DE10235266B4 - Transportsystem zum Herstellen von Fahrzeughimmeln - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Ausbilden eines Himmels für ein Fahrzeug, welches aufweist:
Auflegen eines Deckmaterials (22, 76) auf ein Multischichtsubstrat (26, 88);
wenigstens teilweises auf Abstand halten des Deckmaterials von dem Substrat während des Auflegens;
Festklemmen des Deckmaterials;
Festklemmen des Substrates separat von dem Deckmaterial;
Transportieren des aufgelegten Deckmaterials und des Substrates in eine Form (34);
Entklemmen des Substrates während das Deckmaterial festgeklemmt bleibt; und Formen des Deckmaterials zusammen mit dem Substrat, um den Himmel auszubilden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Transportsysteme zum Herstellen von Fahrzeughimmeln, welche Klemmen zum Klemmen des Deckmaterials separat von dem Substrat für ein verbessertes Bearbeiten haben.
  • Ein Fahrzeughimmel umfasst typischerweise ein Mehrfachschichtsubstrat, welches durch ein Deckmaterial abgedeckt ist, welches die "Sichtoberfläche" in dem Fahrzeug wird (das heißt das Deckmaterial ist zu dem Fahrzeuginneren gerichtet). Im allgemeinen werden die verschiedenen Substratmaterialien und das Deckmaterial von Rollen in ein Fördereinrichtungssystem gespeist. Die verschiedenen Schichten vom Substratmaterial werden übereinandergeschichtet, und ein Deckmaterial wird darauf positioniert. Die Anordnung wird dann auf eine gewünschte Länge geschnitten und in eine Form transportiert. Wenn die Anordnung in der Form platziert ist, wird die Form geschlossen und Wärme wird zugeführt, um die verschiedenen Schichten zusammen thermozuformen und die Anordnung zu einer gewünschten Himmelform auszubilden. Ein solches Verfahren ist – wenn auch zum Herstellen von Türverkleidungen – aus der WO 98/57796 A1 bekannt.
  • Im allgemeinen werden die Substrat- und Deckmaterialien in einer straff gespannten Weise zusammengehalten, wenn die Form schließt. Dies ist notwendig, um eine Bildung von Falten in dem Deckmaterial zu verhindern. Jedoch kann die beibehaltene Zugspannung in dem Substrat die Formbarkeit des Substrates einschränken. Eine kontinuierliche Zugspannung in dem Substrat kann in einem Brechen oder Einschnüren (Zusammenziehen bzw. Ausdünnen) des Substrates in konturierten Bereichen der Form während des Formprozesses resultieren.
  • Entsprechend ist es wünschenswert, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Thermoformen eines Himmels in einer Weise zur Verfügung zu stellen, welche diese Probleme löst.
  • Die vorliegende Erfindung verbessert das oben aus dem Stand der Technik beschriebene Verfahren und die Vorrichtung zum Herstellen von Himmeln durch ein Vorsehen eines dualen Klemm-Transportsystems (Hin- und Herbewegungsvorrichtung), welches ein Deckmaterial separat von einem Substrat festklemmt für den Transport des Materials in eine Form und die Zugspannung in dem Substrat löst, bevor die Zugspannung in dem Deckmaterial gelöst wird. Auf diese Weise kann das Deckmaterial festgeklemmt und unter Zugspannung bleiben, um Falten zu verhindern, während die Substratmaterialien vor dem Schließen der Form freigegeben werden, um die Formbarkeit zu erhöhen und ein Brechen und Einschnüren des Substratmaterials zu verhindern.
  • Im speziellen stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Formen eines Himmels für ein Fahrzeug zur Verfügung, welches die Schritte aufweist:
    • (a) Auflegen eines Deckmaterials auf ein Mehrfachschichtsubstrat;
    • (b) wenigstens teilweises auf Abstand halten des Deckmaterials von dem Substrat während des Auflegschrittes;
    • (c) Festklemmen des Deckmaterials;
    • (d) Festklemmen des Substrates separat von dem Deckmaterial;,.
    • (e) Transportieren des aufgelegten Deckmaterials und des Substrates in eine Form;
    • (f) Entklemmen des Substrates, während das Deckmaterial festgeklemmt bleibt; und
    • (g) Formen des Deckmaterials zusammen mit dem Substrat, um den Himmel auszubilden.
  • Vorzugsweise ist das Deckmaterial unter Verwendung schwenkbarer Backenklemmen geklemmt, und das Substrat ist mit einer Mehrzahl von diskreten Klemmelementen, wie z. B. pneumatisch betriebenen Stiftelementen geklemmt.
  • Vorzugsweise ist ein Trennelement vorgesehen, um wenigstens eine Kante des Deckmaterials auf Abstand von dem Substrat zu halten, um ein separates Festklemmen des Deckmaterials von dem Substrat zu erleichtern. Das Trennelement umfasst vorzugsweise auch einen beweglichen Bereich, um ein Zuschneiden des Deckmaterials und des Substrates zu erleichtern.
  • Ein anderer Aspekt der Erfindung stellt eine Transportvorrichtung zum Transportieren des Deckmaterials und des Substrates in eine Form zur Verfügung, um einen Himmel auszubilden. Die Transportvorrichtung umfasst wenigstens eine bewegliche Schiene. Eine erste Klemmvorrichtung ist wirksam mit der Schiene für ein Festklemmen des Deckmaterials verbunden, und eine zweite Klemmvorrichtung ist wirksam mit der Schiene für ein Festklemmen des Substrates verbunden. Die erste Klemmvorrichtung ist separat von der zweiten Klemmvorrichtung entklemmbar, um ein Entklemmen des Substrates vor einem Entklemmen des Deckmaterials zu ermöglichen, sobald das Deckmaterial und das Substrat in der Form positioniert sind, um ein Strecken des Substrates zu minimieren und die Bildung von Falten in dem Deckmaterial zu verhindern.
    •
  • Entsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Himmels zur Verfügung zu stellen, welche eine bewegliche Transportvorrichtung aufweisen, welche das Substrat separat von dem Deckmaterial klemmt.
  • Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Formen eines Himmels zur Verfügung zu stellen, in welchem ein Deckmaterial und ein Substrat festgeklemmt und in eine Form transportiert werden, und das Substrat entklemmt wird, bevor das Deckmaterial entklemmt wird, um ein Strecken des Substrates zu verhindern und eine Faltenbildung des Deckmaterials zu verhindern.
    •
  • Die obigen Aufgaben und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ersichtlich, in welchen
  • 1 eine schematische Seitenansicht eines Herstellungsverfahrens eines Himmels gemäß der Erfindung zeigt;
  • 2 eine schematische Perspektivansicht eines Transportmechanismus und Festklemmen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3 eine umgekehrte schematische Perspektivansicht der Transportvorrichtung von 2 zeigt;
  • 4 eine schematische Endansicht eines Substrates und eines Deckmaterials zeigt, die in einer Form hin- und herbewegt werden, wobei das Substrat und das Deckmaterial in Spannung festgeklemmt sind;
  • 5 eine schematische Endansicht des Deckmaterials und des Substrates in der Form von 4 zeigt, wobei das Substrat entklemmt wurde und das Deckmaterial in Spannung bleibt;
  • 6 eine Draufsicht eines Thermoformsystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 7 eine vergrößerte Draufsicht eines Trennelementes und eines Schneiders von 6 zeigt; und
  • 8 eine Endansicht eines Substrates und eines Deckmaterials zeigt, die in einem Transportmechanismus gemäß der Ausführungsform von 6 geklemmt sind.
  • 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Thermoformsystems 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. In dem Thermoformsystem 10 werden Substratmaterialien, wie z.B. Polyesterbahnen, Urethanschaum, Klebstoffschichten, usw. auf Rollen 12, 14, 16 zur Verfügung gestellt. Bahnen von solchen Materialien werden von den Rollen 12, 14, 16 auf eine Fördereinrichtung gespeist, und ein Klebstoff 18 und Glaspartikel 20 werden daraufgebracht. Die verschiedenen Materialien, die von den Substratmaterialrollen 12, 14, 16 abgegeben werden, und der Klebstoff 18 und die Glaspartikel 20 wirken zusammen, um ein Substrat auszubilden, wenn solche Komponenten aufeinandergeschichtet werden. Ein Deckmaterial 22 wird auch von einer Rolle auf die Substrateschichten zugeführt.
  • Ein Materialtrennelement 24 ist vorgesehen, um wenigstens teilweise das Deckmaterial 22 von den Substrateschichten zu trennen, so dass das Deckmaterial 22 und das Substrat 26 separat voneinander in einer beweglichen Transportvorrichtung 28 festgeklemmt und entklemmt werden können. Die bewegliche Transportvorrichtung 28 umfasst obere Klemmelemente 30 zum Festklemmen des Deckmaterials 22, und untere Klemmelemente 32 zum Festklemmen des Substrates 26 unabhängig von dem Deckmaterial 22. Die oberen und unteren Klemmelemente werden auch als erste und zweite Klemmvorrichtungen in dieser Beschreibung bezeichnet.
  • Die bewegliche Transportvorrichtung 28 ist ausgebildet, um das Deckmaterial 22 und das Substrat 26 in die Form 34 zwischen den ersten und zweiten Formhälften 36, 38 zu transportieren.
  • 2 zeigt die Klemmanordnung der beweglichen Transportvorrichtung 28 in einer schematischen Perspektivansicht, um ihre Arbeitsweise zu zeigen. Wie gezeigt, weist die obere Klemme 30 eine Backenklemme mit einer Vielzahl von Zähnen 40 für ein Klemmen des Deckmaterials 22 gegen einen Riegel 42 auf. Die obere Klemme 30 ist schwenkbar mit einer beweglichen Schiene 44 der Transportvorrichtung 28 an einer Schwenkverbindung 46 verbunden. Das untere Klemmelement 32 klemmt das Substrat 26 in eine Aussparung 27 der Schiene 44.
  • Die 3 bis 5 stellen weitere schematische Abbildungen der beweglichen Transportvorrichtung 28 zur Verfügung und zeigen die Abfolge eines Transportierens des Substrates und des Deckmaterials in die Form 34. Wie gezeigt, sind die beweglichen Schienen 44 der Transportvorrichtung 28 auf Rollen 48 gestützt, um eine Bewegung der Transportvorrichtung 28 im Hinblick auf eine Fördereinrichtung (eine feststehende Anlage von Stützschienen) zu erleichtern. Die oberen Klemmen 30 (schematisch gezeigt) halten das Deckmaterial 22 separat von dem Substrat 26, welches durch die unteren Klemmelemente 32 gehalten wird. Das Deckmaterial 22 und das Substrat 26 werden in Spannung gehalten, und die Transportvorrichtung 28 transportiert diese Komponenten in die Form 34 zwischen den Formhälften 36, 38, wie in 4 gezeigt. Die unteren Klemmelemente 32 werden dann gelöst, um das Substrat 26 zu entklemmen, und das Substrat 26 wird auf die untere Form 38 gelegt, während das Deckmaterial 22 geklemmt und unter Spannung bleibt, wie in 5 gezeigt. Die Formhälften werden zusammengeschlossen, und Wärme und Druck werden zugeführt, um das Substrat 26 und das Deckmaterial 22 miteinander thermozuformen, um einen Himmel auszubilden. Das Deckmaterial 22 kann zu einer optimalen Zeit gelöst werden, nachdem das Substrat 26 gelöst ist. Es kann wünschenswert sein, eine Spannung in dem Deckmaterial 22 aufrechtzuerhalten, bis nachdem die Formhälften 36, 38 zusammengeschlossen werden, um ein Bilden von irgendwelchen Falten an dem Deckmaterial 22 zu verhindern.
  • In 6 ist ein Thermoformsystem 50 in einer Draufsicht gezeigt. Wie vorher im Hinblick auf 1 beschrieben wurde, werden die Deck- und Substratmaterialien in ein erstes Ende 52 des Thermoformsystems 50 eingebracht. Das Thermoformsystem 50 umfasst einen Schneider 54, ein Trennelement 56, eine bewegliche Transportvorrichtung 58, einen Abzieher 60, eine Formstation 62 und eine Kühlstation 64.
  • Der Abzieher 60 ist unabhängig beweglich und bewegt sich nach links, wie in 6 gezeigt, um einen Mehrfachstapel von Deck- und Substratmaterialien zu ergreifen und zu der Formstation 62 zu ziehen. Entsprechend bewegt sich der Abzieher 60 nach links, wie in 6 gezeigt, und ergreift die Mehrfachschichtanordnung von Deck- und Substratmaterialien. Der Abzieher 60 befördert diese Mehrfach schichtanordnung von links nach rechts, wie in 6 gezeigt, entlang der Schienen (Fördereinrichtung) 66, 68.
  • Vor dem Ergreifen durch den Abzieher 60, wenn das Deckmaterial von einer Deckmaterialrolle auf ein Mehrfachschichtsubstrat zugeführt wird, separiert das Trennelement 56, 57 eine Kante des Deckmaterials von dem Substrat. Der Abzieher 60 befördert dann das Deck- und Substratmaterial von links nach rechts zu einer Schneideposition. Wenn das Substrat und das Deckmaterial zu der entsprechenden Position zum Schneiden befördert worden sind, wird der bewegliche Bereich 57 des Trennelementes 56 von rechts nach links bewegt, wie in den 6 und 7 gezeigt, um dem Schneider 54 zu ermöglichen, dass Substrat und Deckmaterial auf eine gewünschte Länge zu schneiden, um den Himmel auszubilden. Der bewegliche Bereich 57 des Trennelements wird durch einen Luftzylinder 68 angetrieben.
  • Nach dem Schneiden werden das Deckmaterial und das Substrat weiter vorwärts durch den Abzieher 60 zu einer Position befördert, um durch die oberen und unteren Klemmen 30, 32 der beweglichen Transportvorrichtung 58 festgeklemmt zu werden. Wenn der Abzieher 60 das Deckmaterial und das Substrat vorwärts befördert, erhält das Trennelement 56 die Trennung einer Kante des Deckmaterials von dem Substrat aufrecht. Wie gezeigt, ist das Trennelement 56 (welches den beweglichen Bereich 57 umfasst) nur ein dünnes Metallblatt oder eine Rampe, welche in der Lage ist, eine Kante des Deckmaterials von dem Substrat zu trennen. Ein ähnliches Trennelement 56 würde auf der gegenüberliegenden Seite vorgesehen werden, um die gegenüberliegende Kante des Deckmaterials von dem Substrat zu trennen. Wenn das Deckmaterial auf das Substrat aufgelegt ist, kontaktieren die Kanten des Deckmaterials sofort das Trennelement 56 (das Deckmaterial wird oben auf das Trennelement abgelegt und das Substrat ist unter dem Trennelement), wodurch die Kanten des Deckmaterials und des Substrates voneinander getrennt und auf Abstand gehalten werden.
  • Dieses Trennen der Kanten des Deckmaterials von dem Substrat ermöglicht ein separates Festklemmen des Substrates und des Deckmaterials, um ein Lösen der Spannung in dem Substrat und dem Deckmaterial zu verschiedenen Zeiten zu ermöglichen, wie vorher im Hinblick auf die 1 bis 5 beschrieben.
  • In 8 ist eine Endansicht von oberen bzw. unteren Klemmen 30, 32 der beweglichen Transportvorrichtung 58 gezeigt. Wie gezeigt, ist die obere Klemme 30 eine schwenkbare Backenklemme, die schwenkbar an einer beweglichen Schiene 70 an einer Schwenkverbindung 72 angebracht ist. Wie gezeigt, greifen Zähne 74 das Deckmaterial 76, und der Rand 78 des Deckmaterials wird gegen einen Riegel 82 durch eine Klammer 80 der oberen Klemme 30 festgeklemmt.
  • Die untere Klemme 32 weist eine Mehrzahl von pneumatisch betriebenen Stiftelementen 84 auf, welche wahlweise mit dem Rand 86 des Substrates 88 in Eingriff sind.
  • In dieser geklemmten Position bewegt die Transportvorrichtung 58 das Substrat 88 und das Deckmaterial 76 in die Form 62. Wie vorher beschrieben, entklemmen die unteren Klemmelemente 32 wenn die Form anfängt zu schließen, so dass das Substrat 88 auf der Bodenhälfte der Form liegt, während die obere Klemme 30 eine Spannung in dem Deckmaterial 76 aufrechterhält, um eine Bildung von Falten in dem Deckmaterial 76 zu verhindern, wenn die Form schließt. Nach dem Thermoformen wird der fertiggestellte Himmel dann durch einen anderen Transportmechanismus in die Kühlstation 64 transportiert.
  • Entsprechend stellen die mehreren pneumatisch betriebenen Stiftelemente 84 die Möglichkeit eines Freigebens des Substrates 88 zur Verfügung, bevor das Deckmaterial 76 freigegeben wird. Die mehreren kinematisch betriebenen Stiftelemente 84 können auch individuell zu verschiedenen Zeiten im Hinblick aufeinander, wie gewünscht, gelöst werden.

Claims (18)

  1. Verfahren zum Ausbilden eines Himmels für ein Fahrzeug, welches aufweist: Auflegen eines Deckmaterials (22, 76) auf ein Multischichtsubstrat (26, 88); wenigstens teilweises auf Abstand halten des Deckmaterials von dem Substrat während des Auflegens; Festklemmen des Deckmaterials; Festklemmen des Substrates separat von dem Deckmaterial; Transportieren des aufgelegten Deckmaterials und des Substrates in eine Form (34); Entklemmen des Substrates während das Deckmaterial festgeklemmt bleibt; und Formen des Deckmaterials zusammen mit dem Substrat, um den Himmel auszubilden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Festklemmens des Deckmaterials (22, 76) ein Verwenden einer Backenklemme aufweist, um das Deckmaterial festzuhalten, und der Schritt des Festklemmens des Substrates (26, 88) ein Verwenden einer Mehrzahl von diskreten Klemmelementen aufweist, um das Substrat festzuklemmen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei jedes der diskreten Klemmelemente ein pneumatisch angetriebenes Stiftelement (84) aufweist.
  4. Verfahren nach Anspruche 2, wobei die Backenklemme eine schwenkbare Struktur aufweist, die eine Mehrzahl von Zähnen (74) umfasst.
  5. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Klemmen (30, 32), die für die Festklemmschritte verwendet werden, für den Transportschritt beweglich sind.
  6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Trennelement (24, 56) positioniert ist, um eine Kante (78) des Deckmaterials (22, 76) von dem Substrat (26, 88) zu trennen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Trennelement einen beweglichen Bereich (57) aufweist, der vor einem ein Zuschneiden des Deckmaterials (22, 76) und des Substrates (26, 88) verfahren wird.
  8. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiter ein Entklemmen des Deckmaterials (22, 76) nach einem Entklemmen des Substrates (26, 88) aufweist.
  9. Verfahren nach Anspruch 2, welches weiter ein Entklemmen der diskreten Klemmelemente zu unterschiedlichen Zeiten aufweist.
  10. Transportvorrichtung (28, 58) zum Transportieren eines Deckmaterials (22, 76) und eines Substrates (26, 88) in eine Form (34), um einen Himmel auszubilden, wobei die Transportvorrichtung aufweist: wenigstens eine bewegliche Schiene (70); eine erste Klemmvorrichtung (30), die wirksam mit der Schiene für ein Festklemmen des Deckmaterials verbunden ist; und eine zweite Klemmvorrichtung (32), die wirksam mit der Schiene für ein Festklemmen des Substrates verbunden ist; wobei die erste Klemmvorrichtung separat entklemmbar von der zweiten Klemmvorrichtung ist, um ein Entklemmen des Substrates vor einem Entklemmen des Deckmaterials zu ermöglichen, sobald das Deckmaterial und das Substrat in der Form positioniert sind, um ein Strecken des Substrates zu minimieren und um eine Bildung von Falten in dem Deckmaterial zu verhindern.
  11. Transportvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die zweite Klemmvorrichtung (32) eine Mehrzahl von diskreten Klemmelementen aufweist.
  12. Transportvorrichtung nach Anspruch 11, wobei jedes der diskreten Klemmelemente ein pneumatisch betriebenes Stiftelement (84) aufweist.
  13. Transportvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die erste Klemmvorrichtung (30) eine schwenkbare Backenklemme aufweist, die eine Mehrzahl von Zähnen (74) umfasst.
  14. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 11–13, wobei die Mehrzahl von diskreten Klemmelementen zu unterschiedlichen Zeiten entklemmbar sind.
  15. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 10–14, gekennzeichnet durch: ein Trennelement (24, 56) zum Trennen des Deckmaterials von dem Substrat.
  16. Transportvorrichtung nach Anspruch 15, wobei wenigstens eine Trennplatte entlang einer Kante (78) des Deckmaterials, zwischen dem Deckmaterial (22, 76) und dem Substrat (26, 88), vorgesehen ist.
  17. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei das Trennelement (24, 56) einen beweglichen Bereich (57) nahe einem Schneider (54) umfasst, um ein Schneiden des Deckmaterials (22, 76) und Substrates (26, 88) zu erleichtern.
  18. Transportvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 17, welche weiter einen Abzieher (60) zum Abziehen des Substrates (26, 88) und Deckmaterials (22, 76) in eine Position aufweist, in der diese durch die ersten und zweiten Klemmvorrichtungen (30, 32) festgeklemmt werden.
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