablassöffnung aufweist, die z. B. durch eine unterbrochene Dichtung bereitgestellt ist.
  • Weiterhin kann im Formwerkzeug an der zu entlüftenden Kavität für die Kunststoffanformung eine Halteeinrichtung für ein einzuschäumendes Einlegeteil oder Befestigungsteil vorgesehen sein. Die Halteeinrichtung umfasst z. B. einen insbesondere zylindrischen Halteeinsatz, der das Einlegeteil z. B. mittels einer Magneteinrichtung in seiner Einschäumstellung hält und zusätzlich auch ein Befestigungsteil wie z. B. einen Schraubbolzen oder dergleichen positionieren kann.
  • Die Aufgabe wird bei einem eingangs genannten Bauteil dadurch gelöst, dass beim Einspritzen der PU-Masse überschüssiger Schäumkunststoff, der über die Kunststoffanformung hinaus in eine sich anschließende Entlüftungskammer des Formwerkzeugs geströmt ist, eine entsprechende Kunststofferhöhung beabstandet vom Rand des Bauteils bzw. von der Randumschäumung bildet. Die vom Rand des Bauteils beabstandete Anordnung der Kunststofferhöhung vermeidet eine Behinderung der Positionierung einer die Entlüftungskammer im Formwerkzeug gegenüber dem Bauteil abdichtenden Dichtung. Dieses Bauteil ist insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 und der vorliegenden Beschreibung gebildet.
  • Die Kunststoffanformung kann z. B. eine bauteilunterseitige Befestigung bilden und insbesondere ein an- oder eingeschäumtes Befestigungsteil oder Einlegeteil aufweisen. Andere Einsatzzwecke einer solchen Kunststoffanformung sind auch möglich.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und eines Bauteils unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
    • 1 in einer perspektivischen Draufsicht ein unteres Werkzeugteil eines Formwerkzeugs einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mehreren Entlüftungskammern;
    • 2 in einer perspektivischen Draufsicht in vergrößerter Ausschnittsdarstellung des unteren Werkzeugteils eine Ausnehmung für eine Kunststoffanformung und eine über einen Entlüftungskanal angeschlossene Entlüftungskammer;
    • 3 in einer perspektivischen Draufsicht in vergrößerter Ausschnittsdarstellung des unteren Werkzeugteils zwei weitere Ausnehmungen für eine jeweilige Kunststoffanformung mit zugeordneten Entlüftungskanälen und Entlüftungskammern;
    • 4 in einer Querschnittsansicht ein in dem Formwerkzeug aufgenommenes Bauteil mit einem an einer Kunststoffanformung eingeschäumten Einlegeteil und einer Halteeinrichtung für das Einlegeteil;
    • 5 in einer Querschnittsansicht das in dem Formwerkzeug aufgenommene Bauteil;
    • 6 in einer Draufsicht in schematischer Darstellung das Bauteil, das eine Randumschäumung und an seiner Unterseite mehrere Kunststoffanformungen mit Entlüftungskanälen für Entlüftungskammern (nicht dargestellt) aufweist;
    • 7 in einer Draufsicht in vergrößerter schematischer Darstellung eine Kunststoffanformung des in 6 dargestellten Bauteils mit einer am Werkzeugteil gebildeten und über einen Entlüftungskanal angeschlossenen Entlüftungskammer; und
    • 8 in einer Draufsicht in vergrößerter schematischer Darstellung die Kunststoffanformung der 6 mit einem eine Drosseldüse aufweisenden Entlüftungskanal und einer daran angeschlossenen und eine Kammeröffnung aufweisenden Entlüftungskammer.
  • Ein Formwerkzeug 1 einer Vorrichtung zum Spritzgießen oder Schäumen einer Kunststoffanformung 2 an einem insbesondere flächigen Bauteil 3 wie einem Fahrzeugaußenflächenbauteil oder einem Glasdeckel, das bzw. der beispielsweise mit zumindest einer z. B. streifenförmigen, flächigen oder rahmenartigen Kunststoffhinterspritzung oder Kunststoffhinterschäumung 4 und einer Randumschäumung 5 aus Polyurethan insbesondere in einem RIM-Verfahren hergestellt wird, weist eine erste Formhälfte auf, die im Ausführungsbeispiel gemäß 1 ein Werkzeugunterteil 6 ist. Eine zweite Formhälfte des Formwerkzeugs 1 stellt gemäß dem Ausführungsbeispiel ein Werkzeugoberteil 7 dar (siehe 4 und 5). Das Werkzeugoberteil 7 dient zur Aufnahme z. B. einer Glasscheibe 8 des flächigen Bauteils 3 und enthält in seiner Werkzeugoberfläche mehrere Vertiefungen oder Vakuumkammern 9, die mittels Unterdruck die Glasscheibe 8 am Werkzeugoberteil 7 halten. Im Werkzeugoberteil 7 ist nahe dem Rand 10 der eingelegten Glasscheibe 8 eine insbesondere umlaufende Nut 11 gebildet, in der eine Randdichtung 12 eingesetzt ist, die die Oberseite 13 der Glasscheibe 8 zum Rand 10 hin abdichtet und damit auch gegenüber einer Randkavität 14, die ein Teil eines zwischen den beiden Formwerkzeugteilen 6 und 7 gebildeten Formhohlraumes ist und in der die zu bildende Randumschäumung 5 geformt wird. Am Werkzeugoberteil 7 können innenliegende Nuten 15 für Dichtungen vorgesehen sein, die die Vakuumkammern 9 begrenzen und gegenüber der Glasscheibe 8 abdichten.
  • Im Werkzeugunterteil 6 ist eine nach oben geöffnete Nut 16 derart gebildet, dass eine darin aufgenommene Schäumdichtung 17 nahe dem Rand des Bauteils 3 bzw. dem Rand 10 der Glasscheibe 8 insbesondere umlaufend angeordnet ist, dicht an der Unterseite 18 der Glasscheibe 8 anliegt und die Unterseite 18 der Glasscheibe 8 zum Rand 10 hin abdichtet und damit auch gegenüber der in der Randkavität 14 zum Schäumen der Randumschäumung 5 eingespritzten PU-Kunststoffmasse abdichtet. Die obere Randdichtung 12 und die untere Schäumdichtung 17 liegen sich somit annähernd gegenüber.
  • Das Werkzeugunterteil 6 weist an seiner nach oben zum Formhohlraum 14 bzw. zum Werkzeugoberteil 7 hin gerichteten Oberseite mehrere Vertiefungen oder Kavitäten 19 auf, in denen eingespritzte PU-Masse Kunststoffanformungen 2 bildet. Eine solche Kunststoffanformung 2 am Bauteil 3 (siehe 4) ist als eine von der Glasscheibe 8 abstehende erhabene oder verdickte PU-Anschäumung gebildet und dient z. B. zum Verankern von Befestigungsteilen oder als Auflage auf eine Montageunterlage. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist unterhalb jeder Vertiefung oder Kavität 19 eine z. B. zylindrische Ausnehmung 20 gebildet, in der ein Halteeinsatz 21 aufgenommen ist, der an seiner Oberseite ein tellerförmiges Einlegeteil 22 mittels eines Magneten 23 hält, der in einer inneren Ringnut 24 des Halteeinsatzes 21 aufgenommen ist. Eine die innere Ringnut 24 umgebende äußere Ringnut 25 enthält eine Dichtung 26 zum Abdichten des Einlegeteils 22 an seiner freien Unterseite gegenüber der PU-Masse der Kunststoffanformung 2, in oder an der das Einlegeteil 22 fest eingeschäumt ist. Das Einlegeteil 22 trägt z. B. einen Gewindebolzen 27, der nach unten bzw. von der Innenseite des Bauteils 3 vorragt und zur Schraubbefestigung beispielsweise an einer Fahrzeugstruktur dient.
  • Ein Angussverteiler 28 verbindet den randseitigen Formhohlraum 14 für die Randumschäumung 5 mit der Kavität 19. Über diesen Angussverteiler 28 strömt die über einen Werkzeuganguss 29 in das Formwerkzeug 1 eingespritzte PU-Masse in die Kavität 19, in der die Kunststoffanformung 2 gebildet wird. Der Angussverteiler 28 ist über die Dichtung 17 abgedichtet, die in einem Nutabschnitt 30 eingesetzt ist und diesem folgt, der von der im Übrigen umlaufenden Nut 16 abbiegt und dem Angussverteiler 28 folgt. Der Nutabschnitt 30 umgibt weiterhin auch die beispielsweise im Wesentlichen kreisförmige Kavität 19 für die Kunststoffanformung 2 und dichtet die Kavität 19 gegen die Glasscheibe 8 ab.
  • Ein der Kavität 19 zugeordneter Entlüftungskanal 31 ist bevorzugt in etwa gegenüberliegend zur Mündung 32 des Angussverteilers 28 in die Kavität 19 angeschlossen. Der Entlüftungskanal 31 mündet in eine Entlüftungskammer 33, die von dem Rand 10 der Glasscheibe 8 bzw. dem Bauteil 3 einwärts beabstandet angeordnet ist. Sowohl der Entlüftungskanal 31 als auch die Entlüftungskammer 33 sind als nutförmige oder flächige Vertiefungen in dem Werkzeugunterteil 6 gebildet und von einer Dichtungsnut 34 im Werkzeugunterteil 6 begrenzt und umgeben, die als Verlängerung des Nutabschnitts 30 gebildet ist, und in die eine Dichtung 35 eingesetzt ist, z. B. die im Wesentlichen umlaufende Dichtung 17 oder deren Verlängerung, die auch schon den Angussverteiler 28 und die Kavität 19 begrenzt und abdichtet.
  • PU-Kunststoffmasse, die in das geschlossene Formwerkzeug 1 über den Werkzeuganguss 29 eingespritzt wird, strömt über die Randkavität 14 für die Randumschäumung 5 und über den Angussverteiler 28 in die Kavität 19 und nach dem Befüllen der Kavität 19 noch weiter zumindest in den Entlüftungskanal 31 und kann bei entsprechendem Einspritzdruck auch noch die Entlüftungskammer 33 teilweise oder auch vollständig füllen. In der Kavität 19 enthaltene Luft wird von der einströmenden PU-Kunststoffmasse zumindest in den Entlüftungskanal 31 oder auch noch in die Entlüftungskammer 33 verdrängt und bildet einen Gegendruck, der von der Größe der Entlüftungskammer 33 abhängig ist. Wenn in der einströmenden PU-Kunststoffmasse Lufteinschlüsse oder Luftblasen enthalten sind, werden diese gleichfalls mit der PU-Kunststoffmasse zumindest in den Entlüftungskanal 31 oder auch noch bis in die Entlüftungskammer 33 verdrängt, so dass die ausgehärtete PU-Masse der Kunststoffanformung 2 keine Luftblasen aufweist.
  • Nach dem Aushärten der eingespritzten PU-Kunststoffmasse verbleibt an der Unterseite 18 der Glasscheibe 8 bzw. des Bauteils 3 zusätzlich zu der Kunststoffanformung 2 mit ihrer im Angussverteiler 28 erhärteten PU-Masse die im Entlüftungskanal 31 und in der Entlüftungskammer 33 enthaltene Entlüftungs-PU-Masse 36 als erhöhte Stege oder Streifen in Form des Entlüftungskanals 31 bzw. der Entlüftungskammer 33. Im Einbauzustand des Bauteils 3 sind diese Stege oder Streifen nicht im Sichtbereich und stellen auch ansonsten keine Behinderung dar.
  • Die Entlüftungskammer 33 ist durch die umlaufende Dichtung 35 abgedichtet und auf ihr Volumen begrenzt (siehe schematische Darstellung der 7). An der Entlüftungskammer 33 kann zumindest eine in dem Werkzeugunterteil 6 gebildete zusätzliche Nut 37 vorgesehen sein. Eine in diese Nut 37 eingesetzte Begrenzungsdichtung verkleinert das Volumen der Entlüftungskammer 33 entsprechend der Position dieser Dichtung. Wenn mehrere voneinander beabstandete Nuten 37 vorgesehen sind, kann das Volumen durch wahlweise Anordnung der Begrenzungsdichtung in eine dieser Nuten 37 dementsprechend auf unterschiedliche Volumina verkleinert werden. Eine solche Veränderung der Position der Begrenzungsdichtung wird insbesondere bei Versuchen zur Optimierung des Spritzgussvorganges für ein zu umspritzendes Bauteil vorgenommen.
  • Da der Entlüftungskanal 31 und die Entlüftungskammer 33 vom Bauteilrand wie auch von der Randumschäumung 5 entfernt sind, kann die randseitige Schäumdichtung 17 nahezu ununterbrochen und gegenüber liegend zu der in dem Werkzeugoberteil 5 angeordneten Dichtung 12 verlaufen und sie weicht nur an dem Angussverteiler 28 vom Rand ab oder ist hier unterbrochen. Durch die sich im Wesentlichen gegenüberliegenden Dichtungen 12 und 17 wird eine Biegeverformung der Glasscheibe 8 im Randbereich vermieden, die ansonsten bei einer vom Rand entfernt und weiter innenliegend angeordneten Dichtung 17 durch den von dieser Dichtung 17 erzeugten Dichtungsdruck bei geschlossenem Formwerkzeug 1 auftreten würde und zu Undichtigkeiten an den Dichtungen 12 und 17 mit unerwünschtem Austritt von PU-Masse führen könnte. Eine solche unterwünschte Positionierung der Dichtung 17 liegt vor, wenn das Werkzeugunterteil 6 eine Kavität 19 für eine Kunststoffanformung 2 aufweist, die insbesondere nahe am Rand der Glasscheibe 8 oder am Bauteilrand gebildet wird, und eine gleichfalls nahe oder unmittelbar am Rand angeordnete Entlüftungskammer 33 von der Dichtung 17 bauteileinwärts umgeben wäre, die in diesem Fall auf einer größeren Länge vom Rand 10 entfernt angeordnet wäre, so dass der Dichtungsdruck der Dichtung 17 eine unerwünschte Biegung der Glasscheibe 8 erzeugen könnte.
  • 6 zeigt in schematischer Darstellung das Bauteil 3 mit der Randumschäumung 5 sowie mit drei Kunststoffanformungen 2, an denen jeweils im Angussverteiler 28 erhärtete PU-Masse sowie Entlüftungs-PU-Masse 36 an der Bauteilunterseite 3 angeformt ist. 7 stellt schematisch die in dem Werkzeugunterteil 6 angeordnete und ein geschlossenes Volumen aufweisende Entlüftungskammer 33 zusammen mit ihrem Entlüftungskanal 31 dar, in dem über die Kunststoffanformung 2 hinaus expandierte PU-Masse erhärtet ist.
  • Das Werkzeugunterteil 6 umfasst zusätzlich noch z. B. zwei weitere Kavitäten 19' zum Bilden von Kunststoffanformungen 2', die grundsätzlich den voranstehend beschriebenen Kunststoffanformungen 2 gleichen. Jedoch sind diese Kavitäten 19' derart nahe am zugeordneten Rand 10 der Glasscheibe 8 bzw. an der Randumschäumung 5 angeordnet, dass die Kunststoffanformungen 2' unmittelbar und ohne Zwischenschaltung eines Angussverteilers 28 mit PU-Masse aus der Randkavität 14 gefüllt werden. Im Werkzeugunterteil 6 sind für jede Kavität 19' z. B. zwei Entlüftungskammern 33' mit jeweiligen Entlüftungskanälen 31' gebildet. Auch diese Entlüftungskammern 33' sind von der Randumschäumung 5 deutlich beabstandet angeordnet. Die die Dichtung 17 aufnehmende Nut 16 ist lediglich in etwa für den Durchmesser der Kavität 19' von ihrem randseitigen im wesentlichen geradlinigen Verlauf entfernt angeordnet.
  • 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Entlüftungskanal 31 eine Drosseldüse 38 aufweist, die die Luftdurchströmung durch den Entlüftungskanal 31 in die Entlüftungskammer 33 steuert. Die Entlüftungskammer 33 weist zumindest eine Kammeröffnung 39 auf, die z. B. durch eine nicht geschlossene Dichtung 35 gebildet ist und durch die Luft in den entlüfteten Werkzeuginnenbereich und damit in die Atmosphäre ausströmen kann. Der Drosselquerschnitt der Drosseldüse 38 kann einstellbar sein, so dass das Drosselverhalten für unterschiedliche Einsatzzwecke oder PU-Massen einstellbar ist.
  • Die Entlüftungskanäle 31 und die Entlüftungskammer 33 sind somit im Wesentlichen unabhängig und getrennt von dem Angussverteiler 28, der zu der für die Kunststoffanformung 2 im Werkzeug gebildeten Kavität 19 führt.
  • Die Anzahl der zu bildenden Kunststoffanformungen 2 und somit die entsprechende Anzahl der Kavitäten 19, 19' und deren Anordnung sowie die Anordnung der zugeordneten Entlüftungskammern 33 und Entlüftungskanäle 31 kann jeweils für die Bedürfnisse und Anforderungen unterschiedlicher Bauteile ausgewählt und am Formwerkzeug 1 bzw. den Werkzeugteilen 6 und 7 gestaltet werden.
  • Bei dem hier bevorzugt verwendeten RIM-Verfahren erfolgt die Befüllung des Formwerkzeugs 1 mit PU-Kunststoffmasse über einen Zeitraum von beispielsweise etwa 5 bis 10 Sekunden und die Aushärtezeit in dem Formwerkzeug beträgt etwa 30 Sekunden.
  • Die in der Beschreibung und anhand des Ausführungsbeispiels sowie in den Figuren offenbarten einzelnen Merkmale der Erfindung können in beliebigen technisch zweckmäßigen Anordnungen und Gestaltungen mit dem Erfindungsgegenstand in seiner allgemeinen Form kombiniert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Formwerkzeug
    2
    Kunststoffanformung
    2'
    Kunststoffanformung
    3
    Bauteil
    4
    Kunststoffhinterschäumung
    5
    Randumschäumung
    6
    Werkzeugunterteil
    7
    Werkzeugoberteil
    8
    Glasscheibe
    9
    Vakuumkammer
    10
    Rand
    11
    Nut
    12
    Randdichtung
    13
    Oberseite
    14
    Formhohlraum
    15
    Nut
    16
    Nut
    17
    Schäumdichtung
    18
    Unterseite
    19
    Kavität
    19'
    Kavität
    20
    Ausnehmung
    21
    Halteeinsatz
    22
    Einlegeteil
    23
    Magnet
    24
    innere Ringnut
    25
    äußere Ringnut
    26
    Dichtung
    27
    Gewindebolzen
    28
    Angussverteiler
    29
    Werkzeuganguss
    30
    Nutabschnitt
    31
    Entlüftungskanal
    31'
    Entlüftungskanal
    32
    Mündung
    33
    Entlüftungskammer
    33'
    Entlüftungskammer
    34
    Dichtungsnut
    35
    Dichtung
    36
    Entlüftungs-PU-Masse
    37
    Nut
    38
    Drosseldüse
    39
    Kammeröffnung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006009991 A1 [0002]

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum Spritzgießen einer Kunststoffanformung an einem insbesondere flächigen Bauteil wie einem Fahrzeugaußenflächenbauteil, umfassend ein Formwerkzeug mit einem das Bauteil aufnehmenden Formhohlraum und mit einer dem Formhohlraum zugeordneten Entlüftungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungseinrichtung zumindest eine am Formwerkzeug (1) angeordnete Entlüftungskammer (33) aufweist, in die während des Spritzgießens Luft aus einer zu entlüftenden Kavität (19, 19') für die Kunststoffanformung (2) einströmt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungskammer (33) insbesondere als Vertiefung in der Innenoberfläche des Formwerkzeugs (1) gebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungskammer (33) über einen im Formwerkzeug (1) gebildeten Entlüftungskanal (31) mit der zu entlüftenden Kavität (19) für die Kunststoffanformung (2) verbunden ist oder zumindest teilweise als Entlüftungskanal (31) gebildet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungskammer (33) im Formwerkzeug (1) an der zu entlüftenden Kavität (19) auf der dem Rand des Bauteils (3) bzw. einem zu diesem Bereich führenden Angussverteiler (28) gegenüberliegenden Seite anschließt und vom Rand des Bauteils (3) beabstandet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungskammer (33) von einer am Formwerkzeug (1) angeordneten Dichtung (35) begrenzt ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungskammer (33) ein festes Volumen oder ein einstellbares Volumen aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zu entlüftenden Kavität (19) für die Kunststoffanformung (2) und der Entlüftungskammer (33), insbesondere in dem Entlüftungskanal (31), ein Expansionsventil oder eine Drosseldüse (38) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungskammer (33) eine Kammer- oder Ablassöffnung (39) aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Formwerkzeug (1) an der zu entlüftenden Kavität (19) für die Kunststoffanformung (2) eine Halteeinrichtung (21) für ein einzuschäumendes Einlegeteil (22) vorgesehen ist.
  10. Bauteil oder Fahrzeugaußenflächenbauteil mit zumindest einer in einem Formwerkzeug mittels PU-Kunststoffmasse angeschäumten Kunststoffanformung (2), die vom Rand des Bauteils (3) und von einer Randumschäumung (5) einwärts und insbesondere beabstandet angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einspritzen der PU-Masse überschüssiger Schäumkunststoff, der über die Kunststoffanformung (2) hinaus in eine sich anschließende Entlüftungskammer (33) des Formwerkzeugs (1) geströmt ist, eine entsprechende Kunststofferhöhung beabstandet vom Rand des Bauteils (3) bzw. von der Randumschäumung (5) bildet.
  11. Bauteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffanformung (2) eine bauteilunterseitige Befestigung bildet und insbesondere ein an- oder eingeschäumtes Befestigungsteil oder Einlegeteil (2) aufweist.
  12. Bauteil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass es unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt ist.
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