DE102004035758C5 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Dekorvorformlinges - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung eines Dekorvorformlinges (1) aus einem Dekormaterial (2), umfassend folgende Schritte: – das Dekormaterial (2) wird zwischen zwei Formhälften (3, 4) einer Formvorrichtung (5) eingelegt, – die beiden Formhälften (3, 4) werden in einer Schließrichtung (6) aufeinander zu bewegt, wobei ein parallel zur Schließrichtung (6) nachgiebig gelagerter und aus einer der Formhälften (3, 4) hervorstehender Niederhalter (7) zur Anlage an das Dekormaterial (2) kommt; – der Niederhalter (7) der einen Formhälfte (3, 4) drückt das Dekormaterial (2) gegen die andere Formhälfte (4, 3); – beim weiteren Schließvorgang der Formhälften (3, 4) erfolgt die Umformung des Dekormaterials (2) zum Dekorvorformling (1), wobei mindestens eine Formhälfte (3, 4) mit mindestens einem Dampfkanal (13) versehen ist und die Umformung des Dekormaterials (2) unter Einwirkung von durch den mindestens einen Dampfkanal (13) zugeführten Wasserdampf (11) durchgeführt wird, und wobei gleichzeitig mit der Umformung ein Beschnitt des Dekormaterials...
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Dekorvorformlinges aus einem Dekormaterial sowie eine Formvorrichtung zur Herstellung eines solchen Dekorvorformlings.
- Insbesondere im Automobilbau werden zunehmend Dekorformteile eingesetzt, die einer optisch anspruchsvollen Verkleidung von Funktionsbauteilen wie Handgriffe, Lenkräder, Bremshebel oder dgl. dienen. Derartige Dekorformbauteile sind als dünnwandige, räumlich gegebenenfalls mehrdimensional gekrümmte Schalenbauteile ausgeführt, deren Herstellung einen entsprechenden Formgebungsprozeß erforderlich macht.
- Zur Erzielung eines anspruchsvollen, hochwertigen optischen Erscheinungsbildes werden Dekormaterialien wie Edelholzfurniere, Kohlefasergewebe, Metallbleche oder dgl. eingesetzt, wobei in einem Umformprozeß aus dem beispielsweise ebenen Dekormaterial ein Dekorvorformling als räumliches Gebilde ausgeformt wird. Anschließend kann der Dekorvorformling mit einem Trägermaterial verbunden und mit einer Klarsichtbeschichtung versehen werden. Im Laufe des Prozesses der Weiterverarbeitung ist ein konturgenauer Beschnitt des Dekorvorformlinges erforderlich, der beispielsweise durch Befräsen als zusätzlichen Arbeitsschritt erfolgen kann. Der Umformprozeß und der Beschnitt sind entsprechend aufwendig.
- Aus der
JP 07117020 A EP 0 822 042 A2 beschreibt eine Formvorrichtung für die Herstellung eines gekrümmten Sperrholzbauteiles. Die Anpressung der Sperrholzschichten an die gerundete Form erfolgt mittels eines aufblasbaren Sackes. Gemäß der Vorrichtung und dem Verfahren nach derWO 03/057446 A1 - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines Dekorvorformlinges aus einem Dekormaterial zu vereinfachen.
- Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Formvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
- Es wird ein Verfahren sowie eine Formvorrichtung zur Herstellung eines Dekorvorformlings aus einem Dekormaterial vorgeschlagen, wobei die Formvorrichtung zwei in einer Schließrichtung aufeinander zu bewegbare Formhälften umfaßt. Eine der beiden Formhälften weist einen parallel zur Schließrichtung nachgiebig gelagerten und aus dieser Formhälfte hervorstehenden Niederhalter auf, wobei mindestens eine der beiden Formhälften mit einer Schneidkante versehen ist. Außerdem ist mindestens eine Formhälfte mit mindestens einem Dampfkanal versehen. Zur Herstellung des Dekorvorformlinges wird zunächst zwischen die beiden geöffneten Formhälften das Dekormaterial eingelegt. Anschließend werden die beiden Formhälften in der Schließrichtung aufeinander zu bewegt, wobei der nachgiebig gelagerte und hervorstehende Niederhalter zur Anlage an das Dekormaterial kommt. Im Laufe des Schließvorganges drückt der Niederhalter zunächst das Dekormaterial gegen die andere Formhälfte. Beim weiteren Schließvorgang erfolgt die Umformung des Dekormaterials zum Dekorvorformling unter Einwirkung von durch den mindestens einen Dampfkanal zugeführten Wasserdampf, wobei gleichzeitig ein Beschnitt des Dekormaterials mittels der genannten Schneidkante erfolgt. Während des Schließvorganges der beiden Formhälften wird das Dekormaterial zuverlässig zwischen dem Niederhalter und der gegenüberliegenden Formhälfte gehalten. Während des weiteren Umformvorganges und des damit verbundenen Beschnitts ist das Dekormaterial zuverlässig fixiert. Ein Verrutschen oder ein Auswölben innerhalb der noch nicht vollständig geschlossenen Formhälften ist vermieden. Es ergibt sich eine exakte Formgebung mit einem präzise definierten Schnittverlauf.
- Der Niederhalter kann hydraulisch, pneumatisch oder in anderer Weise nachgiebig gelagert sein und ist zweckmäßig gegen mindestens eine elastische Druckfeder abgestützt. Es ist ein einfacher und in der Wirkung zuverlässiger Aufbau gegeben. Insbesondere ist der Niederhalter in einem zumindest näherungsweise ebenen Formbereich angeordnet, in dem das Andrücken des Dekormaterials an die gegenüberliegende Formhälfte erfolgt. Dabei ist der Niederhalter zwar Teil der Form, ohne jedoch in seinem Wirkungsbereich eine nennenswerte eigenständige Formgebung zu bewirken. Der Fixierungsprozeß mittels des Niederhalters führt zu keiner eigenständigen Umformung, wodurch ein Verrutschen des Dekormaterials während des Andrückens vermieden ist.
- Der Beschnitt des Dekormaterials kann beispielsweise mit einer oder mehreren Schneidkanten an einer Formhälfte erfolgen, die während des Schließvorganges an einer entsprechend geformten Formfläche der anderen Formhälfte vorbeigeführt werden.
- Zweckmäßig sind jeder Formhälfte eine entsprechende Anzahl von Schneidkanten zugeordnet, die beim Beschnitt zusammenwirken. Die Schneidkanten der jeweils einen Formhälfte werden beim Schließvorgang an den zugeordneten Schneidkanten der anderen Formhälfte vorbeigeführt, wobei sich in ihrem Überschneidungsbereich eine präzise definierte Schnittlinie mit einem sauberen Schnittergebnis bildet.
- Die Umformung des Dekormaterials wird unter Einwirkung von Wasserdampf durchgeführt. Dies ist insbesondere bei Dekormaterialien aus Holz oder aus holzähnlichen Werkstoffen zweckmäßig, wobei der Wasserdampf das Holzmaterial geschmeidig macht und hohe, gegebenenfalls auch räumlich mehrfach gekrümmte Umformungsgrade ermöglicht. Es ist dazu mindestens eine Formhälfte mit mindestens einem Dampfkanal versehen, durch den Wasserdampf dem Dekormaterial zugeführt wird. Die Wasserdampfzufuhr kann bereits vor Beginn des Schließvorganges beider Formhälften beginnen und findet insbesondere während des Schließ-, Umformungs- und Beschnittvorganges statt.
- Der oder die Dampfkanäle sind zweckmäßig abseits vom Niederhalter und insbesondere in einem Formbereich von ausgeprägter Krümmung angeordnet. Der Wasserdampf kann präzise an die Orte geleitet werden, wo infolge des hohen Umformungsgrades ein entsprechender Bedarf an Wasserdampf vorliegt. Gleichzeitig ist der Einsatz von überflüssigen Dampfmengen vermieden. Das Holzmaterial erfährt eine nur geringe Anfeuchtung, die ohne übermäßige Trocknungszeiten eine Weiterverarbeitung ermöglicht.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 in einer schematischen Seitenansicht eine Formvorrichtung mit zwei geöffneten Formhälften und einem in entspannter Position liegenden Niederhalter; -
2 die Anordnung nach1 mit teilweise geschlossenen Formhälften und einem mittels des Niederhalters angedrückten Dekormaterial; -
3 die Anordnung nach den1 und2 mit vollständig geschlossenen Formhälften unter Bildung eines beschnittenen Vorformlinges. -
1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Formvorrichtung5 , die zwei Formhälften3 ,4 umfaßt. Beide Formhälften3 ,4 sind an je einer Aufspannplatte19 ,20 befestigt und in einer geöffneten, mit Abstand zueinander liegenden Position gezeigt. Aus der geöffneten Position heraus ist die Baueinheit aus der Formhälfte3 mit der Aufspannplatte19 in einer durch einen Pfeil6 angedeuteten Schließrichtung beweglich. - Die obere Formhälfte
3 weist auf ihrer der unteren Formhälfte4 zugewandten Seite eine Formkavität15 auf, die sich über eine Breite b erstreckt. Außenseitig der Formkavität15 schließen sich Außenbereiche16 an. Auf beiden Seiten der Formkavität15 ist im Übergang zu den Außenbereichen16 je eine scharfe, im gezeigten Ausführungsbeispiel etwa rechtwinklige Schneidkante8 gebildet. Innerhalb der Formkavität15 ist ein Niederhalter7 angeordnet, der in der gezeigten geöffneten Position der beiden Formhälften3 ,4 aus der Kontur der Formkavität15 heraus und damit aus der oberen Formhälfte3 unter Einwirkung einer Anzahl von Druckfedern12 hervorsteht. Der Niederhalter7 weist eine geringere Breite auf als die Breite b der Formkavität15 . Er ist so bemessen, daß sich gekrümmte Formbereiche14 der Formkavität15 seitlich an ihn anschließen. Die Druckfedern12 sind auf einer Seite gegen den Niederhalter7 und auf ihrer gegenüberliegenden Seite gegen die obere Aufspannplatte19 abgestützt. Gegen die Kraft der Druckfedern12 ist der Niederhalter7 entgegen der Schließrichtung6 nachgiebig in der oberen Formhälfte3 geführt. - Die untere Formhälfte
4 weist auf ihrer der oberen Formhälfte3 zugewandten Seite einen entgegen der Schließrichtung6 hervorstehenden Form- und Schnittkern17 auf, an dem beidseitig Schneidkanten9 angeordnet sind. Die Schneidkanten9 weisen ebenso wie die Schneidkanten8 der oberen Formhälfte3 einen quer zur Schließrichtung6 liegenden Abstand auf, der der Breite b der Formkavität15 entspricht. Die Querschnittskontur des Form- und Schnittkernes17 entspricht der Querschnittskontur der Formkavität15 mit den gekrümmten Formbereichen14 . Mittig dazwischen liegt ein ebener Formbereich10 mit einer Breite entsprechend der Breite des Niederhalters7 . - Beidseitig des Form- und Schnittkernes
17 schließen sich in Schließrichtung6 zurückliegende Außenbereiche18 an. - Zwischen die beiden geöffneten Formhälften
3 ,4 ist ein flaches Dekormaterial2 eingelegt, welches im Rohzustand eben sein kann und im gezeigten Ausführungsbeispiel einen geringfügigen Vorformungsgrad aufweist. Das Dekormaterial2 kann ein Metallblech, ein Kohlefaser- oder Dekorgewebe, ein Kunststoffdekormaterial oder dgl. sein und ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Edelholzfurnier. Das Dekormaterial2 liegt im ebenen Formbereich10 auf dem Form- und Schnittkern17 auf. - In der oberen Formhälfte
3 sind eine Anzahl von Dampfkanälen13 vorgesehen, die beidseitig und abseits vom Niederhalter7 verlaufen und in die Formkavität15 münden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel münden die Dampfkanäle13 in die Seitenbereiche der Formkavität15 und insbesondere in deren ausgeprägt gekrümmte Formbereiche14 . Zur Verbesserung der Umformbarkeit des Dekormaterials2 kann bereits im hier gezeigten geöffneten Zustand der beiden Formhälften3 ,4 Wasserdampf entlang der Pfeile11 durch die Dampfkanäle13 hindurchgeleitet und dem Dekormaterial2 zugeführt werden. Der Wasserdampf strömt dabei durch die Formkavität15 zum Dekormaterial2 und kann seitlich zwischen den beiden Formhälften3 ,4 austreten. - Die
1 bis3 zeigen als Phasenbilder das Verfahren zur Herstellung eines in3 dargestellten Dekorvorformlinges1 . Für gleiche Teile stimmen die Bezugszeichen in2 und3 mit denjenigen der1 überein. Zur Herstellung wird aus der in1 gezeigten geöffneten Position heraus die obere Aufspannplatte19 mit der oberen Formhälfte3 in der Schließrichtung6 zunächst soweit bewegt, daß der Niederhalter7 entsprechend2 zur Anlage an das Dekormaterial2 kommt und gegen den ebenen Formbereich10 der unteren Formhälfte4 drückt. In dieser Position ist das Dekormaterial2 zwischen dem Niederhalter7 und dem Form- und Schnittkern17 unter Einwirkung der Druckfedern12 pressend gehalten. Das Dekormaterial2 kann dabei, wie in2 gezeigt, schon in den gekrümmten Randbereichen des Form- und Schnittkernes17 zumindest teilweise umgeformt sein, ohne daß sich jetzt schon die vollständige Formgebung einstellt. Die Formkavität15 ist in dieser Position durch das anliegende Dekormaterial2 im wesentlichen geschlossen und mit Wasserdampf11 angefüllt. Die Schneidkanten8 schmiegen in dieser Position sowie im weiteren Schließvorgang in der Schließrichtung6 das Dekormaterial2 an den Form- und Schnittkern17 , ohne jetzt schon einen Schnitt am Dekormaterial2 auszuführen. - Im Laufe des weiteren Schließvorganges in der Schließrichtung
6 gleiten die oberen Schneidkanten8 an den zugeordneten unteren Schneidkanten9 vorbei, wobei entsprechend3 das Dekormaterial2 an den Schneidkanten9 konturgenau beschnitten wird. Gleichzeitig ist das Dekormaterial2 vollflächig zwischen der Formkavität15 , dem Niederhalter7 und dem Form- und Schnittkern17 formend gehalten, wobei sich unter Einwirkung des Wasserdampfes11 der Dekorvorformling1 bildet. Außenseitig der Schneidkanten8 ,9 ist von dem Dekormaterial2 jeweils ein Schnittrest21 abgetrennt, der bei der in3 gezeigten vollständig geschlossenen Position der beiden Formhälften3 ,4 zwischen den Außenbereichen16 ,18 liegt und nach dem Öffnen der Formhälften3 ,4 entgegen der Schließrichtung6 entfernt werden kann. - Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Formkavität
15 und der Form- und Schnittkern17 symmetrisch aufgebaut, wobei der Niederhalter7 im Mittelbereich der Formkavität15 angeordnet ist. Es kann auch eine Anordnung vorgesehen sein, bei der der Niederhalter7 seitlich angeordnet und ein gekrümmter Formbereich14 auf nur einer Seite des Niederhalters7 vorgesehen ist. Anstelle der gezeigten U-förmigen Querschnittsform des Dekorvorformlinges1 kann auch eine beliebig andere Querschnittsform beispielsweise als Kreisabschnitt, als L-Profil oder dgl. zweckmäßig sein. Der ebene Formbereich10 kann auch eine geringe Oberflächenkrümmung aufweisen, wobei mit kleiner werden dem Krümmungsradius der Niederhalter7 vorzugsweise schmaler ausgeführt ist. Anstelle der zusammenwirkenden Schneidkanten8 ,9 kann auch eine Ausführung mit nur einer Schneidkante8 oder9 zweckmäßig sein, die sich entlang einer entsprechenden Oberflächenkontur der gegenüberliegenden Formhälfte bewegt. Darüber hinaus kann das gezeigte Verfahren und die gezeigte Formvorrichtung5 zur Herstellung beispielsweise eines topfförmigen Dekorvorformlinges1 vorgesehen sein, wobei anstelle zweier Schneidkanten8 bzw. zweier Schneidkanten9 auch jeweils eine einzelne, U-förmig oder in Form eines geschlossenen Ringes um die Formkavität15 bzw. den Form- und Schnittkern17 umlaufende Schneidkante8 ,9 vorgesehen sein kann.
Claims (8)
- Verfahren zur Herstellung eines Dekorvorformlinges (
1 ) aus einem Dekormaterial (2 ), umfassend folgende Schritte: – das Dekormaterial (2 ) wird zwischen zwei Formhälften (3 ,4 ) einer Formvorrichtung (5 ) eingelegt, – die beiden Formhälften (3 ,4 ) werden in einer Schließrichtung (6 ) aufeinander zu bewegt, wobei ein parallel zur Schließrichtung (6 ) nachgiebig gelagerter und aus einer der Formhälften (3 ,4 ) hervorstehender Niederhalter (7 ) zur Anlage an das Dekormaterial (2 ) kommt; – der Niederhalter (7 ) der einen Formhälfte (3 ,4 ) drückt das Dekormaterial (2 ) gegen die andere Formhälfte (4 ,3 ); – beim weiteren Schließvorgang der Formhälften (3 ,4 ) erfolgt die Umformung des Dekormaterials (2 ) zum Dekorvorformling (1 ), wobei mindestens eine Formhälfte (3 ,4 ) mit mindestens einem Dampfkanal (13 ) versehen ist und die Umformung des Dekormaterials (2 ) unter Einwirkung von durch den mindestens einen Dampfkanal (13 ) zugeführten Wasserdampf (11 ) durchgeführt wird, und wobei gleichzeitig mit der Umformung ein Beschnitt des Dekormaterials (2 ) mittels mindestens einer Schneidkante (8 ,9 ) von mindestens einer Formhälfte (3 ,4 ) erfolgt. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrücken des Dekormaterials (
2 ) mittels des Niederhalters (7 ) in einem zumindest näherungsweise ebenen Formbereich (10 ) erfolgt. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschnitt mittels zweier zusammenwirkender, je einer Formhälfte (
3 ,4 ) zugeordneter Schneidkanten (8 ,9 ) erfolgt. - Formvorrichtung zur Herstellung eines Dekorvorformlinges (
1 ) aus einem Dekormaterial (2 ), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend zwei in einer Schließrichtung (6 ) aufeinander zu bewegbare Formhälften (3 ,4 ), dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Formhälften (3 ,4 ) einen in der Schließrichtung (6 ) nachgiebig gelagerten und aus dieser Formhälfte (3 ,4 ) hervorstehenden Niederhalter (7 ) aufweist, wobei mindestens eine der beiden Formhälften (3 ,4 ) mit einer Schneidkante (8 ,9 ) versehen ist, und wobei mindestens eine Formhälfte (3 ,4 ) mit mindestens einem Dampfkanal (13 ) versehen ist. - Formvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (
7 ) gegen mindestens eine elastische Druckfeder (12 ) nachgiebig gelagert ist. - Formvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (
7 ) in einem zumindest näherungsweise ebenen Formbereich (10 ) angeordnet ist. - Formvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei miteinander zusammenwirkende und je einer Formhälfte (
3 ,4 ) zugeordnete Schneidkanten (8 ,9 ) vorgesehen sind. - Formvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfkanal (
13 ) abseits vom Niederhalter (7 ) und insbesondere in einem Formbereich (14 ) von ausgeprägter Krümmung angeordnet ist.
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