DE10122312B4

DE10122312B4 - Contour cutting process

Info

Publication number: DE10122312B4
Application number: DE2001122312
Authority: DE
Inventors: Stanislaw Kasprowicz; Gerhard Schlichting
Original assignee: S & L Werkzeugbau & Co KG GmbH; S+l Werkzeugbau & Co KG GmbH
Current assignee: Frimo Group GmbH
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2001-05-08
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2021-05-09
Also published as: DE10122312A1

Abstract

Verfahren zum dosierten Schwächen von schneidfähigen Materialkörpern (36) längs einer vorgegebenen Konturlinie (37), enthaltend die Schritte,
Bringen des Materialkörpers (36) in Anlage zu einer vorgegebenen Anlagefläche (10),
Erhitzen Halten wenigstens eines Schneidmessers (22), dessen Schneide die Form wenigstens eines wesentlichen Teils der vorgegebenen Kontur aufweist, auf eine einer vorgegebenen, erhöhten Temperatur,
Annähern der Messerschneide passend zur Konturlinie (37) des zu schwächenden Materialkörpers (36),
Ausüben von Druck geringer oder gleich einem vorgegebenen Maximalwert über die Schneide auf den Materialkörper (36), um einen Schnitt nach Art einer Stanzung durchzuführen, bis eine vorgegebene Restmaterialstärke erreicht ist,
Ausbringen des wenigstens einen Schneidmessers (22) aus dem Schnittgraben, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:
a) Erfassen der noch verbleibenden, ungeschnittenen Materialstärke an einer oder mehreren Stellen der Konturlinie,
b) Generieren eines entsprechenden Wegsignals,
c) Auswerten des Signals,
d) Stoppen der Druckausübung, wenn aus dem Signal hervorgeht, dass ein...Method for dosed weakening of material bodies (36) which can be cut along a predetermined contour line (37), comprising the steps of
Bringing the material body (36) into abutment with a predetermined contact surface (10),
Heating at least one cutting blade (22), the cutting edge of which has the shape of at least a substantial part of the predetermined contour, to a predetermined, elevated temperature,
Approaching the knife edge matching the contour line (37) of the material body (36) to be weakened,
Applying pressure less than or equal to a predetermined maximum value across the cutting edge to the material body (36) in order to perform a cut in the manner of a punching until a predetermined residual material thickness is reached,
Spreading the at least one cutting knife (22) out of the cut trench, characterized by the further steps:
a) detecting the remaining, uncut material thickness at one or more points of the contour line,
b) generating a corresponding path signal,
c) evaluating the signal,
d) Stop the application of pressure when the signal indicates that a ...

Description

STAND DER TECHNIKSTATE OF TECHNOLOGY

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtung zum dosierten Schwächen von schneidfähigen Materialkörpern, und insbesondere zur Herstellung von Sollbruchlinien für Airbag-Abdeckungen in Kraftfahrzeugen.The The present invention relates to dosed method and apparatus weaknesses of cuttable Material bodies and in particular for the production of predetermined breaking lines for airbag covers in motor vehicles.

Obwohl die Erfindung einen weitaus größeren Schutzumfang besitzt, wird sie von einem spezifischen Stand der Technik, wie er für die Herstellung von Airbag-Abdeckungen benutzt wird, im folgenden abgegrenzt.Even though the invention a much greater scope owns, it is of a specific state of the art, such as he for the manufacture of airbag covers is used, delimited in the following.

Airbags haben die Aufgabe, Fahrzeuginsassen bei einem Aufprall zu schützen. Insbesondere sollen dabei der Brust- und Kopfbereich von einem Vorder-Airbag und die seitlichen Bereiche des Körpers bei gegebenenfalls vorhandenen Seiten-Airbags geschützt werden. Um diese Schutzaufgabe erfüllen zu können, muß insbesondere ein Vorder-Airbag an exponierter Stelle in die Fahrzeuginnenraum-Verkleidung eingebaut werden, um bei einem Aufprall den Menschen entsprechend schützen zu können. Dabei werden insbesondere beim Vorder-Airbag auf der Beifahrerseite besonders hohe ästhetische Anforderungen gestellt, den Airbag so einzubauen, und von einer Airbag-Abdeckung zu umgeben, daß man das Vorhandensein eines Airbags außer im Falle eines Aufpralls möglichst nicht wahrnimmt. Es werden also Airbag-Abdeckungen geschaffen, die insbesondere auf der Beifahrerseite in das Armaturenbrett integriert sind.airbags have the task of protecting vehicle occupants in the event of an impact. In particular, should while the chest and Head area of a front airbag and the side areas of the body be protected if any side airbags. To this protective task fulfill to be able to in particular a front airbag at an exposed location in the vehicle interior trim be installed to suit people in a collision protect to be able to. This is especially the front airbag on the passenger side particularly high aesthetic Required to install the airbag, and of an airbag cover to surround that one the presence of an airbag except in the event of an impact preferably does not perceive. There are therefore created airbag covers, the especially integrated on the passenger side in the dashboard are.

Das Armaturenbrett enthält meist als wesentliches Element hierfür einen auch als Instrumententafel dienenden Trägerkörper, der sich im Allgemeinen über die gesamte Breite des PKW-Innenraums erstreckt. Er ist meistens einstückig ausgebildet, um ein perfektes Äußeres zu gewährleisten.The Dashboard contains usually as an essential element for this as well as an instrument panel serving carrier body, the generally over the entire width of the passenger compartment extends. He is mostly one piece designed to be a perfect appearance too guarantee.

Eine solche Instrumententafel ist üblicherweise mehrschichtig aufgebaut: eine Trägerschicht aus relativ hartem Werkstoff, meist ein thermoplastisches Material wie etwa ABS oder ein Duroplast gegebenenfalls im Verbund mit einer Faserverstärkung aus Glasfasern, etc. bildet die untere Schicht, die der Instrumententafel im wesentlichen Formstabilität verleiht.A such instrument panel is common multi-layered: a carrier layer relatively hard material, usually a thermoplastic material such as such as ABS or a thermoset optionally in combination with a Fiber reinforcement off Glass fibers, etc. forms the lower layer, that of the instrument panel essentially dimensional stability gives.

Eine zweite Schicht besteht oft aus einem Kunststoffschaum, etwa Polyuretanschaum, um der Fläche eine gewisse fühlbare Weichheit zu geben. Die Schichtstärke der Schaumschicht beträgt beispielsweise 8 mm.A second layer often consists of a plastic foam, such as Polyuretanschaum, around the area a certain tactile To give softness. The layer thickness of the foam layer is, for example 8 mm.

Um für eine ansprechende Optik und eine angemessene Haptik zu sorgen, wird die Sichtseite der Instrumententafel durch eine dritte Schicht, die Dekorschicht, gebildet. Die Dekorschicht besteht oft aus einer Kunststoffolie, die eine genarbte Oberfläche aufweist, oder die als Leder oder Leder imitat ausgebildet ist. Sie hat im Allgemeinen einen Stärke von 0,8 bis 2 mm. An anderen Stellen des Fahrzeuginnenraums, etwa bei einer Türverkleidung oder einer Holmverkleidung wird prinzipiell eine ähnliche Situation angetroffen. Die eingangs genannte Airbag-Abdeckung wird nun im Stand der Technik von der Instrumententafel selbst gebildet.Around for one appealing look and an appropriate feel, the Visible side of the instrument panel through a third layer, the decorative layer, educated. The decorative layer often consists of a plastic film, the one grained surface has, or which is designed as leather or leather imitation. she generally has a strength of 0.8 to 2 mm. In other places of the vehicle interior, such as at a door panel or a spar fairing will in principle be a similar one Situation encountered. The above-mentioned airbag cover is now formed in the prior art of the instrument panel itself.

Um ein einwandfreies Entfalten des Airbags in Richtung der zu schützenden Person gewährleisten zu können, muß dafür gesorgt werden, daß sich durch die Explosion eine entsprechende Öffnung in der Airbag-Abdeckung bildet, durch die hindurch sich der Airbag entfalten kann. Dafür sind im Stand der Technik längs einer vorgegebenen Konturlinie Schwächungen der Materialstärke des vorgenannten Schichtaufbaus vorgesehen. Bei entsprechendem Druck, der durch die Explosion des Airbag-Kissens entsteht, wird dann die Airbag-Abdeckung längs dieser Konturlinie aufgebrochen und die gewünschte Öffnung entsteht.Around a proper deployment of the airbag in the direction of the protected Person guarantee to be able to must be taken care of be that through the explosion has a corresponding opening in the airbag cover forms, through which the airbag can unfold. For that are in the Prior art longitudinal a predetermined contour line weakening the material thickness of the provided above layer structure. With appropriate pressure, which is caused by the explosion of the airbag cushion, then the Airbag cover along broken this contour line and the desired opening is formed.

Angesichts der hohen, ästhetischen Anforderungen werden in zunehmendem Maße die Sollbruchlinien in der Airbag-Abdeckung ausschließlich von der Rückseite der Instrumententafel her vorgenommen, um jegliche Kontur der Sollbruchlinie von der Sichtseite her unsichtbar zu machen.in view of the high, aesthetic Requirements are increasingly the predetermined breaking lines in the Airbag cover exclusively by the back made of the instrument panel forth to any contour of the predetermined breaking line to make invisible from the visible side.

Dafür ist es notwendig, bei dem verwendeten Verfahren zur Herstellung dieser Schwächungslinie oder Sollbruchlinie möglichst wenig Druck auf die Sichtseite der Airbag-Abdeckung auszuüben, um einen Abdruck zu vermeiden.That's it necessary in the method used to make this Line of weakness or Rupture line as possible exert little pressure on the visible side of the airbag cover to avoid an impression.

Problematisch bei der Herstellung der Schwächungslinie ist nun insbesondere, daß das Material aller drei Schichten geschwächt werden muß, um ein Öffnen der Airbag-Abdeckung sicher zu gewährleisten.Problematic in the production of the weakening line is now in particular that the material weakened by all three layers must become, to open to ensure the airbag cover safely.

Angesichts der verschiedenen Stärken der verwendeten Schichten im Schichtaufbau sowie der unterschiedlichen Härten dieser Schichten wird im Stand der Technik – etwa wie in DE 44 09 405 A1 geschildert – die Dekorschicht (dort Außenhaut genannt) gar nicht geschwächt, sei es bei Verwenden eines Schneidlasers oder bei Verwenden eines Messers, insbesondere eines heißen Messers.In view of the different thicknesses of the layers used in the layer structure and the different hardnesses of these layers is in the prior art - as in DE 44 09 405 A1 described - the decorative layer (called outer skin there) not weakened, be it when using a cutting laser or when using a knife, especially a hot knife.

Um die Außenhaut dennoch zu schwächen, etwa weil dies durch verschärfte Norm-Vorgaben notwendig ist, würden dann zwei unterschiedliche Arbeitsgänge benötigt, um einerseits die Trägerschicht und den Schaum zu schwächen und andererseits eine äußerst dünne Dekorschicht mit höchster Präzision zu schwächen. Denn beim Erzeugen der Schwächungslinie in der dünnen Dekorschicht von 0,8 – 2 mm soll nach solchen Vorgaben eine Rest-Dekorstärke von etwa 0,3 – 0,8 mm je nach Ursprungs-Wandstärke stehenbleiben. Dabei muß mit einer erhöhten Genauigkeit gearbeitet werden, die beispielsweise 2 bis 5/100 mm beträgt. Ist die verbleibende Rest-Wandstärke zu gering, so besteht die Möglichkeit, daß durch die Beanspruchung der Instrumententafel im Alltag die Sollbruchlinie unbeabsichtigt aufreißt. Andererseits, falls die Rest-Wandstärke zu groß ist, besteht die Gefahr, daß sich die Öffnung im Falle einer Airbag-Explosion nicht bildet und der Airbag sich nicht in Richtung Fahrzeuginsasse entfalten kann.Nevertheless, in order to weaken the outer skin, for example because this is necessary due to stricter standard specifications, two different operations would then be required, on the one hand the carrier layer and to weaken the foam and on the other hand to weaken an extremely thin decorative layer with the utmost precision. Because when creating the line of weakness in the thin decorative layer of 0.8 - 2 mm should remain after such specifications a residual decorative thickness of about 0.3 - 0.8 mm, depending on the original wall thickness. It must be worked with an increased accuracy, which is for example 2 to 5/100 mm. If the remaining residual wall thickness is too small, there is the possibility that the stress fracture line tears unintentionally due to the stress on the instrument panel in everyday life. On the other hand, if the residual wall thickness is too large, there is a risk that the opening does not form in the event of an airbag explosion and the airbag can not deploy in the direction of the vehicle occupant.

Solch hohe Genauigkeitsanforderungen kann das in der DE 44 09 405 A1 foffenbarte Schneideverfahren nicht erfüllen:
Denn die dortige Offenbarung zeigt nur ein Schwächungsverfahren, um einen Schnitt durch eine Doppelschicht aus Schaum hoher Dichte (innen) und eine Schicht geringerer Dichte (außen, zur Sichtseite hin) mit vollständiger Durchtrennung der inneren Schicht und einer Schwächung der äußeren Schicht um etwa 1 mm zu bilden, wobei eine verhältnismäßig große Reststärke von etwa 4 mm stehen bleiben darf.Such high accuracy requirements can be found in the DE 44 09 405 A1 do not fulfill the disclosed cutting methods:
Because the local disclosure shows only a weakening process to a section through a double layer of high density foam (inside) and a lower density layer (outside, towards the visible side) with complete separation of the inner layer and a weakening of the outer layer by about 1 mm to form, with a relatively large residual thickness of about 4 mm may remain.

Dazu wird in der DE 44 09 405 A1 vorgeschlagen, einen Laserstrahl zu verwenden, der längs der vorgegebenen Konturlinie sorgfältig geführt wird und durch genau dosierte Laserleistung und Führungsgeschwindigkeit des Strahls längs der Linie den benötigten Schnitt mit der geforderten Schnittqualität durchzuführen. Dabei kann in einem Arbeitsgang der vorgenannte 2-Schicht-Verbund bearbeitet werden, ohne Schwächung der Dekorschicht.This is in the DE 44 09 405 A1 proposed to use a laser beam, which is carefully guided along the predetermined contour line and perform the required cut with the required cut quality by precisely metered laser power and guide speed of the beam along the line. It can be edited in one operation, the aforementioned 2-layer composite, without weakening the decorative layer.

Der zweite Nachteil an dem in DE 44 09 405 A1 vorgeschlagenen Verfahren besteht jedoch darin, daß der Laserstrahl längs der vorgegebenen Konturlinie geführt werden muß, was einerseits, etwa bei Verwendung eines Roboters teuer ist und andererseits den Produktionsprozeß verzögert, weil es lange dauert, bis der Schnitt erfolgt ist. Des weiteren ist die Laserschneidanlage selbst im Vergleich zu mechanischen Schneidvorrichtungen relativ teuer.The second drawback to the in DE 44 09 405 A1 proposed method, however, is that the laser beam must be guided along the predetermined contour line, which is expensive on the one hand, such as when using a robot and on the other hand delays the production process, because it takes a long time until the cut is made. Furthermore, the laser cutting machine itself is relatively expensive compared to mechanical cutting devices.

Wird das Verfahren anstelle eines Schneidlasers mit einem (Heiß-)Messer durchgeführt, wie in der DE 44 09 405 A1 als Alternative vorgeschlagen, so dauert es weiterhin lange, bis der Schnitt entlang der gesamten Ronturlinie erfolgt ist, und es ergibt sich keinerlei Anregung, wie eine solch hohe Genauigkeit erreicht werden soll. Es werden daher zwei getrennte Arbeitsgänge benötigt, was den Nachteil besitzt, daß die Produktion von Instrumententafeln, in diesem Sinne die Herstellung der geschwächten Instrumententafel, erschwert wird, weil die vorgeschwächten Teile dann noch paßgenau übereinandergelegt werden müssen.If the process instead of a cutting laser with a (hot) knife performed as in the DE 44 09 405 A1 As an alternative, it continues to take a long time until the cut is made along the entire contour line, and there is no suggestion as to how such a high accuracy should be achieved. It therefore requires two separate operations, which has the disadvantage that the production of instrument panels, in this sense, the production of the weakened instrument panel, is difficult because the pre-warmed parts then still need to be superimposed on each other.

Auch das in der deutschen Patentschrift DE 199 10 141 A1 offenbarte Verfahren geht von einem Schneiden durch Abfahren der Ronturlinie vorzugsweise mit einer skalpellartigen Klinge aus. Durch das Abfahren der Linie dauert es lange, bis der Schnitt erfolgt ist, was den Produktionsprozeß verzögert.Also in the German patent DE 199 10 141 A1 The disclosed method is based on a cutting by traversing the Ronturlinie preferably with a scalpel-like blade. By tracing the line, it takes a long time to cut, which delays the production process.

Mit einem beheizbaren Schneidwerkzeug, das in dem Gebrauchsmuster DE 297 20 203 U1 offenbart ist, geht der Schneidvorgang erheblich schneller vonstatten, weil es sich um ein großes entsprechend geformtes Messer handelt, mit dem die Konturform mit einem einzigen stanzenden Schneidstich eingeschnitten wird. Aber dabei sind keine besonderen Vorrichtungen für eine präzise einhaltbare Schnitttiefe offenbart, so dass diese Vorrichtungen den hohen Anforderungen an die exakte Schnitttiefe für Airbagverkleidungen nicht gerecht wird.With a heated cutting tool, in the utility model DE 297 20 203 U1 is disclosed, the cutting process is much faster because it is a large correspondingly shaped knife, with which the contour shape is cut with a single punching cutting stitch. But there are no special devices for a precisely maintainable depth of cut revealed, so that these devices does not meet the high demands on the exact depth of cut for airbag linings.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Schwächungslinien mit vorgegebener Kontur zu schaffen.task The present invention is therefore an improved process for the production of weakening lines to create with given contour.

VORTEILE DER ERFINDUNGADVANTAGES OF INVENTION

Das erfindungsgemäße Schwächungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder die entsprechende Vorrichtung löst diese Aufgabe.The Weakening process according to the invention with the features of claim 1 or the corresponding device solve these Task.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.In the dependent claims find advantageous developments and improvements of respective subject of the invention.

Gemäß ihrem Hauptaspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren, mit dem schneidfähige Materialkörper längs einer vorgegebenen Konturlinie fein dosiert geschwächt werden können, wobei eine präzise Steuerung oder Regelung vorgesehen ist, um den Schnitt zu kontrollieren. Dabei können ein oder mehrere Schneidmesser verwendet werden, um eine entsprechende Anzahl von Abschnitten der Konturlinie zu bearbeiten.According to her Main aspect, the present invention provides a method with the cuttable material body along one predetermined contour line can be attenuated finely dosed, with a precise Control is provided to control the cut. It can One or more cutting blades are used to make a corresponding one Number of sections of the contour line to edit.

Im Einzelnen enthält das Verfahren in seiner Grundform die Schritte:

a. Drücken des Materialkörpers in Anlage zu einer vorgegebenen Anlagefläche,
b. Erhitzen bzw. Halten des oder der Schneidmesser, dessen (deren) Schneide die Form der vorgegebenen Kontur aufweist, auf eine bzw. einer vorgegebene(n) erhöhte(n) Temperatur,
c. Annähern der Messerschneide(n) passend zur Konturlinie des zu schwächenden Materialkörpers,
d. Ausüben von Druck geringer oder gleich einem vorgegebenen Maximalwert über die Sehneide(n) auf den Materialkörper, um einen Schnitt durchzuführen, bis eine vorgegebene Restmaterialstärke erreicht ist, und
e. Ausbringen des (r) Schneidmesser(s) aus dem Schnittgraben.

In detail, the method in its basic form contains the steps:

a. Pressing the material body in contact with a predetermined contact surface,
b. Heating or holding the cutting blade or blades, the (the) cutting edge of which has the shape of the predetermined contour, to a predetermined or elevated temperature,
c. Approach the knife edge (s) matching the contour line of the material to be weakened pers,
d. Applying pressure less than or equal to a predetermined maximum value across the tendon (s) to the body of material to make a cut until a predetermined residual material thickness is achieved, and
e. Deploying the cutting blade (s) from the trench.

Die Begrenzung der Schnitttiefe kann in bevorzugter Weise über einen präzise ausgeführten, mechanischen Anschlag erfolgen, der zwischen einem Messerhalter und der Anlagefläche vorgesehen ist. Durch diese Massnahmen ergibt sich der Vorteil, dass durch die vorgegebene Maximaldruckbegrenzung, die erhitzte(n) Messerschneide(n) und das Vorliegen des (r) Konturmesser(s) in mit einer Schnittkontur in zwei- oder dreidimensional gekrümmter Ausprägung eine präzise, stanzend-schneidende Schwächung des Materials möglich ist, ohne einen Abdruck auf der Sichtseite zu hinterlassen, wobei durch das 2D- oder 3D-Messer ein effizienter, schneller Schneidvorgang ermöglicht wird. Daraus ergeben sich Kostensenkungen im Produktionsvorgang. Die Schneidegeschwindigkeit ergibt sich dabei als Resultierende aus Druckvorgabe und Temperaturvorgabe. Sie ist auch individuell bei der Bearbeitung von verschiedenen Materialien.The Limiting the depth of cut can preferably via a precise executed, mechanical Stop done, which is provided between a knife holder and the contact surface. Through these measures, there is the advantage that by the given Maximum pressure limit, the heated knife edge (s) and the Presence of the contour cutter (s) in with a sectional contour in two- or three-dimensional curved shape one precise, punching-cutting weakening of the material possible is, without leaving an impression on the visible side, through the 2D or 3D knife an efficient, faster cutting process allows becomes. This results in cost reductions in the production process. The cutting speed results as the resultant from pressure specification and temperature specification. She is also individual when working on different materials.

Wenn das Verfahren darüber hinaus die Schritte enthält:
Erfassen der noch verbleibenden, ungeschnittenen Materialstärke an einer oder mehreren Stellen der Konturlinie,
Generieren eines entsprechenden Wegsignals, Auswerten des Signals,
Stoppen der Druckausübung, wenn aus dem Signal hervorgeht, dass ein vorgegebener Grenzwert der ungeschnittenen Materialstärke erreicht ist,
dann wird eine zusätzliche Schnittkontrolle möglich, mit der auch sehr hohe Genauigkeitsanforderungen an die Schnitttiefe längs der Kontur realisierbar sind.If the procedure also includes the steps:
Detecting the remaining, uncut material thickness at one or more points of the contour line,
Generating a corresponding path signal, evaluating the signal,
Stopping the application of pressure when the signal indicates that a predetermined limit of uncut material thickness has been reached,
then an additional cut control is possible, with the very high accuracy requirements on the depth of cut along the contour can be realized.

Wenn das Verfahren über das Grundverfahren hinaus die Schritte enthält:
Erfassen der Schneidegeschwindigkeit, und
Vermindern des Druckes, wenn ein vorgegebener Maximalwert der Schneidgeschwindigkeit überschritten wird, so ergibt sich der Vorteil einer weiteren Kontrollmöglich
keit des Schneidens, besonders im Bereich des Dekors oder bei verborgenen Materialinhomogenitäten in dem zu schwächenden Körper. Es wird dann kein zu tiefer Schnitt erzeugt, et wa, weil eine sonst zu schnelle Schneidbewegung der Messerschneide zu spät gestoppt würde.If the procedure includes the steps beyond the basic procedure:
Recording the cutting speed, and
Reducing the pressure when a predetermined maximum value of the cutting speed is exceeded, there is the advantage of another possible control
speed of cutting, especially in the area of the decoration or in hidden material inhomogeneities in the body to be weakened. It is then generated too low a cut, et wa, because otherwise too fast cutting movement of the knife edge would be stopped too late.

Wenn bei Erreichen der vorgegebenen Restmaterialstärke die Messerschneide während einer vorgegeben Zeitspanne am Boden des Schnittes belassen wird, ergibt sich der Vorteil, dass der Schnittraum weiter freigeschmolzen wird, im wesentlichen ohne den Schnitt weiter zu vertiefen.If upon reaching the predetermined residual material thickness, the knife edge during a predetermined Time period is left at the bottom of the cut, resulting in the Advantage that the cutting room is further melted free, essentially without to deepen the cut further.

Wenn darüberhinaus nach Erreichen einer Mindestreststärke das Messer mit einer vorgebbaren Rückziehgeschwindigkeit aus dem Material gezogen wird, resultiert der Vorteil, gezielt Einfluss zu nehmen: wenn zu langsam zurückgezogen wird, so verschmutzt das Messer zu leicht. Wenn es zu schnell herausgezogen wird, verbleiben Restteilchen aus dem Schnitt im Schnittgraben und können bei Verwendung des Verfahrens zur Herstellung einer Sollbruchstelle für Airbagabdeckungen bei späterer Airbagexplosion gesundheitlich schädigend wirken, etwa weil sie ins Auge gelangen könnten.If Furthermore After reaching a minimum residual strength, the knife with a predetermined retraction speed is pulled out of the material, the advantage, targeted influence results to take: if withdrawn too slowly so dirty the knife gets too light. If it pulled out too fast is left, remain residual particles from the cut in the trench and can when using the method for producing a predetermined breaking point for airbag covers at later Airbag explosion may be harmful to your health, for example because of it could get into the eye.

Der Haupteinsatzbereich des erfindungsgemässen Verfahrens liegt in der Herstellung einer Sollbruchkonturlinie in der Abdeckung eines Airbags in einem Fahrzeug.Of the The main area of application of the method according to the invention lies in the Production of a predetermined breaking contour line in the cover of an airbag in a vehicle.

Wenn in einem einzigen Schneidvorgang eine Trägerschicht und eine zwischenliegende Schaumschicht zumindest in wesentlichen Abschnitten der Konturlinie durchschnitten und eine die Sichtseite der Airbagabdeckung bildende Schicht in wesentlichen Abschnitten der Konturlinie nicht durch- sondern nur angeschnitten, also geschwächt werden, so ergibt sich daraus der Vorteil, dass nur ein einziger Arbeitsgang benötigt wird, statt zwei, wie im Stand der Technik teilweise vorhanden.If in a single cutting process, a carrier layer and an intermediate foam layer cut through at least in substantial portions of the contour line and a layer forming the visible side of the airbag cover essential sections of the contour line not only - but only cut, so weakened be, the result is the advantage that only a single Operation required is, instead of two, as in the prior art partially available.

Wenn das Verfahren den zusätzlichen Schritt enthält, einen der Lauer und der Größe nach vorgebbaren Druckwert zum Durchbrechen oder Schwächen einer Schicht einzustellen, so ergibt sich auch eine Alternative zur Auswertung des Geschwindigkeitssignals zum Zwecke einer Steuerung oder Regelung. Sie ist vorteilhaft anwendbar auf eine in der Schichtfolge zuletzt anzuschneidende Schicht, insbesondere die Sichtfolie, die sehr präzise geschwächt werden muss.If the procedure the additional Contains step, one of lurking and size to set a predefinable pressure value for breaching or weakening a layer, this also gives an alternative to the evaluation of the speed signal for the purpose of control or regulation. It is advantageous applicable on a last to be cut in the layer sequence layer, in particular the transparency, which is very precise weakened must become.

So kann beispielsweise der Druck beim Durchschneiden des Dekors gezielt heruntergefahren werden, um die vorgegebenen Toleranzen leichter einhalten zu können und um den Ausschußanteil zu reduzieren.So For example, the pressure when cutting through the decor targeted Shut down to the given tolerances easier to be able to comply and to the committee share too to reduce.

Wenn das Verfahren so ausgestaltet ist, dass der Materialkörper in ein und derselben Anlage aus einem Rohling insbesondere durch stanzendes Schneiden heraus gebildet wird und dosiert längs der vorgegebenen Konturlinie geschwächt wird, so kann die Herstellung der Produkte noch kostengünstiger erfolgten.If the method is designed so that the material body in one and the same system of a blank in particular by punching cutting is formed out and dosed along the predetermined contour line weakened is, so the production of the products can be made even more cost-effective.

Eine erfindungsgemäße Schwächungseinrichtung ist beispielsweise als Schneidanlage ausgebildet zum dosierten Schwächen von schneidfähigen Materialkörpern längs einer vorgegebenen Konturlinie, und enthält Einrichtungen zum Durchführen des Verfahrens oder seiner Abwandlungen. Wesentlicher struktureller Bestandteil sind erhitzbare Schneidmes ser in einer vorgegebenen Linienkontur, sowie zumindest optional paßgenaue Anschlagstücke, die die Eindringtiefe der Messer begrenzen oder/und eine Wegmessanlage, um den Schneidefortschritt zu messen und ggf. für eine Regelung oder Steuerung der Schnittbewegung zugänglich zu machen.A weakening device according to the invention is designed, for example, as a cutting system forms for metered weakening of material bodies capable of being cut along a predetermined contour line, and contains means for carrying out the method or its modifications. Essential structural component are heated Schneidmes water in a predetermined line contour, as well as at least optionally precisely fitting stop pieces that limit the penetration depth of the knife and / or a Wegmessanlage to measure the Schneidefortschritt and possibly make available for a control or control of the cutting movement.

Auch eine kombinierte Schneid/Stanzanlage ist erfindungsgemäß beansprucht, enthaltend Einrichtungen zur Durchführung des kombinierten Schneid-Stanzverfahrens. Dabei erfolgt das Schneiden bevorzugterweise nicht gleichzeitig mit dem Stanzvorgang, um die Schneidpräzision nicht durch mechanische Erschütterungen herabzusetzen.Also a combined cutting / punching system is claimed according to the invention, including means for performing the combined cutting-punching process. The cutting preferably does not take place simultaneously with the punching process, the cutting precision not by mechanical shocks decrease.

Wesentlicher Teil der Schneidvorrichtung ist ein Schneidwerkzeug, enthaltend wenigstens ein Schneidmesser mit ggf. 3D-gekrümmter Schneidlinienkontur zum Einbau in eine vorbezeichnete Anlage.essential Part of the cutting device is a cutting tool containing at least one cutting blade with possibly 3D-curved cutting line contour for Installation in a previously described plant.

ZEICHNUNGENDRAWINGS

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention is illustrated in the drawings and in the following Description closer explained.

Es zeigten:It showed:

1 eine schematische Schnittdarstellung, die den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Werkzeuges für eine einzige Schwächungsrichtung zeigt, 1 1 is a schematic sectional view showing the basic structure of a tool according to the invention for a single weakening direction,

2 eine Detailausschnittsvergrößerung (Detail C) aus 1, die zeigt, wie das Schneidmesser in dem Werkzeug eingesetzt wird, 2 a detail enlargement (detail C) from 1 showing how the cutting blade is inserted in the tool,

3 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Werkzeugvariante, die den prinzipiellen Aufbau eines Werkzeuges für zwei Schwächungsrichtungen zum bevorzugten Einsatz bei stark gekrümmten Produkten zeigt, 3 1 is a schematic sectional view of a variant of the tool according to the invention, showing the basic structure of a tool for two directions of weakening for preferred use in strongly curved products,

4 bis 7 eine jeweilige Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Schwächungsvorgangs ohne vorschwächung des zu schwächenden Materialkörpers, 4 to 7 a respective sectional view of a weakening process according to the invention without pre-weakening of the material body to be weakened,

8 bis 11 eine Darstellung gemäß 4 bis 7 für einen erfindungsgemäßen Schwächungsvorgang für einen in seiner Dicke reduzierten Träger und ein nicht vorgeschwächtes Dekor, 8th to 11 a representation according to 4 to 7 for a weakening process according to the invention for a carrier reduced in its thickness and a not pre-weakened decoration,

12 bis 15 eine Darstellung gemäß 4 bis 7 für einen in seiner Dicke nicht reduzierten Träger und ein vor dem Schäumen einer Schaumschicht geschwächtes Dekor, 12 to 15 a representation according to 4 to 7 for a support not reduced in thickness and a weakened prior to foaming a foam layer,

16 bis 19 eine Darstellung gemäß 4 bis 7 für einen erfindungsgemäßen Schwächungsvorgang für einen in seiner Dicke reduzierten Träger und ein vor dem Schäumvorgang geschwächtes Dekor, 16 to 19 a representation according to 4 to 7 for a weakening process according to the invention for a carrier which is reduced in its thickness and a décor weakened before the foaming process,

20 eine Ansichtsdarstellung eines direkt elektrisch erhitzbaren Schneidmessers mit in der, Klinge vorhandenen Verzahnungen, 20 a view of a directly electrically heated cutting blade with existing in the blade, teeth,

21 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Schneidmessers, das durch Heizpatronen indirekt beheizbar ist, 21 a schematic sectional view of a cutting blade according to the invention, which is indirectly heated by cartridge heaters,

22 eine Darstellung gemäß 21, mit Temperierkanälen im Schneidmesser, 22 a representation according to 21 , with temperature control channels in the cutting blade,

23 bis 29 die Draufsicht auf verschiedene beispielhafte Schnittkonturlinien, die mit einem oder mehreren erfindungsgemäßen Werkzeugen erzeugt werden können. 23 to 29 the top view of various exemplary sectional contour lines that can be generated with one or more tools according to the invention.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION THE EMBODIMENTS

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.In the same reference numerals designate the same or functionally identical Components.

Eine erfindungsgemäß ausgestaltete Schneid- oder Schwächungsvorrichtung ist in einer fest mit dem Boden verbundenen Anlage eingebaut. Das Werkzeug zur Herstellung zur erfindungsgemäßen Materialschwächung an einer exemplarisch bearbeiteten PKW Instrumententafel bestehend aus einem 3-Schichtverbund wird im folgenden mit Bezug zu 1 und 2 näher erläutert:
Ein fest in der Anlage fixiertes Anlage-Formstück 10 weist eine zur Form der entstehenden Instrumententafel passende Negativform auf. Es dient als Aufnahme und formangepasste Gegenlage für das sogenannte Produkt, hier die Instrumententafel, deren Material geschwächt werden soll.An inventively designed cutting or weakening device is installed in a fixed system connected to the ground. The tool for producing the material weakening according to the invention on an exemplary car dashboard consisting of a 3-layer composite will be referred to below with reference to 1 and 2 explained in more detail:
A permanently fixed in the plant investment fitting 10 has a negative mold matching the shape of the resulting instrument panel. It serves as a receptacle and form-adapted counter-position for the so-called product, here the instrument panel, whose material is to be weakened.

Ein weiterer Teil des Werkzeugs wird durch einen von der Form her zum entstehenden Produkt passenden Niederhalter 12 gebildet, der als Fixierungseinrichtung für das Produkt dient.Another part of the tool is by a down to the shape of the resulting product matching down 12 formed, which serves as a fixing device for the product.

Der Niederhalter 12 wird mit einem vorzugsweise hydraulischen Antrieb einerseits über Führungen 14 aus Führungszylinder 14a sowie eine Paßbuchse 14b mit passendem Paßbolzen 14c geführt und andererseits über Federn 16 und Distanzstücke 18 passgenau auf ein in das Anlageformstück 10 der Schneideeinrichtung eingelegtes Produkt gefahren.The hold down 12 is with a preferably hydraulic drive on the one hand guides 14 from guide cylinder 14a as well as a passport socket 14b with matching fitting bolt 14c guided and on the other hand via springs 16 and spacers 18 precisely fitting one into the investment fitting 10 the product inserted into the cutting device.

In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist als zentrale Befestigungseinheit für die Führungen 14 und Federn 16 und das Werkzeug selbst – siehe weiter unten – eine Basisplatte 15 vorgesehen, an denen die oben genannte Führungseinrichtung 14 bzw. die Druckfeder 16 mit Distanzstücken 18 in Längsrichtung der Schnittkontur in wiederholter Weise jeweils umgekehrt angeordnet ist. Da der Niederhalter 12 somit auf beiden Seiten seiner Längsachse geführt und durch Federkraft fixiert wird, ist auch bei erheblicher Längserstreckung des Produkts dessen genaue Positionierung und stabile Fixierung bezüglich des eigentlichen Schneidwerkzeugs gewährleistet.In the in 1 illustrated embodiment is as a central fastening unit for the guides 14 and feathers 16 and the tool itself - see below - a base plate 15 provided, in which the above-mentioned guide device 14 or the compression spring 16 with spacers 18 in the longitudinal direction of the sectional contour in a repeated manner is arranged reversed in each case. Because the hold down 12 thus guided on both sides of its longitudinal axis and fixed by spring force, its exact positioning and stable fixation with respect to the actual cutting tool is guaranteed even with considerable longitudinal extension of the product.

In der in 1 dargestellten Geschlossen-Stellung befindet sich das Produkt mit seiner Sichtseite in relativ leichtem, über die Druckkraft der Federn 16 einstellbaren Kontakt mit dem formgenau passenden Formstück 10.In the in 1 shown closed position, the product is with its visible side in relatively light, on the compressive force of the springs 16 adjustable contact with the form fitting matching fitting 10 ,

Die beiden Einrichtungen 14 und 16 bzw. 18 wiederholen sich in gewissem Abstand paarweise in Längsrichtung – in 1 nicht dargestellt, da die Längsrichtung die Papierebene verläßt – um auf der gesamten Länge der zu schwächenden Kontur ein gleichmäßiges Niederhalten und Fixieren des Produkts für den nachfolgenden Schneidvorgang zu gewährleisten.The two facilities 14 and 16 respectively. 18 Repeat at some distance in pairs in the longitudinal direction - in 1 not shown, since the longitudinal direction leaves the plane of the paper - to ensure a uniform hold down and fixing of the product for the subsequent cutting process over the entire length of the contour to be weakened.

Vorzugsweise besteht der Niederhalter aus Metall, beispielsweise Edelstahl, geeigneter Dicke, um eine geeignete Standfestigkeit aufweisen zu können. Alternativen wären entsprechend steife Kunststoffkonstruktionen, sofern sie die nötige Steifigkeit und Festigkeit der angestrebten Standzeit des Werkzeugs entsprechend aufweisen. Der Niederhalter 12 ist also flächig ausgebildet, hat eine Öffnung in dem Bereich, wo das Produkt geschwächt werden soll, wird hier im Beispiel unten geführt und steht oben unter einer von der Feder 16 gelieferten Vorspannung, mit der er im Zusammenspiel mit den Distanzstücken gegen das Produkt drückt. Das Produkt bleibt daher sicher fixiert.Preferably, the hold-down of metal, such as stainless steel, suitable thickness to have a suitable stability can. Alternatives would be correspondingly rigid plastic constructions, provided they have the necessary rigidity and strength of the desired service life of the tool accordingly. The hold down 12 So it is flat, has an opening in the area where the product is to be weakened, here in the example below and is above one of the spring 16 supplied preload with which it presses in interaction with the spacers against the product. The product therefore remains securely fixed.

Der Messerhalter 20 erstreckt sich jenseits der Zeichenebene von 1, um ein oder mehrere Schneidmesser 22 in ihrer gesamten Länge aufzunehmen. Er weist eine geeignete Aufnahmevorrichtung für die Schneidmesser auf, die vorzugsweise deren schnelles Auswechseln ermöglicht. Der Mes serhalter 20 besteht vorzugsweise aus einem steifen, harten Material, um eine hohe Standzeit des Werkzeugs zu gewährleisten. Die weiteren Materialeigenschaften des Messerhalters richten sich vorzugsweise danach, wie das oder die Schneidmesser 22 erhitzt wird (werden).The knife holder 20 extends beyond the plane of 1 to one or more cutting knives 22 in their entire length. He has a suitable receiving device for the cutting blade, which preferably allows their rapid replacement. The meter holder 20 is preferably made of a stiff, hard material to ensure a long service life of the tool. The other material properties of the knife holder are preferably determined by how the one or more cutting blades 22 is (are) heated.

Generell weist der Messerhalter 20 dafür eine Heizeinrichtung auf, mit Hilfe derer das oder die Schneidmesser 22 auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt werden können. In 1 ist dafür ein Temperierkanal 26 skizziert, der den Messerhalter gegebenenfalls in mehreren Windungen durchzieht oder mehrfach vorhanden sein kann. Dieser Kanal wird dann mit einem geeigneten Medium, etwa Wasser, Öl oder Dampf, etc. in geeigneter Weise beschickt, um die Schneidmesser 22 auf die gewünschte Temperatur (beispielsweise ca. 480 Kelvin für häufig vorkommende Kunststoffe) zu bringen und dort zu halten. Dafür ist vorzugsweise ein großflächiger Kontakt zwischen dem Sockel der Schneidmesser 22 und dem Messerhalter 20 vorgesehen und der Messerhalter besteht aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit. Die eingestellte Temperatur der Schneidmesser sollte an das zu schneidende Material in geeigneter Weise angepaßt sein, wobei dafür eine Gesamtbetrachtung notwendig ist, in die auch der Schneiddruck als wesentlicher Bestandteil eingeht.Generally, the knife holder points 20 for a heating device, by means of which the one or more cutting blades 22 can be heated to a predetermined temperature. In 1 is for a tempering channel 26 outlines, which optionally passes through the knife holder in several turns or may be present more than once. This channel is then suitably charged with a suitable medium, such as water, oil or steam, etc., around the cutting blades 22 to bring to the desired temperature (for example, about 480 Kelvin for common plastics) and to hold there. For this purpose, preferably a large-area contact between the base of the cutting blade 22 and the knife holder 20 provided and the knife holder is made of a material of high thermal conductivity. The set temperature of the cutting blade should be adapted to the material to be cut in a suitable manner, for which an overall view is necessary, in which also the cutting pressure is an essential part.

Alternativ oder in Kombination zu den genannten Temperierkanälen 26 können auch Heizpatronen 24 vorhanden sein, oder die Schneidmesser selbst können als Ohm'sche Widerstände ausgebildet mit einem entsprechenden Strom beschickt werden, so daß die vorgegebene Temperatur erreicht wird.Alternatively or in combination with the mentioned tempering channels 26 can also use heating cartridges 24 be present, or the cutting blades themselves can be configured as ohmic resistors are charged with a corresponding current, so that the predetermined temperature is reached.

Der Messerhalter 20 ist mit einem Ansatz 21 an der Basisplatte 15 befestigt und trägt als wesentlichen Bestandteil die beiden Schneidmesser 22, die so geformt sind, daß ihre Schneiden jeweils eine dreidimensionale Konturlinie bilden, die genau diejenige 3D-Form besitzt, die in der Instrumententafel erzeugt werden soll. Letzteres ist aus 1 nicht ersichtlich, da diese eine Schnittdarstellung durch das Werkzeug ist. Konturlinien sind jedoch gezeigt in den 23 bis 29. Auf diese selbst wird weiter unten eingegangen.The knife holder 20 is with an approach 21 on the base plate 15 attached and carries as an essential part of the two cutting blades 22 , which are shaped so that their cutting each form a three-dimensional contour line, which has exactly the 3D shape that is to be generated in the instrument panel. The latter is out 1 not apparent, since this is a sectional view through the tool. However, contour lines are shown in the 23 to 29 , These will be discussed below.

Wenn die Schneidmesser 22 als elektrische Widerstandselemente betrieben werden, sind sie von dem sie umgebenden Messeraufnahmeteil vorzugsweise elektrisch isoliert, jedoch fest mit diesem verbunden. Dies geschieht beispielsweise durch eine Keramikisolierung, die den Sockelteil der Schneidkörper umgibt. Der Sockelteil ist damit elektrisch vom Rest der Anlage isoliert, aber dennoch mit dem Messeraufnahmeteil fest fixiert verbunden.When the cutting knife 22 are operated as electrical resistance elements, they are preferably electrically isolated from the surrounding blade receiving part, but firmly connected thereto. This is done for example by a ceramic insulation surrounding the base part of the cutting body. The base part is thus electrically isolated from the rest of the system, but still firmly fixed to the blade receiving part.

Ein Temperatursensor 28 sitzt im Bereich des Messersockels und nimmt an einer Stelle, wo er den Schneidvorgang selbst nicht stört, die Temperatur der Messerschneide ab und leitet ein entsprechendes Temperaturüberwachungssignal an eine Steuerungseinheit oder einen Regler (nicht gezeichnet) für den Schneidvorgang.A temperature sensor 28 sits in the area of the knife base and at a point where it does not interfere with the cutting process itself, decreases the temperature of the knife edge and passes a corresponding temperature monitoring signal to a control unit or a controller (not shown) for the cutting process.

Der Messerhalter 20 ist in geeigneten, beispielsweise I analog zu den Führungen des Niederhalters aufgebauten Werk zeugführungen 30 über einen hydraulischen Antrieb (nicht gezeichnet) mitsamt der Basisplatte 15 und dem Ansatz 21 hin- und herbewegbar. Paßgenaue Distanzstücke 32 (im oberen Teil der 1 auch vorhanden, jedoch aus Gründen erhöhter Klarheit nicht gezeichnet) sorgen in Verbindung mit Säulenhalter 29 und Buchsenhalter 31 dafür, daß die Bewegung in die Tiefe des Schnittes hinein durch einen präzise definierten Endanschlag zwischen den Distanzstücken 32 gestoppt wird, wobei die Schnitttiefe der Schneidmesser 22 damit begrenzt wird:
Beim Anschlag stoßen die beiden Distanzstücke 32 aufeinander, die ihrerseits über Säulenhalter 29 an der Basisplatte 15 bzw. über den Buchsenhalter 31 an einem gemeinsamen Sockel mit dem Anlageformstück 10 satt anliegend befestigt sind, wodurch eine stabile, präzise Gegenlagerung für den Schneidvorgang erreicht ist.The knife holder 20 is in suitable, for example, I analogous to the guides of the hold-down built tool guides 30 over egg NEN hydraulic drive (not shown) together with the base plate 15 and the approach 21 to and fro. Precisely fitting spacers 32 (in the upper part of the 1 also present, but not drawn for reasons of increased clarity) provide in conjunction with column holder 29 and socket holders 31 making sure that the movement into the depth of the cut through a precisely defined end stop between the spacers 32 is stopped, the depth of cut of the cutting blade 22 so that it is limited:
At the stop the two spacers hit 32 on each other, in turn, via column holders 29 on the base plate 15 or via the socket holder 31 on a common base with the investment fitting 10 are fitted snugly, whereby a stable, precise abutment for the cutting process is achieved.

Im folgenden wird nun das erfindungsgemäße Schwächungsverfahren selbst in weiteren Einzelheiten beschrieben:
Nachdem die Materialkörper 36 in die Schneidvorrichtung eingelegt und durch eine einleitende Bewegung der Niederhaltervorrichtung dort fixiert wurde, werden die beiden Schneidmesser 22 durch die hydraulische Steuerung über einen Steuerzylinder (nicht gezeigt) in Anlage zu dem zu schwächenden Materialkörper 36 gebracht, also in Anlage zur vorgesehenen Lokation der zu erzeugenden Schwächungslinienkontur an der Materialkörper 36.The weakening method according to the invention will now be described in more detail in the following.
After the material body 36 are inserted into the cutter and fixed there by an introductory movement of the hold-down device, the two cutting blades 22 by the hydraulic control via a control cylinder (not shown) in contact with the material body to be weakened 36 brought, so in contact with the intended location of the line of weakness contour to be generated on the material body 36 ,

Die beiden Messerschneiden besitzen eine Keilform und verjüngen sich zu einer Schnittkante von etwa 1 bis 2 Zehntel Millimetern Breite. Die Schneide selbst hat etwa eine Stärke (Breite) von 1 mm und wird mit dem Temperierkanal 26 und zirkulierendem heißem Medium darin oder/und durch die oft verwendeten Heizpatronen bzw. durch Widerstandsheizung auf eine Mindesttemperatur von etwa 480 Kelvin gebracht. Sollen spezielle, hohe Anforderungen an eine homogen verteilte Wärme im Messer erfüllt werden, so können gegebenenfalls gewünschte Kombinationen der Heizeinrichtungen an verschiedenen Stellen des Messers kombiniert werden.The two knife edges have a wedge shape and taper to a cutting edge of about 1 to 2 tenths of a millimeter wide. The cutting edge itself has a thickness (width) of 1 mm and comes with the tempering channel 26 and circulating hot medium therein or / and brought by the heating cartridges often used or by resistance heating to a minimum temperature of about 480 Kelvin. If special, high demands on a homogeneously distributed heat in the knife are to be met, then if desired, desired combinations of the heating devices can be combined at different points of the knife.

Nun wird auf die Messerschneiden ein Druck mit einem bestimmten, vorgegebenen Maximalwert ausgeübt. Dadurch, daß dieser Druckwert für den folgenden Schwächungsvorgang niemals überschritten wird, ist bei unproblematischem Schichtaufbau des Produkts bereits sichergestellt, daß ein Schnitt durch das Material erfolgen kann.Now On the knife edges a pressure with a certain, given Maximum value exercised. Because of this Pressure value for the following weakening process is never exceeded, is already ensured with unproblematic layer structure of the product, the existence Can be cut through the material.

In vorteilhafter Weise wird die Schnitttiefe durch einen mechanischen Anschlag der Anschlagstücke an den Distanzstücken 32 an mehreren Stellen gleichzeitig begrenzt. Dieser mechanische Anschlag ist mit einer Feineinstellung versehen, die auch über lange Standzeiten des Werkzeugs hinweg präzise aufrecht erhalten werden kann. In vorteilhafter Weise sind dafür gehärtete, feingeschliffene Distanzstücke und -zusatzscheiben vorgesehen, die eine hohe mechanische Stabilität für lange Standzeiten gewährleisten. Damit lassen sich präzise Schnitte durchführen mit einer Schnitttiefen-Genauigkeit von etwa 1 – 3/100 mm.Advantageously, the cutting depth by a mechanical stop of the stop pieces on the spacers 32 limited in several places at the same time. This mechanical stop is provided with a fine adjustment, which can be maintained precisely over long tool life away. Advantageously, hardened, finely honed spacers and additional disks are provided, which ensure a high mechanical stability for a long service life. This allows precise cuts with a cutting depth accuracy of about 1 - 3/100 mm.

Wenn die Distanzstücke 32 mit ihren Stirnseiten gegenseitig anliegen, ist die erforderliche Schnitttiefe erreicht, und die Schneidmesser können nach einer gegebenenfalls vorgegebenen Verweilzeit für eine Rückziehbewegung in umgekehrter Richtung durch eine entsprechende hydraulische Ansteuerung aus dem zuvor erzeugten Schnittgraben zurückgezogen werden.When the spacers 32 With their front sides abut each other, the required depth of cut is reached, and the cutting blades can be withdrawn after an optionally predetermined residence time for a retraction movement in the reverse direction by a corresponding hydraulic control of the previously generated cut trench.

Wenn die Schneidmesser 22 zurückgefahren sind, ist das eigentliche Schneidverfahren abgeschlossen. Nun kann die Basisplatte 15 ggf. samt geschwächter Instrumententafel in eine Offen-Stellung gefahren werden, aus der die Instrumententafel manuell oder maschinell entnommen werden kann und für eine Weiterverarbeitung oder Einbau zur Verfügung steht.When the cutting knife 22 have moved back, the actual cutting process is complete. Now the base plate 15 if necessary, with the instrument panel being weakened, moved into an open position from which the instrument panel can be removed manually or mechanically and is available for further processing or installation.

Wie aus der vorangegangenen Beschreibung für den Fachmann ersichtlich ist, kann nun der oben erwähnte maximale Druckwert an die verwendeten Materialien im Schichtaufbau angepaßt werden. Beispielsweise kann ein niedriger Druckwert, der etwa einer wirksamen Schneidkraft von ca. 10 N pro Millimeter Schneidlänge entspricht, durch eine entsprechende Kraftsteuerung auf die Steuerzylinder der Messerschneiden erzeugt werden. Ein relativ niedriger Druckwert sorgt in Verbindung mit der erhöhten Temperatur des Schneidmessers dafür, daß ein Schnitt erfolgen kann, solange die Schneidetemperatur in der Nähe des oder über dem jeweiligen Schmelzpunkt des zu schneidenden Materials liegt. Dann kann erfindungsgemäß eben auch ein Schnitt mit geringer Geschwindigkeit – falls aufgrund einer erhöhten Schnittgenauigkeit erwünscht – in die Tiefe des Materials hinein erfolgen, bei dem nur sehr geringe Druckkräfte benötigt werden. Trotz langsamen Schneidens ist die Bearbeitungszeit jedoch erfindungsgemäß immer noch relativ kurz in Relation zur Laserbearbeitung.As from the foregoing description will be apparent to those skilled in the art is, can now the above mentioned maximum pressure on the materials used in the layer structure customized become. For example, a low pressure value, which may be about one effective cutting force of approx. 10 N per millimeter cutting length, by a corresponding force control on the control cylinder of Knife cutting can be generated. A relatively low pressure value ensures in conjunction with the elevated Temperature of the cutting blade that a cut can be made, as long as the cutting temperature is near or above the respective melting point of the material to be cut. Then can also according to the invention a cut at low speed - if due to increased cutting accuracy desired - in the Depth of the material into it, in which only very low compressive forces are needed. Despite slow cutting, however, the processing time is always according to the invention still relatively short in relation to laser processing.

Durch den niedrigen Auflagedruck der Messerschneiden 22 ist jedoch gewährleistet, daß auf der Sichtseite des Pro dukts, hier im Ausführungsbeispiel der Instrumententafel, keinerlei Abdruck erzeugt wird. Auf Grund der geringen Wärmeleitfähigkeit der zu schneidenden Materialien – es werden ja meistens Kunststoffe, insbesondere thermoplastische Stoffe oder Duroplaste geschnitten – sowie aufgrund einer gering gehaltenen Verweilzeit der Schneidmesser im Umkehrpunkt bei maximaler Schnitttiefe kann ausgeschlossen werden, daß die Dekorschicht über die Hitzeeinwirkung der Messerschneide einen optisch sichtbaren Schaden erleidet.Due to the low contact pressure of the knife edges 22 However, it is ensured that on the visible side of Pro product, here in the embodiment of the instrument panel, no impression is generated. Due to the low thermal conductivity of the materials to be cut - yes, most plastics, especially thermoplastics or thermosets cut - and due to a low dwell time of the cutting blade at the reversal point at maximum depth of cut can be ruled out that the decorative layer on the hit the knife edge suffers an optically visible damage.

Wie ein Fachmann weiter erkennt, kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren durch eine einzige, vergleichsweise kurze steuernde Schnittbewegung im wesentlichen senkrecht zur Fläche des zu schneidenden Materials der Präzisionsschnitt durchgeführt werden, ohne daß es einer aufwendigen Steuerung von Schneidmesser oder Laserstrahl in Längsrichtung der vorgegebenen Konturlinie bedarf, denn erfindungsgemäß wird die gesamte Kontur vorzugsweise samt Dekorschicht gleichzeitig oder zumindest abschnittsweise gleichzeitig geschnitten.As a skilled person further recognizes, according to the inventive method by a single, comparatively short, controlling cutting movement essentially perpendicular to the surface of the material to be cut the precision cut are carried out, without it a complex control of cutting blade or laser beam in the longitudinal direction requires the predetermined contour line, because according to the invention is the entire contour preferably including decorative layer at the same time or at least partially cut simultaneously.

Damit werden die Taktzeiten bei der Produktion erhöht, wodurch die Produktivität erhöht wird. Gleichzeitig ist eine Kontrolle der Schnitttiefe dadurch möglich, daß die Messer erst dann für die Rückziehbewegung umgesteuert werden, wenn der mechanische Anschlag erfolgt ist. Dabei kann das Signal für die Rücksteuerung beispielsweise durch einen elektrischen Kontakt an einem oder mehreren der vorgesehenen Anschläge direkt erzeugt werden, oder im Zusammenhang mit einer Sensorsteuerung, wie es nachfolgend beschrieben wird.In order to Increases cycle times during production, which increases productivity. simultaneously is a control of the depth of cut possible by the fact that the knives only for the retraction movement be reversed when the mechanical stop has occurred. there can the signal for the feedback control for example, by an electrical contact on one or more of the provided for attacks be generated directly, or in connection with a sensor control, such as it will be described below.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schneidanlage sind mehrere, fest mit dem Messerhalter 20 verbundene Wegsensoren für Wegmesssysteme vom Stand der Technik vorhanden, die den zurückgelegten Weg der Messerschneide bezogen auf eine fest vorgegebene Startstellung erfassen, wobei neben den Wegpunkten für den Schnittfortschritt vorzugsweise zugehörige Zeitwerte und insbesondere diese Daten am Umkehrpunkt, d.h. bei maximaler Schnitttiefe für eine Kontrollauswertung und Protokollierung gespeichert werden. Die Startstellung ist vorzugsweise eine Nullstellung der Messer in der oben erwähnten Geschlossen-Stellung der Anlage. Vorzugsweise befinden sich zumindest zwei Wegmeßsysteme an den beiden Längsenden der Schnittkontur.In a further embodiment of the cutting system according to the invention are several, fixed to the knife holder 20 connected path sensors for distance measuring systems of the prior art, which detect the distance traveled by the knife edge relative to a fixed predetermined starting position, wherein in addition to the way points for the cutting progress preferably associated time values and in particular this data at the reversal point, ie at maximum depth of cut for a control evaluation and logging get saved. The starting position is preferably a zero position of the knife in the above-mentioned closed position of the system. Preferably, at least two displacement measuring systems are located at the two longitudinal ends of the sectional contour.

Des weiteren ist in bevorzugter Weise auf Basis der durch die Wegsensoren ermittelten Wegmessungen in der programmierten Logik für die Schnittsteuerung oder ggf. Schnittregelung eine Geschwindigkeitssteuerung vorgesehen. Diese ist vorzugsweise so programmiert, daß bei Überschreiten einer vorgebbaren Schnittgeschwindigkeit der dafür ursächliche Steuerdruck gesenkt wird, wodurch sich die Schnittbewegung wieder verlangsamt.Of Another is preferably based on the by the displacement sensors determined path measurements in the programmed logic for the cutting control or, if necessary, cutting control, a speed control provided. This is preferably programmed so that when a predetermined Cutting speed of the causative Control pressure is lowered, causing the cutting movement again slowed down.

Damit können vom Schichtaufbau her eher problematische Schichtfolgen präzise geschnitten werden, ohne daß ein unkontrolliertes Schneiden stattfindet. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn zuerst eine relativ harte Schicht mit relativ hohem Schmelzpunkt, etwa einem Thermoplast mit zur Verstärkung eingearbeiteten Glasfasern geschnitten werden soll und danach eine relativ weiche Schicht mit einem gegebenenfalls niedrigen Schmelzpunkt.In order to can be layered from the layer structure rather problematic layer sequences, without one uncontrolled cutting takes place. This is especially true important if first a relatively hard layer with a relatively high melting point, such as a thermoplastic with incorporated for reinforcing glass fibers should be cut and then a relatively soft layer with an optionally low melting point.

Erfindungsgemäß werden die über die Wegsensoren gelieferten Signale von der Steuerungslogik überwacht und ausgewertet. Wenn diese Auswertung ergibt, daß, beispielsweise bei zwei von insgesamt vier Wegsensoren die erforderliche Schnitttiefe erreicht ist, so wird die Druckausübung auf den einen (zentralen) Steuerzylinder für die Schneidmesser gezielt verringert oder gestoppt, um eine entsprechende Umsteuerung für die Rückziehbewegung durchführen zu können.According to the invention the above the displacement sensors supplied signals monitored by the control logic and evaluated. If this evaluation shows that, for example For two out of four displacement sensors, the required cutting depth reached, the pressure is exerted on the one (central) Control cylinder for The cutting blades are purposefully reduced or stopped to a corresponding one Reversal for the retraction movement carry out to be able to.

Sind mehrere Steuerzylinder für den Schneiddruck vorhanden, können dann sogar gezielt bestimmte der Zylinder drucklos gemacht werden, während andere auf ggf. einem geringeren Wert bleiben, um den Schnitt in "ihren" Bereichen zu vollenden.are several control cylinders for the cutting pressure available, can then even specifically targeted the cylinders are depressurized while others may stay at a lower value to complete the cut in "their" areas.

In vorteilhafter Weise kann aus einem oder mehreren Wegsignalen und einer Zeitquelle die jeweils aktuelle Schneidgeschwindigkeit durch die Steuerungseinheit errechnet werden. Ergibt sich nun ein sehr plötzlicher Anstieg der Schneidgeschwindigkeit, so kann daraus geschlossen werden, daß gerade eben das Messer von einer harten Schicht in eine weiche Schicht hineingestoßen ist. Somit kann ein plötzlicher, zu steiler oder zu hoher Anstieg ausgenutzt werden, um den Druck auf die Steuerzylinder zu erniedrigen, um eine präzise, kontrollierte Schneidbewegung mit nunmehr verminderter Schnittgeschwindigkeit durchführen zu können.In Advantageously, one or more path signals and a time source, the current cutting speed by the control unit are calculated. Now turns out a very sudden Increase in cutting speed, it can be concluded from this that just just the knife from a hard layer into a soft layer pushed is. Thus, a sudden, be used to steeper or too high a rise to the pressure to lower the control cylinder to a precise, controlled Cutting movement with now reduced cutting speed carry out to be able to.

Die Wegsensoren ergeben ein Signal, das anstelle oder in Kombination mit dem mechanischen Anschlag, wie er weiter oben beschrieben wurde, dazu ausgenutzt werden kann, um die Vorwärtsbewegung der Schneidmesser zu stoppen, zu verlangsamen oder eine Rückziehbewegung durchzuführen.The Displacement sensors give a signal that is used instead of or in combination with the mechanical stop, as described above, this can be exploited to the forward movement of the cutting blade to stop, to slow down or to perform a withdrawal movement.

Dafür muß die programmierbare Logikeinheit der Steuerungseinrichtung nur über einen entsprechend vorgegebenen Grenzwert des Weges verfügen. Wird dieser Grenzwert bei der Wegmessung erreicht, und dies über die Signalauswertung der Logik mitgeteilt, so wird ein entsprechender Rückziehvorgang von der Steuerungseinrichtung ausgelöst.For this, the programmable Logic unit of the control device only via a correspondingly predetermined Limit of the way. If this limit is reached in the distance measurement, and this on the Signal evaluation of the logic communicated, then a corresponding Withdrawal operation triggered by the controller.

In weiterer Abwandlung der erfindungsgemäßen Schwächungsverfahren kann in vorteilhafter Weise die Rückziehgeschwindigkeit der Schneidmesser aus dem Material heraus konstant oder alternativ in Abhängigkeit vom Ort der Messerschneide im Schnittgraben vorgegeben werden. Dazu werden die doppelt ansteuerbaren Steuerzylinder mit einem entsprechend vorgegebenen Druck angesteuert, wodurch sich eine entsprechende Rückziehgeschwindigkeit einstellt.In a further modification of the weakening method according to the invention, the retraction speed of the cutting knives out of the material can be preset in an advantageous manner constant or alternatively as a function of the location of the knife edge in the trench. For this purpose, the double controllable control cylinder are driven with a correspondingly predetermined pressure, resulting in a corresponding Rückziehgeschwin attitude.

Beispielsweise kann mit einer anfänglich langsamen, dann aber gesteigerten, und am Rand des Schnittgrabens wieder bewusst verringerten Rückziehgeschwindigkeit ein gutes Ergebnis erzielt werden, bei dem einerseits eine zu intensive Verschmutzung des Messers vermieden wird und andererseits sichergestellt wird, daß die Messerschneiden langsam genug zurückgezogen werden, um einen sauberen Schnitt zu hinterlassen, bei dem möglicherweise vorhandene Schnittreste durch Abrieb, etc. weggeschmolzen werden. Insbesondere der Wulst 50 in den 4-19 kann abgerundet werden, um im Falle der Explosion des Airbags für den Menschen gefährliche Rückstände zu vermeiden.For example, with an initially slow, but then increased, and at the edge of the trench again deliberately reduced retraction speed can be achieved a good result, on the one hand to excessive contamination of the knife is avoided and on the other hand it is ensured that the knife edges are withdrawn slowly enough, to leave a clean cut, in which possibly existing cut remnants are melted away by abrasion, etc. In particular, the bead 50 in the 4 - 19 can be rounded to avoid dangerous residues in the event of an airbag explosion.

Weitere Einzelheiten zum eigentlichen Schneiden durch verschiedene Materialverbunde werden weiter unten noch beschrieben.Further Details of the actual cutting through different composite materials are described below.

2 zeigt, wie die Schneidmesser 22 in einen 3-Schichten-Verbund aus Trägerschicht 38, Schaumschicht 40 und Dekorschicht 42 des Produkts bis kurz vor Beginn der Dekorschicht 42 vorgedrungen ist. Aus 2, die durchaus realistische Schichtdicken-Verhältnisse zeigt, wird ersichtlich, daß der erfindungsgemäße Schneidevorgang nicht trivial ist, da eine hohe Präzision gerade beim Schwächen der letzten, oft sehr dünnen Dekorschicht verlangt ist. Die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung realisiert eine Schnitttiefengenauigkeit von etwa 1 bis 3/100 Millimetern. 2 shows how the cutting blades 22 in a 3-layer composite of carrier layer 38 , Foam layer 40 and decorative layer 42 of the product until just before the beginning of the decorative layer 42 has penetrated. Out 2 , which shows quite realistic layer thickness ratios, it will be seen that the cutting process according to the invention is not trivial, since a high precision is required especially when weakening the last, often very thin decorative layer. The cutting device according to the invention realizes a cutting depth accuracy of about 1 to 3/100 millimeters.

In 3 ist in Ergänzung zur Beschreibung von 1 eine weitere erfindungsgemäße Variante eines Ausführungsbeispiels der Schneidvorrichtung gezeigt, die anstelle von nur einem hydraulisch bewegten Messerhalter 20 zwei aufweist, die nacheinander zum Einsatz kommen. Die Verwendung von mehreren Messerhaltern und Schneidmessern empfiehlt sich dann, wenn die zu schneidenden Oberflächen des Produkts eine relativ starke Krümmung aufweisen und es wichtig ist, daß die Bewegung der Messerschneiden parallel zu der Messerschneidenfläche ist. Dies ist bei den weitaus überwiegenden Fällen eine relativ zwingende Randbedingung, um eine saubere Schnittgeometrie zu erzeugen, um Hinterschneidungen zu vermeiden und um hohe Standzeiten der Messer zu erlangen.In 3 is in addition to the description of 1 a further variant of an embodiment of the cutting device according to the invention shown, which instead of only one hydraulically operated knife holder 20 has two, which are used successively. The use of multiple knife holders and cutting knives is recommended when the surfaces of the product to be cut have a relatively high curvature and it is important that the movement of the knife edges be parallel to the knife edge surface. In the vast majority of cases, this is a relatively compelling boundary condition in order to produce a clean cut geometry in order to avoid undercuts and to obtain long service lives of the knives.

3 zeigt einen ähnlichen Aufbau wie 1, insbesondere hinsichtlich der Lagerung des Produktes in dem Anlageformstück 10, sowie der Niederhalter 12 und seinen Führungen, sowie der Basisplatte 15 und des Sockels 13. 3 shows a similar structure as 1 , in particular with regard to the storage of the product in the investment fitting 10 , as well as the hold-down 12 and its guides, as well as the base plate 15 and the pedestal 13 ,

Es sind jedoch zwei getrennte Schneidmessereinheiten vorgesehen, die unabhängig voneinander arbeiten. Die eine Schneidmesservorrichtung ist im oberen Teil der Figur im ausgefahrenen Zustand im Eingriff mit dem Produkt gezeigt.It However, two separate cutting blade units are provided, the independently work from each other. The one cutting blade device is in the upper Part of the figure in the extended state in engagement with the product shown.

Sie enthält im Wesentlichen einen Hydraulikzylinder 44A, der fest mit dem schraffiert gezeichneten, als Anschlagstück ausgebildeten Rahmenteil 46 des Oberwerkzeugs verbunden ist. Die Schneideinheit weist ferner eine Schieberführung 49a auf, die eine lineare Verschiebung des Messerhalters 20a von einem eingezogenen Zustand – siehe untere Messereinheit – in einen ausgezogenen Zustand – siehe obere Schneideinheit – zuläßt. Der Schneiddruck kann ebenso wie oben beschrieben fein eingestellt werden, um den aktuellen Situationen während des Schneidens gerecht zu werden.It essentially contains a hydraulic cylinder 44A , firmly with the hatched drawn, designed as a stop piece frame part 46 of the upper tool is connected. The cutting unit also has a slider guide 49a on that a linear displacement of the knife holder 20a from a retracted state - see lower blade unit - in an extended state - see top cutting unit - permits. The cutting pressure can also be fine adjusted as described above to cope with the current situations during cutting.

Wenn der eine Schneidvorgang mit dem in 3 oben dargestellten Schieber beendet ist, und der Messerhalter 20a wieder in die eingezogene Stellung zurückgefahren worden ist, kann der zweite Schneidvorgang durchgeführt werden, in dem die untere Schneideinheit mit dem Messerhalter 20B und dem Schieber 48B zum Einsatz kommt. Das Schnittergebnis kann über eine gezielte Auswertung durch Vergleich zwischen je weiligen, gespeicherten Istwerten, insbesondere denen am Umkehrpunkt der Schneidebewegung und vorgegebenen Sollwerten kontrolliert werden. Sicherheitsgefährdende Ausschussprodukte können somit sicher erkannt werden.If the one cutting with the in 3 The slide shown above is finished, and the knife holder 20a has been returned to the retracted position, the second cutting operation can be performed, in which the lower cutting unit with the knife holder 20B and the slider 48B is used. The cutting result can be controlled by a targeted evaluation by comparison between respective, stored actual values, in particular those at the reversal point of the cutting movement and predetermined setpoints. Safety-hazardous waste products can thus be reliably detected.

Wenn beide Schnitte erfolgreich durchgeführt worden sind, das Schnittergebnis gegebenenfalls kontrolliert worden ist, und der Schnitt als erfolgreich qualifiziert werden kann, kann auch der zweite Schieber wieder eingezogen werden und das Produkt aus der Schneidvorrichtung entfernt werden, wie es zuvor im Zusammenhang mit 1 beschrieben wurde.If both cuts have been made successfully, the cutting result has been optionally controlled, and the cut can be qualified as successful, then the second pusher can also be retracted and the product removed from the cutting device as previously described 1 has been described.

In den 4 bis 7 ist eine Abfolge während des erfindungsgemäßen Schneidvorgangs dargestellt, wobei ein Träger verwendet wird, der an der Stelle der Schwächung nicht selbst vorgeschwächt ist. In den Figuren ist jeweils in einer Schnittdarstellung von oben nach unten der Niederhalter 12, Trägerschicht 38, Schaumschicht 40, Dekorschicht 42 sowie das Anlageformstück 10 als Konturgegenlage gezeichnet. Eine willkürlich gewählte Form ist dabei als Beispiel angenommen.In the 4 to 7 Fig. 12 shows a sequence during the cutting process according to the invention using a support which is not itself pre-weakened at the point of weakening. In the figures, in each case in a sectional view from top to bottom of the hold-down 12 , Backing layer 38 , Foam layer 40 , Decorative layer 42 as well as the investment fitting 10 drawn as a contour counter. An arbitrarily chosen form is assumed as an example.

Die Dicke der Dekorschicht ist aus Klarheitsgründen et was zu groß dargestellt.The Thickness of the decorative layer is shown for reasons of clarity and what is too large.

Wie eingangs erwähnt, ist die Trägerschicht 38 meist härter als die darunter liegende Schaumschicht 40 und die Dekorschicht 42. In 4 ist das Schneidmesser 22 beim Aufsetzen auf die Trägerschicht durch eine Öffnung im Niederhalter gezeigt. In 5 hat das Schneidmesser auf Grund des auf sie wirkenden Drucks nach unten und ihrer schmelzenden Wirkung die Trägerschicht 38 fast vollständig durchdrungen, wobei sich am Schnitteingang beidseitig der Schneidmesser ein Wulst 50 aus aufgeschmolzenem Material ablagert.As mentioned above, the carrier layer 38 usually harder than the underlying foam layer 40 and the decorative layer 42 , In 4 is the cutting knife 22 when placed on the carrier layer through an opening in the hold-down shown. In 5 has the cutting blade due to the they act downward pressure and their melting effect, the carrier layer 38 almost completely penetrated, wherein at the cutting input on both sides of the cutting blade a bead 50 deposited from molten material.

In 6 hat das Schneidmesser 22 bereits die Schaumschicht 40 vollständig durchdrungen und hat die Dekorschicht 42 bis zu der verlangten Restwandstärke geschwächt. Dies ist die Phase, in der entweder der mechanische Anschlag, wie oben erwähnt, erreicht wurde, oder alternativ oder in Kombination miteinander ein Wegsensor ein entsprechendes Rückfahr-Signal in Verbindung mit der oben erwähnten Steuerungslogik erzeugt.In 6 has the cutting knife 22 already the foam layer 40 completely penetrated and has the decorative layer 42 weakened to the required residual wall thickness. This is the phase in which either the mechanical stop was achieved, as mentioned above, or alternatively or in combination with one another, a displacement sensor generates a corresponding return signal in conjunction with the control logic mentioned above.

In 7 ist das Schneidmesser 22 in der zurückgefahrenen Stellung gezeigt. Die Schnittgeometrie selbst entspricht der Querschnittskontur des Schneidmessers. Das Material aus dem Schnittgraben ist teilweise in aufgeschmolzener Form als Wulst 50 erkennbar oder beim Schneiden selbst bereits verdampft.In 7 is the cutting knife 22 shown in the retracted position. The cutting geometry itself corresponds to the cross-sectional contour of the cutting blade. The material from the trench is partly in molten form as a bead 50 recognizable or even already evaporated during cutting.

In den 8 bis 11 ist eine analoge Schnittabfolge gezeigt, wobei jedoch die Trägerschicht 38 in einem separaten Arbeitsgang bereits vorgeschwächt wurde, beispielsweise direkt beim Gießen des Trägerformteils. Der Vorteil beim Schneiden einer bereits vorgeschwächten Trägerschicht 38 ist darin zu sehen, daß das Schneiden mit der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung auf das wirklich wesentliche beschränkt wird, nämlich das vollständige Durchtrennen von Trägerschicht 38 nur noch durch die Ausnehmung 52, von Schaumschicht 40 und das "Nur-Schwächen" der Dekorschicht 42. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das Schäumen der Schaumschicht 40 trotz Schwä chung der Trägerschicht 38 immer noch uneingeschränkt möglich ist, da die Trägerschicht immerhin noch geschlossen ist.In the 8th to 11 an analogous cutting sequence is shown, but the carrier layer 38 has already been vorwächt in a separate operation, for example, directly when casting the carrier molding. The advantage of cutting an already pre-weakened backing layer 38 is to be seen in the fact that the cutting with the cutting device according to the invention is limited to the really essential, namely the complete cutting of carrier layer 38 only through the recess 52 , from foam layer 40 and the "only weakening" of the decorative layer 42 , Another advantage is that the foaming of the foam layer 40 despite weakening of the carrier layer 38 is still possible without restriction, since the carrier layer is still closed after all.

Für die weitere Beschreibung kann auf die Beschreibung der 4 bis 7 verwiesen werden.For further description, please refer to the description of the 4 to 7 to get expelled.

In den 12 bis 15 ist eine analoge Schnittabfolge dargestellt, bei der die Trägerschicht 38 nicht vorgeschwächt, dafür jedoch die Dekorschicht 42 bereits in einem separaten Arbeitsgang vorgeschwächt wurde, s. Ausnehmung 54. Ein solches Vorgehen kann sich empfehlen, wenn sehr hohe Genauigkeitsanforderungen an die Eindringtiefe des Schneidmessers in die Dekorschicht gestellt werden. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die Dekorschicht selbst sehr dünn ist – etwa 1 bis 1,5 Millimeter und deren Reststärke nach erfolgter Schwächung etwa 2/10mm bis 3/10 mm oder darunter betragen soll. In einem solchen Fall kann die Tatsache ausgenutzt werden, daß es einfacher ist, die Schwächung der Dekorschicht separat durchzuführen, wenn sie in einer Ebene liegt und dort eben bearbeitet werden kann.In the 12 to 15 is shown an analogous cutting sequence in which the carrier layer 38 not vorwacht, but the decorative layer 42 was already anticipated in a separate operation, s. recess 54 , Such a procedure can be recommended if very high accuracy requirements are placed on the penetration depth of the cutting blade in the decorative layer. This can be the case, for example, if the decorative layer itself is very thin - about 1 to 1.5 millimeters and the residual strength after weakening should be about 2 / 10mm to 3/10 mm or less. In such a case, the fact can be exploited that it is easier to perform the weakening of the decorative layer separately when it is lying in a plane and can just be edited there.

In 14 ist das Schneidmesser soweit vorgedrungen, daß eine gewisse Restwandstärke X in der Schaumschicht stehen bleibt, um nicht zu riskieren, das Schneidmesser bis in die Dekorschicht vordringen zu lassen. Ein unbeabsichtigtes Durchstoßen der Dekorschicht wäre dann unter Umständen zu befürchten, wenn der Fokus beispielsweise auf sehr schnelle (und damit gröbere) Bearbeitung der Werkstücke gelegt wird.In 14 the cutting blade has penetrated so far that a certain residual wall thickness X remains in the foam layer so as not to risk the cutting blade penetrating into the decorative layer. Unintentional puncturing of the decorative layer would then possibly be feared if the focus is placed, for example, on very fast (and thus coarser) machining of the workpieces.

Erfindungsgemäß ist also das Schneidverfahren auch für Fälle anwendbar, bei denen die Dekorschicht bereits vorge schwächt ist. Abweichend von 14 und 15 kann jedoch, wenn es gewollt ist, auch die Schaumschicht 40 vollständig durchdrungen werden, wenn dies erforderlich ist. Verzichtet man jedoch auf eine vollständige Durchdringung der Schaumschicht 40, so ergibt sich als Vorteil, daß der Schichtaufbau mit einer weitaus geringeren Schnitttiefengenauigkeit vorgenommen werden kann, da die Dekorschicht 42 bereits vorher geschwächt wurde. Die Schaumschicht 40 hat eine so geringe Reißfestigkeit, daß es keinerlei Schwierigkeiten beim Aufreißen der Sollbruchlinie gibt.According to the invention, therefore, the cutting method is also applicable to cases in which the decorative layer is already weaker before. Deviating from 14 and 15 however, if desired, it may also have the foam layer 40 be completely penetrated, if necessary. However, one waives a complete penetration of the foam layer 40 , it is advantageous that the layer structure can be made with a much lower depth of cut accuracy, since the decorative layer 42 already weakened before. The foam layer 40 has such a low tensile strength that there is no difficulty in rupture of the predetermined breaking line.

16 bis 19 zeigt eine analoge Schnittabfolge, wobei eine vorgeschwächte Trägerschicht und eine vorgeschwächte Dekorschicht verwendet wird. Für eine solche Kombination im Schichtaufbau gilt das, was oben jeweils für die einzelnen Fälle – vorgeschwächte Dekorschicht beziehungsweise vorgeschwächte Trägerschicht – in Alleinstellung gesagt wurde. 16 to 19 shows an analogous cutting sequence using a pre-weakened backing layer and a pre-weakened decorative layer. For such a combination in the layer structure applies what was said above for the individual cases - pre-weakened decorative layer or pre-weakened backing layer - in isolation.

In 20 ist ein elektrisch erhitzbares Schneidmesser 22 mit in der Klinge vorhandenen Verzahnungen mit Anschlüssen an die Pole einer Gleichspannugsquelle gezeigt. Das Schneidmesser wird also direkt und komplett in zusammenhängenden, elektrisch leitfähigen Abschnitten erhitzt.In 20 is an electrically heated cutting blade 22 shown with existing in the blade teeth with connections to the poles of a direct voltage source. The cutting blade is thus heated directly and completely in continuous, electrically conductive sections.

In 21 erhitzen in den Messerhalter 20 eingelassene Heizpatronen 24, die vorzugsweise als in Sand und/oder Keramik eingebetteter Ohmscher Widerstand in einem Metallrohr ausgebildet sind, die Schneidmesser 22 indirekt. Eine gute Wärmeleitung sollte dafür zwischen Halter 20 und Schneidmesser 22 gegeben sein.In 21 heat in the knife holder 20 recessed heating cartridges 24 , which are preferably formed as embedded in sand and / or ceramic ohmic resistance in a metal tube, the cutting blade 22 indirectly. Good heat conduction should be done between holders 20 and cutting knife 22 be given.

In 22 ist ein Temperierkanal 26 im Halter 20 der Schneidmesser 22 vorhanden. Dieser heizt den Halter und über Wärmeleitung auch die Schneidmesser auf. Er wird mit einem geeigneten heissen Medium permanent durchströmt, um eine konstante Temperatur am Schneidmesser zu halten.In 22 is a tempering channel 26 in the holder 20 the cutting knife 22 available. This heats up the holder and via heat conduction also the cutting blades. It is constantly flowed through with a suitable hot medium to maintain a constant temperature on the cutting blade.

In den 23 bis 29 sind verschiedene Schwächungskonturen gezeigt. Alle hier jetzt gezeigten Schwächungskonturen sind prinzipiell geeignet, um eine geeignete Airbag-Ausbruchöffnung zu bilden.In the 23 to 29 are different Shown weakening contours. All weakening contours shown here are in principle suitable for forming a suitable airbag opening.

23 zeigt als Konturlinie eine horizontale Linie 37, die sich beispielsweise durch Verwendung eines einzigen Schneidmessers herstellen läßt. 24 zeigt eine H-förmige Konturlinie 37, die sich je nach Krümmungsverhältnissen durch Verwendung von einem einzigen (wenig Krümmung), zwei oder drei (viel Krümmung längs der vertikal gezeichneten Linien des H) Schneidmessern herstellen läßt. Gleiches gilt für 25 und 26, bei denen die äußeren senkrechten Abschnitte der Konturlinien 37 eine bestimmte Form aufweisen, entweder einen Halbkreis bilden oder ein eckig ausgebildetes C. 23 shows a horizontal line as a contour line 37 , which can be prepared for example by using a single cutting blade. 24 shows an H-shaped contour line 37 which can be produced according to the bending conditions by using a single (little curvature), two or three (much curvature along the vertically drawn lines of the H) cutting knives. The same applies to 25 and 26 in which the outer vertical sections of the contour lines 37 have a certain shape, either form a semicircle or a square formed C.

27 zeigt eine Schwächungskontur 37, wobei im wesentlichen drei Seiten eines Rechtecks geschwächt werden, und die vierte – eine lange Seite – nicht. Die stehen bleibende, lange Seite übernimmt die Funktion eines "Scharniers", daß heißt, wenn die Sollbruchlinie aufreißt, so bleibt die vorerwähnte untere Seite stehen und das abgelöste Stück der Airbag-Abdeckung klappt nach vorne, unten auf. 27 shows a weakening contour 37 in which essentially three sides of a rectangle are weakened, and the fourth - a long side - not. The standing, long side takes over the function of a "hinge", that is, when the predetermined breaking line ruptures, the aforementioned lower side stops and the detached piece of the airbag cover folds forward, down.

28 zeigt eine aus 27 hervorgehende Schwächungskonturlinie 37, wobei zusätzlich die untere Seite von außen kommend jeweils geschwächte Abschnitte besitzt. 28 shows one 27 resulting attenuation contour line 37 , In addition, the lower side coming from the outside each has weakened sections.

29 geht wiederum aus 28 hervor, wobei zusätzlich auch noch der in 28 stehen gebliebene Bereich zwei zusätzliche, nicht miteinander verbundene lineare Schwächungsbereiche enthält, die symmetrisch angeordnet sind. Die in 28 und 29 angedeuteten Maßnahmen können sich dann empfehlen, wenn das Material des Schichtverbundes eine relativ hohe Reißfestigkeit hat oder seine Steifigkeit so groß ist, daß die Scharnierwirkung, also die Klappbewegung des abgelösten Teils der Abdeckung noch weiter unterstützt werden muß. 29 goes out again 28 in addition, in addition also the in 28 The remaining area contains two additional unconnected linear attenuation areas, which are arranged symmetrically. In the 28 and 29 indicated measures can then be recommended if the material of the layer composite has a relatively high tensile strength or its rigidity is so great that the hinge effect, so the folding movement of the detached part of the cover must be further supported.

Auch abschnittweise, in geringem Abstand überlappende Schnitte (nicht gezeigt) können gebildet werden, um bestimmte Wirkungen des Aufreißens oder Stehenbleiben von Material zu bewirken.Also sections, overlapping cuts at a short distance (not shown) be formed to certain effects of tearing or Stopping material to effect.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Even though the present invention based on a preferred embodiment As described above, it is not limited thereto on diverse Modifiable way.

Die oben beschriebene Schneidanlage kann nun in vorteilhafter Weise gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung als kombinierte Schneid-Stanzanlage ausgebildet sein, bei der in einem separaten Verfahrensabschnitt die Instrumententafel aus einem dafür vorgesehenen Rohling ausgestanzt wird und in einem anderen Verfahrensabschnitt die erfindungsgemäße Materialschwächung selbst vorgenommen wird. Die vorbeschriebene Anlage ist dazu lediglich mit entsprechenden Stanzwerkzeugen ausgerüstet.The The cutting system described above can now advantageously according to one another embodiment the invention be designed as a combined cutting-punching system, when in a separate process section the instrument panel for one provided blank is punched out and in another process section the material weakening according to the invention itself is made. The above-described attachment is merely equipped with appropriate punching tools.

Hieraus resultiert der klare Vorteil, daß das Produkt beziehungsweise der Rohling für das Produkt nur ein einziges Mal in die Anlage eingelegt beziehungsweise herausgenommen wird, wodurch Produktionsverfahren wesentlich effizienter ausgeführt werden können.From this results in the clear advantage that the product or the blank for The product is inserted only once in the system or is taken out, making production processes much more efficient be executed can.

Erfindungsgemäß können alle im Stand der Technik üblichen Ausführungen der Schneide des Schneidmessers 22 verwendet werden, je nach beabsichtigter Wirkungs beispielsweise wird die Schneidendicke an das zu schneidende Material, an die Schnitttiefe, an die Materialhärte, an die Schnittgeschwindigkeit, sowie die beabsichtigte Standzeit des Messers der Art angepaßt werden, daß ein möglichst optimaler Kompromiss aus den vorgenannten Größen erzielt werden kann.According to the invention, all conventional designs of the cutting edge of the cutting blade can be used 22 used, depending on the intended effect, for example, the cutting thickness is adapted to the material to be cut, the depth of cut, the material hardness, the cutting speed, and the intended life of the knife of the type that achieves the best possible compromise of the aforementioned sizes can be.

Ähnliches gilt für die verwendeten Schneidenwinkel und "Spitzenwinkel" (bei Schnittdarstellung der Messerschneide). Auch hier sollte das Messer so ausgebildet sein, daß eine ausreichende mechanische Stabilität und damit Standzeit bei vertretbarer Schneidkraft vorhanden ist. Beispielsweise kann dafür die Schneide so ausgebildet sein, daß sie zunächst schlank auf die Schnittkante zuläuft und dann jedoch in einem im Vergleich dazu stumpferen, Spitzenwinkel endet. Dies führt zu einem guten Kompromiss zwischen Schneidqualität und Standzeit, weil die Spitze in gewisser Weise entschärft ist.something similar applies to the cutting edge angles used and the "point angle" (when cutting the knife edge). Again, the knife should be designed so that a sufficient mechanical stability and thus durability is available at acceptable cutting force. For example, for that the cutting edge should be designed so that it is initially slim on the cutting edge tapers and then in a blunter compared to apex angle ends. this leads to to a good compromise between cutting quality and tool life, because the tip in a certain way defused is.

Des weiteren können die Schneiden der verwendeten Schneidmesser auch Verzahnungen – s. auch 20 – oder andere, beispielsweise wellenförmige Ausbuchtungen aufweisen. Hierdurch wird prinzipiell, wie im Stand der Technik grundsätzlich bekannt – eine Verringerung des gleichzeitig eindringenden Messerquerschnitts beziehungsweise Volumens erreicht. Dadurch kann – insbesondere beim Schwächen der Dekorschicht – mit vermindertem Druck gearbeitet werden. Allerdings sollten die Verzahnungen parallel zur Schneidrichtung angeordnet sein, um keine Hinterschnitte zu bilden, die eine sehr starke Verschmutzung des Messers nach dem Schneidvorgang nach sich ziehen können. Grundsätzlich ist auch hier ein entsprechender Kompromiss zwischen Schneidkraft, Standzeit und dem Querschnitt des durch die Verzahnung stehen bleibenden Restquerschnitts anzustreben.Furthermore, the cutting edges of the cutting blades used can also teeth - s. also 20 - Or others, for example, wave-shaped bulges. As a result, in principle, as generally known in the prior art, a reduction in the simultaneously penetrating diameter or volume of the knife is achieved. This can be used - especially when weakening the decorative layer - with reduced pressure. However, the serrations should be parallel to the cutting direction so as not to create any undercuts that can cause very heavy soiling of the knife after the cutting process. Basically, a corresponding compromise between cutting force, service life and the cross section of the residual cross section remaining through the toothing is also desirable here.

Das erfindungsgemäße Schneidverfahren kann auch auf Monoschichten oder andere Schichtzusammensetzungen oder Schichtenverbunde angewendet werden. Es ist also nicht auf den Anwendungsbereich der Airbagabdeckungen beschränkt.The cutting method according to the invention can also be applied to monolayers or other layer compositions or layer composites. So it's not up to the user limited range of the airbag covers.

Insbesondere ist die Wegerfassung sinnvoll mit einer Steuerung des Schneiddrucks kombinierbar, um auch bei sehr inhomogenen Schichtabfolgen z.B. – weich/hart/sehr weich/hart – ein kontrolliertes, aber dennoch effizientes und präzises Konturschneiden zu ermöglichen.Especially is the distance detection makes sense with a control of the cutting pressure combinable, so as to be able to be used even in very inhomogeneous layer sequences, e.g. - soft / hard / very soft / hard - one to allow controlled, yet efficient and precise contour cutting.

Schließlich können die Merkmale der Unteransprüche im wesentlichen frei miteinander und nicht durch die in den An sprüchen vorliegende Reihenfolge miteinander kombiniert werden, sofern die Merkmale unabhängig voneinander sind.Finally, the Features of the dependent claims essentially free of each other and not present in the entitlements to Sequence can be combined with each other provided the characteristics are independent are.

Claims

Method for metered weakening of material bodies capable of being cut ( 36 ) along a predetermined contour line ( 37 ), comprising the steps of bringing the material body ( 36 ) in contact with a predetermined contact surface ( 10 ) Holding at least one cutting blade ( 22 ), the cutting edge of which has the shape of at least a substantial part of the predetermined contour, at a predetermined, elevated temperature, approaching the knife edge to match the contour line ( 37 ) of the material body to be weakened ( 36 ), Applying pressure less than or equal to a predetermined maximum value across the cutting edge to the material body ( 36 ) to perform a cut in the manner of a punching until a predetermined residual material thickness is reached, applying the at least one cutting blade ( 22 a) detecting the remaining, uncut material thickness at one or more points of the contour line, b) generating a corresponding path signal, c) evaluating the signal, d) stopping the pressure application, if from the Signal indicates that a predetermined limit value of the uncut material thickness is reached, e) detecting the cutting speed, f) reducing the pressure when a predetermined maximum value of the cutting speed is exceeded.

The method of claim 1, further comprising the steps, upon reaching the predetermined residual material thickness, the cutting blade ( 22 ) for a predetermined period of time at the bottom of the trench.

Method according to one of the preceding claims, used for processing material bodies ( 36 ) with several layers ( 38 . 40 . 42 ) made of different materials, in particular with one or more layers of thermoplastic and / or thermosetting material of different hardness, comprising the step of adjusting the pressure value specification during the cutting process to the hardness of the material layer, in particular by controlling the cutting speed.

Method according to one of the preceding claims, further comprising the step, after reaching the minimum residual strength of the cutting blade ( 22 ) with a predeterminable, constant or location-dependent variable withdrawal speed from the material to pull.

Method according to one of the preceding claims, used for producing a predetermined breaking contour line ( 37 ) in the cover of an airbag in a vehicle.

Method according to the preceding claim, wherein in a single cutting operation a carrier layer ( 38 ) and an intermediate foam layer ( 40 ) at least in substantial portions of the contour line ( 37 ) and a decorative layer forming the visible side of the airbag cover ( 42 ) are only weakened in essential sections of the contour line.

Process according to the preceding claim, comprising the step, setting one of the duration and size Predefinable pressure value for breaking or weakening a Layer.

Method according to one of the preceding claims; in which the material body ( 36 ) is formed in one and the same plant from a blank in particular by punching cutting and dosed along the predetermined contour line is weakened.

Cutting device for the metered weakening of material bodies capable of being cut along a predetermined contour line, comprising a fitting piece formed to fit the material body ( 10 ), a down to the material body trained down device ( 12 ) for the material body, a knife holder ( 20 ) for receiving a contour cutting knife whose bearing is set up for a controlled movement relative to the material body via a correspondingly controllable pressure exerted on the knife holder ( 20 ), characterized in that the cutting unit further contains: a) stop pieces ( 29 ) and spacers ( 32 ) for limiting the controlled movement, b) with the knife holder ( 20 ) associated displacement sensors for detecting the remaining, uncut material thickness at one or more points of the Ronturlinie and generating a corresponding path signal, c) a time source, d) a programmed logic for calculating the cutting speed from the path signal and the time source, e) the programmed logic for evaluating the cutting speed is set, f) an adjusting device for stopping the pressure on the cutting blade, if the evaluation shows that a predetermined Limit value of the uncut material thickness or a predetermined maximum value of the cutting speed is exceeded.

Cutting tool containing at least one with a knife holder ( 20 ) held cutting blade ( 22 ) for installation in a plant according to the preceding claim, wherein a plurality of displacement sensors on the blade holder ( 20 ) is provided.

Cutting tool according to Claim 10, in which at least one cutting knife ( 22 ), in particular two cutting blades are provided, which form a three-dimensionally formed contour.