DE102004033182A1

DE102004033182A1 - Kaschiervorrichtung

Info

Publication number: DE102004033182A1
Application number: DE200410033182
Authority: DE
Inventors: Adalbert Roth; Patrick Zapf
Original assignee: Seeber AG and Co KG
Current assignee: Seeber AG and Co KG
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2006-02-02

Abstract

Eine Kaschiervorrichtung zum Aufbringen einer außenseitigen Kaschierung auf einen rohrförmigen Hülsenkörper umfasst ein Gehäuse, das einen flexiblen Membranschlauch lagert, in den der Hülsenkörper mit aufgezogener, vorpositionierter Kaschierung eingebracht werden kann. Auf der Außenseite des Membranschlauchs ist eine Fluidkammer ausgebildet, die mit einem Druckfluid füllbar ist. Der Fluiddruck innerhalb der Fluidkammer kann mittels einer Steuervorrichtung verändert werden, wobei der Membranschlauch bei Erhöhung des Fluiddrucks innerhalb der Fluidkammer radial nach innen aufgebläht und von außen auf die Kaschierung und den Hülsenkörper aufgespannt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kaschiervorrichtung zum Aufbringen einer außenseitigen Kaschierung auf einen rohrförmigen Hülsenkörper.
In vielen Bereichen der industriellen Fertigung ist es notwendig, auf einen rohrförmigen Hülsenkörper eine außenseitige Kaschierung fest aufzubringen. Beispielhaft soll im Folgenden von einer rohrförmigen Verkleidungshülse eines Handbremshebels im Innenraum eines Kraftfahrzeugs ausgegangen werden, die mit einem Überzug bzw. einer Kaschierung aus Leder oder Kunststoff versehen wird. Die Erfindung ist jedoch auf diese Anwendung nicht beschränkt und betrifft auch das Aufbringen einer Kaschierung auf andere rohrförmige Hülsenkörper zu einem anderen Zweck.

Üblicherweise wird der Überzug bzw. die Kaschierung bisher weitestgehend manuell aufgebracht. Auf die Außenseite eines vorgefertigten Hülsenkörpers wird ein Klebstoff aufgetragen und der vorgefertigte Überzug wird auf den Hülsenkörper gestülpt und dann manuell von außen gegen den Hülsenkörper angedrückt. Dabei ist jedoch nicht gewährleistet, dass der Überzug in allen Bereichen gleichmäßig an den Hülsenkörper angedrückt wird. Durch das manuelle Andrücken des Überzugs werden darüber hinaus Schubkräfte auf den Überzug ausgeübt, die zu einer lokalen Verschiebung des Überzugs relativ zu dem darunterliegenden Hülsenkörper führen können. Dies kann zu Problemen führen, wenn der Überzug mit einem Dekor versehen ist oder eine deutlich sichtbare Naht aufweist, die an der fertigen Verkleidungshülse einem vorbestimmten Verlauf folgen soll. Aufgrund der lokalen Verschiebung ist auch das Dekor verschoben oder die Naht weicht vom gewünschten Verlauf ab.

Die Aufbringung des Überzugs auf den Hülsenkörper ist erleichtert, wenn ein wärmeaktivierbarer Klebstoff verwendet wird, der erst nach Überstülpen des Überzugs über den Hülsenkörper durch Aufbringung von Heißluft aktiviert wird. Zur Aufbringung der Heißluft findet üblicherweise ein manuell handhabbares Heißluftgebläse Verwendung, womit der Nachteil verbunden ist, dass es von der Arbeitsgenauigkeit der herstellenden Person abhängig ist, ob der Klebstoff auch auf der gesamten Oberfläche des Hülsenkörpers aktiviert wird.

Es hat sich gezeigt, dass das manuelle Aufbringen des Überzugs auf den Hülsenkörper sehr arbeits- und zeitaufwendig und damit kostenintensiv ist und dass eine gleichbleibend hohe Verarbeitungsqualität nicht gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kaschiervorrichtung zum Aufbringen einer außenseitigen Kaschierung auf einen rohrförmigen Hülsenkörper zu schaffen, mit der die Kaschierung in einfacher und reproduzierbarer Weise in guter Qualität auf den Hülsenkörper aufbringbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Kaschiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Kaschiervorrichtung weist ein Gehäuse auf, das einen flexiblen Membranschlauch lagert, in den der Hülsenkörper mit aufgezogener, vorpositionierter Kaschierung eingebracht werden kann. Auf der Außenseite des Membranschlauchs ist eine Fluidkammer ausgebildet, die mit einem Druckfluid befüllt werden kann, bei dem es sich beispielsweise um ein Gas, insbesondere Luft, oder auch um eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, handeln kann. Der innerhalb der Fluidkammer herrschende Fluiddruck kann mittels einer Steuervorrichtung verändert werden. Nachdem der Hülsenkörper mit aufgezogener, vorpositionierter Kaschierung in den Membranschlauch eingebracht wurde, wird der Fluiddruck innerhalb der Fluidkammer erhöht. Dadurch verformt sich der Membranschlauch radial nach innen, d.h. sein Innendurchmesser verringert sich, wodurch sich der Membranschlauch von außen auf die Kaschierung und den Hülsenkörper aus allen Richtungen aufspannt. Auf diese Weise wird die Kaschierung vollflächig mit einer äußeren Spannkraft beaufschlagt, die die äußere Kaschierung gegen den inneren rohrförmigen Hülsenkörper drückt. Dadurch ist gewährleistet, dass der Membranschlauch die Kaschierung mit hoher, reproduzierbarer Kraft andrückt, wodurch eine gute, vollflächige Klebeverbindung zwischen dem Hülsenkörper und dem Überzug sichergestellt ist.

Wenn ein wärmeaktivierbarer Klebstoff verwendet wird, muss dieser vor Aufbringung der äußeren Druck- oder Anpresskraft erwärmt und aktiviert werden. Dies kann beispielsweise geschehen, bevor der Hülsenkörper mit der Kaschierung bzw. dem Überzug in den Membranschlauch eingebracht wird, in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Aktivierung des wärmeaktivierbaren Klebstoff innerhalb der Kaschiervorrichtung und insbesondere inner halb des Membranschlauchs erfolgt. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass das Druckfluid mittels einer Temperiervorrichtung auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt wird. Wenn der Membranschlauch mittels des Druckfluids von außen auf die Kaschierung aufgespannt wird, erfolgt ein Wärmeübergang von dem erwärmten Druckfluid durch die Wandung des Membranschlauchs und durch die Kaschierung hindurch zu dem wärmeaktivierbaren Klebstoff, wodurch dieser bis zu seiner Aktivierungstemperatur erwärmt wird. Da sich der Membranschlauch vollflächig von außen an die Kaschierung bzw. den Überzug anlegt, ist auf diese Weise gewährleistet, dass der Klebstoff vollständig aktiviert wird, wodurch eine gute Verbindung zwischen der Kaschierung bzw. dem Überzug und dem Hülsenkörper gewährleistet ist.

Der rohrförmige Membranschlauch besteht vorzugsweise aus einem gummielastisch verformbaren Material, insbesondere einer leicht verformbaren Kunststofffolie, wodurch gewährleistet ist, dass sich der Membranschlauch auch außenseitigen Unebenheiten des Überzugs bzw. des Hülsenkörpers anpassen kann.

Nachdem der Überzug bzw. die Kaschierung gegebenenfalls unter Aktivierung des Klebstoffs an den Hülsenkörper angedrückt und mit diesem verbunden wurde, wird der Fluiddruck innerhalb der Fluidkammer abgesenkt, so dass der Membranschlauch aufgrund seiner Eigenelastizität in seine Ausgangslage zurückkehrt und von dem Überzug bzw. dem Hülsenkörper freikommt. Der mit dem Überzug versehene Hülsenkörper kann dann aus dem Membranschlauch entnommen werden.

Gegebenenfalls kann der Fluiddruck innerhalb der Fluidkammer auf einen Wert unterhalb des atmosphärischen Druckes eingestellt werden, wodurch der Membranschlauch mittels des außenseitig herrschenden atmosphärischen Drucks gegen das umgebende Gehäuse gedrückt wird.

Das Einbringen und Entnehmen des mit dem Überzug versehenen Hülsenkörpers in bzw. aus dem Membranschlauch kann manuell erfolgen. Um den Hülsenkörper jedoch relativ zu dem Membranschlauch in vorbestimmter Weise zu positionieren, ist in Weiterbildung der Erfindung ein Aufnahmedorn vorgesehen, auf den der Hülsenkörper unter enger Passung aufsetzbar ist. Der Aufnahmedorn kann eine Wechselstellung einnehmen, in der er im Wesentlichen außerhalb des Membranschlauchs angeordnet ist. In dieser Stellung wird der Hülsenkörper mit aufgezogener, vorpositionierter Kaschierung auf den Aufnahmedorn aufgesetzt und in vorbestimmter Weise auf diesem positioniert. Anschließend wird der Aufnahmedorn in eine Kaschierstellung verfahren, in der er zusammen mit dem aufgesetzten Hülsenkörper innerhalb des Membranschlauchs angeordnet ist. In dieser Stellung wird der Membranschlauch von außen auf die Kaschierung und den Hülsenkörper aufgespannt.

Nachdem der Membranschlauch wieder in seine Ausgangsstellung zurückgekehrt ist, wird der Aufnahmedorn mit dem Hülsenkörper aus dem Membranschlauch heraus in seine Wechselstellung verfahren, in der der Hülsenkörper mit aufgebrachtem Überzug von dem Aufnahmedorn abgenommen werden kann. Anschließend wird ein neuer Hülsenkörper mit aufgezogener, vorpositionierter Kaschierung auf den Aufnahmedorn aufgesetzt.

In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Membranschlauch sich in einer zylindrischen Ausnehmung des Gehäuses erstreckt und an seinen axialen Enden dicht mit dem Gehäuse verbunden ist, was beispielsweise über umlaufende Spannringe erfolgen kann.

Der sich von außen auf die Kaschierung und den Hülsenkörper aufspannende Membranschlauch sorgt nicht nur dafür, dass die Kaschierung von außen auf den Hülsenkörper gedrückt wird, sondern die an den axialen Enden überstehende Kaschierung wird auch um ein geringes Maß um die Stirnseiten des Hülsenkörpers nach innen umgelegt. Dies reicht in der Regel jedoch nicht aus, um den Überstand der Kaschierung vollständig auf die Innenseite des Hülsenkörpers umzulegen. Es kann deshalb eine manuelle Nachbearbeitung notwendig sein, bei der eine Bedienperson den Überstand der Kaschierung mittels eines Stopfwerkzeuges in das Innere des Hülsenkörpers hineinstopft. In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist jedoch ein verfahrbarer Stempel vorgesehen, der an zumindest einem axialen Ende unter enger Passung in den Hülsenkörper einführbar ist, was insbesondere erfolgt, solange der Hülsenkörper noch auf dem Aufnahmedorn sitzt und somit eine vorbestimmte Position innerhalb der Kaschiervorrichtung einnimmt. Der Stempel stopft den Überstand der Kaschierung in reproduzierbarer Weise mit vorbestimmter Kraft in das Innere des Hülsenkörpers hinein, so dass eine gleichbleibend gute Produktionsqualität gewährleistet ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kaschiervorrichtung vor dem Einfahren des Hülsenkörpers in die Kaschiervorrichtung,
2 die Kaschiervorrichtung gemäß 1 mit eingefahrenem Hülsenkörper,
3 die Kaschiervorrichtung gemäß 2 mit aufgeblähtem Membranschlauch und
4 die Kaschiervorrichtung gemäß 3 während der Nachbearbeitung mittels eines Stempels.
Eine in den Figuren dargestellte Kaschiervorrichtung 10 weist ein rohrförmiges Gehäuse 11 auf, in dem sich ein elastisch verformbarer Membranschlauch 12 erstreckt, der aus einer flexiblen Kunststofffolie besteht. Der Membranschlauch 12 ist an den axialen Enden des Gehäuses 11 auf dessen Außenseite umgelegt und durch außenseitig aufgebrachte Spann- oder Halteringe 14 dicht mit dem Gehäuse 11 verspannt. Zwischen einer Innenwandung 11a des Gehäuses und dem Membranschlauch 12 ist somit eine Fluidkammer 13 gebildet, die über in der Wandung des Gehäuses 11 angeordnete Stutzen 22 mit einem Fluid, insbesondere Luft oder Wasser gefüllt und entleert werden kann. In den zu den Anschlussstutzen 22 führenden Leitungen sind nur schematisch dargestellte Temperiervorrichtungen 20 vorgesehen, mittels der das Fluid auf eine vorbestimmte Temperatur gebracht und insbesondere erwärmt werden kann.
Auf einer verstellbaren Haltestange 15, die sich durch das Gehäuse 11 und den Membranschlauch 12 erstreckt, ist ein Aufnahmedorn 16 gehalten, auf den ein rohrförmiger Hülsenkörper 17 unter enger Passung aufgesetzt werden kann. Der rohrförmige Hülsenkörper 17 ist auf seiner Außenseite mit einer Schicht eines wärmeaktivierbaren Klebstoffs 21 versehen, die außenseitig vollständig von einer aufgezogenen, vorpositionierten Kaschierung 18 überdeckt ist, bei der es sich beispielsweise um einen Lederüberzug handeln kann, wobei die Kaschierung 18 an den axialen Enden mit Überstand über den Hülsenkörper 17 übersteht.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Kaschiervorrichtung 10 im Einzelnen erläutert. In der in 1 dargestellten Ausgangsstellung ist das Fluid in der Fluidkammer 13 entweder drucklos oder wird aus der Fluidkammer 13 abgesaugt, wie es durch den Pfeil A angedeutet ist, so dass der Membranschlauch 12 nahe der Innenwandung 11a des Gehäuses liegt. Der Hülsenkörper 17 ist auf den Aufnahmedorn 16 aufgesetzt und nimmt eine vorbestimmte Relativposition zu dem Aufnahmedorn 16 ein. Auf seiner Außenseite ist der Hülsenkörper 17 mit der vorpositionierten Kaschierung 18 unter Zwischenschaltung der Klebstoffschicht 21 versehen.
Nachdem der Hülsenkörper 17 mit der Kaschierung 18 auf den Aufnahmedorn 16 aufgesetzt wurde, wird der Aufnahmedorn 16 zusammen mit der Haltestange 15 in das Gehäuse 11 und somit in den Membranschlauch 12 eingefahren, wie es durch den Pfeil R angedeutet ist. In der in 2 dargestellten Kaschierstellung befindet sich der Aufnahmedorn mit dem Hülsenkörper 17 und der Kaschierung 18 innerhalb des Membranschlauchs 12.
Zur Aufbringung der außenseitigen Kaschierung wird dann der Fluiddruck innerhalb der Fluidkammer 13 erhöht, indem das mittels der Temperiervorrichtungen 20 vorgewärmte Fluid durch die Stutzen 22 in die Fluidkammer 13 eingebracht wird, wie es in 3 durch die Pfeile Z angedeutet ist. Infolge der Druckerhöhung innerhalb der Fluidkammer 13 verformt sich der Membranschlauch 12 elastisch radial nach innen und legt sich vollflächig außenseitig auf die Kaschierung 18 bzw. den Hülsenkörper 17 auf. Dabei erfolgt ein Wärmeübergang von dem vorgewärmten Fluid durch die Wandung des Membranschlauchs 12 und die Kaschierung 18 hindurch zu dem Klebstoff 21, der dadurch aktiviert wird. Der Druck innerhalb der Fluidkammer 13 wird solange aufrechterhalten, bis der Klebstoff 21 vollständig aktiviert ist. Infolge des Drucks wird die Kaschierung 18 vollflächig gegen den Hülsenkörper 17 gespannt und mit diesem verklebt.
Wie 3 zeigt, führt die elastische Verformung des Membranschlauchs 12 an den Enden des Hülsenkörpers 17 dazu, dass der Überstand der Kaschierung 18 um das axiale Ende des Hülsenkörpers 17 herum umgelegt wird.
Nachdem der Klebstoff 21 aktiviert und die Kaschierung allseitig gegen den inneren Hülsenkörper 17 gedrückt und dadurch verklebt ist, wird der Membranschlauch 12 wieder zurückgezogen, indem der Druck innerhalb der Fluidkammer 13 reduziert wird, so dass der Membranschlauch 12 infolge seiner Eigenelastizität wieder in seine Ausgangslage nahe der Innenwandung 11a des Gehäuses 11 zurückkehrt.
Anschließend wird ein Stempel 19 in das Gehäuse 11 bzw. den Membranschlauch 12 eingefahren (siehe 4), der an seinem Ende einen Abschnitt 19a verringerten Durchmessers aufweist, so dass mit Abstand von seinem Ende eine Schulter 19b gebildet ist. Der Abschnitt 19a verringerten Durchmessers ist an die Innenabmessungen des Hülsenkörpers 17 angepasst, so dass der Abschnitt 19a an dem gemäß 4 oberen Ende des Hülsenkörpers 17 in diesen soweit einfahren kann, bis sich die Schulter 19b an das axiale Ende des Hülsenkörpers 17 anlegt. Der Abschnitt 19a stopft dabei den Überstand der Kaschierung 18 in das Innere des Hülsenkörpers 17 hinein, wie es in 4 der rechten Seite der Darstellung gezeigt ist. Anschließend wird der Stempel 19 zurückgefahren und der Aufnahmedorn 16 wird zusammen mit den Hülsenkörper 17 und der aufgebrachten Kaschierung aus dem Gehäuse 11 und dem Membranschlauch 12 in die in 1 dargestellte Wechselstellung gebracht, in der der Hülsenkörper 17 mit aufgebrachter Kaschierung 18 vom Aufnahmedorn 16 abgenommen wird. Daraufhin wird ein neuer Hülsenkörper mit aufgezogener, vorpositionierter, jedoch noch nicht befestigter Kaschierung auf den Aufnahmedorn aufgesetzt und der oben erläuterte Kaschiervorgang läuft wiederum ab.
Der Membranschlauch 12 kann auf seiner inneren, dem Hülsenkörper 17 sowie der Kaschierung 18 zugewandten Oberfläche mit einer Strukturierung versehen sein, die dazu führt, dass auf der Außenseite der Kaschierung 18 ein Dekor oder eine Oberflächenstruktur abgebildet wird, wenn der Membranschlauch 12 sich außenseitig auf die Kaschierung 18 aufspannt.

Claims

Kaschiervorrichtung zum Aufbringen einer außenseitigen Kaschierung (18) auf einen rohrförmigen Hülsenkörper (17), mit einem Gehäuse (11), das einen flexiblen Membranschlauch (12) lagert, in den der Hülsenkörper (17) mit aufgezogener, vorpositionierter Kaschierung (18) einbringbar ist, einer auf der Außenseite des Membranschlauchs (12) ausgebildeten Fluidkammer (13), die mit einem Druckfluid füllbar ist, und einer Steuervorrichtung zur Veränderung des Fluiddrucks innerhalb der Fluidkammer (13), wobei der Membranschlauch (12) bei Erhöhung des Fluiddrucks innerhalb der Fluidkammer (13) radial nach innen aufblähbar und von außen auf die Kaschierung (18) und den Hülsenkörper (17) aufspannbar ist.
Kaschiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperiervorrichtung (20) vorgesehen ist, mittels der das Druckfluid auf eine vorbestimmte Temperatur temperierbar ist.
Kaschiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckfluid ein Gas, insbesondere Luft, oder eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, ist.
Kaschiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufnahmedorn (16) vorgesehen ist, auf den der Hülsenkörper (17) unter enger Passung aufsetzbar ist.
Kaschiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmedorn (16) zwischen einer Wechselstellung, in der er im Wesentlichen außerhalb des Membranschlauchs (12) angeordnet ist, und einer in den Membranschlauch (12) eingefahrenen Kaschierstellung verstellbar ist.
Kaschiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranschlauch (12) sich in einer zylindrischen Ausnehmung (11a) des Gehäuses (11) erstreckt und an seinen axialen Enden dicht mit dem Gehäuse (11) verbunden ist.
Kaschiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein verfahrbarer Stempel (19) vorgesehen ist, der an zumindest einem axialen Ende unter enger Passung in den Hülsenkörper (17) einfahrbar ist.