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DE4039499C1 - Hollow component prodn. by powder-slush process - involves heating and rotating filled mould until adhesion temp. of powder is reached, then increasing rotational speed of mould until powder is uniformly dispersed - Google Patents

Hollow component prodn. by powder-slush process - involves heating and rotating filled mould until adhesion temp. of powder is reached, then increasing rotational speed of mould until powder is uniformly dispersed

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DE4039499C1
DE4039499C1 DE19904039499 DE4039499A DE4039499C1 DE 4039499 C1 DE4039499 C1 DE 4039499C1 DE 19904039499 DE19904039499 DE 19904039499 DE 4039499 A DE4039499 A DE 4039499A DE 4039499 C1 DE4039499 C1 DE 4039499C1
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Germany
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mould
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German (de)
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Gerd-Henning Dr.-Ing. 3008 Garbsen De Kiesel
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Benoac Fertigteile 3150 Peine De GmbH
Original Assignee
Benoac Fertigteile 3150 Peine De GmbH
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    • B29C41/00Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
    • B29C41/02Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C41/04Rotational or centrifugal casting, i.e. coating the inside of a mould by rotating the mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/25Solid
    • B29K2105/251Particles, powder or granules

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Producing hollow components, esp. hollow components for use in the insides of motor vechicles, includes using a powder-slush process. A mould is filled with the required amt. of material, which is closed so that the component to be produced has the required wall strength. The mould is then closed and heated so that the powder can still run and does not stick on the walls. The mould is then slowly rotated and further heated. Once the adhesion temp. of the powder is reached the rotational speed of the mould is raised until the powder is uniformly distributed. The mould is rotated until the powder gels, after which it is stopped and the component is removed. ADVANTAGE - The process is simple and produces hollow components with good characteristics. (0/0)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Außerdem befaßt sich die Erfindung mit einem nach dem Rotationsformverfahren hergestellten Hohlkörper gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3.The invention relates to a method for producing Hollow bodies according to the preamble of patent claim 1. In addition, the invention is concerned with an after Rotational molding process produced hollow body according to the Preamble of claim 3.

Bei Kraftfahrzeugen finden sich bei der Innenausstattung vielfach Teile, die zwar zueinander gehören oder aneinander befestigt sind, die jedoch nach unterschiedlichen Herstellungsverfahren produziert werden. So erfolgt beispielsweise die Herstellung von Armaturenbrettern oder von Innenauskleidungen für Türen normalerweise nach dem Powder-Slush-Verfahren, während andere Teile, die einen Hohlkörper bilden, nach dem Rotationsformverfahren gefertigt werden. Bei diesen Teilen handelt es sich beispielsweise um Griffe für das Armaturenbrett oder um Armstützen an der Türinnenseite eines Kraftfahrzeuges.In the case of motor vehicles, there are interior fittings often parts that belong to each other or are attached to each other, but after different manufacturing processes will. For example, Dashboards or interior linings for doors usually after the powder slush process while  other parts that form a hollow body, according to Rotational molding processes are manufactured. With these Parts are, for example, handles for the Dashboard or around armrests on the inside of the door of a motor vehicle.

Wenn die beiden genannten unterschiedlichen Verfahren angewendet werden, so ist dies darauf zurückzuführen, daß sich mit einem bestimmten Verfahren in der Praxis auch nur bestimmte Teile herstellen lassen. Für flache, wenn auch sich dreidimensional erstreckende Teile, kommt bevorzugt das Powder-Slush-Verfahren zum Einsatz.If the two mentioned different procedures applied, this is due to the fact that yourself with a certain procedure in practice too only have certain parts manufactured. For flat when also three-dimensionally extending parts prefers to use the powder slush process.

Dabei wird eine der Kontur des zu fertigenden Teiles entsprechende Form aufgeheizt und mit einer mit PVC-Pulver gefüllten Pulverwanne zusammengekoppelt. Durch eine Rotation der durch die Pulverwanne und die Form gebildeten Einheit erfolgt eine Verteilung des gelierfähigen PVC-Pulvers, welches mit der heißen Innenwand der Form in Kontakt gelangt und daran kleben bleibt.One of the contours of the part to be manufactured becomes one appropriate form heated and with a with PVC powder filled powder tub coupled together. By a rotation of the powder tub and the shape formed unit there is a distribution of gellable PVC powder, which with the hot Contact the inside wall of the mold and stick to it remains.

Nach Beendigung der Rotation, nachdem sich das Pulver auf der beheizten Oberfläche der Innenwandung der Form abgelagert hat, wird die Pulverwanne wieder von der Form getrennt und es folgt die Phase des Sinterns und Gelierens des Pulvers in der Form.At the end of the rotation after the powder is on the heated surface of the inner wall of the mold has deposited, the powder tub is again of the form  separated and the phase of sintering and follows Gelling the powder in the mold.

Nachdem schließlich das an der Form anhaftende Pulver zusammengesintert ist und sich eine Slushhaut gebildet hat, wird die Form gekühlt und das Formteil wird entformt.After the powder stuck to the mold is sintered together and a slush skin is formed the mold is cooled and the molded part is demolded.

Charakteristisch für das Powder-Slush-Verfahren ist die Verwendung einer offenen Form, die mit einer Pulverwanne zusammengekuppelt werden kann, um das gelierfähige Pulver in die zuvor aufgeheizte Form zu bringen. Typisch ist ferner, daß ein Überangebot an Pulver verwendet wird. Aus der Pulverwanne fällt das Pulver während der Rotation nach unten in die aufgeheizte Form, wobei wegen des Überangebotes an Pulver nur ein geringer Teil mit der aufgeheizten Innenwand der Form in Berührung kommt. Dies ist wichtig, um zu verhindern, daß bei der Bildung der Slushhaut Klumpen entstehen. Das überschüssige und nicht gebrauchte Pulver wird anschließend wieder in die Pulverwanne übernommen.This is characteristic of the powder slush process Use an open mold with a powder tub can be coupled together to form the gellable powder to bring it into the previously heated shape. Is typical also that an oversupply of powder is used. Out the powder trough drops the powder during rotation down into the heated mold, being because of the Only a small part of the excess supply of powder with the heated inner wall of the mold comes into contact. This is important to prevent the formation of the Slush skin lumps arise. The excess and not used powder is then returned to the Powder tub taken over.

Schließlich ist beim Powder-Slush-Verfahren noch die gute Rieselfähigkeit des Pulvers eine wichtige Voraussetzung, um eine saubere und glatte Oberfläche sowie eine gleichmäßige Wandstärke des herzustellenden Teiles zu erreichen.Finally, the powder slush process is the good one Pourability of the powder is an important requirement for a clean and smooth surface as well as a  uniform wall thickness of the part to be manufactured to reach.

Abweichend von den obigen Merkmalen sieht demgegenüber das Rotationsformverfahren die Verwendung einer geschlossenen hohlen Form vor, die nicht mit Pulver, sondern mit einer Paste in kaltem Zustand gefüllt wird. Dabei ist es wichtig, daß eine solche Füllmenge der Paste verwendet wird, wie sie der Bildung des fertigen Formkörpers entspricht. Die Menge der verwendeten Paste ist also gleich dem Körpergewicht des herzustellenden Hohlkörpers.Contrary to the above features, however, sees the rotational molding process the use of a closed hollow shape that is not powder, but is filled with a paste when cold. It is important that such a filling quantity of the paste is used as it is the formation of the finished Shaped body corresponds. The amount of paste used is therefore equal to the body weight of the one to be manufactured Hollow body.

Die nach dieser Bemessungsvorschrift gefüllte hohle Form wird anschließend in einen Ofen gefahren, und die Form wird in eine Drehung versetzt, so daß sich die Paste bis zum Gelieren innerhalb der Form verteilen kann.The hollow shape filled according to this design specification is then placed in an oven and the mold is rotated so that the paste up for gelling can distribute within the mold.

Anschließend wird die Form wieder aus dem Ofen entnommen und abgekühlt, und schließlich wird der fertige Hohlkörper entformt.The mold is then removed from the oven and cooled, and finally the finished one Molded hollow body.

Bedingt durch die unterschiedlichen Verfahrensmerkmale unterscheiden sich die nach dem Powder-Slush-Verfahren und nach dem Rotationsformverfahren hergestellten Teile hinsichtlich des Finish, der Farbe und anderer Spezifikationseigenschaften, wie beispielsweise der Stabilität. Dies wird in der Praxis als störend empfunden, wenn die nach unterschiedlichen Verfahren hergestellten Teile in einem Kraftfahrzeug eingebaut und nebeneinander zur Anwendung kommen. Es besteht daher schon seit längerem der Wunsch, den unterschiedlichen Teilen einer gesamten Innenausstattung eines Kraftfahrzeuges zumindest äußerlich ein etwa gleiches Erscheinungsbild zu geben, so daß nicht mehr erkennbar ist, daß bestimmte Teile nach unterschiedlichen Verfahren hergestellt sind.Due to the different process features differ according to the powder slush method and parts made by the rotational molding process  in terms of finish, color and others Specification properties, such as the Stability. In practice, this is considered disruptive felt when using the different procedures manufactured parts installed in a motor vehicle and are used side by side. It therefore exists for a long time the desire to meet the different Share an entire interior Motor vehicle at least externally an approximately the same Give appearance so that it is no longer recognizable is that certain parts use different procedures are made.

Die Erfindung geht von dem Umstand aus, daß überwiegend die Teile mit größeren Oberflächen nach dem Powder-Slush-Verfahren hergestellt sind. Somit geht die Forderung dahin, die anderen, nach dem Rotationsformverfahren hergestellten Hohlkörper in ihren Spezifikationseigenschaften anzupassen, und zwar so, daß sie auf dem gleichen hohen Niveau wie beim Powder-Slush-Verfahren liegen.The invention is based on the fact that predominantly the parts with larger surfaces according to the powder slush process are made. So the demand goes there, the others, after the rotational molding process manufactured hollow bodies in their specification properties to adjust, so that it is on the same high level as the powder slush process lie.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern nach dem Rotationsformverfahren anzugeben, welches die Herstellung von solchen Formteilen gestattet, deren Eigenschaften mit solchen Formteilen übereinstimmen, die nach dem Powder-Slush-Verfahren gefertigt sind.The invention is therefore based on the object Process for the production of hollow bodies according to the Rotational molding process to specify which manufacture  of such molded parts allowed, the properties of which those molded parts that match the powder-slush process are made.

Dieses Ziel erreicht die Erfindung durch die im einzigen Patentanspruch genannten Merkmale.This goal is achieved by the invention in the only Claim mentioned features.

Durch die Patentschrift AT 2 42 355 ist zwar ein Verfahren zur Herstellung hohler Gegenstände aus pulverförmigem thermoplastischen Material bekannt, bei welchem das Material in eine Hohlform eingebracht wird. Durch Bewegung der Form wird das Material über die Formfläche verteilt und durch Erhitzen der Form geschmolzen.Patent AT 2 42 355 is indeed a process for the production of hollow objects from powder thermoplastic material known in which the material is placed in a hollow mold. By Movement of the mold will move the material over the molding surface spread and melted by heating the mold.

Jedoch sieht das bekannte Verfahren nicht vor, daß das Aufheizen ohne Rotation beginnt und die Form erst später rotiert, wobei in einem weiteren Schritt noch die Rotationsgeschwindigkeit erhöht wird.However, the known method does not provide that the Heating up without rotation begins and the shape only later rotates, the rotation speed in a further step is increased.

In neuartiger Weise ist es mit der Erfindung gelungen, die charakteristischen Merkmale des Powder-Slush-Verfahrens, die zu dem hohen Qualitätsstandard von nach dem Powder-Slush-Verfahren gefertigten Teilen führen, bei einem Rotationsformverfahren zum Einsatz zu bringen. Dadurch entsteht ein völlig neues Rotationsformverfahren, bei welchem keine PVC-Paste, sondern rieselfähiges PVC-Pulver verwendet wird, welches ohne Klumpenbildung usw. beim Rotationsformverfahren eingesetzt werden kann.In a new way, the invention succeeded in the characteristic features of the powder slush process, which to the high quality standard of after parts manufactured using the powder slush process to use a rotational molding process. This creates a completely new rotational molding process in which no PVC paste, but free-flowing PVC powder which is used without lump formation etc. can be used in the rotational molding process.

Die Dosierung der benutzten Menge des PVC-Pulvers erfolgt in der Weise, daß gerade so viel Pulver verwendet wird, wie es zur Herstellung des Hohlkörpers mit vorgegebener Wandstärke benötigt wird, ohne daß partielle Häufungen mit Dickstellen und ungelierten Partien auftreten. Nach der Fertigstellung des Hohlkörpers bleibt also kein Pulver mehr zurück. The amount of PVC powder used is dosed in such a way that just enough powder is used, how to manufacture the hollow body with given Wall thickness is needed without partial clusters with thick spots and ungelled areas. To there is therefore no completion of the hollow body Powder more back.  

Schon dieser Verfahrensschritt, nämlich die Verwendung von PVC-Pulver anstelle von flüssiger Paste bei dem Rotationsformverfahren ist überraschend. Dem Fachmann ist nämlich geläufig, beim Powder-Slush-Verfahren ganz bewußt ein Überangebot an Pulver zu verwenden, wobei dann nur ein geringer Teil des Pulvers mit der heißen Innenwand der Form in Berührung kommt und somit der größte Teil des Pulvers kalt bleibt. Diese Maßnahme trifft der Fachmann, um zu vermeiden, daß sich bei der Herstellung eines Formkörpers nach dem Powder-Slush-Verfahren Klumpen bilden. Im übrigen kommen bei dem bekannten Powder-Slush-Verfahren auch keine geschlossenen Formen zum Einsatz.Already this process step, namely the use of PVC powder instead of liquid paste where Rotational molding is surprising. The specialist is namely common, very conscious in the powder slush process to use an oversupply of powder, then only a small part of the powder with the hot inner wall comes into contact with the form and thus most of the Powder stays cold. The specialist takes this measure, to avoid that during the manufacture of a Lumps of shaped bodies according to the powder slush process form. For the rest, come with the known powder slush process also no closed molds are used.

Wenn bei der Erfindung nun gleichwohl bei einem Rotationsformverfahren PVC-Pulver verwendet werden kann, so wird das durch einen weiteren Verfahrensschritt ermöglicht, der eine Aufheizung der Form nur soweit vorsieht, daß die Rieselfähigkeit des Pulvers erhalten bleibt, daß das Pulver also zunächst noch nicht an der Innenwand der Form klebt.If with the invention now at one Rotation molding process PVC powder can be used so it will be through a further process step allows the heating of the mold only so far provides that the pourability of the powder is preserved remains that the powder is not yet on the The inside of the mold sticks.

Anschließend wird die Form dann in langsame Rotation gebracht und dabei weiter in der Weise aufgeheizt, daß sich das noch rieselfähige Pulver homogen erwärmen kann. Then the shape is then in slow rotation brought and heated further in such a way that the free-flowing powder can warm up homogeneously.  

Die Beibehaltung der Rieselfähigkeit des Pulvers in diesem Stadium ist von besonderer Bedeutung, um einerseits eine glatte Oberfläche und zum anderen eine gleichmäßige Wandstärke des herzustellenden Formkörpers zu gewährleisten.Maintaining the pourability of the powder in this stage is particularly important to on the one hand a smooth surface and on the other hand one uniform wall thickness of the molded body to be produced to guarantee.

Wenn die Klebetemperatur des Pulvers erreicht ist, also diejenige Temperatur, bei der das rieselfähige Pulver anfängt, an der Innenwand der Form zu kleben, wird die Rotationsgeschwindigkeit weiter erhöht, so daß sich eine gleichmäßige Verteilung des Pulvers und damit eine gleichmäßige Wandstärke ergibt. Die Form wird nun weiterhin solange in Rotationsbewegung gehalten, bis das Pulver vollständig gesintert ist (Gelierphase).When the adhesive temperature of the powder is reached, that is the temperature at which the free-flowing powder begins to stick to the inside wall of the mold, the Rotation speed increased further, so that a even distribution of the powder and thus a uniform wall thickness results. The shape is now continue to rotate until the Powder is completely sintered (gelling phase).

Danach wird die Form zum Stillstand gebracht und abgekühlt, und der nunmehr gebildete Hohlkörper kann in an sich bekannter Weise entformt werden.Then the shape is brought to a standstill and cooled, and the hollow body now formed can in be demolded in a known manner.

Das Ergebnis des Verfahrens ist ein Hohlkörper, dessen Herstellung zwar auf dem Rotationsformverfahren beruht, der jedoch unter Verwendung von PVC-Pulver hergestellt wurde, wie dies auch beim Powder-Slush-Verfahren der Fall ist. Somit besitzt der nach der Erfindung hergestellte Hohlkörper ein Finish und Spezifikationseigenschaften, die solchen Formteilen entsprechen, die nach dem Powder-Slush-Verfahren gefertigt sind.The result of the process is a hollow body, the Production is based on the rotational molding process, but which is made using PVC powder as was the case with the powder slush process is. Thus, the one made according to the invention has Hollow body a finish and specification properties,  which correspond to such molded parts according to the powder slush process are made.

Bei der Verwendung der gemäß der Erfindung hergestellten Hohlkörper zusammen mit anderen nach dem Powder-Slush-Verfahren hergestellten Formteilen in einem Kraftfahrzeug sind äußerlich keine Unterschiede mehr wahrnehmbar, so daß sich für den Anwender ein gleiches Erscheinungsbild der gesamten Kraftfahrzeuginnenausstattung darbietet. Generell läßt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jedes auch für das Powder-Slush-Verfahren geeignete Pulver verwenden, vorzugsweise kommt aber das voranstehend schon genannte PVC-Pulver zum Einsatz.When using the manufactured according to the invention Hollow bodies together with others using the powder slush process manufactured molded parts in a motor vehicle no differences are perceptible from the outside, so that there is an identical appearance for the user the entire interior of the vehicle. In general, in the method according to the invention each also suitable for the powder slush process Use powder, but preferably that comes previously mentioned PVC powder for use.

Claims (1)

Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern, insbesondere von Hohlkörpern zur Verwendung bei der Kraftfahrzeuginnenausstattung, unter Anwendung des Rotationsformverfahrens (Powder-Slush-Verfahren) mit hohlen verschließbaren Formen, unter Anwendung folgender Verfahrensschritte:
  • a) Die Form wird mit einer dosierten Menge von für das Powder-Slush-Verfahren geeigneten Pulver gefüllt,
  • b) die Menge des Pulvers wird so dosiert, daß sie dem Gewicht bzw. der Menge entspricht, die zur Herstellung des Hohlkörpers mit vorgegebener Wandstärke benötigt wird,
  • c) die Form wird verschlossen und ohne Rotation zunächst soweit aufgeheizt, daß die Rieselfähigkeit des Pulvers erhalten bleibt und das Pulver nicht an der Innenwand der Form klebt,
  • d) die Form wird in langsame Rotation gebracht und weiter derart aufgeheizt, daß eine homogene Erwärmung des noch rieselfähigen Pulvers erfolgt,
  • e) wenn die Klebetemperatur des Pulvers erreicht ist, bei der das Pulver anfängt, an der Innenwand der Form zu kleben, wird die Rotationsgeschwindigkeit soweit erhöht, daß sich eine gleichmäßige Verteilung des Pulvers und somit eine gleichmäßige Wandstärke des Hohlkörpers ergibt,
  • f) die Form wird weiter solange in Rotation gehalten, bis das Pulver vollständig gesintert ist (Gelierphase),
  • g) die Form wird zum Stillstand gebracht und abgekühlt, und der gebildete Hohlkörper wird in an sich bekannter Weise entformt.
Process for the production of hollow bodies, in particular hollow bodies for use in the interior of motor vehicles, using the rotary molding process (powder-slush process) with hollow closable molds, using the following process steps:
  • a) the mold is filled with a metered amount of powder suitable for the powder slush process,
  • b) the amount of powder is dosed so that it corresponds to the weight or the amount required to produce the hollow body with a given wall thickness,
  • c) the mold is closed and first heated without rotation to such an extent that the pourability of the powder is retained and the powder does not stick to the inner wall of the mold,
  • d) the mold is brought into slow rotation and further heated in such a way that the free-flowing powder is heated homogeneously,
  • e) when the adhesive temperature of the powder is reached, at which the powder begins to stick to the inner wall of the mold, the rotational speed is increased to such an extent that there is an even distribution of the powder and thus a uniform wall thickness of the hollow body,
  • f) the mold is kept rotating until the powder is completely sintered (gelling phase),
  • g) the mold is brought to a standstill and cooled, and the hollow body formed is removed from the mold in a manner known per se.
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