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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Durchbruchs
in einem mehrschichtigen Verkleidungsteil, insbesondere einem Verkleidungsteil
für ein
Kraftfahrzeug, das aus mindestens einer unter einer Dehnungsspannung
stehenden Schicht und aus mindestens einer keine oder eine geringere
Dehnungsspannung aufweisenden Schicht besteht.
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Verkleidungsteile
für Kraftfahrzeuge
bestehen vielfach aus kaschierten Formteilen, die eine Trägerschicht
und eine darauf aufkaschierte, aus einem elastischen Material bestehende
Dekorschicht aufweisen. Die Formgebung des Verkleidungsteils führt dabei
zu einer Dehnung der Dekorschicht. Dies gilt insbesondere für Dekorschichten
aus elastischem Textilgewebe, wie sie z. B. für Türinnenverkleidungen oder Dachhimmel
verwendet werden. Werden in solchen Verkleidungsteilen Durchbrüche zum
Hindurchführen
von Bauteilen, wie z. B. Kurbeln oder Haltegriffen, erzeugt, so
entspannt sich die Dekorschicht im Bereich des Durchbruchs, so dass
der Durchbruch in der Dekorschicht eine größere Ausschnittsfläche als
in der Trägerschicht
aufweist. Das Ergebnis ist ein Durchbruch mit einer optisch unbefriedigenden
Randkontur, die zur Verbesserung des Erscheinungsbildes mit einer
Randeinfassung oder dergleichen abgedeckt werden muß.
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Bei
dem in 1 dargestellten Abschnitt eines Verkleidungsteils 1 handelt
es sich beispielsweise um einen Abschnitt einer Türinnenverkleidung oder
eines Dachhimmels eines Kraftfahrzeuges. Das Verkleidungsteil 1 besteht
aus einer relativ steifen, selbsttragenden Trägerschicht 2, auf
der eine Dekorschicht 3 aus einem elastischen Material,
beispielsweise einer gewirkten Textilware aufkaschiert ist. Das Verkleidungsteil 1 bzw.
dessen Trägerschicht 2 ist
ein Formteil, das eine oder mehrere muldenförmige Vertiefungen und/oder
gewölbte
Erhebungen aufweist. Insbesondere im Bereich der Vertiefungen bzw.
Erhebungen wird die Dekorschicht 3 beim Kaschiervorgang
gedehnt.
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Zur
Herstellung von Durchbrüchen
in Verkleidungsteilen gemäß 1 für das Hindurchführen von
Bauteilen, wie z. B. Haltegriffen, Kurbeln oder Halterungen, wurden
bislang Stanzstempel mit einer Arbeitsfläche verwendet, deren Querschnittsfläche dem
zu erzeugenden Durchbruch entspricht, wobei der Rand der Arbeitsfläche einen
umlaufenden messerartigen Vorsprung aufweist. Ein solcher Stanzstempel 4 nach
dem Stand der Technik ist in 7 dargestellt.
Die zugehörigen
weiteren Komponenten der Stanzvorrichtung, wie Werkstückauflage
und Werkstückeinspannmittel,
sind der Übersichtlichkeit halber
nicht dargestellt.
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Die
Verwendung eines solchen herkömmlichen
Stanzstempels 4 führt
bei Verkleidungsteilen 1 gemäß 1 allerdings
zu einem unbefriedigenden Ergebnis. Denn wird in einem unter Dehnungsspannung
stehenden Bereich der elastischen Dekorschicht 3 ein Durchbruch
erzeugt, so entspannt sich dort die Dekorschicht 3 und
die erhaltene Durchbruchsfläche
ist in der Dekorschicht größer als
die eigentlich gewollte Durchbruchsfläche, die in der Trägerschicht
erzielt wird (vgl. 8). Wird beispielsweise ein Stanzstempel 4 mit
einer kreisrunden Querschnittsfläche
verwendet, so entsteht in der Trägerschicht 2 ein
Durchbruch mit dem Maß x,
welches dem Solldurchmesser entspricht, während sich in der Dekorschicht 3 ein
Durchbruch mit dem Maß y
einstellt, welches größer als
der Solldurchmesser ist. Aufgrund der Verklebung von Dekorschicht 3 und Trägerschicht 2 ergibt
sich eine trichterförmige
Erweiterung des Durchbruchs zur Oberfläche der Dekorschicht 3 hin.
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In
der
DE 195 43 642
A1 ist ein aus einer Trägerschicht
und einer Deckschicht bestehendes Verkleidungsteil beschrieben.
In der Trägerschicht
ist ein umlaufender Sollbruchbereich vorgesehen. Dieser umfasst
einen größeren Querschnitt
als ein Formstempel, mit dem zur Bildung eines Durchbruchs in dem
Verkleidungsteil zunächst
die Deckschicht durchstanzt und anschließend ein von dem Sollbruchbereich
umschlossener Trägerschichtbereich abgetrennt
wird. Dieses Trägerschichtteil
hat einen größeren Querschnitt
als der Formstempel.
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Die
US 2,522,440 offenbart eine
Vorrichtung zum Kaltlochen von Metallteilen, um in einem Arbeitsschritt
endbearbeitete Stanzlöcher
beliebigen Querschnitts und genau bemessener Größe mit verdichteten parallelen
Seitenwänden
herstellen zu können.
Das dort beschriebene Stanzeisen besitzt endseitig einen Schneidbereich,
gefolgt von einem Schaftabschnitt mit einer Einschnürung zur
Freigabe von Spänen.
Anschließend
folgt ein koaxialer Räumzahn
mit einem etwas größeren Achsabstand
als der Schneidbereich, wobei der Räumzahn einen Hinterschnitt
aufweist, um die von den Wänden
des Stanzlochs abgeschnittenen Metallspäne einzurollen. Weiter anschließend folgt
ein koaxialer Planier-Wutstrand mit einer konvexen Arbeitsoberfläche und
einem etwas größeren Achsabstand
als der Räumzahn.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art bereitzustellen, mit dem auf einfache Weise Durchbrüche herstellbar
sind, die eine einwandfreie Kontur haben.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des
Patentanspruchs 1 zunächst
in der unter einer Dehnungsspannung stehenden Schicht innerhalb
des Bereiches des herzustellenden Durchbruchs eine Öffnung erzeugt
wird, die kleiner als der Durchbruch ist und durch welche die Dehnungsspannung
zumindest im Bereich des herzustellenden Durchbruchs aufgehoben
oder weitgehend reduziert wird, und dass danach um die erzeugte Öffnung herum
der Durchbruch hergestellt wird.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren
können
in mehrschichtigen Verkleidungsteilen, die aus einer unter einer
Dehnungsspannung stehenden Dekorschicht und aus einer dehnungsspannungsfreien Trägerschicht
bestehen, Durchbrüche
mit bündiger Kontur
von Dekorschicht und Trägerschicht
hergestellt werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
läßt sich insbesondere
als Stanzverfahren realisieren, indem sowohl die Öffnung als
auch der Durchbruch ausgestanzt werden. Eine vorteilhafte Ausgestaltung
des Verfahrens besteht dabei darin, dass die Öffnung und der Durchbruch in
einem Arbeitsgang mit einem stufenförmig ausgebildeten Stanzstempel
erzeugt werden, der eine axial vorstehende erste Arbeitsfläche und
eine diese ringförmig
umschließende,
axial nachfolgende zweite Arbeitsfläche aufweist. Hierdurch wird
bei der Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
eine unverändert
hohe Produktivität
sichergestellt.
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Alternativ
läßt sich
das erfindungsgemäße Verfahren
auch als Schneideverfahren realisieren, und zwar vorzugsweise als
Wasserstrahlschneideverfahren. Auch in diesem Fall werden die Öffnung und
der Durchbruch vorzugsweise in einem Arbeitsgang erzeugt.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung
näher erläutert. Es
zeigen in schematischer Darstellung:
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1 eine
Schnittansicht auf einen Abschnitt eines zweischichtigen Verkleidungsteils
eines Kraftfahrzeuges, das aus einer Trägerschicht und einer unter
einer Dehnungsspannung stehenden Dekorschicht besteht;
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2 eine
Schnittansicht auf das Verkleidungsteil gemäß 1, in das
mittels eines eine Vorstanzstufe aufweisenden Stanzstempels ein
Durchbruch erzeugt werden soll;
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3 eine
Schnittansicht auf das Verkleidungsteil gemäß 1 im Zeitpunkt,
in welchem die Vorstanzstufe des Stanzstempels die Dekorschicht durchdrungen
hat;
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4 eine
Schnittansicht auf das Verkleidungsteil gemäß 1 im Zeitpunkt,
in welchem der Stanzstempel mit einer seiner Vorstanzstufe nachfolgenden
zweiten Stanzstufe beide Schichten des Verkleidungsteils durchdrungen
hat;
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5 eine
Schnittansicht auf das Verkleidungsteil gemäß 1, das einen
erfindungsgemäß hergestellten
Durchbruch aufweist;
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6 ein
Beispiel für
eine Führungsbahn
eines einen Durchbruch schneidenden Wasserstrahls, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren
ausgeführt
wird,
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7 eine
Schnittansicht auf ein Verkleidungsteil gemäß 1 und ein
herkömmlicher Stanzstempel,
der keine Vorstanzstufe aufweist; und
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8 eine
Schnittansicht auf ein Verkleidungsteil gemäß 1, das einen
mit einem herkömmlichen
Stanzstempel gemäß 7 hergestellten
Durchbruch aufweist.
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Bei
dem in 1 dargestellten Abschnitt eines Verkleidungsteils 1 handelt
es sich beispielsweise um einen Abschnitt einer Türinnenverkleidung oder
eines Dachhimmels eines Kraftfahrzeuges. Das Verkleidungsteil 1 besteht
aus einer relativ steifen, selbsttragenden Trägerschicht 2, auf
der eine Dekorschicht 3 aus einem elastischen Material,
beispielsweise einer gewirkten Textilware aufkaschiert ist. Das Verkleidungsteil 1 bzw.
dessen Trägerschicht 2 ist
ein Formteil, das eine oder mehrere muldenförmige Vertiefungen und/oder
gewölbte
Erhebungen aufweist. Insbesondere im Bereich der Vertiefungen bzw.
Erhebungen wird die Dekorschicht 3 beim Kaschiervorgang
gedehnt.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren
lässt sich
ein Durchbruch 11 mit übereinstimmenden
Ausschnittsflächen
und bündiger
Kontur von Dekorschicht 3 und Trägerschicht 2 erzielen.
Hierzu wird beispielsweise ein stufenförmig ausgebildeter Stanzstempel 5 verwendet,
wie er in 2 schematisch dargestellt ist.
Auch in den 2 bis 5 sind der Übersichtlichkeit
halber die weiteren Komponenten der Stanzvorrichtung, wie Werkstückauflage
und Werkstückeinspannmittel,
nicht dargestellt. Es ist zu erkennen, dass der Stanzstempel 5 eine
axial vorstehende erste Arbeitsfläche 6 und eine diese
ringförmig umschließende, axial
nachfolgende zweite Arbeitsfläche 7 aufweist.
Die beiden Arbeitsflächen 6, 7 weisen
jeweils einen ringförmigen,
messerartigen Außenrand 8, 9 auf.
Mit der ersten Arbeitsfläche 7,
die eine Vorstanzstufe bildet, wird zunächst in der unter Dehnungsspannung
stehenden Dekorschicht 3 eine Öffnung 10 erzeugt,
die kleiner als der herzustellende Durchbruch 11 ist und
durch welche die Dehnungsspannung zumindest im Bereich des herzustellenden Durchbruchs
aufgehoben oder weitgehend reduziert wird (vgl. 3 und 5).
Sodann wird mit der zweiten Arbeitsfläche 7 des Stanzstempels 5,
deren schneidenförmige
Außenkontur
der Kontur des herzustellenden Durchbruchs 11 entspricht,
der gewünschte
Durchbruch um die Öffnung 10 herum
erzeugt (vgl. 4). Die Öffnung 10 und der
Durchbruch 11 werden somit unmittelbar nacheinander während einer
Senkbewegung des Stanzstempels 5 erzeugt, d. h. im selben
Arbeitsgang. Das Ergebnis ist ein einwandfreier Durchbruch 11 mit übereinstimmenden
Ausschnittsflächen
und bündiger
Kontur der beiden Schichten 2, 3 des Verkleidungsteils 1.
Der Durchbruch hat sowohl in der Trägerschicht 2 als auch
in der Dekorschicht 3 das Maß x.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
läßt sich allerdings
nicht nur als Stanzverfahren, sondern auch als Schneideverfahren,
vorzugsweise als Wasserstrahlschneide-verfahren realisieren. In 6 ist eine
Führungsbahn 12 eines
Wasserstrahls dargestellt, mit dem in ein Verkleidungsteil 1 gemäß 1 ein
Durchbruch ausschneidbar ist und der hierzu in erfindungsgemäßer Weise
geführt
wird. Die Bewegungsrichtung des Wasserstrahls ist durch Pfeilspitzen
angedeutet. Es ist zu erkennen, dass in dem Verkleidungsteil von
einem bestimmten Ausgangspunkt A aus beginnend zunächst eine Öffnung in
Form eines Durchbruchs ausgeschnitten wird, der kleiner als der
eigentlich herzustellende Durchbruch ist. Durch den relativ kleinen
Durchbruch wird die Dehnungsspannung in der Dekorschicht im Bereich
des eigentlich herzustellenden Durchbruchs beseitigt oder zumindest
weitgehend aufgehoben. Im selben Arbeitsgang wird dann der gewünschte Durchbruch
um den kleinen Durchbruch herum ausgeschnitten. Der Endpunkt der
Führungsbahn 12 ist
mit E bezeichnet.
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- 1
- Verkleidungsteil
- 2
- Trägerschicht
- 3
- Dekorschicht
- 4
- Stanzstempel
- 5
- Stanzstempel
- 6
- Arbeitsfläche
- 7
- Arbeitsfläche
- 8
- messerartiger
Außenrand
- 9
- messerartiger
Außenrand
- 10
- Öffnung
- 11
- Durchbruch
- 12
- Führungsbahn
- A
- Anfangspunkt
der Führungsbahn
- E
- Endpunkt
der Führungsbahn
- x
- Durchmessermaß
- y
- Durchmessermaß