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Die vorliegende Erfindung betrifft Plastikwerkstücke, hauptsächlich in Form einer ebenen Platte oder einer dreidimensionalen Schale und die eine Faserverstärkung verwenden, sowie das Verfahren und die Vorrichtung, welche die Herstellung eines derartigen Werkstücks ermöglichen.
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Die Druck- oder Wärmeformverfahren sind für die Ausbildung von Werkstücken in Form einer ebenen Platte oder einer dreidimensionalen Schale aus einer Polymergrundmasse, in der sich eine Fasermatte befindet, wohlbekannt. Ein derartiges Verfahren ermöglicht jedoch nicht ohne Weiteres die Ausbildung eines Werkstücks in einer komplexen dreidimensionalen Form, wie etwa einer Schale, auf deren Rückseite technische Bauteile, wie etwa Rippen, Haken oder Befestigungselemente, vorliegen. Zudem benötigen derartige Verfahren die Verwendung einer Ausgangsplatte, die größer ist als die geplante Oberfläche des herzustellenden Werkstückes, so dass bei jedem Herstellungszyklus viel Ausschussmaterial entsteht.
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In diesem Zusammenhang betrifft die
EP-A-0 319 589 die Ausbildung von Rohmaterial in Form von Granulat oder eines plattenförmigen Vorprodukts durch Mischen von Naturfasern, wie etwa Hanf oder Jute, mit einer Polymergrundmasse, wie etwa Polypropylen oder Polyethylen, wobei das angestrebte Ziel dabei ist, ein Material zu erzielen, dessen Eigenschaften möglichst einheitlich sind.
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Die
EP-A-0 744 261 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstücken, dessen Ziel es ist, für das Werkstück geringe Herstellungskosten mit hoher Haltbarkeit zu kombinieren. Als Verstärkungsmaterial werden Naturfasern, und zwar insbesondere wiederverwertete Naturfasern, wie etwa Jute oder Sisal, verwendet, die beispielsweise von diversen Verpackungen oder Aufmachungen stammen. Das Rohmaterial wird zerkleinert, mit einem Bindemittel gemischt, dann gehärtet und verleimt, eventuell durch Feinmahlung. Ein derartiges Verfahren ist jedoch nicht ohne Weiteres für die Ausbildung von komplexen linksseitigen Werkstücken geeignet.
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Es ist jedoch unmöglich, eine dieser drei Techniken auf die Herstellung von Werkstücken, die eine Fasermatte umfassen, direkt von dieser ausgehend anzuwenden. Eine Fasermatte weist zahlreiche Vorteile auf, wie etwa die Möglichkeit, die Verteilung und Orientierung der Fasern perfekt kontrollieren zu können, aber auch die Verwendung des kostengünstigen Kunststoffes kombiniert mit einer gewebten oder nicht gewebten Matte geeigneter Abmessungen.
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Die
DE-A-42 07 243 betrifft die Herstellung von Tafeln basierend auf einer Polyolefin-Grundmasse und einer Fasermatte. Das angestrebte Ziel besteht darin, plattenförmige, poröse Halberzeugnisse zu erzielen, die eine gute Schallisolationsfähigkeit sowie eine gute mechanische Haltbarkeit aufweisen. Das Verfahren besteht darin, eine Fasermatte mit dem Polyolefin-Material zu imprägnieren und dann das Ganze über den Schmelzpunkt des Polyolefins hinaus zu erhitzen, um die Porosität des Halberzeugnisses zu steigern. Es können verschiedene Arten von Naturfasern verwendet werden.
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Ziel der
EP-A-0 589 193 ist es, kostengünstige Verbundwerkstücke zu erzielen, die jedoch gute mechanische Festigkeitseigenschaften aufweisen, dank der Verwendung einer eventuell gewebten Leinenmatte, die in eine Polyolefin-Grundmasse eingegossen wird. Die Fasermatte wird mit dem Polyolefin-Material durch Kalandern, Feinvermahlung, Eintauchen oder dergleichen in einem derartigen Verhältnis, dass die Fasern im Endeffekt zwischen 30 und 50% darstellen, imprägniert, um ein flaches Halberzeugnis zu erzielen, das anschließend beispielsweise durch Prägedruck umgesetzt werden kann.
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Die Anwendung dieser beiden vorhergehenden Prinzipien auf das Spritzverfahren ist jedoch nicht möglich, was eine Verwendung in einer Werkstatt, die ausschließlich über einen Bestand von Spritzmaschinen verfügt, verhindert.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, bei einigen und bevorzugt bei allen diesen Nachteilen Abhilfe zu schaffen, indem sie ein Verfahren zur Herstellung durch Spritzung eines Plastqikwerkstücks, das durch eine gewebte oder nicht gewebte Fasermatte verstärkt ist, sowie eine Vorrichtung, die dieses umsetzt, und ein somit erzieltes Werkstück vorschlägt.
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Dazu ist eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Formgebung einer Plastikmasse anhand einer Spritzform, die im Wesentlichen mindestens einen bevorzugt beweglichen ersten Teil und einen bevorzugt feststehenden zweiten Teil umfasst, die im Verhältnis zueinander, beispielsweise an einer Achse zum Öffnen und Schließen entlang relativ bewegbar sind, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Schließen der Form, Erhitzen der Plastikmasse, bis diese ein Fließvermögen aufweist, das ihr Verspritzen ermöglicht, Verspritzen der erhitzten Plastikmasse in die Form und Vornehmen der Entnahme mindestens eines fertigen Werkstücks am Ende des Zyklus. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass es ferner vor dem Schritt des Verspritzens den Schritt des Positionierens einer Fasermatte in der Form umfasst, insbesondere des genauen Positionierens mit einer Abweichung von höchstens 10 Millimetern, wobei der Schritt des Verspritzens somit darin besteht, ein Umspritzen an der Fasermatte durchzuführen, um diese in die Spritzmasse zu versenken.
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Ebenfalls eine Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung, welche die Umsetzung dieses Verfahrens ermöglicht und ein Betätigungsmittel, das dazu geeignet ist, eine Spritzform zu schließen und zu öffnen, ein Heizmittel, das dazu geeignet ist, die Plastikmasse zu erhitzen, bis diese ein Fließvermögen aufweist, das ihr Verspritzen ermöglicht, ein Spritzmittel, das dazu geeignet ist, die erhitzte Plastikmasse in die Form zu verspritzen, sowie ein Ausdrückmittel, das dazu geeignet ist, die Entnahme mindestens eines fertigen Werkstücks am Ende des Zyklus vorzunehmen. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner ein Positionierungsmittel umfasst, das dazu geeignet ist, eine Fasermatte in der Form zu positionieren, insbesondere sie mit einer Abweichung von höchstens 10 Millimeter genau zu positionieren.
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Schließlich ist noch eine Aufgabe der Erfindung ein Dekor- oder Strukturverbundwerkstück, das zur Auskleidung oder Verkleidung einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs gedacht ist und erzielt wird, indem dieses Verfahren mit dieser Vorrichtung umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekorwerkstück im Wesentlichen aus einer ebenen oder dreidimensionalen Schale besteht, die durch Spritzung erzielt wird und eine Fasermatte umfasst, die in eine Plastikmasse eingegossen ist.
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Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Beschreibung, die sich auf eine bevorzugte Ausführungsform bezieht, die beispielhaft und nicht einschränkend angegeben wird und mit Bezug auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen erläutert wird, besser verständlich werden. Es zeigen:
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1 den Schritt des Positionierens in dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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2 den Schritt des Schließens der Form in dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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3 den Schritt des Verspritzens in dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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Aufgabe der Erfindung ist also ein Verfahren zur Formgebung einer Plastikmasse anhand einer Spritzform 1, die im Wesentlichen mindestens einen bevorzugt beweglichen ersten Teil 1' und einen bevorzugt feststehenden zweiten Teil 1'' umfasst, die im Verhältnis zueinander beispielsweise an einer Achse 2 zum Öffnen und Schließen entlang relativ bewegbar sind, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Schließen der Form 1, Erhitzen der Plastikmasse, bis diese ein Fließvermögen aufweist, das ihr Verspritzen ermöglicht, Verspritzen der erhitzten Plastikmasse in die Form 1, Öffnen der Form 1 und Vornehmen der Entnahme mindestens eines fertigen Werkstücks am Ende des Zyklus. Es handelt sich dabei um die herkömmlichen Schritte eines Spritzverfahrens. 1 bildet eine offene Form 1 ab, 2 bildet eine geschlossene Form 1 ab, in beiden Fällen vor dem Verspritzen, und 3 bildet eine geschlossene Form 1 nach dem Verspritzen ab.
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Eine herkömmliche Spritzform 1 weist einen ersten Teil 1', der an der beweglichen Platte einer Spritzmaschine, die im Allgemeinen unter Einwirkung eines Zylinders bewegt wird, angebracht ist, sowie einen zweiten Teil 1'', der an der feststehenden Platte angebracht ist, auf. Der erste Teil 1' und der zweite Teil 1'' weisen jeweils ein Nest auf, das es ermöglicht, ein oder mehrere Teile gleichzeitig zu formen.
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Zu Beginn des Herstellungszyklus wird die Form 1 zunächst geschlossen, indem ihr erster Teil 1' bewegt wird, so dass das Nest des zweiten Teils 1'' gegenüber dem Nest des ersten Teils 1' zu liegen kommt. Die Plastikmasse, die zuvor genug erhitzt wurde, um eine Viskosität aufzuweisen, die es ihr ermöglicht, mühelos in dem kleinen Spalt zu fließen, der den Formhohlraum des zweiten Teils 1'' und den Formhohlraum des ersten Teils 1' trennt, wird in die Form 1 eingespritzt. Nach einer gewissen Zeit, die zum Abkühlen benötigt wird, das herkömmlicherweise dadurch erfolgt, dass in der Form 1 ein Fluid umläuft, das nicht so heiß ist wie die Schmelze, wird die Form 1 durch eine Bewegung des ersten Teils 1' wieder geöffnet. Das Öffnen der Form 1 benötigt gegebenenfalls die Handhabung von mehr oder weniger umfangreichen Seitenzügen, wenn das Werkstück Hinterschnitte aufweist.
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Sobald die Form 1 geöffnet ist, entnimmt ein Ausdrückmittel mindestens das fertige Werkstück. Herkömmlicherweise handelt es sich dabei um Stangen, die sich in dem ersten Teil 1' in der gleichen Richtung wie seine Bewegung und bis zu seinem Nest erstrecken und die durch ihre Bewegung das Material schieben, das sich in dem Nest des ersten Teils 1' befindet. Alternativ oder ergänzend kann das Ausdrückmittel sich auch außerhalb der Form 1 befinden, wie etwa ein Greifautomat, der das in der Form 1 festgehaltene Material ergreift. Das Nest kann das Formen eines oder mehrerer Werkstücke in jedem Zyklus ermöglichen, wobei die Entnahme dann darin besteht, ein oder mehrere fertige Werkstücke aus der Form 1 herauszuholen. Ebenso kann der Schritt des Entnehmens erfordern, dass Material, das sich in den Versorgungskanälen 8 befindet, aus der Form 1 herausgeholt wird.
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Gemäß einem in Betracht kommenden allgemeinen Kennzeichen, und um die verbrauchte Rohmaterialmenge zu reduzieren, besteht der Schritt des Verspritzens darin, ein Material zu verspritzen, das Ausschussmaterial enthält, insbesondere Ausschussmaterial aus mindestens einem der vorhergehenden Herstellungszyklen, wobei dieser Schritt des Verspritzens bevorzugt darin besteht, ein Material zu verspritzen, das bis zu ungefähr 50% Ausschussmaterial enthält, und bevorzugt ein Material, das zwischen 10 und 40% Ausschussmaterial umfasst. Dieses Ausschussmaterial kann aus einem früheren Herstellungszyklus oder aus anderen Quellen stammen, wie etwa aus den Herstellungszyklen anderer Werkstücke.
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Gemäß einem vorteilhaften Kennzeichen der Erfindung wird somit alles oder ein Teil von dem, was sich nach dem Schritt des Verspritzens in der Form 1 befindet, d. h. die Plastikmasse, eine Verstärkung, ein Füllstoff, ein Einspritzteil oder dergleichen, jedoch nicht zu dem fertigen Werkstück gehört, wiedergewonnen, um in einem späteren Herstellungszyklus wiederverwendet zu werden. Das Verfahren umfasst also einen Wiederverwertungsschritt, der darin besteht, mindestens einen Teil des Ausschussmaterials eines gegebenen Herstellungszyklus wiederzugewinnen, nämlich das Material der Spritzkanäle 8 der Form 1, das zu viel verspritzte Material und/oder das Material, das in den Formhohlraum eingespritzt wurde, aber für das mindestens eine fertige Werkstück nicht gebraucht wird, im Hinblick auf seine Wiederverwendung in mindestens einem späteren Herstellungszyklus, wobei der Schritt des Verspritzens dann darin besteht, mindestens teilweise dieses wiedergewonnene Material zu verspritzen, das zuvor zerkleinert und bevorzugt mit einem überwiegenden Anteil der nicht wiedergewonnenen Plastikmasse gemischt wurde.
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Erfindungsgemäß umfasst dieses Verfahren ferner vor dem Schritt des Verspritzens den Schritt, der darin besteht, eine Fasermatte 3 in der Form 1 zu positionieren, nämlich mit einer Abweichung von höchstens 10 Millimeter genau zu positionieren, wobei der Schritt des Verspritzens somit darin besteht, eine Umspritzung an der Fasermatte 3 durchzuführen, um diese in dem verspritzten Material zu versenken.
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Die Fasermatte 3 kann gewebt oder nicht gewebt sein und wird bevorzugt mit einer Abweichung von höchstens 10 Millimeter in dem Nest positioniert, rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des ersten Teils 1' gemessen. Die Matte 3 wird in der Nähe des zweiten Teils 1'' der Form 1 angeordnet, an den der erste Teil 1' zum Verschluss anliegt. Bevorzugt ist die Matte 3 etwas größer als das Nest, so dass sie von einer Zone aus gehalten werden kann, die sich außerhalb des Nestes befindet und die nicht mit Plastikmasse bedeckt wird. Das Positionierungsmittel 4, das später beschrieben wird und es ermöglicht, die Matte 3 während des Verspritzens festzuhalten, ist somit niemals mit Plastikmasse bedeckt. Ein Positionierungsmittel 4, das es ermöglicht, die erwähnte Genauigkeit zu erzielen, wird später beschrieben.
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Dank dieser Genauigkeit ist es möglich, Fasermatten 3 zu verwenden, deren Abmessungen denen des Nestes sehr ähnlich sind, wodurch man die Materialmenge reduzieren kann, die verwendet wird, jedoch für das fertige Werkstück nicht gebraucht wird. Bevor die Form 1 geschlossen wird, wird also eine Fasermatte 3 eingelegt und zwischen dem Formhohlraum des zweiten Teils 1'' und dem Formhohlraum des ersten Teils 1' festgehalten. Wenn sich der erste Teil 1' bewegt und die Form 1 schließt, bleibt die Fasermatte 3 in der Spalte, die diese beiden Formhohlräume trennt. Die Form 1 schließt sich also über der Matte 3, die dann aus dem Positionierungsmittel 4 freigegeben werden kann, da sie in der Form 1 ausreichend festgehalten wird, beispielsweise indem sie zwischen dem zweiten Teil 1'' und dem ersten Teil 1' eingeklemmt ist, wobei das Positionierungsmittel 4 dann eine andere Matte 3 aufladen kann. Alternativ fährt der Schritt des Positionierens mindestens während des Schritts des Verspritzens fort, um die Positionierung der Matte 3 zu gewährleisten.
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Der Formhohlraum kann ohne Weiteres eine komplexe Form aufweisen. Beim Verspritzen befindet sich also eine Fasermatte 3 in dem Formhohlraum, und die Plastikmasse, die unter Druck verspritzt wird, füllt diesen Formhohlraum aus, so dass die Fasermatte 3 in dem Werkstück versenkt wird. Die Plastikmasse, die den Formhohlraum ausfüllt, fließt somit an der Fasermatte 3 entlang, um diese herum und darüber, wodurch sie eine gute Kohäsion zwischen der Fasermatte 3 und der Plastikmasse fördert. Die Matte 3 ist somit nicht nur imprägniert, sondern in die Plastikmasse eingegossen, wobei sie ein Fließvermögen aufweist, das zum Verspritzen derselben ausreicht, wodurch diese somit das Gegenstück einer kompletten Umspritzung der Fasermatte 3 durchführt. Die Fasermatte 3 weist eine gewisse Biegsamkeit auf, die ihre einfache Formgebung in der Form 1 ermöglicht, so dass sie sich mühelos an die Nestform anpasst, auch wenn diese nicht eben ist.
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Wie es in 3 gezeigt wird, ist dann ein Werkstück in Form einer Schale, die technische Bauteile 9 aufweist, einfach zu erzielen, wobei die Matte 3 in dem Schalenteil versenkt ist, und wobei die technischen Bauteile 9, wie etwa Rippen, Rasthaken oder Seitenflächen, die mit den Haken zusammenwirken, Hülsen oder aber eine Umspritzung eines Einspritzteils, einstückig aus der verspritzten Plastikmasse erzielt werden. Die Form der Fasermatte 3 kann somit an die Form des Werkstücks angepasst werden, und es ist möglich, darin Öffnungen einzurichten.
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Wenn das Verfahren einen Wiederverwertungsschritt umfasst, kann dieser gegebenenfalls auch für die Fasermatte 3 stattfinden. In diesem Fall besteht das in die Form 1 eingespritzte Material mindestens teilweise aus Ausschussmaterial, das von der verspritzten Plastikmasse sowie von der Fasermatte 3 stammen kann.
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Folglich kann der Schritt des Entnehmens darin bestehen, ein Produkt zu entnehmen, dessen Umfang, in Form eines gegebenenfalls umspritzten Abschnitts der Matte 3, abgenommen werden muss. Dieser Teil der Matte 3, der für das fertige Werkstück nicht gebraucht wird, wird nämlich dazu bereitgestellt, damit es möglich ist, die Fasermatte 3 von einer Zone aus festzuhalten, die sich außerhalb des Formhohlraums befindet, und somit ohne die Gestalt des Werkstücks zu stören.
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Bei der abgebildeten Ausführungsform besteht der Schritt des Positionierens darin, die Matte 3 in einer im Wesentlichen senkrechten Position durch Einhaken oder Einhängen von einer Zone der Matte 3 aus, die nicht zu dem mindestens einen fertigen Werkstück gehört und später Ausschussmaterial bildet, einzulegen, wobei die Schritte des Öffnens und des Schließens dann darin bestehen, mindestens einen ersten Teil 1' der Form 1 in einer waagerechten Richtung zu bewegen. Diese Anordnung ermöglicht es, die Schwerkraft zu verwenden, um die Fasermatte 3 auszubreiten, es reicht also, diese von oben einzuhängen, um sie in dem Formhohlraum festzuhalten. Die Fasermatte 3 nimmt dabei die Gestalt einer ebenen Oberfläche an, die im Wesentlichen senkrecht und somit rechtwinklig zur Achse 2 des Öffnens und Schließens, an der entlang der erste Teil 1' und der zweite Teil 1'' im Verhältnis zueinander bewegt werden, liegt.
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Die Matte 3 kann aus natürlichen oder künstlichen Fasern bestehen, die gegebenenfalls durch Wiederverwertung erzielt werden, wie etwa aus Polyethylenterephthalat, „PET” oder aus Polyamid „PA”. Bevorzugt besteht der Schritt des Positionierens darin, eine Matte 3 aus natürlichen Pflanzenfasern zu positionieren, wie etwa eine Matte 3, die auf Leinen, Jute, Sisal oder Baumwolle basiert, die gegebenenfalls durch Wiederverwertung erzielt werden. Gemäß einem vorteilhaften Kennzeichen besteht der Schritt des Verspritzens ferner darin, ein Material auf Polyolefinbasis, wie etwa Polypropylen oder Polyethylen, zu verspritzen. Mit einer derartigen Materialkombination ist es somit möglich, einerseits eine Faserquelle zu verwenden, die kostengünstig ist und wenig Rohmaterial verbraucht, das schwer zu regenerieren ist, und andererseits eine kostengünstige Plastikmasse zu verwenden, die interessante mechanische Eigenschaften aufweist, deren Formgebung einfach ist und deren Haftfestigkeit mit den natürlichen Pflanzenfasern stark genug ist. Das erzielte Werkstück ist somit kostengünstig, mit einem herkömmlichen Spritzverfahren einfach zu erzielen, starr und verwendet einen größeren Anteil von Rohmaterial, das mühelos zu erneuern ist.
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Um den Umwelteinfluss noch weiter zu reduzieren und gemäß einem möglichen Kennzeichen besteht der Schritt des Verspritzen darin, ein Material zu verspritzen, das aus der Gruppe gewählt wird, die aus einem Material, das auf einem biologisch abbaubaren Kunstharz basiert, einem Material, das auf einem biologisch beschafften Harz oder einem Harz, das aus einem erneuerbaren Rohmaterial erzielt wird, basiert, einem Material, das auf einem biologischen Harz basiert, und aus einer Kombination dieser Materialien besteht. Indem man ein derartiges Harz mit einer Matte 3 aus Naturfasern und die Verwendung der Wiederverwertung kombiniert, ist es möglich, den Umwelteinfluss maßgeblich zu reduzieren.
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Bevorzugt besteht der Schritt des Verspritzens darin, ein Material zu verspritzen, dass ein Mittel, welches das Fließvermögen des verspritzten Harzes erhöht, wie etwa einen Porenbildner oder ein Blähmittel, umfasst. Die Verwendung eines derartigen Mittels ermöglicht es unter anderem, das Material zu verflüssigen, was sein Eindringen in die Fasermatte 3 erleichtert, die Haftfestigkeit fördert und den für das Verspritzen notwendigen Druck reduziert. Um ein gutes Eindringen des Harzes in die Matte 3 zu gewährleisten, kann darauf geachtet werden, dass die Herstellung dieser Matte 3 ihr eine offene Struktur verleiht oder ihr ausreichende Zwischenräume zwischen den Fasern lässt, oder man kann Öffnungen oder Löcher durch einen Bearbeitungsvorgang einrichten. Die Entwicklung von Poren in dem Material, dank des Porenbildners, ermöglicht es, die Dichte des fertigen Werkstücks zu reduzieren, was dazu beiträgt, seine Wärme- und Schallisolationsfähigkeiten zu verbessern. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Plastikgrundmasse ein Polypropylenharz, das 20% Talk enthält, zu der man 2% eines Blähmittels, wie etwa das von der Firma Clariant vertriebene Hydrocerol ITP, hinzufügt.
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Ebenfalls eine Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung, die es ermöglicht, das beschriebene Verfahren umzusetzen, und die ein Betätigungsmittel, das dazu geeignet, eine Spritzform 1 zu Schließen und zu Öffnen, ein Heizmittel, das dazu geeignet ist, die Plastikmasse zu erhitzen, bis diese ein Fließvermögen aufweist, das ihr Verspritzen ermöglicht, ein Spritzmittel, das dazu geeignet ist, die erhitzte Plastikmasse in die Form 1 zu verspritzen, sowie ein Ausdrückmittel, das dazu geeignet ist, die Entnahme mindestens eines fertigen Werkstücks am Ende des Zyklus vorzunehmen, umfasst.
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Wie zuvor erwähnt, besteht das Betätigungsmittel herkömmlicherweise aus einem Kniegelenkmechanismus, der einen hydraulischen oder elektrischen Zylinder verwendet, der den ersten Teil 1' der Form 1 bewegt, in dem sich mindestens eine Nest befindet. Das Spritzmittel besteht herkömmlicherweise aus einer Spritzeinheit, die mindestens eine Schnecke, die wie ein Kolben funktionieren kann, sowie Versorgungskanäle 8, die das von der Schnecke beförderte Material bis in die Formhohlraum leiten, umfasst. Diese Versorgungskanäle 8 können so genannte „heiße Kanäle” oder „kalte Kanäle” sein. Das Ausdrückmittel besteht herkömmlicherweise aus einer Auswurfbatterie und/oder aus einem Greifautomaten.
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Erfindungsgemäß, und wie in 1 abgebildet, umfasst diese Vorrichtung ferner ein Positionierungsmittel 4, das dazu geeignet ist, um eine Fasermatte 3 in der Form 1 zu positionieren, insbesondere mit einer Abweichung von höchstens 10 Millimeter genau zu positionieren. Bei der abgebildeten Ausführungsform ist das Positionierungsmittel 4 dazu geeignet, die Matte 3 in einer im Wesentlichen senkrechten Position durch Einhaken oder Einhängen von einer Zone der Matte 3 aus, die nicht zu dem mindestens einen, fertigen Werkstück gehört und später Ausschussmaterial bildet, einzusetzen, wobei das Betätigungsmittel dann dazu geeignet ist, mindestens einen ersten Teil 1' der Form 1 in einer waagerechten Richtung zu bewegen. Wie weiter oben erwähnt, kann die Matte 3, die gewebt oder nicht gewebt ist, genau an das fertige Werkstück angepasst werden und/oder eventuelle Öffnungen oder Ausschnitte aufweisen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Matte 3 vollständig aus Leinenfasern und weist ein Gewicht pro Oberflächeneinheit von 700 Gramm pro Quadratmeter auf.
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Wie es in 1 bis 3 abgebildet ist, besteht das Positionierungsmittel 4 im Wesentlichen aus einem Gestell 5 und mindestens aus einer Kombination einerseits eines Butzens 6, der an dem Gestell 5, das sich rechtwinklig dazu erstreckt befestigt ist und einen ersten kegelförmigen Abschnitt 6', einen kreisförmigen Abschnitt 6'' und einen zweiten kegelförmigen Abschnitt 6''' aufweist, und andererseits einer Aufnahmestelle für den Butzen 6 auf der Matte 3, sowie aus einem Mittel 7 zum Befestigen dieses Butzens 6 an der Form 1, wie etwa aus einer Aufnahmestelle oder einer Klemme. Das genaue Festhalten des Butzens 6 in der Form 1, dank einer Klemme oder einer Aufnahmestelle für den Butzen 6 in der Form 1, gewährleistet die Genauigkeit der Positionierung 4, wobei die Matte 3 wiederum genau auf dem Butzen 6 festgehalten wird.
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Nach einem möglichen Kennzeichen, das es ermöglicht, die verbrauchte Rohmaterialmenge zu reduzieren, umfasst die Vorrichtung ferner ein Mittel, das dazu geeignet ist, mindestens einen Teil des Ausschussmaterials eines gegebenen Herstellungszyklus wiederzugewinnen, insbesondere das Material der Spritzkanäle 8 der Form 1, das zu viel verspritzte Material und/oder das Material, das in den Formhohlraum eingespritzt wurde, aber für das mindestens eine fertige Werkstück nicht gebraucht wird, im Hinblick auf seine Wiederverwendung in mindestens einem späteren Herstellungszyklus. Es handelt sich herkömmlicherweise um einen Greifautomaten und/oder um ein Band, der bzw. das günstigerweise so eingerichtet ist, dass das Ausschussmaterial getrennt befördert wird. Das fertige Werkstück und das nicht gebrauchte Material können von verschiedenen Mitteln entnommen werden.
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Schließlich ist eine Aufgabe der Erfindung auch ein Dekorwerkstück, das zur Auskleidung oder Verkleidung einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs gedacht ist und durch die Umsetzung des beschriebenen Verfahrens und bevorzugt mit der beschriebenen Vorrichtung erzielt wird. Erfindungsgemäß besteht das Dekorwerkstück im Wesentlichen aus einer ebenen oder dreidimensionalen Schale, die durch Verspritzen erzielt wird und eine Fasermatte 3 umfasst, die in eine Plastikmasse eingegossen ist. Die gewebte oder nicht gewebte Fasermatte 3 ist nicht nur mit der Plastikmasse imprägniert, sondern in die Plastikmasse eingegossen.
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Nach einem möglichen Kennzeichen besteht die Fasermatte 3 vorteilhaft aus einer Matte 3 aus natürlichen Pflanzenfasern, wie etwa aus einer Matte 3, die auf Leinen, Jute, Sisal oder Baumwolle basiert, die gegebenenfalls durch Wiederverwertung erzielt werden, was es ermöglicht, Materialien zu verwenden, die leicht zu erneuern sind, und die dennoch gute mechanische Eigenschaften besitzen.
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Ferner umfasst das Werkstück ein Material auf Polyolefinbasis, wie etwa Polypropylen oder Polyethylen, das eine Grundmasse für die Fasermatte 3 bildet, die darin eingegossen wird. Das Verbinden eines Polyolefinharzes mit Naturfasern gewährleistet unter anderem eine gute Haftung zwischen der Plastikmasse und der Matte 3 und somit eine gute mechanische Haltbarkeit.
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Bevorzugt ist das Material, in das die Matte 3 eingegossen wird, ein Material, das ein Mittel, welches das Fließvermögen des verspritzten Harzes erhöht, wie etwa einen Porenbildner oder ein Blähmittel, umfasst, wobei das Material aus der Gruppe gewählt wird, die aus einem thermoplastischen Material, das dank eines Blähmittels aufgebläht ist, und aus einem thermoplastischen Material, das durch einen Porenbildner porös gemacht wird, besteht. Die Dichte des Werkstücks ist somit geringer und die mechanischen Eigenschaften sind verbessert.
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Um zudem die Rohmaterialmenge zu reduzieren, die zur Herstellung des Dekorwerkstücks notwendig ist, ist das Material, in das die Matte 3 eingegossen wird, ein Material, das Ausschussmaterial enthält, insbesondere Ausschussmaterial aus mindestens einem der vorhergehenden Herstellungszyklen, bevorzugt ein Material, das bis zu ungefähr 50% Ausschussmaterial enthält, und bevorzugt ein Material, das zwischen 10 und 40% Ausschussmaterial enthält.
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Schließlich ist nach einem möglichen Kennzeichen dieses Werkstücks das Material, in das die Matte 3 eingegossen wird, ein Material, das aus der Gruppe gewählt wird, die aus einem Material, das auf einem biologisch abbaubaren Kunstharz basiert, einem Material, das auf biologisch beschafftem Harz oder einem Harz, das aus erneuerbarem Rohmaterial erzielt wird, basiert, einem Material, das auf biologischem Harz basiert, und aus einer Kombination dieser Materialien besteht.
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Dank der Erfindung ist es somit möglich, ein Plastikwerkstück im Wesentlichen in Form einer ebenen Platte oder einer dreidimensionalen Schale mit einem Spritzverfahren zu erzielen, das einen geringen Umwelteinfluss aufweisen kann, da es keine vorherige Erhitzung der Fasermatte benötigt, das schnell ist, da es direkt von einem nicht verstärkten Rohmaterialgranulat auf ein komplexes Verbundwerkstück aus Plastik übergeht, das ein gutes mechanisches Verhalten aufweist, und dessen Masse und Selbstkosten mühelos zu kontrollieren sind, indem man das Verhältnis zwischen Matte und Plastikmasse anpasst.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebene und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellte Ausführungsform eingeschränkt. Änderungen sind weiterhin möglich, insbesondere bezüglich der Zusammensetzung der diversen Elemente oder durch Einsetzen von technischen Äquivalenten, ohne dadurch den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0319589 A [0003]
- EP 0744261 A [0004]
- DE 4207243 A [0006]
- EP 0589193 A [0007]