DE3338513A1

DE3338513A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen kaschierter teile

Info

Publication number: DE3338513A1
Application number: DE19833338513
Authority: DE
Inventors: Ernst Maximilian 6056 Heusenstamm Spengler
Original assignee: Stanztechnik GmbH R and S
Current assignee: Stanztechnik GmbH R and S
Priority date: 1983-10-22
Filing date: 1983-10-22
Publication date: 1985-05-02

Description

n Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen
kaschierter Teile" kaschierter Teile ~ Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen kaschierter Teile durch Aufbringen eines biegsamen, flächigen Werkstoffes auf einen formstabilen Träger.
Kaschierte Teile der hier interessierenden Art sind beispielsweise Innenverkleidungsteile vo n Kraftfahrzeugen wie Türinnenverkleidungselemente und dgl. mehr. Sie bestehen aus einem meist platten- oder schalenförmigen Grundkörper aus Kunststoff oder einem Holzfaserwerkstoff, dessen Aussenseite mit Dekorstoffen wie Textilien oder anderen Dekorationswerkstoffen aus optischen Grunde kaschiert ist. Bei der Fertigung wird der Erhebungen und Vertiefungen beliebiger Art aufweisende formstabile Träger auf eine Unterform aufgelegt und sodann mit dem Dekorationswerkstoff bedeckt und verklebt, wobei der Dekorationswerkstoff zunächst in einem Klemm- oder Nadelrahmen gehalten wird und bei Erzeugung eines Unterdruckes aufgrund seiner Dehnfähigkeit in alle Vertiefungen und Ausnehmungen in den formstabilen Träger einzudringen vermag. Allein aufgrund seiner Dehnbarkeit legt sich der Dekorationswerkstoff ohne Faltenbildung auf die Erhebungen und in die Vertiefungen des Trägers.
Die Verwendung von dehnbaren Dekorationswerkstoffen iF.
kostenintensiv, da diese Werkstoffe teurer sind als nicht- oder wenig dehnbare Dekorationswerkstoffe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe es möglich ist, auch nicht- oder wenig dehnbare Dekorationswerkstoffe durch Kaschieren oder Laminieren aufzubringen.
Gelöst wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch, daß der Werkstoff an seinen Rändern in elastischer und nachgiebiger Weise gehalten wird, daß er zunächst punkt- oder linienförmig mit dem formstabilen Träger in Verbindung gebracht wird, daß der Werkstoff sodann mit allen konkaven Bereichen des Trägers in Berührung gebracht wird und daß er daraufhin auf die Randbereiche des Trägers aufgelegt wird, woraufhin die überstehenden Randstücke des Werkstoffes abgetrennt werden.
Der Werkstoff ist nicht mehr wie bei den bekannten Nadelrahmen in einem Halter fest eingespannt, sondern wird während des Kaschier- bzw. Laminkvorganges von elastisch nachgiebigen Werkstoffspannern gehalten. Dadurch kann er sich auch in Vertiefungen und um Erhebungen des formstabilen Trägers legen, ohne daß er selbst dehnbar ist. Die Reihenfolge seiner Aufbringung auf den Träger ist dabei so gewählt, daß er in einem ersten Arbeitsgang zunächst nur punkt- oder linienförmig mit dem Träger in Verbindung gebracht wird. Daran hin erfolgt in ein#em zweiten Arbeitsgang die Aufbringung des Dekorationswerkstoffes in konkave Bereiche des Trägers, ehe der Dekorationswerkstoff auf die. Randbereiche des Trägers aufgelegt wird. Der Dekorationswerkstoff besitzt dadurch die Möglichkeit, sich von innen nach aussen an die Form des Trägers anzulegen. Entsprechend dem verwendeten Kleber erfolgt eine innige Verbindung zwischen dem Träger und dem Dekorationswerkstoff unmittelbar nach dem Kontakt der beiden Teile miteinander.
Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens weist ein Oberwerkzeug mit mehreren gesondert angetriebenen Niederhaltern auf und besitzt eine Spann- und Halte ein richtung mit mehreren Werkstoffspannern für den DekoratioNS~ werkstoff. Die Halteelemente dieser Werkstoffspanner sind erfindungsgemäß um verschiedene Achsen verschwenkbar und ferner gesondert verschiebbar gelagert, damit sie den Dekorationswerkstoff in nachgiebiger und elastischer Weise halten können.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der BeschreibunE und den Ansprüchen im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigen: Fig. 1: in Seitenansicht mehrere wesentliche Maschinenteile in der Ruhestellung; Fig. 2: eine Ansicht wie in Fig. 1 während des ersten Arbeitsganges; Fig. D: eine Ansicht wie in Fig. 1 während des zweiten Arbeitsganges; Fig. 4: eine Ansicht wie in Fig. 1 während des dritten Arbeitsganges (spiegelbildlich) Fig. 5: eine Ansicht wie in Fig. 1 vor dem Abtrennen der Randstücke; Fig. 6: eine Ansicht wie in Fig. 1 während des Abtrennens der Randstücke; Fig. 7: eine Draufsicht auf den Werkstoff und Reine Spann- und Halteeinrichtung vor dem ersten Arbeitsgang; Fig. 8: eine Ansicht wie in Fig. 7 nach dem zweiten Arbeitsgang; Fig. 9: in Seitenansicht und zum Teil im Schnitt den Yerkstoffspanner und Fig. 10 eine abgeschnittene Draufsicht auf Teile des Werkstoffspanners.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Herstellen kaschierter Teile, die aus einem formstabilen, z.B.
schalenähnlichen Träger 2 und einem biegsamen sowie flächigen, Jedoch nicht oder kaum dehnbaren Werkstoff 3 bestehen, umfaßt eine Unterform 4, die in einem in Fig. 1 nicht näher dargestellten Maschinengestell vorzugsweise verfahrbar ist. Die Unterform 4 gehört zu einem Unterwerkzeug 5, das z.B. aus einem Schlitten oder Wagen 6 und einer Grundplatte 7 besteht, die auf dem Wagen 6 mit Hilfe von Schlauchantrieben 8 mit großer Kraft anhebbar ist. Zugleich als Fuhrungselemente dienende Distanzhalter 9 begrenzen den Hub der Grundplatte 7 auf dem Wagen 6.
Ein in den Maschinengestell beweglich gelagertes Oberwerkzeug 10 weist mehrere, größtenteils gesondert angetriebene Niederhalter 11 - 16 auf. Die Antriebe 16, 17 und 18 der Niederhalter 11, 12 und 13 sind Kolben-Zylindereinrichtungen. Die anderen Niederhaltungen 14 - 16 befinden sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an einer gemeinsamen Druckplatte 17 und werden zusammen bewegt.
Gemäß der Darstellung in Fig. 4 befinden sich sämtliche Niederhalter 11 - 16 in ihrer Ruhestellung. Zum Aufkaschieren des Werkstoffes 3 auf den Träger 2 wird in einem ersten Arbeitsgang zunächst der Niederhalter 11, der sich vorzugsweise in der Werkstoff- und Trägermitte befindet, punkt- oder linienförmig bis auf den Werkstoff 3 und den Träger 2 abgesenkt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Daraufhin werden weitere Niederhalter 12 und 13 von ihren Antrieben 17, 18 ausgefahren, bis der Werk- stoff 3 mit den konkaven Bereichen 20, 21 des Trägers 2 in Beruhrung kommt, Dies ist in Fig. 3 dargestellt.
Daraufhin werden auch die restlichen Niederhalter 14 - 16 von der gemeinsamen Druckplatte 17 verschoben, biß der Werkstoff 3 auch an den zunächst noch fehlenden Stellen am Träger 2 anliegt (Fig. 4), wie dies z.B. an den Randbereichen 22, 23 oder dsk sich bisher noch nicht vollständig berührenden Teilstücken 24 (Fig. 3) der Fall war.
Das Aufbringen des Werkstoffes 3 auf den Träger 2 erfolgt also in mehreren Schritten, wobei zunächst eine Verbindung möglichst in der Werkstoff- und Trägermitte erfolgt, woraufhin der Kontakt der beiden Teile miteinander schrittweise nach aussen hergestellt wird und Jeweils zunächst der Werkstoff 3 in die konkaven Bereiche des Trägers 2 eingelegt wird.
Das gemeinsame Verfahren der zuletzt tätig werdenden Niederhalter 14 - 16 erfolgt zusammen mit einer Verschiebung des gesamten Oberwerkzeuges 10 und der dieses tragenden Rahmenteile 25, 26.
Die Rahmenteile 25, 26 werden daraufhin mit tragenden Teilen des Unterwerkzeuges 5 über Bolzen 27 verriegelt, damit die abstützenden Teile während des nachfolgenden Abtrennens der überstehenden Randstücke 28 des Werkstoffes 2 sicher und fest verankert sind. Zuvor werden allerdings noch gemäß Fig. 5 die Schlauchantriebe 8 tätig und drücken die Grundplatte 7 mit der Un Xrforu 4 und dem auf ihr befindlichen Träger 2 fest gegen den von den Niederhaltern 11 - 16 gehaltenen Werkstoff 3, damit zusammen mit dem in den Fig. nicht dargestellten, grundsätzlich Jedoch verwendeten Klebstoff eine innige Verbindung zwischen dem Träger 2 und dem Werkstoff 3 erfolgt.
Zum Abtrennen der Randstücke 28 sowie zum Ausschneiden von Aussparungen und dgl. sowie zum Beschneiden der Ränder 29 des Trägers 2 weist das Oberwerkzeug Io mehrere Bandstahlstanziesser und zugehörig6 Antriebe 31 auf. Diese Antriebe 31 enthalten als Antriebselemente aufbiasbare Schläuche 32, die über Distanz- und FUhrungselemente 33 in bekannter Weise die Bandstahlstanzmesser 30 bewegen.
Die Fig. 6 zeigt das Durchtrennen der Randstücke 28 des Werkstoffes 3 und das Beschneiden der Ränder 30 des Trägers 2, woraufhin das Oberwerkzeug 1o wieder in die Position gemäß Position 1 angehoben werden kann, damit sich das fertig kaschierte und an seinen Rändern beschnittene Werkstück bzw. Teil aus der Vorrichtung 1 entnehmen läßt.
Die beiden Fig. 7 und 8 zeigen eine Spann- und Halteeinrichtung 40 mit mehreren Werkstoffspannern 41 für den Werkstoff 3. Die Werkstoffspanner 41 tragen und halten den Werkstoff 3 vor und während des Kaschiervorganges an seinen Rändern 42 in elastischer und nachgiebiger Weise. Sie sorgen dafür, daß der Werkstoff 3 während des Auflegens auf den Träger 2 in einer Ebene 43 gehalten wird, die sich im Abstand von der Träger oberfläche 44 bzw. über dieser befindet.
Wenn der Werkstoff 3 auf den Träger 2 bzw. in seine konkaven Bereiche 20, 21 eingelegt wird, geben die Werkstoffspanner 41 elastisch nach, wie dies aus einen Vergleich der Fig. 7 und 8 ersichtlichist.
Die Ränder 42 des Werkstoffes 3 nehmen dabei eine von der ursprünglichen Lage abweichende, unregelmäßige Form ein. Es versteht sich, daß die Formänderungen der Ränder 42 des Werkstoffes 3 von den Besonderheiten des Einzelfalles bzw. der Gestalt des Trägers 2 und insbesondere von seinen konkaven Bereichen 20, 21 abhängt.
Die beiden Fig. 9 und lo zeigen schließlich Einzelheiten des Werkstoffspsnners 41. Dieser Werkstoff spanner 41 weist mindestens ein, vorzugsweise Jedoch mehrere Halteelemente 45 für den Werkstoff 3 auf, die um mehrere Achsen verschwenkbar sowie in einer Richtung verschiebbar sind. Die Halteelemente 45 sind angespitzte Stifte, die aussen auf einem in sich abgewinkelten Schenkel 46 eines z.B. im Quersch nitt Z-förmigen Trägers 47 angeordnet sind. Dieser Träger 47 ist z.B. ein handelsübliches Profil.
Zur freibeweglichen und freiverschiebbaren Lagerung des Trägers 47 mit den nadelförmigen Halteelenenten 45 ist der Träger vorzugsweise fliegend an den ihn haltenden Teilen befestigt. Hierzu weist der Träger 47 in seinem Steg 48 eine Ausnehmung 49 auf, durch die nicht nur eine Zugfeder So greift, sondern auch ein Bolzen 51 geführt ist. Dieser Bolzen 51 weist an seinem rechts in Fig. 9 befindlichen Ende einen Anschlagstift 52 auf, der die Verschwenkbarkeit des Trägers 47 in der einen Richtung begrenzt. Auf der anderen Seite des Steges 48 des Trägers 47 befindet sich eine Hülse 53, die als Anschlag für den T#er 47 in der anderen Richtung dient. Die Zugfeder So ist sowohl an der Hülse 53 als auch am Träger 47 befestigt und zieht diesen immer in Anlage an ihr eines, stirnseitiges Ende 54. Zur Befestigung der Zugfeder So an der Hülse 53 und den Träger 47 dienen vorzugsweise Stifte 55 und 56.
Die Hülse 53 sitzt also frei drehbar und axial verschiebbar auf dem Bolzen 51 und trägt aufgrund der Spannkraft der Zugfeder 50 an ihrem stirnseitigen Ende 54 den Träger 47.
Der Bolzen 51 durchgreift ferner frei beweglich eine Welle 57, die in einem Lager 58 mit einer Lagerschale 59 frei drehbar gelagert ist. Eine Druckfeder 60 umgreift das aus der Welle 57 in Fig. 9 nach links herausragende Stück 61 des Bolzens 51 und liegt mit seinen einen Ende 62 an einem bolzenfesten Anschlag 63 und mit seinem anderen Ende 64 unmittelbar an der Welle 57 an.
Dadurch zieht die Druckfeder 6c den Bolzen 51 in den Darstellungen gemäß den ig. 9 und 10 nach links und hierdurch ferner den Träger 47 in Anlage an die Stirn fläche 54 der Hülse 53. Wirkt jedoch eine Zugkraft auf die nadelförmigen Halteelemente 45, so kann der Träger 47 der Halthiesente 45 in Richtung der Zugkraft nachgeben, da der Bolzen 51 gegen die Kraft der ihn beaufschlagenden Druckfeder 60 axial verschiebbar und grundsätzlich auch um seine Achse drehbar ist.
An der Welle 47 greift ferner eine Schenkelfeder 65 an und liegt mit ihrem einen Ende 66 an einem unbewegliche Teil 67 des Lagers 58 und mit ihrem anderen Ende bzw.
Schenkel 68 derart an einem Stift 69, der mit der Welle 57 starr verbunden ist, so daß die Schenkelfeder 65 jeweils nach einer Verdrehung der Welle 57 diese wieder in ihre Nullstellung zurUckdreht.
In Fig. 9 ist der Träger 47 mit seinen nadelförmigen Halteelementen 45 in zwei Positionen, nämlich in durchgezogenen Linien und in strichpunktierten Linien dargestellt. Die Darstellung in strichpunktierten Linien entspricht der Aufnahmeposition beim Uebernehmen von Werkstoff. Hierzu wird dbr Träger 47 automatisch mit Hilfe einer Einrichtung 70 in die strichpunktierte Position verschwenkt, die einen stiftförmigen Antrieb 71 umfaßt. Dieser stiftförmige Antrieb 71 bzw. Stift 71 drückt mit seinem freien Ende 72 gegen den einen Schenkel 73 des Trägers 47 und drückt ihn gegen die Kraft der Feder 50 in die strichpunktierte Lage. Sobald der Stift 71 zurückfährt, zieht die Zugfeder So den Träger 47 zurück bzw. in die Arbeitsstellung.
Die Hubbewegung des Stiftes 71 ist mit Hilfe von Anschlagmuttern 74 begrenzbar. Geführt ist der Stift 71 in einem Lagerstück bzw. Rahmenteil 75. Verschoben wird der Stift 71 von einem beweglichen Maschinenelemente 76, das in Fig. 9 nicht weiter dargestellt ist.
Zu einem Werkstoffspanner 41 gehören vorzugsweise jeweils zwei Bolzen 51, die im Abstand voneinander durch die Welle 57 geführt sind und je eine Hüle 53 und den Träger 47 mit seinen Halteelementen 45 tragen.
Um den Träger 47 in die in Fig. 9 dargestellte Stellung zu ziehen, genügt jedoch eine Zugfeder So und eine Schenkelfeder 65.
In Fig. 9 ist schließlich noch ein im Querschnitt U-fdrmlges Element 77 mit einem Kanal 78 dargestellt, der zu den nadelförmigen Halteelementen 45 hin offen ist. Von diesen Teilen wird der Werkstoff z.B. mit Hilfe eines erzeugten unterdruckes gehalten, ehe er von den Halteelesenten 46 übernommen wird.
Der Stift 52 dient schleßlich vorzugsweise nicht nur als Anschlag beim Verschwenken des Trägers 47, sondern liegt immer an dem Steg 58 des Trägers 47 an. Der notwendige Seitenausgleich erfolgt durch Elastizität der Druckfeder do,

Claims

AnsDrAche 1) Verfahren zus Herstellen kaschierter Teile durch Aufbringen eines biegsamen, flächigen Werkstoffes auf einen formstabilen Träger, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff an seinen Rändern in elastischer und nachgiebiger Weise gehalten wird, daß der Werkstoff zunächst punkt- oder linienföraig mit dem formstabilen Träger in Verbindung gebracht wird, daß der Werkstoff sodann mit allen konkaven Bereichen des Tragers in Berührung gebracht wird und iß er daraufhin auf die Randbereiche des Trägers aufgelegt wird, wodaraufhin die tiberstehenden Randstücke des Werkstoffes abgetrennt werden.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste punkt- oder linienförmige Berührung und Verbindung möglichst in der Werkstoff- und Träger mitte erfolgt und daß das Einlegen des Werkstoffes in die konkaven Bereiche des Trägers von dort zum Rand hin in Schritten erfolgt.
3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff während des Auflegens auf den Träger in einer Ebene gehalten wird, die sich im Abstand von bzw. über der Trägeroberfläche befindet.
4) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Unterkorn für den aufzulegenden Träger und einem Oberwerkzeug sowie mit Antrieben in einem Maschinengestell und mit einer Spann- und Halteeinrichtung für den Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberwerkzeug (?o) mehrere Uberwiegend gesondert angetriebene Niederhalter (11-16) aufweist, daß die Spann- und Halteeinrichtung (40) mehrere Werkstoffspanner (41) aufweist, deren Halteelemente (46) um verschiedene Achsen verschwenkbar und ferner gesondert nachgiebig verschiebbar gelagert sind.