DE102009025539A1

DE102009025539A1 - Umbugvorrichtung und -verfahren

Info

Publication number: DE102009025539A1
Application number: DE102009025539A
Authority: DE
Inventors: Oliver Anhorn; Nicu Butiseaca
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2011-05-12

Abstract

Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, statt des im Stand der Technik bekannten einen Umbugschiebers, zwei separate Umbugschieber zu verwenden, die jeweils eine überlagerte translatorische und rotatorische Bewegung ausführen, wobei die rotatorische Bewegung der beiden Umbugschieber gegenläufig ist, so dass sich die Umbugkante, die durch die beiden Umbugschieber gebildet wird, im Laufe der translatorischen Bewegung in ihrer Länge kontinuierlich verringert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Umbugvorrichtung und ein Umbugverfahren zum Umbugen eines Endes eines flexiblen Dekormaterials in einem vorzugsweise gekrümmten oder eckigen Randbereich eines Trägers und Befestigen des Dekormaterials an der Rückseite des Trägers. Insbesondere kommen solche Umbugvorrichtungen und -verfahren in der Automobilindustrie aber auch in der Möbelindustrie oder anderen industriellen Fertigungsprozessen zum Einsatz, in denen ein Trägermaterial mit einem Dekormaterial zu kaschieren bzw. zu belegen ist.
Im Stand der Technik sind Umbugvorrichtungen bekannt, die einen Umbugschieber verwenden, der genutzt wird, um ein Ende bzw. eine Kante eines flexiblen Dekormaterials um einen formstabilen Träger bzw. ein Formteil umzuschlagen und den umgeschlagenen Abschnitt an der Rückseite des Trägers zu befestigen, z. B. zu verkleben, wozu der umgeschlagene Teil des Dekormaterials und der Träger gegeneinander gedrückt werden.
Aus der DE 198 40 957 A1 ist beispielsweise eine Umbugvorrichtung mit einem Umbugschieber bekannt, der in zwei Achsen linear verschieblich ist, wobei die Umbugkante eben und gerade bzw. der Kontur des mit dem Dekormaterial zu belegenden Trägers angepasst ist. Eine alternative Umbugvorrichtung ist aus der DE 197 06 712 A1 bekannt, bei der das Ende des Dekormaterials durch eine Drehbewegung umgebugt bzw. umgeschlagen wird und auch der Druck des umgeschlagenen Teils gegen den Träger durch diese Drehbewegung erfolgt. Der Vorschub zur Induzierung der Drehbewegung erfolgt dabei linear.
Das Problem dieser bekannten Lösungen besteht darin, dass das Ende des Dekormaterials nicht nacharbeitsfrei umgebugt werden kann, wenn das Umbugen in einem Bereich des Trägers mit kleinem Radius, d. h. eine starke Konturänderung, oder einer Ecke erfolgen soll. Dies führt dazu, dass nach dem maschinellen Umbug mittels der Umbugvorrichtung eine Nacharbeitung von Hand erforderlich ist. Zudem benötigen die bekannten Lösungen einen großen Bauraum, welcher in vielen Radienbereichen bzw. Eckbereichen nicht vorhanden ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung beruht folglich darin, eine Umbugvorrichtung bzw. ein Umbugverfahren zu schaffen, mit denen auch im Bereich von Ecken und engen Radien des Trägers automatisch umgebugt und befestigt werden kann und eine manuelle Nacharbeit im Umbugbereich vermindert und vorteilhafterweise vollständig vermieden wird. Des Weiteren soll dies nach Möglichkeit bei geringem Gewicht der Vorrichtung und kompakter Bauweise ermöglicht werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Umbugen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, statt des im Stand der Technik bekannten einen Umbugschiebers, zwei separate Umbugschieber zu verwenden, die jeweils eine überlagerte translatorische und rotatorische Bewegung ausführen, wobei die rotatorische Bewegung der beiden Umbugschieber gegenläufig ist, so dass sich die Umbugkante, die durch die beiden Umbugschieber gebildet wird, im Laufe der translatorischen Bewegung in ihrer Länge kontinuierlich verringert.
Dementsprechend schlägt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Umbugen eines Endes eines flexiblen Dekormaterials in einem vorzugsweise gekrümmten oder eckigen Randbereich eines Trägers oder Formteils und Befestigen des Dekormaterials an der Rückseite des Trägers vor. Die Rückseite des Trägers wird vielfach auch als B-Seite bezeichnet. Bei dem Träger kann es sich um ein beliebiges Trägermaterial handeln, das mit dem Dekormaterial beleg- bzw. kaschierbar ist. Rein beispielhaft sind Spritzgussteile, Stanzteile, Formpressteile oder Naturprodukte, wie beispielsweise Holz zu nennen. Insbesondere handelt es sich damit bei dem Träger um ein formstabiles Teil. Bei den Dekormaterialien kann es sich beispielsweise um Leder, Kunstleder oder andere lederähnliche Materialien, Kunststofffolien, Filz oder Textilstoffe, etc. handeln. Insbesondere handelt es sich bei diesen Dekormaterialien um flexible Dekormaterialien, die sich um den Träger umschlagen lassen. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung wenigstens einen ersten und einen zweiten, d. h. wenigstens zwei Umbugschieber. Die Umbugschieber können jeweils beheizt oder gekühlt sein. Die Umbugschieber weisen jeweils eine Stirnseite auf, die im Betrieb dem Träger und dem umzubugenden Ende des flexiblen Dekormaterials zugewandt ist. Die Stirnseiten weisen jeweils eine Unterkante mit einem äußeren Ende auf. Dabei ist das äußere Ende der Unterkante des ersten Umbugschieber das Ende, das dem äußeren Ende der Unterkante der Stirnseite des zweiten Umbugschiebers abgewandt ist. Gleiches gilt umgekehrt für das andere äußere Ende. Die beiden Unterkanten der Stirnseiten ergänzen sich zu einer kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Umbugkante. Dabei ist die Umbugkante die aktive Kante des Umbugschiebers, die im Bereich des Übergangs einer Seitenfläche zur Rückseite des Trägers mit dem Ende bzw. der Kante des flexiblen Dekormaterials in Eingriff kommt, um das Ende an dem Übergang umzubugen. Zu diesem Zweck sind der erste und der zweite Umbugschieber jeweils zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition bewegbar. Die Ausgangsposition ist dabei als die Position definiert, in der die Umbugkante am Übergang zwischen der Seitenfläche und der Rückseite des Trägers an der Außenseite des Dekormaterials, d. h. der Seite, die der an der Rückseite des Trägers zu befestigenden Seite abgewandt ist, anliegt. Die Endposition hingegen ist als die Position definiert, in der der umgeschlagene bzw. umgebugte Teil des Dekormaterials mit seiner der Außenseite abgewandten Seite vollständig an der Rückseite des Trägers anliegt. Dies schließt jedoch nicht aus, dass die Umbugschieber sowohl über die Endposition hinaus wie auch gegenüber der Ausgangsposition weiter zurück fahrbar sind. Diese Bewegung erfolgt erfindungsgemäß überlagert, translatorisch und um eine Drehachse rotatorisch, d. h. die Umbugschieber bewegen sich jeweils sowohl translatorisch als auch gleichzeitig rotatorisch um eine Drehachse. Dabei erfolgt die Bewegung so, dass die äußeren Enden der Stirnseiten jeweils auf einer Geraden aufeinander zu laufen. Die Umbugkante ergibt sich damit in ihrer Länge von dem äußeren Ende der Unterkante der Stirnseite des ersten Umbugschiebers zum äußeren Ende der Unterkante der Stirnseite des zweiten Umbugschiebers. Bewegen sich die äußeren Enden der Stirnseiten jeweils auf einer Geraden aufeinander zu, so verringert sich die Länge der Umbugkante aus der Ausgangsposition in die Endeposition kontinuierlich. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird es möglich, auch in Randbereichen des Trägers mit kleinen Radien oder gar Ecken ein automatisiertes Umbugen durchzuführen, ohne dass erhebliche manuelle Nacharbeit nötig wäre. Besonders vorteilhaft kann eine solche gänzlich vermieden werden. Darüber hinaus wird dies mit einer Vorrichtung erzielt, die nur einen geringen Bauraum erfordert und ein geringes Gewicht hat.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform, die unter anderem zur Bauraumreduzierung beiträgt und zu einer gleichmäßigen Umbugbewegung führt, schließen die Geraden einen Winkel ein und der erste und der zweite Umbugschieber sind um dieselbe Drehachse rotierbar, d. h. die rotatorische Bewegung erfolgt um die gleiche Achse, die gemäß dieser Ausführungsform vorzugsweise auf der Winkelhalbierenden des Winkels liegt. Wird beispielsweise in einem gekrümmten mit einem Radius versehenen Randbereich des Trägers umgebugt, so liegt vorzugsweise der Mittelpunkt des Radius im Schnittpunkt der beiden Geraden, so dass sich die äußeren Enden der zwei Stirnseiten entlang der Schenkel des Kreissektors des Radius in Richtung des Mittelpunkts radial bewegen. Wird in einem eckigen Randbereich umgebugt, so liegen der Schnittpunkt der Geraden, die Spitze der Ecke und die Drehachse vorzugsweise auf einer geraden Linie.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt der Vorschub (translatorische Bewegung der Umbugschieber) zum Umbugen derart, dass die Drehachse entlang der Winkelhalbierenden translatorisch bewegbar ist. Durch die überlagerte translatorische und rotatorische Bewegung, insbesondere durch das Vorsehen der zusätzlichen rotatorischen Bewegung, bewegen sich die äußeren Enden der Unterkanten relativ zu Drehachse gesehenen nach vorne, so dass der notwendige Vorschub, der durch die translatorische Bewegung der Umbugschieber gewährleistet wird, zwischen der Ausgangsposition und der Endposition geringer sein kann als die Breite des an der Rückseite des Trägers zu befestigenden Dekormaterials, d. h. des umgeschlagenen Teils des Endes des Dekormaterials, das an der Rückseite zu befestigen ist.
Vorteilhafterweise weist der erste Umbugschieber ausgehend von der Unterkante in Längsrichtung nur in einem Teilbereich eine geschlossen flächige Unterseite auf, während in dem verbleibenden Bereich ausgehend von der Unterkante in Längsrichtung eine Aussparung vorgesehen ist. Der zweite Umbugschieber hingegen weist ausgehend von der Unterkante der Stirnseite über die gesamte Länge der Unterkante eine geschlossen flächige Unterseite auf. Während der Bewegung der Umbugschieber aus der Ausgangsposition in die Endposition greift ein Teil des zweiten Umbugschiebers in die Aussparung des ersten Umbugschiebers, so dass in der Endposition die Unterseiten der zwei Umbugschieber eine im Wesentlichen kontinuierliche geschlossene Fläche bilden. Diese Fläche dient dazu, durch eine in Richtung der Schwenkachse durchgeführte Bewegung der Umbugschieber und/oder des Trägers den umgeschlagenen Abschnitt des Endes des Dekormaterials und die Rückseite des Trägers zum Verbinden zusammenzudrücken. Insbesondere greifen der erste und der zweite Umbugschieber während der Bewegung aus der Ausgangsposition in die Endposition ineinander. Dabei muss sich die flächige, geschlossene Unterseite selbstverständlich nur insoweit in Richtung der translatorischen Bewegung erstrecken, dass der umgeschlagene Abschnitt des Endes des flexiblen Dekormaterials, d. h. der Abschnitt des flexiblen Dekormaterials, der mit der Rückseite des Trägers zu verkleben ist, von der Unterseite überdeckt wird.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an dem vorderen Ende, d. h. dem aktiven bzw. Arbeitsende des ersten Umbugschiebers eine elastische Lamelle vorgesehen, die dessen Stirnseite bildet und im Bereich des äußeren Endes um eine Achse parallel zur Drehachse verschwenkbar und derart an dem vorderen Ende angeordnet ist, dass sich die Lamelle während der überlagerten Bewegung über die bzw. entlang der Stirnseite des zweiten Umbugschiebers schiebt. Diese Ausgestaltung ermöglicht zum Einen eine einfache Ausgestaltung des ausgesparten Bereichs, der zuvor beschrieben wurde und andererseits, dass sich die Kontur der Umbugkante, die aus den Unterkanten der zwei Umbugschieber gebildet ist, während der Bewegung der Umbugschieber ändern, insbesondere in ihrer Länge verringern kann (siehe weiter unten).
Um ein Verschieben der Lamelle ohne Verkanten zu gewährleisten, weist die Lamelle vorzugsweise auf der dem inneren Ende des Umbugschiebers zugewandten Seite entlang der dem zweiten Umbugschieber zugewandten Kante eine Schräge auf, die ein Auffahren der Lamelle bzw. ein Hintergreifen der Stirnseite des zweiten Umbugschiebers hinter die Lamelle ermöglicht.
Vorzugsweise weist die Umbugkante eine Kontur auf, die angepasst ist an die Kontur des Randbereichs des Trägers. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann sich die Kontur ausgehend von der Ausgangsposition zur Endposition hin durch die Bewegung der Umbugschieber und beispielsweise das Vorsehen der oben erwähnten Lamelle verändern. Insbesondere beim Umbugen in einem vorzugsweise in einem Radius gekrümmten Randbereich eines Trägers ist es jedoch bevorzugt, dass die Umbugkante eine Krümmung entsprechend der Krümmung des Randbereichs aufweist. Dabei wird der Krümmungsradius vorteilhafterweise in der Ausgangsposition vorgegeben durch die Strecke zwischen dem Schnittpunkt der Geraden und einem der äußeren Enden der Stirnseite oder aber der Mitte der Umbugkante in der Ausgangsposition. Beispielsweise kann es sich bei der Kontur aber auch um eine Treppenform handeln, wobei die Unterkante eines oder beider Umbugschieber gestuft ausgeführt sein kann.
Dabei ist es bevorzugt, dass die Umbugvorrichtung bei einem Krümmungsradius ≤ 12 mm einen Kreissektor mit einem Winkel zwischen 75° und 90° abdeckt, während bei einem Krümmungsradius > 12 mm ein Kreissektor mit einem Winkel zwischen 60° und 75° abgedeckt wird.
Vorteilhafterweise und insbesondere bei der Ausgestaltung mit der Lamelle ist es bevorzugt, dass sich der Krümmungsradius zwischen der Ausgangsposition und der Endposition ändert, insbesondere abnimmt. Besonders bevorzugt ist es dabei, dass der Krümmungsradius dem abgedeckten Kreissegment des Kreissektors in der Ausgangsposition wie auch in der Endposition entspricht und zwischen Ausgangs- und Endposition kontinuierlich entsprechend der Abnahme des Kreissegments des Kreissektors aus der Ausgangsposition in die Endposition abnimmt.
Vorteilhafterweise können in einem oder beiden Umbugschiebern wenigstens eine, vorzugsweise mehrere und insbesondere im Bereich des äußeren Endes angeordnete Kerben vorgesehen sein, die dem äußeren Ende der Unterkante zugewandt einen parallel zur Drehachse verlaufenden Schenkel und einen sich von dort schräg zur Unterkante und zum inneren Ende der Unterkante erstreckenden Abschnitt aufweisen können. Diese Kerben dienen dazu, dass Material radial und nach innen gegen den Träger zu führen.
Des Weiteren ist es bevorzugt, dass die Stirnseiten ausgehend von ihren Unterkanten in Richtung der hinteren Enden der Umbugschieber geneigt sind, d. h. es ergibt sich ein zu einer senkrechten Ebene nach hinten versetzter Anstellwinkel. Dies hat den Vorteil, dass eine faltenlose Verklebung des Dekormaterials erreicht werden kann.
Zur Bauraumreduzierung und Vereinfachung der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese ferner einen Grundträger und einen in dem Grundträger translatorisch geführten Träger auf, wobei der erste und der zweite Umbugschieber drehbar an dem Träger angebracht und an ihrem in Bezug auf die Drehachse hinteren Ende in dem Grundträger geführt sind. Dadurch wird es ermöglicht, die Umbugschieber gemeinsam und ohne notwendige Synchronisation nur durch Bewegung des Trägers relativ zum Grundträger (in translatorischer Art und Weise) zwischen der Ausgangsposition und der Endposition zu bewegen.
Bevorzugterweise sind die Führungen der Umbugschieber in dem Grundträger linear oder gekrümmt jedoch schräg zur Bewegungsrichtung des Trägers vorgesehen. Insbesondere wenn die Breite des Endes des Dekormaterials, das an der Rückseite des Trägers zu befestigen ist, unter 5 mm liegt, ist es denkbar, die Führungen linear auszugestalten. Bei größeren Breiten darüber hinaus (≥ 5 mm) ist meist eine bogenförmige oder gekrümmte Ausgestaltung erforderlich. Dabei wird die Führung so gestaltet, dass sich die hinteren Enden der beiden Umbugschieber entlang der Führungen voneinander weg bewegen, während sich die vorderen Enden aufeinander zu bewegen. Dabei werden die Führungen derart gestaltet, dass, wie oben beschrieben, die äußeren Enden der Unterkanten der jeweiligen Stirnseiten der Umbugschieber aufeinander zulaufen.
Neben der erfindungsgemäßen Vorrichtung schlägt die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines mit flexiblem Dekormaterial belegten Formteils bzw. Trägers vor, das zumindest die folgenden Schritte umfasst. Z. B. wird zunächst ein Träger bzw. Formteil mit einem Dekormaterial belegt, so dass das Dekormaterial entlang der Seitenfläche des Formteils über seine Rückseite vorragt. Erfindungsgemäß wird dieses über die Rückseite des Formteils ragende Ende des flexiblen Dekormaterials durch jeweils überlagert translatorisches und um eine Drehachse rotatorisches Bewegen eines ersten und eines zweiten Umbugschiebers umgebugt, wobei die Umbugschieber eine Umbugkante bilden und aus einer Ausgangsposition in eine Endposition verschoben werden. Dabei laufen entgegengesetzte äußere Enden der Umbugkante jeweils bevorzugt auf einer Geraden aufeinander zu. Schließlich wird das Dekormaterial an der Rückseite des Trägers befestigt, wozu vorzugsweise die Umbugschieber senkrecht zur rückseitigen Fläche des Trägermaterials in Richtung des Trägers bewegt werden und die Unterseiten der Umbugschieber den umgebugten Endteil des flexiblen Dekormaterials gegen den Träger drücken, um das Dekormaterial an der Rückseite des Trägers zu befestigen.
Erfolgt das Umbugen in einem gekrümmten Randbereich des Formteils, treffen sich die Geraden im Mittelpunkt des gekrümmten Randbereichs. Im Falle eines eckigen Randbereichs schneiden sich die Geraden auf einer gemeinsamen Geraden mit der Spitze des eckigen Randbereichs des Formteils und bevorzugt der Drehachse, um die die Umbugschieber drehbar sind.
Darüber hinaus ist es, wie oben erwähnt, bevorzugt, dass die Umbugkante eine Krümmung mit einem Krümmungsradius aufweist, wobei der Krümmungsradius in der Ausgangsposition vorgegeben ist, durch den Krümmungsradius des gekrümmten Randbereichs des Formteils. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Kontur der Umbugkante an die Ecke des eckigen Randbereichs des Formteils angepasst ist.
Hierbei ist es bevorzugt, dass die Umbugschieber einen Winkel zwischen 75° und 90° einschließen, wenn der Krümmungsradius klein, insbesondere ≤ 12 mm ist und einen Winkel zwischen 60° und 75°, wenn der Krümmungsradius groß z. B. > 12 mm ist.
Darüber hinaus kann es bevorzugt sein, dass der Krümmungsradius zwischen der Ausgangsposition und der Endposition variiert, insbesondere abnimmt und insbesondere kontinuierlich abnimmt.
Weitere Einzelmerkmale, die alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der obigen Merkmale umgesetzt werden können sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform ersichtlich. Diese erfolgt unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Ausgangsposition zeigt;
2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung in 1 zeigt;
3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in 2 zeigt;
4 eine perspektivische Ansicht des vorderen Endes der Umbugschieber aus 1 zeigt;
5 eine Skizze zeigt, mit der der Verlauf der Führungen der Umbugschieber im Grundträger ermittelt werden kann;
6 eine perspektivische Ansicht des Umbugschiebers aus 1 in einer Ausgangsposition zeigt; und
7 die Vorrichtung aus 6 in der Endposition zeigt.
In den verschiedenartigen Zeichnungen sind gleiche Element durch die gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.
In 1 ist linker Hand der Träger bzw. das Formteil 100, der bzw. das mit dem Dekormaterial 110 zu belegen ist, dargestellt. Dabei ist das Dekormaterial 110 bereits auf die Vorderseite (in 1 unten) des Trägers 100 aufgebracht und liegt an den Seitenflächen 101 des Trägers 100 an. Dadurch steht ein Ende 111 des Dekormaterials 110 über die Rückseite 102 vor. Dieses überstehende Ende 111 ist durch die Umbugvorrichtung bzw. das Umbugverfahren der vorliegenden Erfindung umzubiegen und an der Rückseite 102 (in 1 oben) zu befestigen, insbesondere zu verkleben. Darüber hinaus weist der Träger 100 in 1 rechter Hand einen Radius Rr (siehe 2) mit einem Mittelpunkt Or auf. Die Umbugvorrichtung der vorliegenden Erfindung dient insbesondere zum Umbiegen des Endes 111 des Dekormaterials 110 in diesem Radiusbereich.
Die Umbugvorrichtung der vorliegenden Erfindung weist einen Grundträger 10 und einen weiteren Träger 11 auf. Der Träger 11 ist dabei linear in dem Grundträger 10 geführt. Wie es aus 1, besser aber aus 3, ersichtlich ist, erfolgt diese Führung über eine Schwalbenschwanzführung 12, wobei in dem Grundträger 10 integral eine schwalbenschwanzförmige Nut 12a vorgesehen ist, während an dem Träger 11 ein entsprechend als Gegenstück ausgebildeter Gleitkörper 12b befestigt ist, der nur translatorisch in der Nut 12a gleiten kann.
Darüber hinaus sind ein erster Umbugschieber 20 und ein zweiter Umbugschieber 30 vorgesehen. Die beiden Umbugschieber 20, 30 sind um eine gemeinsame Drehachse O verschwenkbar mit dem Träger 11 verbunden bzw. an diesem befestigt. Dabei erfolgt die Befestigung von Gleitkörper 12b, Träger 11 und Umbugschiebern 20, 30 über einen gemeinsamen Bolzen 13, der mit einer Mutter 17 verschraubt ist (siehe 3). Dabei ist der Bolzen 13 im Bereich, in dem er durch die Umbugschieber 20, 30 dringt, in einer Lagerbuchse 14 aufgenommen, so dass sich die Umbugschieber 20, 30 um den Bolzen 13 verschwenken können. Damit ist die Mittelachse O gleich der Mittelachse des Bolzens 13. Insofern die Umbugschieber 20, 30 beheizt sind, umgibt die Lagerbuchse 14 eine Abschirmbuchse 15, die der thermischen Abschirmung der Lagerbuchse dient. Zum Heizen weisen die Umbugschieber jeweils einen Einlass 80 für heißes Heizmittel und einen Auslass 81 für abgekühltes Heizmittel auf. Alternativ ist es auch denkbar die Umbugschieber zu kühlen.
Am hinteren Ende des Trägers 11, der rahmenförmig bzw. als Joch ausgestaltet ist, ist eine Bohrung 16 vorgesehen, die mit einem Gewinde versehen sein kann. Somit kann als Antrieb zum tranlatorischen Bewegen des Trägers 11 eine Spindel verwendet werden, wobei der Träger 11 über dessen Bohrung 16 als Spindelmutter fungiert und bei Drehung einer feststehenden Spindel vor und zurückbewegt wird, wie es durch die Pfeil Kr in 2 dargestellt ist.
Die Drehachse der Umbugschieber 20, 30 befindet sich zwischen deren Vorderenden 18 und Hinterenden 19. Des Weiteren sind die beiden Umbugschieber 20, 30 im Bereich ihrer Hinterenden 19 in dem Grundträger 10 geführt. Hierzu sind in den Umbugschiebern 20, 30 Führungsbolzen 40 bevorzugt drehbar aufgenommen, die über eine Unterseite 41 der Umbugschieber 20, 30 hinaus in Richtung des Grundträgers 10 ragen und dort in Führungsnuten 42 aufgenommen schräg zur Bewegungsrichtung des Trägers 11 geführt sind. Mit anderen Worten verlaufen die Führungsnuten 42 im Grundträger 10 schräg zur translatorischen Bewegungsrichtung Kr des Trägers 11. Diese Führungsnuten 42 können geradlinig ausgestaltet sein, sind aber bevorzugt gekrümmt in einem Kreisbogenverlauf ausgestaltet wie es später unter Bezugnahme auf 5 näher erläutert werden wird.
Im Folgenden wird die Ausgestaltung der Umbugschieber 20, 30 im Bereich ihres vorderen Endes 18 unter Bezugnahme auf 4 erläutert. Die Umbugschieber 20, 30 weisen jeweils eine Stirnseite 50 auf. Die Stirnseiten 50 weisen jeweils eine Unterkante 51 auf. Die Unterkanten 51 weisen jeweils an ihrem dem jeweils anderen Umbugschieber abgewandten Ende ein äußeres Ende 52 auf sowie an den entsprechend dem anderen Umbugschieber zugewandten Ende ein inneres Ende 53. Die beiden Unterkanten 51 der beiden Umbugschieber 20, 30 ergänzen sich dabei zu einer Umbugkante 54, die auch als aktive Kante bezeichnet werden kann. Diese Umbugkante 54 kann, wie es aus 2 ersichtlicht ist, gekrümmt sein und auf einem Kreisbogen liegen, der vorzugsweise dem Kreisbogen des gekrümmten Randbereichs des Trägers 100 entspricht. D. h. der Krümmungsradius der Umbugkante 54 entspricht in der Ausgangsposition, die in den 2 und 4 dargestellt ist, gleichfalls Rr. Die Stirnseiten 50 der Umbugschieber 20, 30 sind dabei mit einem Anstellwinkel γ (4) versehen, d. h. im Vergleich zu einer Vertikalebene nach hinten schräg gestellt. Ferner ist die Stirnseite 50 des zweiten Umbugschiebers 30 bevorzugt integral und einstückig mit dem Umbugschieber ausgestaltet, während die Stirnseite 50 des ersten Umbugschiebers 20 durch eine Lamelle 55, insbesondere eine Metalllamelle gebildet ist. Diese Lamelle 55 ist im Bereich des äußeren Endes 52 der Unterkante 51 z. B. über Nieten 56 an der Vorderseite 57 des ersten Umbugschiebers 20 befestigt. Ferner ist die Lamelle 55 flexible ausgestaltet und kann sich von der in 4 dargestellten anliegenden Position an der Vorderseite 57 des ersten Umbugschiebers 20 um eine Vertikalachse 58, die durch die Befestigung an der Vorderseite 57 vorgegeben wird, verschwenken (siehe 7). Dies wird später genauer erläutert werden.
Darüber hinaus sind jeweils und bevorzugt im Bereich der äußeren Enden 52 in den Unterkanten 51 der Umbugschieber 20, 30 Kerben 61 vorgesehen. Diese Kerben 61 weisen jeweils auf der dem äußeren Enden 52 zugewandten Seite einen im Wesentlichen vertikal verlaufenden Schenkel 59 und einen von oben zur Unterkante 51 schräg verlaufenden Schenkel 60 auf. Diese Kerben 61 dienen dazu, den Materialfluss (Dekormaterial 110) während des Umbugens positiv zu beeinflussen.
Des Weiteren weist der zweite Umbugschieber 30 ausgehend von seiner Unterkante 51 in Längsrichtung bzw. in Richtung der translatorischen Bewegung Tb eine flächige, vorzugsweise im Wesentlichen geschlossene Unterseite 62 auf. Darüber hinaus weist der zweite Umbugschieber 30 im Bereich seines vorderen Endes 18 eine im Wesentlichen L-förmige Querschnittsform auf. Der erste Umbugschieber 20 hingegen weist im Bereich seines vorderen Endes 18 eine Querschnittsform auf, die einem auf dem Kopf stehenden L entspricht. Dadurch bildet sich keine entlang der gesamten Länge der Unterkante 51 in Richtung der translatorischen Bewegungsrichtung Tb erstreckende Unterseite. Vielmehr ist lediglich in einem Teilbereich, in dem die Befestigung der Lamelle 55 erfolgt, eine kontinuierlich geschlossen flächige Unterseite 62 gebildet, während in dem verbleibenden Bereich außerhalb der Befestigung 56 zum inneren Ende 53 der Unterkante hin eine Aussparung 64 gebildet ist, deren Innenkontur im Wesentlichen der Außenkontur des zur inneren Kante 53 weisenden Schenkels 65 des L-förmigen Querschnitts des zweiten Umbugschiebers 30 entspricht. Dadurch kann der Schenkel 65 in die Aussparung 64 eingreifen, wenn sich die Umbugschieber 20, 30 aus ihrer Ausgangsposition in die Endposition bewegen, wie es im Folgenden noch näher erläutert werden wird. Es sind jedoch auch andere zueinander komplementäre Querschnittsformen denkbar.
Bei der Bewegung von der Ausgangsposition in die Endposition sollen sich die äußeren Enden 52 der Unterkanten 51, die die Umbugkante 54 bilden, entlang der Geraden 21 bzw. 31 bewegen, die aufeinander zulaufen, d. h. einen Schnittpunkt haben und einen Winkel α zwischen sich einschließen (siehe 2). Diese Geraden können sich wie bei der dargestellten Ausführungsform im Mittelpunkt Or des Radius Rr (bzw. der Krümmung) des Trägers 100 schneiden, so dass sich die äußeren Enden 52 in Radialrichtung vom Punkt M₀ zum Punkt M₁ bewegen sollen. Um diese Bewegung zu erzielen, werden die Umbugschieber 20, 30 sowohl translatorisch Tb wie auch rotatorisch Db um die Achse O gedreht. Damit sich dabei die gewünschte Bewegung der äußeren Enden 52 einstellt, müssen die Führungsnuten 42, in denen die unteren Enden der Führungsbolzen 40 geführt laufen, eine entsprechende Kontur haben. Dies kann, wie in 5 dargestellt, ermittelt werden. Zunächst wird dabei der durch die Umbugschieber 20, 30 umzubiegende Kreissektor festgelegt. Dies erfolgt in der Regel unter der Voraussetzung, dass bei einem Radius Rr ≤ 12 mm ein Winkel α zwischen 75° und 90° und bei einem Radius Rr > 12 mm ein Winkel α zwischen 60° und 75° gewählt wird. Nach der Festlegung des Winkels α ergibt sich in der Ausgangsposition, in der die Drehachse O₀ in der Position 0 angeordnet ist, der Punkt des äußeren Endes 52 in der Position 0 als Punkt M₀. Darüber hinaus ist der Punkt M_i vorgegeben durch die Breite Br des über die Rückseite 102 des Trägers 100 vorragenden Endes des Dekormaterials 110. Die Länge M₀O₀ wird damit festgelegt. Darüber hinaus ergibt sich aus dieser Konstellation auch eine Länge (Strecke) von der Position der Schwenkachse in der Position 0 (O₀) zu der Position des Bolzens 40 in der Führung 42 in der Position 0 (P₀). Es ergibt sich, dass beliebige Zwischenstellungen M_m, M₁ auf einer Geraden zwischen M₀ und M_i liegen müssen. Da die Strecke O₀M₀ = O_mM_m = O₁M₁ = ... = O_iM_i = konstant ergibt sich der notwendige Vorschub VsO_m, VsO₁, VsO_i, damit das äußere Ende 52 von den Punkten M₀ über M_m, M₁ zu M_i verfahren werden kann. Da auch die Strecke O₀P₀ = O_mP_m = O₁P_i = ... = O_iP_i = konstant ist, ergeben sich damit die Punkte P₀, P_m, P₁ und P_i, wobei in der Regel drei Punkte ausreichend sind, um graphisch einen Kreisbogen festlegen zu können, der den Verlauf der Führungen 42 vorgibt.
Basierend auf den obigen Ausführungen ergeben sich für die angenommenen und festgelegten Parameter folgende Verhältnisse:

(1) O₀P₀ = O_mP_m = ... = O_iP_i = konstant
(2) O₀M₀ = O_mM_m = ... = O_iM_i = konstant
(3) Br_m ≤ Br₁ ≤ ... ≤ Br_i
(4) Vs_m ≤ Vs₁ ≤ ... ≤ Vs_i
(5) αP₀ ≤ αP_m ≤ αP₁ ≤ ... ≤ αP_i
(6) αM₀ ≥ αM_m ≥ αM₁ ≥ ... ≥ αM_i

Schließlich wird unter Bezugnahme auf primär die 6 und 7 die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung und damit das erfindungsgemäße Verfahren erläutert werden.
Ausgehend von der in den 2 und 6 dargestellten Ausgangsposition wird der Träger 11 in Richtung Kr zum Träger 100 hin verschoben. Durch die Führungen 42 werden die hinteren Enden 19 der Umbugschieber 20, 30 nach außen gezwungen, wodurch sich die Umbugschieber 20, 30 um die Drehachse O verdrehen und im Bereich ihrer vorderen Enden 18 aufeinander zu bewegen. Dadurch ergibt sich eine Radialbewegung der äußeren Enden 52 der Unterkanten 51 und damit der Umbugkante 54. Die Achse O₀ wandert dabei unter Bezugnahme auf 7 zur Position O_i, während die äußeren Enden 52 entlang der Geraden 21, 31 in Richtung des Mittelpunkts Or radial vom Punkt M₀ zum Punkt M₁ wandern. Während dieser überlagerten translatorischen und rotatorischen Bewegung schiebt sich der Schenkel 65 des zweiten Umbugschiebers 30 in die Aussparung 64 des ersten Umbugschiebers 20. Dabei schiebt sich das innere Ende 53 der Unterkante 51 des zweiten Umbugschiebers 30 hinter das innere Ende 53 der Unterkante 51, die durch die Lamelle 55 gebildet wird. Dies wird erleichtert, in dem die Lamelle 55 im Bereich ihrer dem inneren Ende 53 des zweiten Umbugschiebers 30 zugewandten Kante eine Schräge 70 aufweist. Während dieser Bewegung verschwenkt sich die Lamelle 55 um die Achse 58 und hebt sich von der Vorderseite 57 des ersten Umbugschiebers 20 ab, wie es aus 7 ersichtlich ist. Dadurch verkleinert sich der Krümmungsradius der Umbugkante 54, wie es deutlich aus einem Vergleich der 6 und 7 ersichtlich ist. Dabei nimmt der Krümmungsradius von der Ausgangsstellung in 6 zu der Stellung in 7 vorzugsweise kontinuierlich ab. Gleichzeitig bewegen sich die äußeren Enden der Umbugkante 54 in Radialrichtung auf den Geraden 31 bzw. 21 zum Mittelpunkt Or aufeinander zu, so dass sich die Länge der Umbugkante 54, die durch die beiden äußeren Enden 52 definiert bzw. begrenzt ist, kontinuierlich verkürzt.
Darüber hinaus schiebt sich der Schenkel 65 des zweiten Umbugschiebers 30 während der Bewegung in die Endstellung in die Aussparung 64 des ersten Umbugschiebers 20. Dadurch wandert das innere Ende 53 des zweiten Umbugschiebers 30 in Richtung des äußeren Endes 52 des ersten Umbugschiebers 20, bis es zur Anlage an einer der dem inneren Ende 53 zugewandten Fläche, insbesondere eine Vertikalfläche, zur Anlage kommt. Dies erfolgt vorzugsweise im Bereich der Endposition, so dass sich die Unterseiten 62, 63 der Umbugschieber 30 bzw. 20 zu einer kontinuierlichen im Wesentlichen geschlossenen flächigen Unterseite ergänzen. Dadurch liegen die Umbugschieber 20, 30 in der Endposition vollständig auf dem Dekormaterial 110 bzw. dem Ende davon im Bereich der Breite Br auf. Durch Bewegen beispielsweise des Grundträgers 10 in Richtung der Rückseite 102 des Trägers oder durch Bewegen des Trägers 100 gegen die Unterseiten 62 bzw. 63 der Umbugschieber 20 bzw. 30 oder eine Bewegung von beidem wird das umgebute Ende 111 des Dekormaterials 110 gegen die Rückseite 102 des Trägers gedrückt. Durch diesen Druck erfolgt die Befestigung des Dekormaterials bzw. des Endes 111 an der Rückseite 102 des Trägers. Dabei kann beispielsweise ein Klebemittel zwischen der Rückseite des Trägers 102 und dem Ende 111 des Dekormaterials 110 vorgesehen werden.
Z. B. kann es sich um einen Wärme aktivierbaren Kleber auf der der Rückseite 102 des Trägers 100 zugewandten Seite des Endes 111 des Dekormaterials 110 handeln. Für diesen Fall ist es bevorzugt, dass die Umbugschieber und insbesondere deren Unterseiten 62 bzw. 63 beheizbar sind, was durch eine Heizmittelströmung durch die Umbugschieber gewährleistet werden kann.
Anschließend erfolgt die Bewegung der zwei Umbugschieber 20, 30 rückläufig zurück in die Ausgangsposition.
Hinsichtlich der Materialwahl kann das Dekormaterial Leder, Kunstleder, eine Kunststofffolie, Textil, Vlies, etc. sein. Der Träger 100 kann ein Spritzgussteil aus ABS oder ein gepresstes Teil aus NFPU sein. Die Umbugschieber können aus Messing gebildet sein. Die Grundplatte kann aus Baustahl gebildet sein. Die Lamelle kann aus Federblattstahl gebildet sein. Diese Aufzählung ist jedoch nicht abschließend.
Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand der oben beschriebenen Ausführungsformen erläutert wurde. Es versteht sich jedoch, dass dem Fachmann verschiedenartige Modifikationen ersichtlich sind, ohne den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Beispielsweise könnte die Führung über die Bolzen 40 und Nuten 42 auch mittels einer Schwalbenschwanzführung oder einem anderen Führungstyp ausgebildet sein. Gleiches gilt auch für die Linearführung des Trägers 11 im Grundträger 10. Auch ist es denkbar, die Umbugkante 54 nicht gekrümmt entlang eines Kreisbogens auszugestalten, sondern vielmehr für die beiden Unterkanten 51 einen stufenförmigen Verlauf zu wählen, die aus zwei unterschiedlich gekrümmten Kreisbögen zusammengesetzt sind, zwischen denen ein Stufe vorgesehen ist, wobei der Kreisbogen, der näher dem äußeren Ende 52 liegt, entsprechend dem Kreisbogen des Radius Rr entspricht, während der innere Kreisbogen über die Stufe gleich, aber zurückversetzt ausgestaltet ist, so dass sich in der Mitte der Umbugkante eine geringere Breite Br ergibt und somit eine Falte entstehen kann, was insbesondere notwendig ist, wenn auf die in 1 gezeigten Einschnitte im Dekormaterial verzichtet wird. Darüber hinaus ist es auch denkbar, die Umbugkante 54 geradlinig und in einem Winkel zueinander auszugestalten, was insbesondere dann vorteilhaft sein kann, wenn der Randbereich des Trägers 100 eine Ecke aufweist. In diesem Fall würden die äußeren Enden 52 sich in einem Punkt schneiden, der auf einer Geraden mit der Spitze der Ecke liegt, wobei auch die Drehachse O auf dieser Geraden liegen sollte. Darüber hinaus sind auch andere Gestaltungen als die zusammenpassenden L-förmigen Querschnitte der Umbugschieber im vorderen Endbereich 18 denkbar, insofern die zwei Umbugschieber ineinander greifen können und in der Endposition eine im Wesentlichen flächig geschlossene Unterseite bilden. Auch könnte die Lamelle 55 statt am ersten Umbugschieber 20 am zweiten Umbugschieber 30 vorgesehen werden. Weitere darüber hinaus gehende Abwandlungen sind dem Fachmann ersichtlich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19840957 A1 [0003]
DE 19706712 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Umbugen eines Endes (111) eines flexiblen Dekormaterials (110) in einem vorzugsweise gekrümmten oder eckigen Randbereich eines Trägers (100) und Befestigen des Dekormaterials (110) an der Rückseite (102). des Trägers (100), umfassend wenigstens einen ersten (20) und einen zweiten Umbugschieber (30), die jeweils eine Stirnseite (50) mit einer ein äußeres Ende (52) aufweisenden Unterkante (51) aufweisen, wobei sich die Unterkanten der Stirnseiten (50) zu einer insbesondere kontinuierlichen Umbugkante (54) ergänzen und der erste (20) und der zweite Umbugschieber (30) jeweils zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition derart überlagert translatorisch und um eine Drehachse (O) rotatorisch bewegbar sind, dass die äußeren-Enden (52) der Stirnseiten (50) jeweils, bevorzugt auf einer Geraden (21, 31), aufeinander zulaufen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Geraden (21, 31) einen Winkel einschließen und der erste und der zweite Umbugschieber (30) um dieselbe Drehachse (O) rotierbar sind und die Drehachse (O) auf der Winkelhalbierenden des Winkels liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Drehachse (O) entlang der Winkelhalbierenden translatorisch bewegbar ist, um die Umbugschieber (20, 30) translatorisch zu bewegen.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die translatorische Bewegung (Tb) der Umbugschieber (20, 30) zwischen der Ausgangsposition und der Endposition geringer ist als die Breite (Br) des an der Rückseite (102) des Trägers (100) zu befestigenden Dekormaterials (110).
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der erste Umbugschieber (20) in Richtung der translatorischen Bewegung (Tb) und ausgehend von der Unterkante (51) nur in einem Teilbereich nahe des äußeren Endes (52) der Unterkante (51) eine flächige Unterseite (63) aufweist, während der restliche Bereich ausgespart ist und der zweite Umbugschieber (30) in Richtung der translatorischen Bewegung (Tb) und ausgehend von der Unterkante (51) entlang der gesamten Unterkante (51) eine flächige Unterseite (62) aufweist, so dass sich in der Endposition eine im Wesentlichen geschlossene flächige Unterseite (62) ausgehend von und entlang der gesamten Umbugkante (54) in Richtung der translatorischen Bewegung (Tb) ergibt.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der an dem vorderen Ende des ersten Umbugschiebers (20) eine elastische Lamelle (55) vorgesehen ist, die dessen Stirnseite (50) bildet und im Bereich des äußeren Endes (52) um eine Achse parallel zur Drehachse (O) verschwenkbar und derart angeordnet ist, dass sich die Lamelle (55) während der überlagerten Bewegung über die Stirnseite (50) des zweiten Umbugschiebers (30) schiebt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Lamelle (55) auf der dem vorderen Ende des zweiten Umbugschiebers (30) zugewandten Seite entlang der dem zweiten Umbugschieber (30) zugewandten Kante eine Schräge (70) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Umbugkante (54) eine Krümmung mit einem Krümmungsradius (Rr) aufweist, wobei der Krümmungsradius (Rr) in der Ausgangsposition vorgegeben ist durch die Strecke zwischen dem Schnittpunkt der Geraden (21, 31) und einem der äußeren Enden (52) der Stirnseiten (50) oder der Mitte der Umbugkante (54) in der Ausgangsposition.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Geraden (21, 31) einen Winkel zwischen 75° und 90° einschließen, wenn der Krümmungsradius (Rr) ≤ 12 mm ist und bei der die Geraden (21, 31) einen Winkel zwischen 60° und 75° einschließen, wenn der Krümmungsradius (Rr) > 12 mm ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei der der Krümmungsradius (Rr) zwischen der Ausgangsposition und der Endposition variiert, insbesondere abnimmt.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der wenigstens einer der Umbugschieber wenigstens eine, vorzugsweise mehrere und insbesondere im Bereich des äußeren Endes (52) angeordnete Kerbe aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Stirnseiten (50) ausgehend von ihren Unterkanten (51) in Richtung der hinteren Enden (19) der Umbugschieber (20, 30) geneigt sind.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Grundträger (10) und einen in dem Grundträger (10) translatorisch geführten Träger (11), wobei der erste (20) und der zweite Umbugschieber (30) drehbar an dem Träger (100) angebracht und an ihrem in Bezug auf die Drehachse (O) hinteren Ende (19) in dem Grundträger (10) geführt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Führungen (42) der Umbugschieber (20, 30) in dem Grundträger (10) linear oder gekrümmt schräg zur Bewegungsrichtung des Trägers (11) verlaufen.
Verfahren zum Herstellen eines mit flexiblem Dekormaterial (110) belegten Formteils, umfassend: Umbugen eines Endes (111) des flexiblen Dekormaterials (110) in einem, vorzugsweise gekrümmten oder eckigen, Randbereich des Formteils durch jeweils überlagert translatorisches und um eine Drehachse (O) rotatorisches Bewegen eines ersten (20) und eines zweiten Umbugschiebers (30), die eine Umbugkante (54) bilden, aus einer Ausgangsposition in eine Endposition, wobei entgegengesetzte äußere Enden (52) der Umbugkante (54) jeweils bevorzugt auf einer Geraden (21, 31) aufeinander zulaufen; und Befestigen des Dekormaterials (110) an der Rückseite (102) des Trägers (100).
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem sich die Geraden (21, 31) im Mittelpunkt (Or) des gekrümmten Randbereichs des Formteils oder auf einer gemeinsamen Geraden (21, 31) mit der Spitze des eckigen Randbereichs des Formteils schneiden.
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, bei der die Umbugkante (54) eine Krümmung mit einem Krümmungsradius (Rr) aufweist, wobei der Krümmungsradius (Rr) in der Ausgangsposition vorgegeben ist durch den Krümmungsradius (Rr) des gekrümmten Randbereichs des Formteils.
Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der die Geraden (21, 31) einen Winkel zwischen 75° und 90° einschließen, wenn der Krümmungsradius (Rr) ≤ 12 mm ist und bei der die Geraden (21, 31) einen Winkel zwischen 60° und 75° einschließen, wenn der Krümmungsradius (Rr) > 12 mm ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, bei der der Krümmungsradius (Rr) zwischen der Ausgangsposition und der Endposition variiert, insbesondere abnimmt.