DE20006238U1

DE20006238U1 - Abdichteinrichtung für Einlegeteile in einem Schäumwerkzeug

Info

Publication number: DE20006238U1
Application number: DE20006238U
Authority: DE
Original assignee: BBG Braunsberger GmbH and Co KG
Current assignee: BBG GmbH and Co KG
Priority date: 2000-04-07
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2001-05-17
Anticipated expiration: 2010-04-08

Description

-1 Beschreibung

Abdichteinrichtung für Einlegeteile in einem Schäumwerkzeug

Die Erfindung betrifft eine Abdichteinrichtung für Einlegeteile in einem Schäumwerkzeug, in dem Bauteile umspritzbar/umschäumbar sind.

Derartige Schäumwerkzeuge werden in der industriellen Praxis zur vollständigen oder bereichsweisen Umschäumung von Bauteilen, beispielsweise in Form von Glastafeln für Schiebedächer, Heck-, Front- oder Seitenscheiben für Kraftfahrzeuge häufig eingesetzt. Dabei wird z. B. eine Glastafel mit einem schmalen Kunststoff-Rahmen aus einem thermoplastischen Kunststoff oder Polyurethanschaum umschäumt. Dieser Kunststoff-Rahmen dient dabei auch zur Verankerung von Einlegeteilen, beispielsweise Blechlaschen, an denen Gelenkpunkte oder Antriebsmechanismen für die Öffnung eines Glasschiebedaches angelenkt sind, insbesondere wenn das Glasschiebedach auch als Hebe- oder Aufstelldach oder als Heck-, Front- oder Seitenscheiben mit Befestigungsteilen verwendet wird.

Dies erfordert ein sehr genaues Einsetzen der Einlegeteile in das Schäum- oder Umspritzwerkzeug, da der Abstand zwischen Halterungs- bzw. Einlegeteil und der Glastafel bzw. dem Rahmen nur wenige Millimeter betragen kann, so daß bei der Herstellung eine sehr präzise Positionierung des Bauteils und der Einlegeteile (Bolzen, Bleche und dgl.) innerhalb des Werkzeuges nötig ist. Die hierbei verwendete Abdichteinrichtung soll hauptsächlich das Austreten von PU-Schaum vermeiden und zudem auch den Schaumlauf des Kunststoffes beim Umspritz- bzw. Umschäumvorgang nicht stören, damit die Kontaktflächen nicht überdimensioniert werden müssen.

Bei bisherigen Herstellungsverfahren mit manuellem Einsetzen der Einlegeteile in das Umschäumwerkzeug durch Einstecken oder Eindrücken in einen Gummidichtring ist der Nachteil einer hohen Taktzeit gegeben, da dieser Vorgang gerade bei Stanzteilen als

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Einlegeteile mit hohem Kraftaufwand verbunden ist. Dadurch ist die Abdichtung der Werkzeug- und Einlegeteile oft unzureichend, so daß an den Kanten der Einlegeteile bzw. deren Kunststoffumschäumung Grate auftreten, die wiederum ein hohes Maß an manueller Nacharbeit erfordern. Zudem ist von Nachteil, daß in üblichen Werkzeugen häufig zur Lagesicherung und ausrichtung der Einlegeteile gegen Herausfallen Magnete eingesetzt werden. Die Einlegeteile bzw. -bleche stützen sich hierbei auf der erwähnten elastischen Dichtung ab, wobei die Anpreßkraft zum Deformieren der Dichtung beim Einlegen der Bleche oft höher als die Haltekraft der Magneten ist, so daß die Einlegebleche dann nicht sicher gehalten werden und u.U. sogar das Schäumwerkzeug beschädigen können.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Abdichteinrichtung für Einlegeteile in einem Schäumwerkzeug zu schaffen, die die vorstehenden Nachteile vermeidet, insbesondere einen vereinfachten Einlegevorgang und eine hohe Abdichtwirkung bietet.

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

Durch die vorgeschlagene Abdichteinrichtung können die Einlegeteile ohne großen Kraftaufwand eingelegt und ausgerichtet werden, um dann durch die Druckbeaufschlagung des Abdichtelements in dieser Lage festgehalten zu werden. Dadurch kann das Schäumwerkzeug mit einer hohen Abdichtwirkung an den Anschlußstellen bzw. Übergängen zu den Einlegeteilen hergestellt werden. Dabei ist die Abdichteinrichtung im wesentlichen in das Schäumwerkzeug integriert und sehr kompakt aufgebaut. Zudem ist der Einlegevorgang der Einlegeteile durch den Werker besonders einfach durchzuführen, da der Einsteckspalt relativ groß bemessen sein kann und auch Fertigungstoleranzen der Einlegeteile durch das bevorzugt mit Preß- oder Druckluft "aufblasbare" Abdichtelement ausgeglichen werden.

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Durch die exakte Positionierung und Abdichtung der Einlegeteile wird somit ein Austreten von Schaum sicher vermieden, so daß kaum Nacharbeit erforderlich ist. Zudem wird dadurch auch die Festigkeit 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 zum Justieren der Gelenkpunkte usw. erheblich reduziert. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

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

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Teilbereiches eines Schäumwerkzeuges mit einem eingelegten Bauteil und einem in die Abdichteinrichtung eingesetzten Einlegeteil; und

Fig. 2 eine um 90° versetzte Schnittdarstellung der Abdichteinrichtung für das Einlegeteil gemäß der knapp vor der Mittelebene verlaufenden Schnittlinie A-A in Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Teilbereich eines Schäumwerkzeug W mit einem Werkzeugoberteil 1 und Werkzeugunterteil 2 mit einer darin integrierten Abdichteinrichtung 10 dargestellt. Zwischen Ober- und Unterteil ist hier eine Glastafel als repräsentatives Beispiel eines Bauteils 3 eingesetzt, das am Außenrand bzw. den Seitenkanten von einem Kunststoff-Rahmen 4, bevorzugt aus PU-Schaumstoff umgeben ist. Dieser punktiert dargestellte Rahmen wird in dem Schäumwerkzeug W (vgl. auch Fig. 2) an dem Außenrand der Glastafel 3 umspritzt bzw. umschäumt. Hierbei werden auch mehrere Einlegeteile 5, bevorzugt hier nach unten abstehende Winkelbleche mitumspritzt, so daß durch Einsetzen von nicht dargestellten Schrauben, Bolzen u. dgl. eine Befestigung an einem Schwenkgelenk oder dem Antriebsmechanismus ermöglicht wird. An den Randbereichen des Kunststoff-Rahmens 4 sind in der

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Ebene der Glastafel (Bauteil 3) mehrere übliche Flachdichtungen 11, 12 und 13 vorgesehen.

In Fig. 2 ist das Schäumwerkzeug W, bestehend aus dem Werkzeugoberteil 1 und dem Werkzeugunterteil 2 um 90° um die Hochachse gedreht dargestellt. Das Schäumwerkzeug W kann auch um 180° ("Überkopf") um die Horizontalachse gedreht werden, so daß die Glastafel als Bauteil 3 dann konkav positioniert wäre. Wie hieraus ersichtlich ist, wird der Formhohlraum am Außenumfang der Glastafel 3 zur Ausbildung des Rahmens 4 hier ebenfalls punktiert dargestellt und strömungsgünstig geformt, so daß eine sichere Formfüllung erreicht wird. Dies ist besonders wesentlich, da die Glastafel als Bauteil 3 und die Einlegeteile 5 bei diesem Ausführungsbeispiel nur durch die Kontaktfläche zum Rahmen 4 hin befestigt sind. Der hier punktiert dargestellte Formhohlraum für den Rahmen 4 und Umspritzung/Umschäumung der Einlegeteile 5 ist dabei günstig abzudichten, bevorzugt mit den selbsttrennenden Dichtungen 11, 12 und 13, die einen Austritt des über eine oder bevorzugt mehrere Einspritzöffnung(-en) 14 eintretenden Kunststoffschaumes nach außen zuverlässig verhindert. Durch die Dichtung 13 wird auch die Oberseite der Glastafel 3 beim Schäumvorgang sauber gehalten, so daß praktisch keine Nacharbeit erforderlich ist.

Zudem ist ersichtlich, daß durch die hier wesentliche Abdichteinrichtung 10 eine sichere Abdichtung zu den weiter innen vorgesehenen Einlegeteilen 5 ermöglicht wird, wodurch somit eine sichere Füllung des Formhohlraums (für den Rahmen 4) mit Umspritzung der Einlegeteile 5 an der Kontaktfläche sichergestellt ist. Die Positionierung der Einlegeteile 5 wird hier durch einen in Fig. 1 strichliert dargestellten Magneten unterstützt. Insbesondere wird ein einfaches Einfügen der Einlegeteile 5 (auch bei großen Fertigungstoleranzen) in das Werkzeugunterteil 2 erreicht, nämlich durch einen relativ breit bemessenen Einsteckspalt 6, so daß hierdurch die Taktzeit wesentlich verringert wird.

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Die Abdichteinrichtung 10 mit einem Schlauch als Abdichtelement 8 und einem Stützkern 9 ist hier insgesamt in einer unteren Abstufung 10' und fingerförmigen Ausnehmung 7 des Werkzeugunterteils 2 eingesetzt. Das Abdichtelement 8 ist mit endseitigen Umfangsrippen in korrespondierend ausgebildeten Rillen 9b (vgl. auch Fig. 2, in der das schlauchförmige Abdichtelement 8 zur besseren Übersichtlichkeit nur im unteren Bereich abgeschnitten dargestellt ist) verankert. Dadurch wird im Innern des Abdichtelements 8 ein geschlossener Druckraum 8' gebildet. Die Druckbeaufschlagung dieses Druckraumes 8' erfolgt über eine darin einmündende Bohrung 9c. Das Abdichtelement 8 ist dabei an die jeweilige Form der Ausnehmung 7 angepasst, z.B. mit unterschiedlicher Höhe und Breite ausgeführt, so daß der Schlauch als Abdichtelement der Abdichteinrichtung 10 für unterschiedliche Einlegeteile 5 nutzbar ist. Durch die exakte Anlage des Abdichtelements 8 ( vgl. Fig. 1, linke Hälfte bei Druck; rechte Hälfte drucklos dargestellt) an das Einlegeteil 5, das durch den Einsteckschlitz 6 von oben her in den Hohlraum der kalottenförmigen Ausnehmung 7 ragt, können auch geringe Maßabweichungen ausgeglichen werden.

Bei Bedarf (z.B. einer geänderten Form des Einlegeteils 5) ist der Stützkern 9 mittels Befestigungen 9d , hier Schrauben, schnell an der Unterseite der Werkzeug-Unterteils 2 auswechselbar. Es sei darauf hingewiesen, daß das Abdichtelement

8 auch in einer anderen Weise als mit den Rillen 9b am Stützkern

9 verankert werden kann, beispielsweise durch Spannbänder. Durch die Vielzahl der Rillen 9b ist der Stützkern 9 und das Abdichtelement 8 auch in der Höhe an das jeweilige Einlegeteil anzupassen und damit universell einstellbar. Die Einlegeteile 5 sind somit innerhalb der Ausnehmung 7 durch das Abdichtelement 8 mit Druckbeaufschlagung exakt zentriert und sicher fixiert aufgenommen. Dies wird noch unterstützt durch eine obere Nut 9a im Stützkern 9, in der das Einlegeteil 5 beim Einstecken durch den Spalt 6 grob fixiert und dann durch die Oberseite des fingerförmig "aufgeblasenen" Abdichtelements 8 angepresst wird,

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so daß zum Formhohlraum 4 hin eine immer paßgenaue Abdichtung im Schäumwerkzeug W mittels der Abdichteinrichtung 10 erzielt wird.

Das jeweilige Abdichtelement 8, insbesondere in Form eines Schlauches, wird bei Druckbeaufschlagung des Druckraumes 8' gespannt, wie dies in der linken Hälfte von Fig. 1 dargestellt ist. Nach dem Einsetzen der Einlegeteile 5 bei druckloser Abdichteinrichtung 10 (Fig. 1, rechte Hälfte) durch den Einsteckspalt 6 hindurch und Einlegen des Bauteils 3 in das Formnest des Schäumwerkzeugs W ergibt sich nach dem Schließen der Form eine exakte Halterung und Positionierung dieser Bauteile zueinander, so daß insgesamt eine exakte Zuordnung zwischen allen Bauteilen geschaffen wird. Hierdurch wird insgesamt die schnelle und einfache Positionierung der Einlegeteile 5 sowie deren Abdichtung im Bereich des Einsteck-Spaltes 6 wesentlich verbessert.

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Claims

1. Abdichteinrichtung für Einlegeteile in einem Schäumwerkzeug, in dem Bauteile umspritzbar/umschäumbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichteinrichtung (10) ein druckbeaufschlagbares Abdichtelement (8) aufweist, in das ein Einlegeteil (5) einsetzbar ist.

2. Abdichteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdichtelement (8) an einem Stützkern (9) angeordnet ist.

3. Abdichteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkern (9) eine Nut (9a) aufweist, in die das Einlegeteil (5) eingreift.

4. Abdichteinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdichtelement (8) mittels Rillen (9b) am Stützkern (9) befestigt ist.

5. Abdichteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdichtelement (8) durch einen Schlauch gebildet ist, der einen Druckraum (8') umfasst.

6. Abdichteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichteinrichtung (10) mittels einer durch den Stützkern (9) verlaufenden Bohrung (9c) druckbeaufschlagbar ist.

7. Abdichteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichteinrichtung (10) im Werkzeugunterteil (2) oder Werkzeugoberteil (1) eines Schäumwerkzeuges (W), insbesondere in einer abgestuften Vertiefung (10') auswechselbar angeordnet ist.

8. Abdichteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkern (9) der Abdichteinrichtung (10) in eine hohlraumartige Ausnehmung (7) eingesetzt ist.

9. Abdichteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) als Gegenkontur zum Abdichtelement (8) kalottenförmig ausgebildet ist.

10. Abdichteinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichteinrichtung (10) an Befestigungen (9d) schnellwechselbar ausgebildet ist.