-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Verkleidungsteils mit einer Trägerschicht, einer Schaumschicht und einer Dekorschicht.
-
Aus der
DE 102 60 278 A1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Verkleidungsteilen bekannt. Diese Vorrichtung weist ein Formwerkzeug mit zwei Formteilen auf, zwischen denen eine Trägerschicht und eine Dekorschicht zusammengefügt und hinterschäumt werden. Das Formteil des Formwerkzeugs, an dem die Dekorschicht anliegt, weist eine aufblasbare Dichtung, sowie einen Drucksensor auf, der mit der Dekorschicht in Messverbindung steht. Der Drucksensor ist geeignet, ein Drucksignal zu erzeugen, das mithilfe einer Kontrollvorrichtung ausgewertet werden kann.
-
Die
DE 203 19 447 U1 beschreibt eine Einrichtung zur Dichtigkeitsüberwachung eines mit einem Druckmedium aus einer Druckquelle uber eine Befüll-Leitung befüllbaren Dichtungselements mit einer parallel zu der Befüll-Leitung mit einem in dem Dichtungselement gebildeten, mit dem Druckmedium befüllbaren Druckraum verbundenen und an die Druckquelle angeschlossenen Überwachungsleitung, wobei in der Überwachungsleitung ein Strömungswächter angeordnet und an dem Strömungswächter ein Signalschalter angeschlossen ist, der bei festgestellter Durchströmung des Strömungswächters ein Signal ausgibt.
-
Die
DE 198 22 113 C1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen von Formteilen, die beispielsweise als Instrumententafeln in Kraftfahrzeugen verwendbar sind und aus einem formstabilen Trägerteil, einer Dekorschicht und aus einer zwischen Trägerteil und Dekorschicht befindlichen Schaumstoffschicht bestehen. Ein Formteil wird durch Zusammenschäumen in einem Hohlformwerkzeug gebildet, in das das Tragerteil und die Dekorschicht eingelegt werden und dann eine schaumbildende reaktive Flüssigkeit zwischen beide eingebracht, zu Schaum entwickelt und ausgehärtet wird, wobei Trägerteil und Dekorschicht in der geschlossenen Hohlform zum Formteil verbunden werden. Zur Vermeidung von Verformungen des Trägerteils wird auf die nicht an der Wand der Hohlform anliegenden Bereiche der der Schaumstoffschicht abgewandten Seite des Trägerteils während der Schaumentwicklung und/oder Schaumaushärtung ein dem Schaumdruck entgegenwirkender Gegendruck aufgebracht.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Verkleidungsteils mit einer Schaumschicht bereitzustellen, wobei die Herstellungszeit für derartige Verkleidungsteile verringert wird und gleichzeitig ein geringerer Anteil Ausschussteile produziert wird.
-
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den auf diese rückbezogenen Unteransprüchen beschrieben.
-
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Herstellen eines Dekorteils mit einer Trägerschicht, einer Schaumschicht und einer Dekorschicht vorgesehen, die aus einer Deckschicht und einer zwischen dieser und der Trägerschicht gelegenen Schaumschicht gebildet ist, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
- – Zusammenfahren eines ersten und eines zweiten Werkzeugteils einer Werkzeugvorrichtung bis zu einem definierten Abstand, wobei im ersten Werkzeugteil eine Trägerschicht und im zweiten Werkzeugteil eine Deckschicht angeordnet ist, derart, dass sich zwischen der Deckschicht und der Trägerschicht zumindest abschnittsweise ein Zwischenraum ausbildet,
- – Zuführen eines Druckmediums an zumindest ein aufblasbares Dichtungskissen der Werkzeugvorrichtung und Beaufschlagen des Dichtungskissens mit mindestens einem vorbestimmten Dichtungsdruck, so dass das Dichtungskissen einen Beaufschlagungszustand zur Abdichtung des Zwischenraums einnimmt,
- – Ermitteln eines Dichtungsdruck-Istwertes für den Dichtungsdruck in dem Beaufschlagungszustand des zumindest einen Dichtungskissens mittels eines Drucksensors,
- – mittels des Drucksensors Ermitteln eines Wertes für die Änderung des Dichtungsdrucks in dem zumindest einen Dichtungskissen für den Dichtungsdruck-Istwert über einem vorbestimmten Änderungs-Zeitraum,
- – mittels eines Durchfluss-Sensors Ermitteln einer Durchflussmenge für das Zuführen des Druckmediums an das zumindest eine aufblasbare Dichtungskissen,
- – Erzeugen eines Initiierungs-Kommandosignals, falls folgende Bedingungen erfüllt sind: der Dichtungsdruck-Istwert übersteigt den vorgegebenen Dichtungsdruck-Sollwert, die für den vorgegebenen Änderungs-Zeitraum erfasste Änderung des Dichtungsdrucks übersteigt einen vorgegebenen Änderungs-Sollwert sowie die für das Zuführen des Druckmediums in dem zweiten Durchfluss-Zeitraum erfasste Durchflussmenge übersteigt einen vorgegebenen Durchflussmengen-Sollwert,
- – aufgrund des Initiierungs-Kommandosignals Zuführen von Schaummaterial zur Ausbildung einer Schaumschicht in den Zwischenraum und Ausbildung des Verkleidungsteils.
-
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass in dem Verfahren ein Stop-Kommandosignal zur Verhinderung erzeugt wird, falls eine der folgende Bedingungen nicht erfüllt sind: der Dichtungsdruck-Istwert übersteigt den vorgegebenen Dichtungsdruck-Sollwert, die für den vorgegebenen Änderungs-Zeitraum erfasste Änderung des Dichtungsdrucks übersteigt den vorgegebenen Änderungs-Sollwert sowie die für das Zuführen des Druckmediums an das zumindest eine aufblasbare Dichtungskissen in dem zweiten Durchfluss-Zeitraum erfasste Durchflussmenge übersteigt einen vorgegebenen Durchflussmengen-Sollwert.
-
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass sich im Falle des Vorhandenseins des Initiierungs-Kommandosignals, nach dem Erzeugen der Schaumschicht die folgenden Verfahrensschritte anschließen:
- – Abführen des Druckmediums aus dem zumindest einen Dichtungskissen bis ein zweiter Beaufschlagungszustand mit einem gegenüber dem ersten Beaufschlagungszustand verringerten Dichtungsdruck in der Dichtung erreicht wird der derart festgelegt ist, dass Gas aus dem Zwischenraum entweichen kann,
- – Zuführen des Druckmediums in das zumindest eine Dichtungskissen und Einstellen eines zweiten Beaufschlagungszustands mit einem gegenüber dem ersten Beaufschlagungszustand größeren Dichtungsdruck,
- – Ermitteln eines Dichtungsdruck-Istwertes für den Dichtungsdruck in dem zweiten Beaufschlagungszustand des zumindest einen Dichtungskissens mittels eines Drucksensors in oder über einen vorgegebenen zweiten Erfassungs-Zeitraum,
- – mittels des Drucksensors Ermitteln eines Wertes für die Änderung des Dichtungsdrucks in dem zumindest einen Dichtungskissen für den Dichtungsdruck-Istwert über einem vorbestimmten zweiten Änderungs-Zeitraum,
- – mittels eines Durchfluss-Sensors Ermitteln einer Durchflussmenge für das Zuführen des Druckmediums an das zumindest eine aufblasbare Dichtungskissen,
- – Erzeugen eines Fortführungs-Kommandosignals, falls folgende Bedingungen erfüllt sind: der Dichtungsdruck-Istwert übersteigt einen vorgegebenen weiteren Dichtungsdruck-Sollwert, die für den zweiten Änderungs-Zeitraum erfasste Änderung des Dichtungsdrucks übersteigt einen vorgegebenen Änderungs-Sollwert sowie die für das Zuführen des Druckmediums in dem zweiten Durchfluss-Zeitraum erfasste Durchflussmenge übersteigt einen vorgegebenen zweiten Durchflussmengen-Sollwert,
- – bei Vorhandensein des Fortführungs-Kommandosignals erneute Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines Verkleidungsteils nach dem Anspruch 1.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass mindestens einer der vorgegebenen Zeiträume TP1 oder TV1 ein Zeitraum ist, der mindestens 1/3 der Zeit beträgt, die notwendig ist, um die Schaumschicht zu erzeugen.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass das Dichtungskissen erst dann mit Druck beaufschlagt wird, wenn zu dem Zwischenraum eine vorbestimmte Menge Schaum zugeführt wurde, wobei die Menge in ihrem Volumen derart festgesetzt ist, dass diese mindestens 50% des Volumens des Zwischenraums beträgt.
-
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist vorgesehen: eine Vorrichtung zur Herstellung eines Innenverkleidungsteils mit einer Trägerschicht, einer Dekorschicht und einer zwischen Trägerschicht und Dekorschicht liegenden Schaumschicht, die Vorrichtung aufweisend:
ein erstes Werkzeugteil mit einer formgebenden Oberfläche das durch eine Stellvorrichtung verfahrbar ist,
ein zweites Werkzeugteil mit einer formgebenden Oberfläche die komplementär zur formgebenden Oberfläche des ersten Werkzeugteils ausgebildet ist,
eine Vakuumvorrichtung, zum Halten der Trägerschicht anliegend an der formgebenden Oberfläche des ersten Werkzeugteils und zum Halten der Dekorschicht anliegend an der formgebenden Oberfläche des zweiten Werkzeugteils,
eine Schaumzufuhreinrichtung, zur Zufuhr von Schaum in einen zwischen erstem und zweitem Werkzeugteil liegendem Zwischenraum über zum ersten Werkzeugteil gehörende Zufuhrleitungen,
eine Dichtungsvorrichtung, aufweisend: mindestens einen Dichtkreis mit mindestens einer umlaufenden aufblasbaren Dichtung aus elastischem Material, wobei die formgebende Oberfläche des zweiten Werkzeugteils eine in einem Randbereich gelegene Vertiefung aufweist, in der die Dichtung gelegen ist, je eine zu einem einzelnen Dichtkreis gehörende Druckleitung mit je einem Schließventil und einem Ablassventil sowie einen an die Druckleitung angeschlossenen Druckerzeuger und
eine Werkzeugsteuervorrichtung, aufweisend:
- – je einen derart in einer Druckleitung integrierten Drucksensor zur Herstellung einer direkten Messverbindung zu dem im Dichtkreis herrschenden Druck und zur Erzeugung eines Dichtungsdruckmessignals,
- – je einen derart in einer Druckleitung integrierten Durchflussensor zur Herstellung einer direkten Messverbindung zu dem im Dichtkreis herrschenden Durchfluss und zur Erzeugung eines Durchfluss-Messignals,
- – eine Messsignalvergleichsmodul, das eine Funktion aufweist, mit der ein Abgleich der von den Drucksensoren erzeugten Dichtungsdruckmessignale mit Sollwerten für den Dichtungsdruck und der von den Durchflusssensoren erzeugten Durchfluss-Messignale mit Sollwerten für den Volumenstrom sowie eine Erzeugung eines Kommandosignals erfolgt,
- – ein Steuerungsmodul, das eine Funktion zur Auswertung des von der Messignalvergleichseinheit erzeugten Kommandosignals aufweist, aufgrund dessen eine Betätigung mindestens der Dichtungsvorrichtung, der Schaumzufuhreinrichtung oder Stellvorrichtung des ersten Werkzeugteils erfolgt.
-
Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Dichtungsvorrichtung mindestens zwei oder mehr Dichtkreise aufweist.
-
Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Messsignalvergleichsmodul eine Funktion aufweist, mit der das Dichtungsdruckmesssignal über einen Zeitraum TP1 und das Durchfluss-Messignal über einen Zeitraum TV1 ausgewertet wird.
-
Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Steuerungsmodul eine Funktion aufweist, die im Falle eines von einem Sollwert abweichenden Druckmesssignals oder Durchflussmesssignals, ein Betriebszustandssignal erzeugt, aufgrund dessen der Dichtkreis der Dichtungsvorrichtung durch Betätigung des Ablassventils drucklos gemacht wird und eine Fehlermeldung erzeugt und an eine Ausgabeschnittstelle übermittelt wird.
-
Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Betriebszustandssignal derart vorgesehen ist, dass die Stellvorrichtung des ersten Werkzeugteils derart betätigt wird, dass der Abstand zwischen dem erste Werkzeugteil und dem zweiten Werkzeugteil vergrößert wird und dadurch die Werkzeugvorrichtung geöffnet wird.
-
Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Druckerzeuger einen Fluss eines Druckmediums durch die Druckleitungen der Dichtungsvorrichtung in die Dichtung hinein erzeugt, wobei beim Erreichen eines Sollwerts für den Dichtungsdruck die Vergleichseinheit ein Betriebszustandssignal erzeugt, aufgrund dessen das Steuerungsmodul ein Kommandosignal erzeugt, aufgrund dessen das Schließventil geschlossen wird und die weitere Zufuhr eines Druckmediums durch den Druckerzeuger gestoppt wird.
-
Unter „jeweiliger Drucksensor” wird in diesem Zusammenhang generell derjenige Sensor verstanden, der einem Dichtungskissen zugehört, also an derjenigen Leitung angeschlossen ist, die an dem jeweiligen Dichtungskissen angeschlossen ist.
-
Generell kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass wenn das Auswertungsmodul dem Betriebszustand als einer Variable einen Fehlerzustand oder Fehlerwert zuordnet, das Steuerungsmodul das erfindungsgemäße Verfahren nicht weiter führt und in dieser Hinsicht keine weiteren Kommandosignale erzeugt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in diesem Fall das Steuerungsmodul ein Stopp-Signal für die Weiterführung des gesamten Verfahrens erzeugt und an die die Benutzer-Schnittstelle übermittelt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass in dem Fall, dass das Auswertungsmodul das Erreichen einer Bedingung feststellt und einen Bestätigungswert für den Betriebszustand erzeugt, das Steuerungsmodul derart ausgeführt sein kann, dass auf einen ersten Verfahrensschritt ein nächster Verfahrensschritt nur dann durchgeführt wird, wenn ein Bestätigungswert für den Betriebszustand des ersten Verfahrensschritts erzeugt wurde.
-
Die Einführung des Schaum-Materials in den Zwischenraum kann insbesondere ein Einspritzen des Schaum-Materials in den Zwischenraum sein.
-
Im Folgenden werden Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, die zeigen:
-
1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Innenverkleidungsteils mit einem Formwerkzeug in einem geöffneten Zustand und mit einer Druckbeaufschlagungs-Vorrichtung, die eine Dichtungsvorrichtung aufweist, die in dem in der 1 gezeigten Zustand drucklos ist und keine Abdichtung des Werkzeug-Zwischenraums bewirkt;
-
2 die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellungsvorrichtung nach der 1, bei der sich das Formwerkzeug im geschlossenen Zustand befindet und ein Hinterschäum-Prozess bei einer drucklosen Dichtungsvorrichtung durchgeführt wird;
-
3 die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellungsvorrichtung nach der 1, bei der sich das Formwerkzeug im geschlossenen Zustand und im Hinterschaum-Prozess bei einer mit Druck beaufschlagten Dichtungsvorrichtung befindet;
-
4 die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellungsvorrichtung nach der 1, bei der sich das Formwerkzeug im geschlossenen Zustand und während des Entgasens mit einer drucklosen Dichtungsvorrichtung befindet;
-
5 eine perspektivische Darstellung eines Werkzeugteils einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellungsvorrichtung mit mehreren Dichtungskissen als Teil der Dichtungsvorrichtung;
-
6 einen Schnitt durch das Werkzeugteil der in der 5 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellungsvorrichtung,
-
7 eine perspektivische Darstellung eines Werkzeugteils einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellungsvorrichtung mit einem umlaufenden Dichtungskissen als Teil der Dichtungsvorrichtung.
-
Nach der Erfindung erfolgt die Herstellung eines Verkleidungsteils 1 mit einer Trägerschicht 10 und einer Dekorschicht 20. Die Dekorschicht 20 ist aus einer Deckschicht 22 und einer zwischen dieser und der Trägerschicht 10 gelegenen Schaumschicht 21 gebildet, die mittels eines Hinterschäum-Verfahrens erzeugt wird. Zu Beginn des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird gemäß 1 eine Trägerschicht 10 an eine formgebende Oberfläche 110a eines ersten Werkzeugteils 110 zur Anlage gebracht. Dies kann insbesondere mittels einer Vakuumvorrichtung 130 erfolgen, die eine Unterdruck-Pumpe 131, ein an diese angeschlossenes Leitungssystem 133 aufweist, das durch Öffnungen 135 in die formgebende Oberfläche 110a eines ersten Werkzeugteils 110 ausmündet. Dadurch kann bei Anlegen von Unterdruck mittels der Unterdruck-Pumpe 131 die Trägerschicht 10 an der formgebenden Oberfläche 110a des ersten Werkzeugteils 110 gehalten werden, indem an dem ersten Werkzeugteil und/oder dem zweiten Werkzeugteil Unterdruck derart erzeugt wird, das das an der jeweiligen Konturfläche anliegende Material, also das Trägerteil oder die Deckschicht, an der jeweiligen Konturfläche fixiert wird.
-
Ebenso wird zu Beginn des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens gemäß 1 die Deckschicht 22 an eine formgebende Oberfläche 120a eines zweiten Werkzeugteils 120 zur Anlage gebracht. Hierzu ist an die Unterdruck-Pumpe 131 ein Leitungssystem 137 der Vakuumvorrichtung 130 angeschlossen, das durch Öffnungen 139 in die formgebende Oberfläche 120a eines zweiten Werkzeugteils 120 ausmündet. Dadurch kann beim Anlegen von Unterdruck mittels der Unterdruck-Pumpe 131 die Deckschicht 22 an der formgebenden Oberfläche 120a des zweiten Werkzeugteils 120 gehalten werden.
-
An das erste Werkzeugteil 110 ist eine Schaumzufuhr-Vorrichtung 150 über eine Leitung 151 angeschlossen, die durch zumindest eine Öffnung 153 in die formgebende Oberfläche 110a des ersten Werkzeugteils 110 ausmündet. Mit der Schaumzufuhr-Vorrichtung 150 kann Material zur Erzeugung der Schaumschicht 21 in einen von den Werkzeugteilen bereit gestellten und von der Trägerschicht 10 und der Deckschicht 22 freigehaltenen Zwischenraum 101 eingeführt werden.
-
Die Herstellungsvorrichtung 100 weist auch eine Stellvorrichtung 160 auf, mit der die Werkzeugteile 110, 120 in einen geschlossenen Zustand für die Durchführung eines Hinterschäum-Prozesses und in einen offenen Zustand zum Einlegen von Halbzeugmaterial, also der Trägerschicht 10 und der Deckschicht 22, eingestellt werden können.
-
Dabei kann die Trägerschicht 10 als festes, also in sich steifes und insbesondere ausgehärtetes Formteil als Ausgangsmaterial gebildet sein. Bevorzugt ist das Trägerteil aus einem thermoplastischen Kunststoff wie z. B. Polypropylen (PP) oder glasfaserverstärktem Polypropylen (Glasfaserverstärktes PP) gebildet.
-
Alternativ dazu kann bei dem Herstellungsverfahren als Ausgangsmaterial für das Trägerteil 10 eine plastifizierte Matte verwendet werden. Dabei kann das mattenförmige Ausgangsmaterial eine einen Kunststoff und Fasern enthaltende Matte und speziell eine Polypropylen(PP)-gebundene Fasermatte sein. Auch kann als Ausgangsmaterial für das Trägerteil 10 ein ABS-Kunststoffmaterial (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat-Kunststoff) insbesondere in Form von Platten verwendet werden. Bei diesem Herstellungsverfahren ist das Material für das Trägerteil insbesondere durch Wärmezufuhr plastifizierbar.
-
Als Deckschicht können dünne Kunststofffolien beispielsweise aus PPT oder TPO verwendet werden. Außerdem ist die Verwendung von Leder oder Kunstleder als Deckschicht möglich. Die Schaumschicht wird aus Polyurethanschaum, das durch die Schaumzufuhrvorrichtung 150 in den Zwischenraum 101 eingeführt wird, hergestellt. Die Erzeugung der Schaumschicht erfolgt im erfindungsgemäßen Verfahren.
-
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Innenverkleidungsteils weist weiterhin eine Dichtungsvorrichtung 200 auf, die eine Druckbeaufschlagungs-Vorrichtung 210 mit einer Pumpe 210a, zumindest ein Dichtungskissen 220 oder eine Anordnung 220 aus Dichtungskissen und ein Leitungssystem 230 aufweist. Die in der 1 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellungsvorrichtung weist ein erstes Dichtungskissen 221 und ein zweites Dichtungskissen 222 auf. Vorzugsweise sind in der formgebenden Oberfläche 120a des zweiten Werkzeugteils 120 Vertiefungen 221, 222 ausgebildet, in der jeweils ein Dichtungskissen 221 bzw. 222 zumindest teilweise aufgenommen ist. Das Leitungssystem 230 weist bei der in der 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellungsvorrichtung eine Grundleitung 231 auf, die an die Pumpe 210a angeschlossen ist. An diese zusammen oder jeweils ist zumindest ein Dichtungskissen 220 oder 221, 222 über eine wiederum jeweils an die Grundleitung 231 angeschlossene Leitungs- und Ventil-Anordnung 211 bzw. 212 zur Einstellung des Druckes in dem zumindest einen Dichtungskissen 220 oder den Dichtungskissen 221 bzw. 222 angeschlossen. In der Ausführungsform der 1 sind über Ventile 213, 214 zur Einstellung des Druckes in dem zumindest einen Dichtungskissen 220 bzw. den Dichtungskissen 221 bzw. 222 Druckleitungen 215 bzw. 216 an die Grundleitung 231 angeschlossen. Dabei können die Ventile 213, 214 direkt oder über Verbindungsleitungen 231a bzw. 231b (1) an die Grundleitung 231 angeschlossen sein. Unter „direktem” Anschluss ist insbesondere gemeint, dass das jeweilige Ventil in die Grundleitung 231 eingebaut ist. An die Druckleitungen 215 bzw. 216 ist jeweils ein Ablassventil 217 bzw. 218 angeschlossen, so dass beim Öffnen eines Ablassventils 217 bzw. 218 ein in der jeweiligen Druckleitung 215 bzw. 216 befindliches Druckmedium aus dieser abgelassen werden kann.
-
Die Dichtungsvorrichtung 200 weist somit mindestens einen Dichtungskreis mit mindestens einem Dichtungskissen 220 und in der Ausführungsform der 1 mit den Dichtungskissen 221 bzw. 222 aus elastischem Material, einer an das jeweilige Dichtungskissen 221 bzw. 222 angeschlossenen Druckleitung 215 bzw. 216 mit je einer Ventil-Anordnung 211, 212 oder einem Öffnungs- und Schließventil 213, 214 und einem Ablassventil 217, 218 auf. In der 1 sind zwei Dichtungskreise 201, 202 dargestellt, wobei ein erster Dichtungskreis 201 aus dem Dichtungskissen 221, der Druckleitung 215 mit der Ventil-Anordnung 211 und ein zweiter Dichtungskreis 202 aus dem Dichtungskissen 222, der Druckleitung 216 mit der Ventil-Anordnung 212 gebildet ist. Innerhalb eines Dichtungskreises können auch mehrere Dichtungskissen betrieben und angesteuert werden. Ein Dichtungskissen kann insbesondere mit seinem auf der formgebenden Werkzeug-Oberfläche 120a gelegenen Abschnitt schlauchförmig gebildet sein.
-
Die Dichtungsvorrichtung 200 und insbesondere deren Dichtungskissen 220 sind derart ausgebildet, dass diese zumindest einen Dichtungszustand einstellen können, bei dem jeweils ein zwischen den Werkzeugteilen 110, 120 vorhandener Zwischenraum 101 gegenüber einem von den formgebenden Werkzeug-Oberflächen 110a, 120a aus gesehen außen gelegener Umgebungsbereich U abgedichtet wird. Bei verschiedenen Dichtungszuständen drückt jedes Dichtungskissen 220 einer Dichtungsvorrichtung 200 mit einem spezifischen Druck gegen die einander gegenüber liegenden Bereiche der formgebenden Werkzeug-Oberflächen 110a, 120a.
-
In den 5 und 6 ist eine Werkzeugvorrichtung 100 mit einer Dichtungsvorrichtung 200 mit drei Dichtungskreisen 201a, 201b, 201c dargestellt:
- – ein erster Dichtungskreis 201a mit den Dichtungskissen 220a, 220f, 220g, mit der Druckleitung 215a und mit der Ventil-Anordnung 211a, wobei der Anschluss der Dichtungskissen 220f, 220g an die Druckleitung 215a in der 6 nicht gezeigt ist.
- – ein zweiter Dichtungskreis 201b mit dem Dichtungskissen 220b, 220e, 220i, mit der Druckleitung 215b und mit der Ventil-Anordnung 211b, wobei der Anschluss der Dichtungskissen 220e, 220i an die Druckleitung 215b in der 6 nicht gezeigt ist.
- – ein dritter Dichtungskreis 201c mit den Dichtungskissen 220c, 220d, 220h, mit der Druckleitung 215c und mit der Ventil-Anordnung 211c, wobei der Anschluss des Dichtungskissens 220h an die Druckleitung 215c in der 6 nicht gezeigt ist.
-
Die Dichtungskissen 220a bis 220i bilden zusammen eine Dichtungskissen-Anordnung, die eine eine formgebende Konturfläche 120a bildende Innenfläche 125 umläuft, so dass ein Innenbereich 25 einer auf das Werkzeugteil 120 aufgelegten Deckschicht 22 gegen das Trägerteil 10 zum Abdichten eines zwischen diesen ausgebildeten Zwischenraums 101 vorgenommen werden kann.
-
Wie in der 7 gezeigt ist, kann die Herstellungsvorrichtung H auch nur ein einstückiges und im Randbereich 123k eine Innenfläche 125k umlaufendes Dichtungskissen 220k aufweisen, das an eine Druckleitung 215k angeschlossen ist. Diese liegt in einer Ausnehmung 122k der Innenseite des Werkzeugsteils 120. Das Dichtungskissen 220k umläuft die Innenfläche 125 der formgebenden Konturfläche 120a, so dass ein Innenbereich 25 einer auf das Werkzeugteil 120 aufgelegten Deckschicht 22 gegen das Trägerteil 10 zum Abdichten eines zwischen diesen ausgebildeten Zwischenraums 101 vorgenommen werden kann.
-
Die Dichtung oder das zumindest eine Dichtungskissen der jeweiligen Dichtungsvorrichtung ist aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Silikon. Die Dichtung ist bevorzugt als Dichtungsschlauch ausgeführt. Die Vertiefung in der formgebenden Oberfläche des zweiten Werkzeugteils ist zur Aufnahme der Dichtung bevorzugt so ausgeführt, dass die Dichtung in einem nicht mit Druck beaufschlagten Zustand (drucklos) bündig mit der Werkzeugoberfläche abschließt. Alternativ kann die Vertiefung so ausgeführt sein, dass die Dichtung im drucklosen Zustand auf der formgebenden Oberfläche des zweiten Werkzeugteils 120 eine Erhöhung ausbildet, sodass an jeder Stelle 5% bis 50% des Dichtungsquerschnitts aus der formgebenden Oberfläche des zweiten Werkzeugteils heraus ragen.
-
Bezugnehmend auf die in der 1 dargestellte Ausführungsform der einen Druckbeaufschlagungs-Vorrichtung 210 ist an die Druckleitungen 215 und 216 zumindest ein Drucksensor 260 oder 261 bzw. 262 zur Ermittlung von Dichtungsdruck-Istwerten in den jeweiligen Druckleitungen 215 bzw. 216 angeschlossen. Insbesondere ist vorgesehen, dass der jeweilige Drucksensor 260 den Druck in den Druckleitungen 215 bzw. 216 erfasst, indem das in den Druckleitungen 215 bzw. 216 strömende Medium unmittelbar auf den jeweiligen Drucksensor 260 oder 261 bzw. 262 wirkt. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Drucksensor 260 oder 261 bzw. 262 innerhalb der jeweiligen Druckleitung 215 bzw. 216 gelegen ist. In der Ausführungsform nach der 1 ist jeweils ein Drucksensor 261, 262 an jeweils eine Druckleitungen 215 bzw. 216 angeschlossen. Der zumindest eine Drucksensor 261, 262 ist über eine Signalleitung 261a, 262a an ein Auswertungsmodul 280 angeschlossen.
-
Weiterhin ist an die Druckleitungen 215, 216 zumindest ein Durchfluss-Sensor 270, die in der 1 einzeln mit den Bezugzeichen 271 bzw. 272 versehen sind, zur Ermittlung einer Durchflussmenge für das Zuführen des Druckmediums an das zumindest eine aufblasbare Dichtungskissen 220, 221, 222 angeschlossen.
-
Insbesondere ist vorgesehen, dass der jeweilige Durchfluss-Sensor 271, 272 den Durchfluss in den Druckleitungen 215 bzw. 216 erfasst, indem das in den Druckleitungen 215 bzw. 216 strömende Medium unmittelbar auf den jeweiligen Durchfluss-Sensor 271 bzw. 272 wirkt. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Durchfluss-Sensor 270 oder 271 bzw. 272 innerhalb der jeweiligen Druckleitung 215 bzw. 216 gelegen ist.
-
Das Auswertungsmodul 280 ist über eine Signalleitung 281 an ein Steuerungsmodul 290 angeschlossen. An dieses kann über eine Leitung 291 eine Anzeigevorrichtung 299 zur Anzeige von mittels des Drucksensors 260, 261, 262 und Durchfluss-Sensors 270, 271 bzw. 272 erfassten Druckwerten bzw. Durchflusswerten sowie optional auch über zur Betätigung des Werkzeugs 100 erzeugte Kommandos angeschlossen sein. Das Auswertungsmodul 280 und das Steuerungsmodul 290 kann jeweils als eigenständige Baugruppe und z. B. Platine oder elektronische Komponente ausgeführt und dabei können das Auswertungsmodul 280 und das Steuerungsmodul 290 über eine Signalleitung 281 miteinander funktional verbunden sein oder das Auswertungsmodul 280 und das Steuerungsmodul 290 können als Software-Module ausgeführt sein, die über programmtechnische Schnittstellen funktional miteinander verbunden sind.
-
Das Steuerungsmodul 290 ist über Leitungen 293, 294, 297, 298 an die Ventile 213, 214 und die Ablassventile 217 bzw. 218 angeschlossen und funktional mit diesen verbunden, um diese anzusteuern. Das Steuerungsmodul 290 ist auch über Leitungen 292, 296, 295 an die Pumpe 210a bzw. die Stellvorrichtung 160 bzw. die Schaumzufuhrvorrichtung 150 angeschlossen und funktional mit diesen verbunden, um diese anzusteuern. In dem Auswertungsmodul 280 ist ein Messsignal-Vergleichsmodul integriert, das eine Funktion aufweist, mit der ein Abgleich der von den Drucksensoren erzeugten Dichtungsdruck-Messsignale mit Sollwerten für den Dichtungsdruck und von den Durchflusssensoren erzeugten Durchfluss-Messignale mit Sollwerten für den Volumenstrom sowie eine Erzeugung eines Bewertungswertes (z. B. „0” oder „1”) insbesondere über eine Unterschreiten oder Überschreiten des jeweiligen Sollwertes erfolgt. Das Steuerungsmodul 290 weist eine Funktion zur Umsetzung des von der Messignalvergleichseinheit erzeugten Bewertungswertes in ein Kommandosignal für die Dichtungsvorrichtung 200 und/oder die Schaumzufuhreinrichtung 150 und/oder die Stellvorrichtung 160 auf, aufgrund dessen eine Betätigung mindestens der Dichtungsvorrichtung, der Schaumzufuhreinrichtung oder Stellvorrichtung des ersten Werkzeugteils erfolgt.
-
Die Werkzeugsteuervorrichtung 140 weist somit einen in einer jeweiligen Druckleitung 215, 216 integrierten Drucksensor 260 auf. Der Drucksensor 260 ist derart in die jeweilige Druckleitung 215, 216 integriert, dass die Herstellung einer direkten Messverbindung zu dem im jeweiligen Dichtungskreis 201, 202 herrschenden Druck erfolgt und ein Dichtungsdruck-Messignal erzeugt wird. Außerdem ist in der Druckleitung jeweils ein Durchfluss-Sensor 270 derartig integriert, dass die Herstellung einer direkten Messverbindung zu dem im Dichtungskreis herrschenden Durchfluss erfolgt und ein Durchfluss-Messignal erzeugt wird. Das Auswertungsmodul 280 der Werkzeugsteuervorrichtung 140 weist ein Messsignal-Vergleichsmodul auf, das eine Funktion aufweist, mit der ein Abgleich der von den Drucksensoren erzeugten Dichtungsdruck-Messignale mit Sollwerten für den Dichtungsdruck und von den Durchfluss-Sensoren erzeugten Durchfluss-Messignale mit Sollwerten für den Volumenstrom sowie eine Erzeugung eines Kommandosignals erfolgt. Mit dem Steuerungsmodul 290 erfolgt aufgrund der Eingaben des Auswertungsmoduls 280 eine Erzeugung von Kommandosignalen aufgrund der Auswertung der Messignal-Vergleichseinheit. Aufgrund eines Kommandosignals erfolgt eine Betätigung mindestens der Dichtungsvorrichtung, der Schaumzufuhreinrichtung oder Stellvorrichtung des ersten Werkzeugteils.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Dichtungsvorrichtung mit einem Dichtungskreis (7) oder mindestens zwei oder mehr Dichtungskreisen (5 und 6) auf. Dabei bildet mindestens eine Dichtung einen Dichtungskreis. Ein Dichtungskreis mit mehreren Dichtungskissen weist eine Sammelleitung 231 auf, an die die jeweiligen zu einer Dichtung führenden Druckleitungen (in der 1 die Druckleitungen 215, 216) angeschlossen sind. Zu einem Dichtungskreis gehören jeweils ein Drucksensor 260 und ein Durchflusssensor 270, die zur Herstellung einer Messverbindung jeweils in die Sammelleitung 231 oder die jeweiligen Druckleitungen (in der 1 die Druckleitungen 215, 216) integriert sind. Der Drucksensor ist derart in die Sammelleitung 231 oder die jeweiligen Druckleitungen integriert, dass die Herstellung einer direkten Messverbindung zu dem im Dichtungskreis herrschenden Druck erfolgt und ein Dichtungsdruckmessignal erzeugt wird. Außerdem ist in der Druckleitung je Durchflussensor derartig integriert, dass die Herstellung einer direkten Messverbindung zu dem im Dichtungskreis herrschenden Durchfluss erfolgt und ein Durchflussmesssignal erzeugt wird. Alternativ kann ein Dichtungskreis jedoch nur eine einzige Dichtung aufweisen.
-
Nach der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Druck- und der Durchflusssensor jeweils kontinuierlich über die Zeit Messsignale liefern, die in dem Auswertungsmodul 280 und insbesondere in dem Messsignal-Vergleichsmodul desselben ausgewertet werden.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Messsignal-Vergleichsmodul eine Funktion auf, mit der das Dichtungsdruckmesssignal über einen Zeitraum TP und das Durchfluss-Messignal über einen Zeitraum TV ausgewertet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Steuerungsmodul 290 der Vorrichtung 1 eine Funktion auf, die im Falle eines von einem Sollwert abweichenden und insbesondere diesen unterschreitenden Druckmesssignals oder Durchflussmesssignals, dem Betriebszustand einen Fehlerzustand oder Fehlerwert zuordnet und optional ein Betriebszustands-Signal erzeugt, aufgrund dessen das Steuerungsmodul 290 Kommandosignale an die Ventile 217, 218 zu deren Öffnung erzeugt, so dass die jeweiligen Dichtungskreise des zumindest einen Dichtungskreises der Dichtungsvorrichtung durch Betätigung des Ablassventils drucklos gemacht wird und optional eine Fehlermeldung erzeugt und an eine Ausgabeschnittstelle 291 und von dieser an eine Benutzerschnittstelle 299 übermittelt wird. Die Benutzerschnittstelle 299 kann insbesondere Anzeigenvorrichtung 295 aufweisen, die derart ausgeführt ist, dass diese von dem Auswertungsmodul 280 und/oder dem Steuerungsmodul 290 ermittelte Werte zur Anzeige bringt. Bevorzugt ist das Betriebszustandssignal derart vorgesehen, dass die Stellvorrichtung des ersten Werkzeugteils 110 derart betätigt wird, dass der Abstand zwischen dem ersten Werkzeugteil 110 und dem zweiten Werkzeugteil 120 vergrößert wird und dadurch die Werkzeugvorrichtung 100 geöffnet wird.
-
Alternativ kann das Betriebszustandssignal auch derart vorgesehen sein, dass zusätzlich eine Fehlermeldung und optional das Öffnen der Vorrichtung 100 auf einer Anzeigevorrichtung 299 angezeigt wird. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Betriebszustandssignal eine akustische Meldung durch eine Ausgabevorrichtung wie die Anzeigevorrichtung 299 verursacht.
-
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass zur Aktivierung der Dichtungsvorrichtung 200 und zum Füllen des zumindest einen Dichtungskissens derselben und somit Herstellen eines Abdichtungszustands mit einem Abdichten eines Zwischenraums 101 der Druckerzeuger einen Fluss eines Druckmediums durch die Druckleitungen der Dichtungsvorrichtung 200 in das zumindest eine Dichtungskissen hinein erzeugt. Bei Erreichen eines Sollwerts für den Dichtungsdruck zur Abdichtung eines Zwischenraums 201, kann vorgesehen sein, dass mit dem Messsignal-Vergleichsmodul Vergleiche durchgeführt werden und dieses insbesondere einen Wert für einen Abdichtungszustand erzeugt, aufgrund dessen die Steuerungsmodul 290 ein Kommandosignal erzeugt zum Schließen des zumindest einen Schließventils 217, 218 und die weitere Zufuhr von Druckmedium durch den Druckerzeuger 210a gestoppt wird.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich insbesondere auf die Herstellung eines Innenverkleidungsteils mit einer Trägerschicht 10 und einer zwischen einer Deckschicht 22 und der Trägerschicht liegenden Schaumschicht 21.
-
Zur Herstellung eines derartigen Innenverkleidungsteils 1 wird die Trägerschicht 10 auf einer formgebenden Oberfläche 110a eines ersten Werkzeugteils 110 einer Werkzeugvorrichtung 100 zur Anlage gebracht. Die zu hinterschäumende Deckschicht 22 wird auf einer formgebenden Oberfläche 120a eines zweiten Werkzeugteils 120 der Werkzeugvorrichtung 100 zur Anlage gebracht, wobei das zweite Werkzeugteil 120 dem ersten Werkzeugteil 110 gegenüber angeordnet ist, so dass beim Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile 110, 120 zumindest teilweise ein Zwischenraum 101 zwischen Deckschicht 22 und Trägerschicht 10 ausgebildet wird (1). Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anschließend zunächst zur Durchführung eines Formgebungs-Schrittes zur Ausbildung der Form des herzustellenden Innenverkleidungsteils Schaumstoff-Material in den Zwischenraum 101 eingeführt (2). Bei zusammengefahrenen Werkzeugteilen 110, 120 und eingeführtem Schaum-Material wird zur Herstellung eines ersten Abdichtungszustands oder Formgebungs-Abdichtungszustands dem in einem Randbereich 123 der formgebenden Oberfläche 120a des zweiten Werkzeugteils 120 umlaufenden aufblasbaren Dichtungskissen 220 ein Druckmedium zugeführt (2).
-
Dabei kann auch vorgesehen sein, dass vor der Einführung des Druckmediums zur Herstellung einer Abdichtungszustands durch Aufblasen des zumindest einen Dichtungskissens 220 die gesamte vorgesehene Menge an Schaum-Material in den Zwischenraum 101 eingeführt wird, die zur Herstellung eines jeweiligen Verkleidungsteils erforderlich ist.
-
Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass vor der Einführung des Druckmediums und der Herstellung eines Abdichtungszustands durch Aufblasen des zumindest einen Dichtungskissens 220 nur ein Teil der zur Herstellung eines jeweiligen Verkleidungsteils erforderlichen Menge an Schaum-Material in den Zwischenraum 101 eingeführt wird und die restliche zur Herstellung eines jeweiligen Verkleidungsteils erforderliche Menge an Schaum-Material zur Ausbildung der Schaumschicht 21 in einem Abdichtungszustand in das Werkzeug 100 eingeführt wird. Bei dieser Verfahrnensweise kann vorgesehen sein, dass vor Herstellung eines Abdichtungszustands eine Menge an Schaum-Material zur Einführung in den Zwischenraum 101 vorgesehen ist, die zwischen 20% und 75% und insbesondere mehr als 50% des insgesamt in den Zwischenraum 101 einzuführenden Schaum-Materials beträgt. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Einführung der restlichen Menge an Schaum-Material in den Zwischenraum 101 dann erfolgt, wenn durch die Einführung des Druckmediums ein Abdichtungszustand eingestellt ist.
-
Die Einführung von Schaum-Material kann durch manuelles Kommandieren z. B. über die Benutzerschnittstelle 299, oder im Rahmen eines Ablaufprogramms für die Herstellung des Verkleidungsteils, das in dem Steuerungsmodul 290 implementiert ist, erfolgen.
-
Nach einer anderen Ausführungsform erfolgt vor dem Aufblasen des zumindest einen Dichtungskissens 220 das Zusammenfahren des ersten und des zweiten Werkzeugteils 110, 120 aufgrund Kommandos des Steuerungsmoduls 290 bis zu einem definierten Abstand zwischen diesen, wobei im ersten Werkzeugteil 110 eine Trägerschicht 10 und im zweiten Werkzeugteil 120 eine Deckschicht 22 angeordnet ist und der Abstand derart eingestellt ist, dass sich zwischen der Deckschicht 22 und der Trägerschicht 10 zumindest abschnittsweise ein Zwischenraum 101 zur Aufnahme von Schaumstoff-Material ausbildet. Dieser Verfahrensschritt kann durch manuelles Kommandieren z. B. über die Benutzerschnittstelle 299, oder im Rahmen eines Ablaufprogramms für die Herstellung des Verkleidungsteils, das in dem Steuerungsmodul 290 implementiert ist, erfolgen.
-
Anschließend und vor der Einführung von Schaum-Material erfolgt – durch manuelles Kommandieren oder im Rahmen des Ablaufprogramms für die Herstellung des Verkleidungsteils bei dieser Ausführungsform des Verfahrens die Herstellung des ersten Abdichtungszustands oder Formgebungs-Abdichtungszustands.
-
Bei beiden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der Befüllung des zumindest einen Dichtungskissens 220 nach oder vor der Einführung von Schaum-Material in den Zwischenraum 101, erfolgt das Befüllen des Dichtungskissens 220 und Einstellen eines Abdichtungszustands in folgender Weise:
Das Zuführen eines Druckmediums an zumindest ein aufblasbares Dichtungskissen 220 oder 221, 222 der Werkzeugvorrichtung 100 und ein Beaufschlagen des Dichtungskissens 220 oder 221, 222 zur Herstellung des ersten Abdichtungszustands oder Formgebungs-Abdichtungszustands erfolgt mit mindestens einem vorbestimmten Formgebungs-Dichtungsdruck oder ersten Abdichtungsdruck P1, bei dem das jeweilige Dichtungskissen 220, 221, 222 einen Beaufschlagungszustand zur Abdichtung des Zwischenraums 101 einnimmt. Nach einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass für jedes Dichtungskissen, u. b. die Dichtungskissen derselbe Formgebungs-Dichtungsdruck P1 vorgesehen ist. Nach eine weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass für Dichtungskissen von mehreren Dichtungskissen unterschiedliche Dichtdrücke vorgesehen sind.
-
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren für den Fall beschrieben, dass bei der Verwendung von mehreren Dichtungskissen für die einzelnen Dichtungskissen derselbe Formgebungs-Dichtungsdruck P1 vorgesehen ist. Die Fälle mit unterschiedlichen Formgebungs-Dichtungsdruck P1 ergeben sich unmittelbar aus dieser Ausführungsform.
-
Die Dichtung kann in einer Vertiefung 122 im Randbereich des zweiten Werkzeugteils angeordnet sein. Die Dichtung ist geeignet, in einem druckbeaufschlagten Zustand den zwischen der Deckschicht 21 und der Trägerschicht 10 zumindest abschnittsweise ausbildeten Zwischenraum 101 abzudichten. Auf diese Weise wird ein Dichtungszustand einer zur Werkzeugvorrichtung gehörenden Dichtungsvorrichtung 200 herbeigeführt (3).
-
Mittels eines Drucksensors 260 wird über einen vorgegebenen Zeitraum oder zu einem relativen Zeitpunkt TP ein jeweils aktueller Druck PA erfasst und daraus von dem Steuerungsmodul 290 ein Dichtungsdruckwert ermittelt. Der vorgegebene Zeitraum TP ist insbesondere ein Zeitraum TP1, in dem sämtliche Dichtungskissen der Dichtungsvorrichtung 200 zuverlässig den erforderlichen Formgebungs-Dichtungsdruck oder ersten Abdichtungsdruck P1 erreicht haben.
-
Dabei kann vorgesehen sein, dass im Zeitraum TP1, in dem sämtliche Dichtungskissen der Dichtungsvorrichtung 200 zuverlässig den erforderlichen Formgebungs-Dichtungsdruck oder ersten Abdichtungsdruck P1 erreicht haben, an einem Zeitpunkt vor der Druckbeaufschlagung des Dichtungskissens 220, z. B. generell vor oder bei der betroffenen Ausführungsform während der Einführung von Schaum-Material, der Druck in der Leitung (in der 1 die Leitungen 215, 216), die an dem jeweiligen Dichtungskissen 220 angeschlossen ist, und somit in der an dem jeweiligen Dichtungskissen 220 angeschlossenen Leitung erfasst und für diesen Zeitpunkt ein Druckwert (P0) ermittelt wird.
-
Gleichermaßen wird über einen Zeitraum TV (z. B. TV1, TV2) kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeitpunkten während des Aufblasens eine Dichtungsdurchflussrate erfasst und daraus von dem Steuerungsmodul 290 eine jeweils aktuelle Dichtungsdurchflussrate VA ermittelt und im Auswertungsmodul durch im Folgenden beschriebene Vergleiche Betriebszustände ermittelt. Dabei kann vorgesehen sein, dass
- – das Steuerungsmodul 290 derart ausgestaltet ist, dass dieses zur Herstellung des Formgebungs-Abdichtungszustands einen Wert für den vorgegebenen ersten oder Basis-Abdichtungsdruck P1 zur Herstellung eines ersten oder Basis-Abdichtungszustands Z1 verwendet,
- – das Auswertungsmodul 280 kontinuierlich oder in vorgegebenen Zeitabständen erfolgte Durchführung in einem Vergleich zwischen einem jeweils erfassten aktuellen Druck PA und dem vorgegebenen Basis-Abdichtungsdruck P1 den jeweils aktuellen Dichtungszustand ZA insoweit ermittelt, ob dieser ein Dichtungs-Zwischenzustand ZI ist, bei dem der aktuelle Druck PA den vorgegebenen ersten Abdichtungsdruck P1 noch nicht erreicht hat, oder ob dieser ein erster Abdichtungszustand Z1 ist, bei dem der aktuelle Druck PA den vorgegebenen ersten Abdichtungsdruck P1 erreicht hat,
- – das Steuerungsmodul 290 derart ausgestaltet ist, dass dieses die Pumpe 210 stoppt, sobald das Steuerungsmodul 290 von dem Auswertungsmodul 280 die Information erhalten hat, dass der erste Abdichtungsdruck P1 erreicht ist oder der erste Abdichtungszustand Z1 erreicht ist.
-
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Auswertungsmodul 280 derart ausgestaltet ist, dass dieses dem Betriebszustand einen Fehlerzustand oder Fehlerwert zuordnet, wenn das Auswertungsmodul 280 – optional innerhalb eines vorgegebenen Befüllungs-Maximalzeitraums oder bei Befüllung eines Dichtungskissens mit einer Mindestmenge – nicht ermittelt, dass der erste Abdichtungsdruck P1 und somit der erste Abdichtungszustand Z1 erreicht ist. Bei Vorliegen und Empfang des Wertes für einen Fehlerzustand führt das Steuerungsmodul 290 das erfindungsgemäße Verfahren nicht weiter und erzeugt in dieser Hinsicht keine weiteren Kommandosignale. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in diesem Fall das Steuerungsmodul 290 ein Stopp-Signal für die Pumpe 210 oder für die Weiterführung des gesamten Verfahrens erzeugt und an die Pumpe bzw. die Benutzer-Schnittstelle 299 übermittelt, so dass die Pumpe 210 nicht mehr betätigt wird. Optional kann vorgesehen sein, dass das Auswertungsmodul 280 einen Bestätigungswert für den Betriebszustand erzeugt, wenn der erste Abdichtungsdruck P1 und somit der erste Abdichtungszustand Z1, und dies insbesondere innerhalb einer vorgegebenen Bedingung wie innerhalb eines vorgegebenen Befüllungs-Maximalzeitraums oder bei Befüllung eines Dichtungskissens mit einer Mindestmenge – erreicht ist. Das Steuerungsmodul 290 kann derart ausgeführt sein, dass auf einen ersten Verfahrensschritt ein nächster Verfahrensschritt nur dann durchgeführt wird, wenn ein Bestätigungswert für den Betriebszustand des ersten Verfahrensschritts erzeugt wurde.
-
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass in dem Auswertungsmodul 280 eine Volumenstrom-Kontrollfunktion implementiert ist, mit der während des Befüllens zeit-kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeitpunkten mittels des Durchfluss-Sensors 270 und insbesondere der Durchfluss-Sensoren 271, 272 der Durchfluss oder der Volumenstrom des in das jeweilige Dichtungskissen 220 strömenden Mediums in den Druckleitungen 215 bzw. 216 gemessen wird. Hierzu werden die Messsignale als jeweils aktueller Durchfluss-Wert VA über die Leitung 271a, 272a an das Auswertungsmodul 280 übermittelt, das aus diesen Messsignalen des jeweiligen Durchfluss-Sensors 270 bzw. 271, 272 einen Volumenstrom-Wert ermittelt. Dabei kann vorgesehen sein, dass in dem Auswertungsmodul 280 an einem ersten Durchfluss-Sollwert VS1 geprüft wird, ob der jeweils aktuelle Durchfluss-Wert VA den ersten Durchfluss-Sollwert VS1 übersteigt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Auswertungsmodul 280 derart ausgestaltet ist, dass dieses dem Betriebzustand einen Fehlerzustand oder Fehlerwert zuordnet, wenn das Auswertungsmodul 280 innerhalb eines vorgegebenen Startzeitraums oder innerhalb eines Befüllungs-Maximalzeitraums nicht ermittelt, dass der ersten Durchfluss-Sollwert VS1 erreicht ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Steuerungsmodul 290 bei Vorliegen und Empfang des Fehlerwertes für einen Fehlerzustand das Steuerungsmodul 290 das erfindungsgemäße Verfahren nicht weiter führt und in dieser Hinsicht keine weiteren Kommandosignale erzeugt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in diesem Fall das Steuerungsmodul 290 ein Stopp-Signal für die Pumpe 210 erzeugt und an diese übermittelt, so dass die Pumpe 210 nicht mehr betätigt wird.
-
Ein Vorteil dieser Ausführungsformen der Erfindung ist, dass für jedes Dichtungskissen 220, also z. B. die Dichtungskissen 221 und 222, bei entsprechender Einstellung der Ventile 213 bzw. 214 in den mit dem jeweiligen Dichtungskissen verbundenen und an der Grundleitung 231 angeschlossenen Leitungen (z. B. 215, 216) ein eigener Volumenstrom und dabei eine eigenständige Volumenstrom-Kontrolle und Kontrolle über das Erreichen des Befüllungsdrucks möglich ist. Dadurch ist eine optimierte Einstellung der Befüllung und des Formgebungs-Dichtungsdrucks an jedem Dichtungskissen möglich. Dies kann auch wahlweise für ein Dichtungskissen oder mehrere Dichtungskissen durchgeführt werden.
-
Alternativ oder zusätzlich kann in dem Auswertungsmodul 280 eine Befüllungsmengen-Kontrollfunktion implementiert sein, mit der während des Befüllens des zumindest einen Dichtungskissens 220 mit dem Druckmedium die erfassten jeweils aktuellen Durchfluss-Werte VA über die Zeit von dem Start-Zeitpunkt TV0 der Befüllung, bis zu einem End-Zeitpunkt TV1 integriert und eine Ist-Befüllungs-Durchflussmenge VTFI ermittelt und diesen mit einem Sollwert, einer Soll-Befüllungs-Durchflussmenge VTFS, vergleicht. Der End-Zeitpunkt TV1 kann insbesondere der Zeitpunkt sein, an dem in dem jeweiligen Dichtungskissen der Formgebungs-Dichtungsdruck P1 erreicht wird. Insbesondere bei einer Dichtungsvorrichtung 200 mit Dichtungskissen, die unterschiedliche Größe oder Form haben, sind unterschiedliche Befüllungsmengen in verschiedene Dichtungskissen zuzuführen, bis in diesen jeweils der Formgebungs-Dichtungsdruck P1 erreicht ist. In diesem Fall wird bei diesem Dichtungskissen, z. B. den Dichtungskissen 221, 222, zu unterschiedlichen Zeitpunkten TV1-1 bzw. TV1-2 erreicht.
-
Dabei kann im Einzelnen vorgesehen sein, dass
- – das Auswertungsmodul 280 bei Erreichen des Formgebungs-Dichtungsdrucks P1 in einem Dichtungskissen einen Zustandswert E-P1 erzeugt und diesen Wert an die Befüllungsmengen-Kontrollfunktion sendet,
- – die Befüllungsmengen-Kontrollfunktion den Ist-Zeitpunkt TI, an dem der Formgebungs-Dichtungsdruck P1 erreicht worden ist, also ein Zeitpunkt TP1, gleich den End-Zeitpunkt TV1 setzt,
- – die in der zwischen dem Start-Zeitpunkt TV0 der Befüllung und deren End-Zeitpunkt TV1 liegende Zeitspanne ermittelten aktuellen Durchfluss-Werte VA über diesen Zeitraum integriert und
- – die für jedes Dichtungskissen in der Zeitspanne zwischen dem Start-Zeitpunkt TV0 der Befüllung und deren End-Zeitpunkt TV1 jeweils ermittelte Befüllungsmenge mit einem jeweiligen Befüllungsmengen-Sollwert vergleicht, und einen Befüllungsmengen-Bestätigungswert oder einen Befüllungsmengen-Fehlerzustandswert erzeugt, je nach dem, ob die durch Integration für ein Dichtungskissen ermittelte Befüllungsmenge die für das jeweilige Dichtungskissen vorgegebenen Soll-Befüllungsmenge erreicht oder übersteigt oder nicht.
-
Bei Vorliegen und Empfang des Befüllungsmengen-Fehlerzustandswerts führt das Steuerungsmodul 290 das erfindungsgemäße Verfahren nicht weiter und erzeugt in dieser Hinsicht keine weiteren Kommandosignale. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in diesem Fall das Steuerungsmodul 290 ein Stopp-Signal für die Weiterführung des gesamten Verfahrens erzeugt und an die Benutzer-Schnittstelle 299 übermittelt, so dass das Verfahren nicht mehr weitergeführt wird. Optional kann vorgesehen sein, dass in diesem Fall das Steuerungsmodul 290 die Ablassventile, also gemäß der Ausführungsform der 1 die Ablassventile 217, 218 öffnet, und weiterhin optional das Werkzeug 100 z. B. zur Entnahme der Halbzeuge öffnet. Optional kann vorgesehen sein, dass das Auswertungsmodul 280 einen Bestätigungswert für den Betriebszustand erzeugt, wenn der erste Abdichtungsdruck P1 und somit der erste Abdichtungszustand Z1, und dies insbesondere innerhalb einer vorgegebenen Bedingung wie innerhalb eines vorgegebenen Befüllungs-Maximalzeitraums oder bei Befüllung eines Dichtungskissens mit einer Mindestmenge – erreicht ist.
-
Ein Vorteil dieser Ausführungsformen und Varianten ist, dass auf diese Weise eine besonders gute Verfahrenssicherheit erreicht wird, da eine dissimilare Überwachung des Verfahrens durch Druckmessung und Volumenstrom-Messung realisierbar ist. Insbesondere ist realisierbar, dass das Verfahren abgebrochen wird, wenn zwar der Druckwert P1 erreicht wird, nicht jedoch eine Mindest-Füllmenge an einem der Dichtungskissen, so dass eine Überwachung der Funktion des Werkzeugs insgesamt und nicht nur der Druckbeaufschlagung erfolgen kann.
-
Bei der Ausführungsform des Verfahren, bei dem vor Befüllen und Herstellen des Abdichtungszustands noch kein Schaum-Material oder nur ein Teil des einzuführenden Schaummaterials in den Zwischenraum 101 eingeführt wird, erfolgt nach Erreichen des ersten Abdichtungszustand Z1 die Zufuhr der gesamte bzw. der restlichen Menge des Schaumstoff-Materials in den Zwischenraum 101. Dieser Verfahrensschritt kann durch manuelles Kommandieren oder im Rahmen eines Ablaufprogramms für die Herstellung des Verkleidungsteils, das in dem Steuerungsmodul 290 implementiert ist, erfolgen. Auch nach der Einführung von Schaum-Material in den Zwischenraum 101 können die Messungen und die Durchführung von Vergleichen wie für andere Verfahrensschritte beschrieben, erfolgen.
-
Somit erfolgt mittels des jeweiligen Drucksensors 260 eine Ermittlung eines Wertes für die Änderung des Dichtungsdrucks in dem zumindest einen Dichtungskissen 220, 221, 222 für den Dichtungsdruck-Istwert über einem vorbestimmten Änderungs-Zeitraum TP1 sowie mittels des jeweiligen Durchfluss-Sensors 270 eine Ermittlung einer Durchflussmenge für das Zuführen des Druckmediums an das zumindest eine aufblasbare Dichtungskissen 220 oder 221, 222, insbesondere aufgrund einer durch diesen über einen vorbestimmten Durchfluss-Zeitraum TV1 erfassten Durchflussmenge. Dabei kann auch vorgesehen sein:
- – ein Vergleich des ermittelten Dichtungsdruck-Istwertes mit einem vorgegebenen Dichtungsdruck-Sollwert PS und insbesondere vorgegebenen Basis-Abdichtungsdruck P1 für den Dichtungsdruck im Dichtungszustand des Dichtungskissens 220, 221, 222,
- – ein Vergleich der Änderung des Dichtungsdruck-Wertes über einen vorgegebenen Änderungs-Zeitraum TPC1 mit einem Soll-Wert für die Änderung Dichtungsdruckwertes sowie
- – ein Vergleich der Dichtungsdurchflussrate mit einem Sollwert für die Dichtungs-Durchflussrate im Dichtungskissen 220, 221, 222 im Dichtungszustand.
-
Der Dichtungsdruckwert wird mit einem Soll-Wert für den Dichtungsdruck in der Dichtung im Dichtungszustand verglichen. Außerdem wird die Änderung des Dichtungsdruckwertes über den Zeitraum TPC1 mit einem Soll-Wert für die Änderung des Dichtungsdruckwertes verglichen. Gleichermaßen wird die Dichtungsdurchflussrate mit einem Sollwert für die Dichtungsdurchflussrate der Dichtung im Dichtungszustand verglichen. Der Zeitraum TPC1 kann mit einem Wert von mindestens 50% der vorab ermittelten gesamten Dauer TP1 der Zuführung des Dichtungsmediums definiert sein. Falls
- – das Dichtungsdruck-Messignal und/oder dessen Änderung über den Zeitraum TPC1 mit den jeweiligen Soll-Werten insbesondere innerhalb vorbestimmter Grenzen übereinstimmen oder in einer alternativen Ausführungsform den jeweiligen Soll-Wert überschreitet sowie
- – die Dichtungs-Durchflussrate mit dem jeweiligen Sollwert insbesondere innerhalb vorbestimmter diesen umschließenden Grenzen übereinstimmt oder in einer alternativen Ausführungsform den jeweiligen Soll-Wert überschreitet,
wird ein Bestätigungswert für den Betriebszustand erzeugt.
-
Falls aber entweder
- – das Dichtungsdruck-Messignal oder dessen Änderung über den Zeitraum TP1 insbesondere außerhalb der Grenzen liegt oder in einer alternativen Ausführungsform den jeweiligen Soll-Wert TPC1 unterschreitet
oder - – die Dichtungsdurchflussrate nicht mit einem jeweiligen Soll-Wert insbesondere innerhalb vorbestimmter diesen umschließenden Grenzen übereinstimmt oder in einer alternativen Ausführungsform den jeweiligen Soll-Wert unterschreitet
wird dem Betriebszustand ein Fehlerzustand oder Fehlerwert zugeordnet.
-
Erfindungsgemäß erzeugt das Steuerungsmodul 290 nach Erreichen des Formgebungs-Abdichtungszustands und Erhalt eines entsprechenden Druckbeaufschlagungs-Bestätiungssignals von dem Auswertungsmodul 280 ein Initiierungs-Kommandosignal zur Einführung von Schaummaterial in den Zwischenraum 101, falls folgende Bedingungen erfüllt sind. Aufgrund des Initiierungs-Kommandosignals wird Schaummaterial zur Ausbildung einer Schaumschicht 21 in den Zwischenraum 101 und Ausbildung des Verkleidungsteils 1 zugeführt und insbesondere eingespritzt.
-
Als Sollwert für den Druck oder Basis-Abdichtungsdruck P1 kann dabei ein fester Wert hinterlegt sein oder ein Wertebereich mit einem Minimalwert und einem Maximalwert. Liegt der Druck in der Dichtung außerhalb dieses Wertebereichs, wird ein zweites Kommandosignal erzeugt. Außerdem kann vorgesehen sein, dass dieser Wert oder Wertebereich vom Benutzer je nach Anwendungsfall frei einstellbar gewählt wird. Ein möglicher Maximalwert für den Druck kann beispielsweise ein maximal zulässiger Dichtungsdruck sein. Ein möglicher Minimalwert für den Druck kann beispielsweise ein erster Druckwert sein, ab dem eine Dichtungswirkung der Dichtung gerade noch gegeben ist. Gleiches gilt für die Änderung des Dichtungsdruckmesssignals über den Zeitraum TP1. Im Falle einer uneingeschränkt funktionsfähigen Dichtung ist die Änderung des Dichtungsdruckmesssignals über den Zeitraum TP1 gleich Null.
-
Im Falle einer undichten Dichtung wird eine negative Änderung des Dichtungsdruckmesssignals, also eine Druckabnahme in der Dichtung erfasst. Die Dichtungsdurchflussrate und dessen Änderung über den Zeitraum TV1 wird mit einem Sollwert für die Dichtungsdurchflussrate bzw. einem Sollwert für die Änderung der Dichtungsdurchflussrate in der Dichtung im Dichtungszustand der Dichtungsvorrichtung verglichen. Als Sollwert kann dabei ein fester Wert hinterlegt sein oder ein Wertebereich mit einem Minimalwert und einem Maximalwert für die Dichtungsdurchflussrate. Außerdem kann dieser Wert oder Wertebereich vom Benutzer je nach Anwendungsfall z. B. über eine Benutzer-Schnittstelle wie eine Anzeigevorrichtung 299 frei einstellbar gewählt werden. Im Falle einer uneingeschränkt funktionsfähigen Dichtung ist die Änderung des Dichtungsdruckmesssignals über den Zeitraum TP1 gleich Null. Im Falle einer undichten Dichtung wird eine Dichtungsdurchflussrate ungleich Null oder die Überschreitung einer maximal zulässigen, sehr geringen Dichtungsdurchflussrate erfasst. Ein möglicher Maximalwert oder maximal zulässiger Wert für die Dichtungsdurchflussrate kann beispielsweise die Durchflussrate sein, bei der eine Dichtungswirkung der Dichtung über den Zeitraum, in dem gedichtet wird, gerade noch erreicht wird. Auch kann vorgesehen sein, dass aus der Durchflussrate durch Integration über den Zeitraum TV1 die Durchflussmenge ermittelt wird und diese als Maximalwert hinterlegt sein.
-
Ein Minimalwert für die Dichtungsdurchflussrate kann für die Feststellung der Entleerung der Dichtungskissen relevant sein, wenn diese zügig entleert werden soll. Die Prüfung einer Entleerung der Dichtungskissen erfolgt mit einer nachfolgenden Prüfung darüber, ob die über die Entleerung der Kissen erfasste Dichtungsdurchflussrate den Minimalwert überschreitet. Wenn die in einem Vergleich der Auswertungsvorrichtung ermittelt wird, erfolgt die Erzeugung eines Wertes für einen Betriebszustand, der aussagt, dass die Entleerung erfolgt ist.
-
Die Zeiträume TP1 und TV1 können auch unabhängig voneinander festgesetzt sein und insbesondere gleiche oder verschiedene Zeitspannen umfassen. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass mindestens einer der vorgegebenen Zeiträume TP1 oder TV1 ein Zeitraum ist, der mit einem Betrag festgelegt ist, der mindestens 1/3 derjeinigen Zeit beträgt, die notwendig ist, um mit einer für den Anwendungsfall vorbestimmten Schaummaterial-Menge die Schaumschicht zu erzeugen.
-
Die Herstellungsvorrichtung H kann derart ausgeführt sein, dass falls das Dichtungsdruck-Messignal und dessen Änderung über den Zeitraum TP1 sowie die Dichtungsdurchflussrate mit den jeweiligen Druck-Sollwerten übereinstimmen bzw. jeweils innerhalb der vorgegebenen Grenz- oder Wertebereiche liegen, ein Befüllungsmengen-Fehlerzustandswert erzeugt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Herstellungsvorrichtung H derart ausgeführt sein, dass ein Befüllungsmengen-Fehlerzustandswert dann erzeugt wird, wenn entweder das Dichtungsdruck-Messsignal oder dessen Änderung über den Zeitraum TP1 oder die Dichtungsdurchflussrate nicht mit dem jeweiligen Soll-Wert übereinstimmen oder außerhalb der diesen umschließenden Grenzen liegen. Ein Initiierungs-Kommandosignal zur Einführung von Schaummaterial in den Zwischenraum 101 wird also dann erzeugt, wenn die Dichtung nicht uneingeschränkt funktionstüchtig ist. Das Steuerungsmodul 290 kann derart ausgeführt sein, dass dieses aktiv bei dem Auswertungsmodul 280 abfragt, ob ein erstes oder ein zweites Kommandosignal vorliegt.
-
Eine Druckabnahme über einen Grenzwert hinaus in der Dichtung ist aus folgenden Gründen zu vermeiden:
- – es kommt zur Leckage von Schaum, wodurch Verschmutzungen auf den Werkzeugflächen verursacht werden und wodurch signifikante Unregelmäßigkeiten in der Schaumschicht verursacht werden,
- – der Schaumprozess ist sehr zeitaufwändig und muss im Falle einer defekten Dichtung wiederholt werden, was zu erheblichen Zeitverlusten in der Fertigung führt.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren weist demgegenüber die im Folgenden aufgeführten Vorteile auf:
Durch die Kontrolle des Dichtungsdrucks wird sichergestellt, dass die Dichtung bis zu einem Vorbestimmten Druck aufgeblasen wird. Dadurch wird die Dichtungswirkung garantiert und die Schaumschicht kann fehlerfrei in hoher Qualität erzeugt werden. Vorteilhaft ist außerdem, dass der zeitaufwändige Schaumprozess abgebrochen werden kann, wenn eine nicht ausreichende Dichtungswirkung der Dichtung vorliegt. Dadurch werden die Produktion von Ausschussware vermindert und die Fertigungszeiten verkürzt. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der zeitlich aufgelösten Erfassung von Druck und Durchfluss in der Dichtung. Dadurch ist es möglich, den Prozess durchgehend zu überwachen. Somit kann beurteilt werden, ob im Falle einer während des Prozesses nachlassenden Dichtungswirkung der Prozess unter Gewährleistung hoher Produktqualität zu Ende geführt werden kann oder ein Abbruch notwendig ist. Weitere vorteilhafte Eigenschaften werden in weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nach der Einführung des Schaum-Materials in den Zwischenraum 101 ein Entgasungs-Schritt vorgesehen, bei dem ein Entgasen des Zwischenraums 101 erreicht wird. Das Steuerungsmodul 290 kann derart ausgeführt sein, dass nach Initiierung des Formgebungs-Schrittes durch Einführung des Schaum-Materials in den Zwischenraum 101, diese ein Initiierung-Kommando für die Durchführung des Entgasungs-Schritts erzeugt und an die Stellvorrichtung 160 zur Öffnung des Werkzeugs 100 sendet.
-
Während des Schaumprozesses, also die Einführung des Schaum-Materials in den Zwischenraum 101 wird aufgrund chemischer Vorgänge Gas im Zwischenraum gebildet. Um dieses Gas abzulassen, wird aus dem zumindest einen Dichtungskissen 220 Druckmedium abgeführt und dabei der Dichtungsdruck PA von dem Basis-Abdichtungsdruck P1 zur Herstellung eines ersten oder Basis-Abdichtungszustands Z1 bis zu einem vorbestimmten, gegenüber dem Basis-Abdichtungsdruck P1 im Dichtungszustand verminderten Druck, dem Entgasungs-Abdichtungsdruck P2, verringert. Erfindungsgemäß kann der Entgasungs-Abdichtungsdruck P2 inbesondere derart festgelegt sein, dass dieser einen Wert hat, der geringer ist als 90% des für den Basis-Abdichtungsdruck P1 festgelegten Wertes. Alternativ kann vorgesehen sein, dass dieser Wert mit einem Betrag zwischen 20% und 80% des Basis-Abdichtungsdrucks P1 festgelegt wird.
-
Durch Einstellung des Entgasungs-Abdichtungsdrucks P2 bildet sich ein schmaler Spalt zwischen den Werkzeugteilen 110, 120, der in der Längserstreckung des hergestellten Zwischenprodukts aus der Dekorschicht 20 und der Trägerschicht 10 im Bereich des Zwischenprodukts gelegen ist, durch den das Gas entweichen kann. Nachdem das Gas aus dem Zwischenraum ausgetreten ist, verbleibt das Innenverkleidungsteil noch für eine vorbestimmte Zeit in der Werkzeugvorrichtung 100, ehe die Werkzeugvorrichtung 100 geöffnet wird und das Innenverkleidungsteil entnommen wird. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in diesem Zeitraum ein Dichtungsvorrichtungs-Testschritt zur Überprüfung der Dichtungsfunktion der Dichtungsvorrichtung durchgeführt wird.
-
Der Entgasungs-Schritt kann insbesondere die folgenden Verfahrensschritte gesteuert durch ein Ablaufsteuerungs-Programm der Steuerungsvorrichtung 290 aufweisen:
- – Abführen des Druckmediums aus dem zumindest einen Dichtungskissen 220 bis ein zweiter gegenüber dem Entgasungs-Dichtungszustand verringerter Entgasungs-Abdichtungsdruck P2 in dem zumindest einen Dichtungskissen erreicht wird, sodass Gas aus dem Zwischenraum entweichen kann (Figur (4),
- – Zuführen eines Druckmediums in das zumindest eine Dichtungskissen 220 und dadurch Beaufschlagen des zumindest einen Dichtungskissens 220 bis zu einem dritten Dichtungsdruckwert (Betriebszustand identisch mit dem in der 3 gezeigten Zustand),
- – Ermitteln eines Dichtungsdruckwertes mittels eines Drucksensors 260 aufgrund eines durch diesen über einen Zeitraum TP2 erfassten Drucks,
- – Ermitteln einer Dichtungsdurchflussrate mittels eines Durchflusssensors 270 aufgrund einer durch diesen über einen Zeitraum TV2 erfassten Durchflussrate,
- – Vergleich des Dichtungsdruckwertes mit einem Soll-Wert für den Dichtungsdruck in der Dichtung im Dichtungszustand, Vergleich der Änderung des Dichtungsdruckwertes über den Zeitraum TP2 mit einem Soll-Wert für die Änderung des Dichtungsdruckwertes und Vergleich der Dichtungsdurchflussrate mit einem Sollwert für die Dichtungsdurchflussrate der Dichtung im Dichtungszustand und Erzeugen eines dritten Kommandosignals falls das Dichtungsdruckmessignal und dessen Änderung über den Zeitraum TP2 sowie die Dichtungsdurchflussrate mit den jeweiligen Soll-Werten übereinstimmen oder Erzeugen eines vierten Kommandosignals falls entweder das Dichtungsdruckmessignal oder dessen Änderung über den Zeitraum TP2 und die Dichtungsdurchflussrate nicht mit einem der jeweiligen Soll-Wert übereinstimmen,
- – bei Vorhandensein eines dritten Kommandosignals Öffnen der Werkzeugvorrichtung nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne TE oder bei Vorhandensein eines vierten Kommandosignals Erzeugen eines Kommandosignals zum Beenden des Verfahrens.
-
Das Steuerungsmodul 290 kann derart ausgeführt sein, dass dieses den Dichtungsvorrichtungs-Testschritt nach einer vorbestimmten Zeit der Einstellung des Entgasungs-Abdichtungsdrucks P2 durchführt.
-
Hierzu wird der Dichtung ein Druckmedium zugeführt und diese dadurch bis zu einem dritten oder Test-Dichtungsdruckwert P3 beaufschlagt. Der Wert für den Test-Dichtungsdruckwert P3 kann derart festgelegt sein, dass dieser zumindest 70% des Basis-Abdichtungsdrucks P1 beträgt. Dabei kann vorgesehen sein, dass mittels des Drucksensors über einen Zeitraum TP3 der Druck in der Dichtung erfasst und der Dichtungsdruckwert ermittelt wird. Gleichermaßen kann vorgesehen sein, dass mittels des Durchflusssensors über einen Zeitraum TV3 eine Durchflussrate erfasst und optional eine Dichtungsmedium-Menge ermittelt wird.
-
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren kann insbesondere weiterhin vorgesehen sein: Der Dichtungsdruckwert wird mit dem Testdruck-Sollwert P3 für den Dichtungsdruck in der Dichtung im Dichtungszustand verglichen. Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Änderung des Dichtungsdruckwertes CP3 über den Zeitraum TP3 mit einem Soll-Wert SCP3 für die Änderung des Dichtungsdruckwertes verglichen wird. Gleichermaßen kann vorgesehen sein, dass die Dichtungsdurchflussrate VA mit dem Sollwert VS3 für die Dichtungsdurchflussrate der Dichtung im Dichtungszustand verglichen wird.
-
Falls das Dichtungsdruck-Messsignal und gegebenenfalls dessen Änderung über den Zeitraum TP3 sowie die Dichtungsdurchflussrate mit den jeweiligen Soll-Werten insbesondere innerhalb vorgegebener Grenzen übereinstimmen, kann vorgesehen sein, dass das Auswertungsmodul 280 dem Betriebszustand einen Test-Fehlerzustandswert oder Fehlerwert zuordnet. Für den Fall, dass entweder das Dichtungsdruckmessignal oder dessen Änderung über den Zeitraum TP3 oder die Dichtungsdurchflussrate nicht mit einem der jeweiligen Soll-Werte übereinstimmen, kann vorgesehen sein, dass das Auswertungsmodul 280 dem Betriebszustand einen Test-Bestätigungswert oder Fehlerwert zuordnet.
-
Als Sollwert P3 für den Druck können dabei ein fester Wert hinterlegt sein oder ein Wertebereich zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert. Liegt der Druck in der Dichtung innerhalb dieses Wertebereichs oder oberhalb des Soll-Wertes P3, wird ein Bestätigungs-Signal erzeugt, dass an die Schnittstelle 299 übermittelt wird. Liegt der Druck in der Dichtung außerhalb dieses Wertebereichs oder unterhalb des Soll-Wertes P3, wird dem Betriebszustand ein Fehlerzustand oder Fehlerwert zugeordnet, der an die Schnittstelle 299 übermittelt wird.
-
Bei Vorliegen eines Bestätigungs-Signals kann vorgesehen sein, dass das Steuerungsmodul 290 ein Fortführungs-Kommandosignal erzeugt zur Weiterführung des Verfahrens. Hierzu kann ein oder mehrere der folgenden Verfahrensschritte vorgesehen sein: Übermittlung eines Stellkommandos an die Stellvorrichtung 160, nach Öffnung des Werkzeugs 100 Einlegen einer weiteren Trägerschicht 10 und einer Deckschicht 22, Herstellung des Formgebungs-Abdichtungszustands und Durchführung des Formgebungs-Verfahrensschritts sowie optional weitere Schritte wie hierin beschrieben.
-
Außerdem kann vorgesehen sein, dass dieser Wert oder Wertebereich (z. B. P3) für den Testschritt vom Benutzer je nach Anwendungsfall frei einstellbar gewählt wird. Ein möglicher Maximalwert für den Druck kann beispielsweise ein maximal zulässiger Dichtungsdruck sein. Ein möglicher Minimalwert für den Druck kann beispielsweise ein vorbestimmter Druckwert sein, ab dem eine Dichtungswirkung der Dichtung gerade noch gegeben ist. Auch kann vorgesehen sein, dass eine Änderung des Dichtungsdruckmesssignals über den Zeitraum TP3 ermittelt wird. Im Falle einer uneingeschränkt funktionsfähigen Dichtung ist die Änderung des Dichtungsdruckmesssignals über den Zeitraum TP3 vernachlässigbar gering oder gleich Null. Im Falle einer undichten Dichtung wird eine negative Änderung des Dichtungsdruckmesssignals, also eine Druckabnahme in der Dichtung erfasst. Die Dichtungsdurchflussrate und dessen Änderung über den Zeitraum TV3 wird mit einem Sollwert für die Dichtungsdurchflussrate bzw. einem Sollwert für die Änderung der Dichtungsdurchflussrate in der Dichtung im Dichtungszustand der Dichtungsvorrichtung verglichen. Als Sollwert kann dabei ein fester Wert hinterlegt sein oder ein Wertebereich mit einem Minimalwert und einem Maximalwert für die Dichtungsdurchflussrate. Außerdem kann dieser Wert oder Wertebereich vom Benutzer je nach Anwendungsfall frei einstellbar gewählt werden. Im Falle einer uneingeschränkt funktionsfähigen Dichtung ist die Änderung des Dichtungsdruckmesssignals über den Zeitraum TP3 gleich Null. Im Falle einer undichten Dichtung wird eine Dichtungsdurchflussrate ungleich Null erfasst. Ein möglicher Maximalwert für die Dichtungsdurchflussrate kann beispielsweise die Durchflussrate sein, bei der eine Dichtungswirkung der Dichtung über den Zeitraum, in dem gedichtet wird, gerade noch erreicht wird. Aus der Durchflussrate durch Integration über den Zeitraum TP3 kann auch die Durchflussmenge ermittelt werden und diese als Maximalwert hinterlegt sein. Ein Minimalwert für die Dichtungsdurchflussrate ist für die Entleerung der Dichtung relevant, wenn diese zügig entleert werden soll. Die Zeiträume TP3 und TV3 können gleiche oder verschiedene Zeitspannen umfassen. Bevorzugt umfassen Zeiträume TP3 und TV3, eine Zeitspanne, die minimal 10% und maximal 90% des Zeitraums umfassen, während dessen das Innenverkleidungsteil nach dem Entgasen in der Werkzeugvorrichtung verbleibt bevor diese geöffnet wird.
-
Nach einem Zuführen des Druckmediums in das zumindest eine Dichtungskissen 220, 221, 222 und Einstellen eines zweiten Beaufschlagungszustands mit einem gegenüber dem ersten Beaufschlagungszustand größeren Dichtungsdruck, erfolgt eine Ermittlung eines Dichtungsdruck-Istwertes für den Dichtungsdruck in dem zweiten Beaufschlagungszustand des zumindest einen Dichtungskissens 220, 221, 222 mittels eines Drucksensors in oder über einen vorgegebenen zweiten Erfassungs-Zeitraum TP2. Mittels des Drucksensors wird ermittelt: ein Wert für die Änderung des Dichtungsdrucks in dem zumindest einen Dichtungskissen 220, 221, 222 für den Dichtungsdruck-Istwert über einem vorbestimmten zweiten Änderungs-Zeitraum TC2. Mittels eines Durchfluss-Sensors wird eine Durchflussmenge für das Zuführen des Druckmediums an das zumindest eine aufblasbare Dichtungskissen 220, 221, 222 vorgenommen, insbesondere aufgrund einer durch diesen über einen vorbestimmten zweiten Durchfluss-Zeitraum TV2 erfassten Durchflussmenge.
-
Weiterhin erfolgen: ein Vergleich des Dichtungsdruckwertes mit einem Soll-Wert für den Dichtungsdruck in der Dichtung im Dichtungszustand, ein Vergleich der Änderung des Dichtungsdruckwertes über den Zeitraum TP2 mit einem Soll-Wert für die Änderung des Dichtungsdruckwertes und ein Vergleich der Dichtungsdurchflussrate mit einem Sollwert für die Dichtungsdurchflussrate der Dichtung im Dichtungszustand.
-
Das Erzeugen eines dritten Kommandosignals oder eines Fortführungs-Kommandosignals erfolgt, falls das Dichtungsdruckmessignal und dessen Änderung über den Zeitraum TP2 sowie die Dichtungsdurchflussrate mit den jeweiligen Soll-Werten übereinstimmen. Bei Vorhandensein des Fortführungs-Kommandosignals erfolgt die erneute Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines Verkleidungsteils 1 mit dem Hinterschäum-Prozess. Bei Vorhandensein eines dritten Kommandosignals wird die Werkzeugvorrichtung nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne TE geöffnet und das fertige Innenverkleidungsteil kann entnommen werden.
-
Bei Vorhandensein eines vierten Kommandosignals Erzeugen wird eines Betätigungssignals zum Beenden des Verfahrens erzeugt. Das Erzeugen des vierten Kommandosignals erfolgt, falls entweder das Dichtungsdruck-Messignal oder dessen Änderung über den Zeitraum TP1 und die Dichtungsdurchflussrate nicht mit einem der jeweiligen Soll-Werte übereinstimmen.
-
Somit wird ein Fortführungs-Kommandosignal erzeugt, falls folgende Bedingungen erfüllt sind: der Dichtungsdruck-Istwert übersteigt einen vorgegebenen weiteren Dichtungsdruck-Sollwert, die für den zweiten Änderungs-Zeitraum TP2 erfasste Änderung des Dichtungsdrucks übersteigt einen vorgegebenen Änderungs-Sollwert sowie die für das Zuführen des Druckmediums in dem zweiten Durchfluss-Zeitraum (TV2) erfasste Durchflussmenge übersteigt einen vorgegebenen zweiten Durchflussmengen-Sollwert.
-
Der wesentliche Vorteil dieser Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der zeitlichen Integration der Überprüfung der Dichtung in einer ansonsten ungenutzten Zeitspanne. Dieser Überprüfungsschritt kann zusätzlich oder anstelle der Überprüfung der Dichtung während des Prozesses erfolgen.