DE102021100722A1

DE102021100722A1 - Verfahren zur Herstellung einer Rollobahn und Vorrichtung zu dessen Durchführung

Info

Publication number: DE102021100722A1
Application number: DE102021100722.4A
Authority: DE
Inventors: Nathalie Albersmeyer
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2021-01-15
Filing date: 2021-01-15
Publication date: 2022-07-21
Also published as: CN114763011A

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Rollobahn (18) eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, umfassend folgende Schritte:- Anordnen eines Stoffs (32) auf einem Applikationstisch (30); und- Aufbringen eines Kunststoffmaterials auf den Stoff (32) mittels einer Extrusionseinrichtung mit einem Extrusionskopf (40) entlang einer Extrusionsspur zur Ausbildung einer streifenartigen Aufdickung der Rollobahn (18). Eine Oberfläche des Stoffs (32) wird entlang der Extrusionsspur mittels eines Positionssensors (42) rechtwinkelig zur Ebene des Applikationstisches (30) vermessen, und die Extrusionseinrichtung wird in Abhängigkeit von einem Messsignal des Positionssensors (42) zur Modifizierung oder zum Konstanthalten einer Kunststoffmaterialauftragrate angesteuert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Rollobahn eines Kraftfahrzeuges, umfassend die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Ein derartiges Verfahren ist aus der Druckschrift DE 10 2015 109 279 A1 bekannt und dient dazu, eine Rollobahn, die Bestandteil eines Beschattungssystems eines Kraftfahrzeuges ist, an den Rändern jeweils mit einem Randstreifen zu versehen, der als Führungseinrichtung zur Führung der Rollobahn in einer korrespondierenden seitlichen Führungsschiene dient. Bei diesem Verfahren wird ein Stoffzuschnitt auf einen Applikationstisch aufgelegt. Dann werden mittels eines Dosier- bzw. Extrusionskopfes einer Extrusionseinrichtung die Randstreifen an den Stoff angeformt. Die Randstreifen folgen einer Extrusionsspur und stellen eine streifenartige Aufdickung der resultierenden Rollobahn dar.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren besteht das Problem, dass der Stoff gegebenenfalls Dickensprünge hat, die sich in entsprechender Weise an den Randstreifen abzeichnen können, was das Gleitverhalten des Randstreifens in der Führungsschiene des Beschattungssystems beeinträchtigen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in der einleitend genannten Art ausgelegtes Verfahren zur Herstellung einer Rollobahn eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, deren streifenartige Aufdickung etwaige Unebenheiten des Stoffs ausgleicht.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Gemäß der Erfindung wird also ein Verfahren zur Herstellung einer Rollobahn eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen. Bei dem Verfahren wird ein Stoff auf einem Applikationstisch angeordnet. Auf den Stoff wird mittels einer Extrusionseinrichtung mit einem Extrusionskopf entlang einer Extrusionsspur ein Kunststoffmaterial aufgebracht, so dass eine streifenartige Aufdickung auf dem Stoff ausgebildet wird. Um Unebenheiten, Dickensprünge und/oder dergleichen ausgleichen zu können, wird eine Oberfläche des Stoffs entlang der Extrusionsspur mittels eines Positionssensors rechtwinkelig zur Ebene des Applikationstisches, das heißt im Wesentlichen rechtwinkelig zur Ebene des Stoffs vermessen. In Abhängigkeit von einem Messsignal des Positionssensors wird die Extrusionseinrichtung zur Modifizierung oder zum Konstanthalten einer Kunststoffmaterialauftragrate angesteuert. Durch das Verfahren nach der Erfindung wird so erreicht, dass die streifenartige Aufdickung der Rollobahn mit geringen Toleranzen herstellbar ist, was wiederum die Funktion der resultierenden Rollobahn in Einbaulage an dem Kraftfahrzeug verbessert.
Der Stoff kann ein Stoffzuschnitt oder auch eine sonstige Stoffbahn sein, die zunächst ohne weiteren Zuschnitt von einem Stoffballen abgewickelt wird.
Die Kunststoffmaterialauftragrate kann in Abhängigkeit von dem Messsignal des Positionssensors, der den Verlauf der Oberfläche des Stoffs entlang der Extrusionsspur in Hochrichtung erfasst, in verschiedener Weise modifiziert oder konstant gehalten werden. Beispielsweise kann die Kunststoffmaterialauftragrate dadurch verändert werden, dass der Extrusionskopf während des Extrudierens des Kunststoffmaterials in vertikaler Richtung, das heißt in Hochrichtung, verstellt wird. Durch den hieraus resultierenden geänderten Abstand zwischen dem Extrusionskopf und der Oberfläche des Stoffs verlängert sich der Weg, den das extrudierte Kunststoffmaterial zwischen dem Extrusionskopf und der Oberfläche des Stoffs zurücklegt. Bei konstanter Verfahrgeschwindigkeit der Extrusionseinrichtung entlang der Extrusionsspur verringert sich dadurch vorübergehend die Kunststoffmaterialauftragrate. Alternativ kann durch die Verstellung des Extrusionskopfes in Hochrichtung der Abstand zwischen der Oberfläche des Stoffs und dem Extrusionskopf konstant gehalten werden, so dass die Kunststoffmaterialauftragrate konstant gehalten wird.
Alternativ oder zusätzlich kann die Kunststoffmaterialauftragrate dadurch geändert oder konstant gehalten werden, dass die Verfahrgeschwindigkeit der Extrusionseinrichtung während des Auftragens des Kunststoffmaterials verändert wird. Bei gleichbleibender Extrusionsrate wird damit in einem bestimmten Zeitintervall mehr Kunststoffmaterial (bei verringerter Geschwindigkeit) oder weniger Kunststoffmaterial (bei höherer Geschwindigkeit) pro zurückgelegtem Weg der Extrusionseinrichtung entlang der Extrusionsspur auf den Stoff aufgetragen.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung kann die Kunststoffmaterialauftragrate dadurch geändert oder konstant gehalten werden, dass die Extrusionsrate des Extrusionskopfes geändert wird. Diese Option kann auch zusätzlich zu den vorstehend genannten Möglichkeiten zur Änderung der Kunststoffmaterialauftragrate eingesetzt werden, das heißt es ist denkbar, dass alle genannten Varianten beliebig miteinander kombiniert werden.
Der Positionssensor, mittels dessen die Oberfläche des Stoffs entlang der Extrusionsspur hinsichtlich ihrer Höhenlage bzw. Z-Position vermessen wird, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung ein optischer Sensor, insbesondere ein so genannten Laserliniensensor.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung, bei der das Kunststoffmaterial mit einer zur Ausbildung der streifenartigen Aufdickung angemessenen Kunststoffmaterialauftragrate auf den Stoff aufgebracht werden kann, wird der Extrusionskopf entlang der Extrusionsspur mit einer Geschwindigkeit von 90 mm/s bis 150 mm/s und insbesondere mit einer Geschwindigkeit von 110 mm/s bis 130 mm/s verfahren.
Um den Oberflächenverlauf der Extrusionsspur mit hoher Genauigkeit zu ermitteln und die Kunststoffmaterialauftragrate in entsprechender Weise anpassen zu können, wird das Verfahren nach der Erfindung vorzugsweise so gesteuert, dass der Positionssensor die Oberfläche des Stoffs entlang der Extrusionsspur mit einer Messrate von 400 bis 600 Messungen, insbesondere mit etwa 500 Messungen pro Sekunde vermisst. Der Positionssensor kann hierbei ebenfalls mit der Geschwindigkeit entlang der Extrusionsspur verfahren werden, mit der auch der Extrusionskopf verfahren wird.
Die Rollobahn nach der Erfindung dient insbesondere zur Ausbildung einer Rollobahn eines seitengeführten Rollos eines Fahrzeugdachs. Die seitliche Aufdickung bildet dann beispielsweise ein seitliches Führungsband der Rollobahn, welches in Einbaulage in eine Führungsbahn einer dachfesten Führungsschiene eingreift.
Die streifenartige Aufdickung kann aber auch an einem in Rolloquerrichtung verlaufenden Rand des Stoffs ausgebildet werden und dann einen Randkeder zur Anbindung eines Zugspriegels bilden. Der Randkeder greift in Einbaulage in eine Kedernut des Zugspriegels ein, der insbesondere ein Strangpressprofil oder ein Rollformbauteil darstellt.
Vorzugsweise wird bei dem Verfahren nach der Erfindung an dem Stoffs an den beiden seitlichen Rändern der Rollobahn jeweils ein Führungsband zur Ausbildung einer streifenartigen Aufdickung und an einem in Rolloquerrichtung verlaufenden Rand der Randkeder zur Anbindung des Zugspriegels ausgebildet. Zweckmäßigerweise ist der Randkeder rechtwinkelig zu dem Führungsband ausgerichtet.
Die Erfindung hat auch eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend definierten Verfahrens zum Gegenstand, umfassend die Merkmale des Patentanspruchs 11.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens nach der Erfindung ist anhand der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

1 eine perspektivische Draufsicht auf ein Fahrzeugdach mit einer Rolloanordnung, die eine erfindungsgemäß hergestellte Rollobahn umfasst;
2 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung der Rollobahn; und
3 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach 2.

In 1 ist ein Fahrzeugdach 10 dargestellt, das eine Dachöffnung 12 aufweist, die mittels eines Dachöffnungssystems, das ein transparentes, aus Glas gefertigtes Deckelelement 14 umfasst, wahlweise geschlossen oder geöffnet werden kann. Zur Beschattung der Dachöffnung 12 umfasst das Fahrzeugdach 10 eine Rolloanordnung 16, welche eine Rollobahn 18 umfasst, die auf eine Wickelwelle 20, die am heckseitigen Rand der Dachöffnung 12 angeordnet ist und sich in Dachquerrichtung erstreckt, aufwickelbar ist. Die Rollobahn 18 ist an ihrem der Wickelwelle 20 abgewandten, sich in Dachquerrichtung erstreckenden Rand mit einem Zugspriegel 22 versehen, welcher mit seinen Enden jeweils in einer dachfesten Führungsschiene 24A bzw. 24B geführt ist.
Um die Rollobahn 18 in ihrem von der Wickelwelle 20 abgewickelten Zustand auch in Dachquerrichtung gespannt halten zu können, weist sie an ihren seitlichen Rändern jeweils ein Führungsband 26A bzw. 26B auf, das in einer korrespondierenden Führungsbahn der entsprechenden Führungsschiene 24A bzw. 24B geführt ist.
Die Herstellung der Rollobahn 18 erfolgt unter Verwendung einer Vorrichtung 28, welche stark schematisch in den 2 und 3 dargestellt ist.
Die Vorrichtung 28 umfasst einen Applikationstisch 30 mit einer ebenen, waagerechten Oberfläche, auf den ein Stoffzuschnitt 32 in einer durchgängig ebenen Anordnung und mit einer definierten Ausrichtung aufgelegt werden kann.
Die Vorrichtung 28 weist ein Portal 34 auf, das mittels eines Antriebsmotors 38 an Schienen 36 in X-Richtung, das heißt in Längsrichtung des Stoffzuschnitts 32, verfahrbar ist. An dem Portal 34 ist ein Extrusionskopf 40 einer Extrusionseinrichtung angeordnet, mittels dessen ein Kunststoffmaterial von oben auf den Stoffzuschnitt 32 aufgebracht werden kann. Der Extrusionskopf 40 ist an dem Portal 34 mittels eines Elektroantriebs 50 in Y-Richtung, das heißt in Querrichtung des Stoffzuschnitts 32, verfahrbar.
Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 28 einen als Laserliniensensor ausgebildeten Positionssensor 42, der bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel an dem Portal 34 befestigt ist und der in optischer Weise den Verlauf der Oberfläche des Stoffzuschnitts 32 relativ zu dem Portal 34 in Hochrichtung erfassen kann.
Der Extrusionskopf 40 ist an dem Portal 34 so aufgehängt, dass er mittels eines entsprechenden Elektroantriebs 44 hinsichtlich seiner Höhenlage, das heißt auch gegenüber dem Applikationstisch 30, verstellbar ist.
Die Vorrichtung 28 umfasst des Weiteren eine Steuervorrichtung 46, welche über entsprechende Steuer- und/oder Signalleitungen 52 mit dem Positionssensor 42, dem Antriebsmotor 38, dem Elektroantrieb 44, dem Elektroantrieb 50 und dem Extrusionskopf 40 verbunden ist.
Mittels der Vorrichtung 28 werden an den seitlichen Rändern des Stoffzuschnitts 32 die Führungsbänder 26A und 26B, die sich in X-Richtung erstrecken, und ein Randkeder 48 ausgebildet, der sich in Y-Richtung erstreckt und zur Anbindung des Zugspriegels 22 an den Stoffzuschnitt 32 dient. Zum Applizieren der Führungsbänder 26A und 26B, die jeweils eine streifenartige Aufdickung der Rollobahn 18 darstellen, wird das Portal 34 in X-Richtung mit einer Geschwindigkeit von 110 mm/s bis 130 mm/s verfahren. Hierbei wird mittels des Extrusionskopfes 40 ein Kunststoffmaterial entlang einer der jeweiligen streifenartigen Aufdickung entsprechenden Extrusionsspur auf den Stoffzuschnitt 32 aufgebracht. Um etwaige Dickensprünge und Unebenheiten an dem Stoffzuschnitt 32 ausgleichen zu können, wird vor dem Aufbringen der streifenartigen Aufdickung die Oberfläche des Stoffzuschnitts 32 entlang der jeweiligen Extrusionsspur mittels des Positionssensors 42 hinsichtlich der Höhenlage bzw. Z-Position in Bezug auf das Portal 34 mit einer Messrate von etwa 500 Messungen pro Sekunde vermessen. In Abhängigkeit von einem Messsignal des Positionssensors 42 wird der Extrusionskopf 40 mittels des Elektroantriebs 44 hinsichtlich seiner Höhenlage bzw. Z-Lage an dem Portal 34 durch ein entsprechendes von der Steuervorrichtung 46 ausgegebenes Steuersignal verstellt. Dadurch kann im Bereich eines Dickensprungs oder einer Unebenheit der Oberfläche des Stoffzuschnitts 32 die Kunststoffmaterialauftragrate angepasst werden, so dass die applizierte streifenartige Aufdickung über ihren Verlauf eine ebene Oberfläche hat. Alternativ und/oder zusätzlich kann die Kunststoffmaterialauftragrate, das heißt die aufgetragene Materialmenge pro Zeit und pro Verfahrwegeinheit in X-Richtung durch Änderung der Verfahrgeschwindigkeit des Portals 34 in X-Richtung verändert werden.
Der Randkeder 48 wird in entsprechender Weise hergestellt, und zwar dadurch, dass das Portal 34 eine feste Position in X-Richtung hat und der Extrusionskopf 40 mittels des Elektroantriebs 50 in Y-Richtung verfahren wird. Etwaige Unebenheiten oder Dickensprünge an dem Stoffzuschnitts 32, die durch den Positionssensor 42 ermittelt wurden, können über die Steuervorrichtung 46 durch Änderung der Verfahrgeschwindigkeit des Extrusionskopfes 40 an dem Portal 34 und/oder durch Änderung der Z-Position des Extrusionskopfes 40 an dem Portal 34 während des Extrusionsvorgangs ausgeglichen werden, so dass die Kunststoffmaterialauftragrate geändert wird.
Als Kunststoffmaterial zur Ausbildung der Führungsbänder 26A und 26B und des Randkeders 48 wird beispielsweise ein Polyurethanwerkstoff oder auch ein TPE (thermoplastisches Elastomer) eingesetzt.
Bezugszeichenliste

10: Fahrzeugdach
12: Dachöffnung
14: Deckelelement
16: Rolloanordnung
18: Rollobahn
20: Wickelwelle
22: Zugspriegel
24A, B: Führungsschiene
26A, B: Führungsband
28: Vorrichtung
30: Applikationstisch
32: Stoffzuschnitt
34: Portal
36: Schiene
38: Antriebsmotor
40: Extrusionskopf
42: Positionssensor
44: Elektroantrieb
46: Steuervorrichtung
48: Randkeder
50: Elektroantrieb
52: Steuer- und Signalleitungen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015109279 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Rollobahn (18) eines Kraftfahrzeugs, umfassend folgende Schritte: - Anordnen eines Stoffs (32) auf einem Applikationstisch (30); und - Aufbringen eines Kunststoffmaterials auf den Stoff (32) mittels einer Extrusionseinrichtung mit einem Extrusionskopf (40) entlang einer Extrusionsspur zur Ausbildung einer streifenartigen Aufdickung auf dem Stoff (32), dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche des Stoffs (32) entlang der Extrusionsspur mittels eines Positionssensors (42) rechtwinkelig zur Ebene des Applikationstisches (30) vermessen und die Extrusionseinrichtung in Abhängigkeit von einem Messsignal des Positionssensors (42) zur Modifizierung oder zum Konstanthalten einer Kunststoffmaterialauftragrate angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffmaterialauftragrate dadurch geändert oder konstant gehalten wird, dass der Extrusionskopf (40) während des Extrudierens des Kunststoffmaterials in der Hochrichtung verstellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffmaterialauftragrate dadurch geändert oder konstant gehalten wird, dass eine Verfahrgeschwindigkeit des Extrusionskopfes (40) während des Auftragens des Kunststoffmaterials verändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffmaterialauftragrate dadurch geändert oder konstant gehalten wird, dass eine Extrusionsrate des Extrusionskopfes (40) geändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssensor (42) ein optischer Sensor ist, der die Oberfläche des Stoffrohlings (32) abtastet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Extrusionskopf (40) entlang der Extrusionsspur mit einer Geschwindigkeit von 90 mm/s bis 150 mm/s und insbesondere mit einer Geschwindigkeit von 110 mm/s bis 130 mm/s verfahren wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssensor (42) die Oberfläche des Stoffs (32) entlang der Extrusionsspur mit einer Messrate von 400 bis 600 Messungen pro Sekunde vermisst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufdickung ein Führungsband (26A, 26B) der Rollobahn (18) bildet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufdickung einen Randkeder (48) zur Anbindung eines Zugspriegels (22) bildet.
Verfahren nach Anspruch 9 in Verbindung mit Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Randkeder (48) rechtwinkelig zu dem Führungsband (26A, 26B) ausgerichtet ist.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend einen Applikationstisch (30) mit einer Auflagefläche für einen Stoff (32), eine Extrusionseinrichtung mit einem Extrusionskopf (40) zur Ausbildung einer streifenartigen Aufdickung auf dem Stoff (32) entlang einer Extrusionsspur, einen Positionssensor zur Vermessung einer Oberfläche des Stoffs (32) entlang der Extrusionsspur und eine Einrichtung zur Modifizierung oder zum Konstanthalten einer Kunststoffmaterialauftragrate der Extrusionseinrichtung in Abhängigkeit von einem Messsignal des Positionssensors (42).
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Modifizierung oder zum Konstanthalten der Kunststoffmaterialauftragrate eine Steuereinrichtung umfasst, die in Abhängigkeit von dem Messsignal des Positionssensors (42) eine Höhenverstellung des Extrusionskopfes (40) und/oder eine Änderung einer Verfahrgeschwindigkeit des Extrusionskopfes (40) und/oder eine Änderung der Extrusionsrate des Extrusionskopfes (40) auslöst.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssensor (42) ein optischer Sensor ist, der die Oberfläche des Stoffs (32) erfasst.