DE102012204093A1

DE102012204093A1 - Umbugvorrichtung und -verfahren für Innenecken

Info

Publication number: DE102012204093A1
Application number: DE201210204093
Authority: DE
Inventors: Nicu Butiseaca
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2013-09-19
Anticipated expiration: 2032-03-16
Also published as: DE102012204093B4

Abstract

Umbugvorrichtung und Verfahren zum Umbiegen eines Endbereichs eines Bezugsmaterials (101) in einem vorzugsweise mit einem Innenwinkel (I) versehenen Randbereich eines Formteils (100), umfassend wenigstens einen ersten und einen zweiten Umbugschieber (2, 3), die jeweils ein Umbugsegment (2.1, 3.1) aufweisen und die jeweils zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition derart bewegbar sind, dass deren Umbugsegmente (2.1, 3.1) auf dem Weg zur jeweiligen Endposition zumindest mit einem Teil des umzubiegenden Bezugsmaterials (101) in Kontakt geraten und den Endbereich des Bezugsmaterials (101) umbiegen, wobei zumindest eines der beiden Umbugsegmente (2.1, 3.1) zumindest eine Aussparung (a) zur definierten Ausbildung einer Falte (F2, F3) des Bezugsmaterials (101) aufweist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Umbugvorrichtung und ein Umbugverfahren zum Umbiegen eines Endbereichs eines Bezugsmaterials in einem vorzugsweise mit einem Innenwinkel versehenen Randbereich eines Trägerteils. 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 Bezugsmaterial zu kaschieren, zu belegen oder zu überziehen ist.
Im Stand der Technik sind Umbugvorrichtungen bekannt, die einen Umbugschieber verwenden, der genutzt wird, um ein Ende eines flexiblen Dekormaterials um einen formstabilen Träger bzw. ein Formteil umzuschlagen und den umgeschlagenen Abschnitt auf der Rückseite des Trägers zu befestigen, beispielsweise 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 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. Eine Umbugvorrichtung, die zwei Umbugschieber verwendet und insbesondere zum Umbiegen eines Dekormaterials in Bereichen von Ecken mit engen Radien ausgelegt ist, ist in der DE 10 2009 025 539 A1 beschrieben. Eine stempelartige Umbugvorrichtung, in der zum Umbiegen eines Randbereichs eines Flächenmaterials auf die Rückseite eines Formteils ein Unterstempel und ein Oberstempel aufeinander zulaufen, geht aus der DE 43 03 459 A1 hervor.
Das Problem dieser bekannten Lösungen besteht darin, dass insbesondere in einem Bereich, in dem das Trägerteil einen Innenwinkel aufweist, das Dekormaterial oder Bezugsmaterial nicht nachbearbeitungsfrei umgebogen werden kann. Durch den Innenwinkel bzw. die Innenecke des Trägerteils entsteht beim Umbiegen überschüssiges Bezugsmaterial, das sich auf eine weitgehend undefinierte Weise in Falten legt. Falten und Fehlstellen treten hierbei insbesondere auch direkt in der Innenecke auf. Zum einen sind Stellen dieser Art anfällig für eine Rissbildung oder andere Beschädigungen des Bezugsmaterials. Zum anderen ist häufig eine manuelle Nachbearbeitung des bezogenen Formteils notwendig.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Umbugvorrichtung und ein Umbugverfahren anzugeben, mit denen auch im Bereich von Innenecken eines Trägers ein nachbearbeitungsfreier oder zumindest nachbearbeitungsarmer Umbug von hoher Qualität und Haltbarkeit vollzogen werden kann.
Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der allgemeinen Beschreibung der Erfindung sowie der Beschreibung von konkreten Ausführungsformen entnehmbar.
Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das überschüssige Material, das sich insbesondere beim Umbiegen im Bereich von Innenecken eines Formteils bzw. Trägers bildet, wohl definiert in Falten zu legen. Dazu sind wenigstens zwei Umbugschieber vorhanden, die jeweils ein Umbugsegment aufweisen und die jeweils zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition derart bewegbar oder verfahrbar sind, dass deren Umbugsegmente auf dem Weg zu den jeweiligen Endpositionen zumindest mit einem Teil des umzubiegenden Bezugsmaterials, den Randbereichen in Kontakt geraten und diese umbiegen. Zumindest eines der beiden Umbugsegmente weist zumindest eine Aussparung zur definierten Ausbildung einer Falte des Bezugsmaterials auf. Indem das mit der Aussparung vorgesehene Umbugsegment vorzugsweise im Inneneckbereich des Trägers mit dem Bezugsmaterial in Kontakt gerät, wird das Bezugsmaterial von dem Umbugsegment umgebogen und glatt gezogen, wobei sich im Bereich der Aussparung eine Falte bildet, deren Position und Form zumindest teilweise von der Aussparung und der Bewegungsbahn des Segments definiert vorgegeben wird. Dadurch wird die Innenecke des Trägers mit einer ausgezeichneten Genauigkeit und Reproduzierbarkeit kaschiert, wobei das überschüssige Bezugsmaterial in einer definierten Faltenbildung kontrolliert wird. Durch die Automatisierung und den Wegfall oder zumindest die Verringerung der Nachbearbeitung kann die Produktivität bei der Herstellung eines mit einem Bezugsmaterial versehenen Formteils verbessert werden. Darüber hinaus wird die Qualität des Formteils durch die kontrollierte Umbiegung und Faltenbildung verbessert, wodurch die Gefahr einer Rissbildung des Dekors bzw. des Bezugsmaterials im Bereich der Innenecke vermindert wird. Durch die Verwendung von zwei Umbugschiebern, die entweder gleichzeitig oder zeitlich leicht versetzt arbeiten, werden die beiden Seiten im Bereich der Innenecke im Wesentlichen gleichzeitig umgebogen, was im Hinblick auf die Kaschiergüte ebenfalls vorteilhaft ist.
Vorzugsweise weisen beide Umbugsegmente jeweils zumindest eine Aussparung zur definierten Ausbildung einer Falte des Bezugsmaterials auf.
Vorzugsweise verläuft einer der beiden Umbugschieber zwischen dessen Anfangsposition und dessen Endposition auf einer linearen Trajektorie, während der andere Umbugschieber zwischen dessen Anfangsposition und dessen Endposition auf einer gekrümmten Trajektorie verlauft. Hierbei spielt der Umbugschieber auf der gekrümmten Trajektorie vorzugsweise den „Vorreiter”, wodurch zunächst die Umbugarbeit von dem Umbugsegment auf der gekrümmten Trajektorie begonnen wird und der andere Umbugschieber etwas zeitlich nach hinten versetzt seine Umbugarbeit ausführt. Hierbei ist vorzugsweise der erste Umbugschieber für den Umbug des Eckbereichs selbst und einer angrenzenden Flanke des Formteils zuständig, während der andere, der zeitlich nach hinten versetzte, für die andere Flanke des Formteils zuständig ist. Durch die gekrümmte Trajektorie erfolgt der Umbug besonders schonend, was insbesondere für den Inneneckbereich gewünscht ist. Die gekrümmte Trajektorie ist hierbei vorzugsweise so vorgesehen, dass der Beginn des Umbugs zunächst mit einem gewissen Abstand zur Kante des Formteils erfolgt und sich erst nach und nach im weiteren Verlauf der Bewegung des betreffenden Umbugschiebers dieser sich fest an das Formteil anlegt. Dadurch kann sich das Material während des Umbugvorgangs nach und nach kontrolliert zurechtlegen und, in dem Falle, in dem der Umbugschieber auf der gekrümmten Trajektorie eine Aussparung zur Faltenlegung aufweist, kann sich das Material nach und nach in der Aussparung als Falte sammeln und falten.
Vorzugsweise laufen die beiden Umbugschieber aufeinander zu, wodurch der Umbug und die Faltenbildung noch definierter erfolgt. Hierbei arbeiten die beiden Umbugschieber vorzugsweise zeitlich versetzt, wie es oben bereits dargelegt ist. Die zeitliche Versetzung ist insbesondere dann besonders sinnvoll, wenn einer der beiden Umbugschieber auf einer gekrümmten Trajektorie verläuft. Selbstverständlich ist es möglich, dass beide Umbugschieber auf einer gekrümmten Trajektorie verlaufen, oder keiner von beiden. Wenn die beiden Umbugschieber aufeinander zulaufen, dann ist es besonders bevorzugt, dass einer der beiden Umbugschieber eine Aussparung aufweist, mit der zumindest ein Teil des Umbugsegments des anderen Schiebers am Ende der Annährung in Eingriff gerät. Vorzugsweise greift der zeitlich nach hinten versetzte Umbugschieber in eine dafür vorgesehene Aussparung des vorangehenden Umbugschiebers ein. Durch die Aussparung wird nicht nur eine hochpräzise Führung in die beiden Endpositionen der Umbugschieber ermöglicht, sondern auch ein längerer Umbugweg kann erzielt werden, wodurch ein kontrollierter Umbug ermöglicht wird.
Vorzugsweise weist zumindest eines der beiden Umbugsegmente eine Stirnfläche auf, die mit dem umzubiegenden Bezugsmaterial in Kontakt gerät, wobei die Stirnfläche schräg vorgesehen ist, sodass diese nicht senkrecht auf der Bewegungsrichtung des Umbugschiebers steht. Dadurch wird eine aktive Kante herausgearbeitet, an der der Umbug erfolgt. Im Falle einer gekrümmten Trajektorie ist die Bewegungsrichtung als Tangente an die Trajektorie zu verstehen. Vorzugsweise ist die Stirnfläche nicht nur um eine sondern um zwei Achsen gekippt, wobei beide Achsen senkrecht auf der Bewegungsrichtung des betreffenden Umbugsegments stehen. Durch die schräg gearbeitete Stirnfläche des einen oder der beiden Umbugsegmente wird eine Umbugkante oder im Falle einer Verkippung um zwei Achsen eine Umbugecke herausgearbeitet, um die der Umbug erfolgt. Die Schärfe der Umbugkante bzw. Umbugecke hängt vom Grad der Schrägstellung der Stirnfläche ab. Durch die Schrägstellung wird die Kontrolle des Umbugs weiter verbessert. Dazu ist die Schrägstellung der Stirnfläche vorzugsweise so vorgesehen, dass sich die Umbugkante bzw. Umbugecke auf der Seite des Formteils und insbesondere im Bereich der Innenecke des Formteils befindet.
Neben der erfindungsgemäßen Vorrichtung schlägt die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines mit einem Bezugsmaterial belegten Formteils bzw. Trägers vor, das zumindest die folgenden Schritte aufweist:
Umbiegen eines Endes des Bezugsmaterials in einem vorzugsweise mit einem Innenwinkel versehenen Randbereich des Formteils mittels eines ersten und eines zweiten Umbugschiebers, die jeweils ein Umbugsegment aufweisen und die jeweils zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition derart bewegt werden, dass deren Umbugsegmente auf dem Weg zur Endposition zumindest mit einem Teil des umzubiegenden Bezugsmaterials in Kontakt geraten und den Endbereich des Bezugsmaterials umbiegen, wobei zumindest eines der beiden Umbugsegmente eine Aussparung aufweist, in der sich im Verlauf des Umbiegens definiert eine Falte des Bezugmaterials ausbildet, und
Befestigen des Bezugmaterials auf der Rückseite des Formteils.
Besondere technische Wirkungen und Vorteile dieses Verfahrens wurden bereits im Zusammenhang mit der Umbugvorrichtung beschrieben und/oder lassen sich daraus ableiten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1a ist eine Seitenansicht, welche den Gesamtaufbau einer Umbugvorrichtung schematisch zeigt.
1b zeigt die Vorrichtung der 1 von hinten, aus der Richtung X.
2a zeigt einen Ausschnitt der Vorrichtung der 1a und 1b aus der Richtung W.
2b zeigt einen Ausschnitt der Vorrichtung der 1a und 1b, aus dem die Funktion der Umbugschieber hervorgeht.
2c ist eine Detailansicht der Vorrichtung der 1a und 1b, die auf die Kraftübertragung auf die Umbugschieber gerichtet ist.
2d zeigt eine Detailansicht der Vorrichtung der 1a und 1b, aus der die relative Position beider Umbugsegmente in ihren Endpositionen hervorgeht.
Die 3a ist eine perspektivische Ansicht des horizontalen Schiebers.
3b ist eine perspektivische Ansicht des vertikalen Schiebers.
Die 4a und 4b zeigen die relative Position des horizontalen und des vertikalen Schiebers in zwei Stellungen, aus denen das Umbugverhalten im Detail hervorgeht.
BERSCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird der grundlegende Aufbau einer beispielhaften Umbugvorrichtung anhand der 1a, 1b und 2a bis 2d beschrieben.
Die Umbugvorrichtung weist einen Führungskörper 1 mit Führungen 18a und 19a auf, die entsprechend in Führungen 18b und 19b zweier Umbugschieber 2 und 3 eingreifen. Der Umbugschieber 2 wird als erster Umbugschieber bzw. horizontaler Umbugschieber bezeichnet, weil dieser im Vergleich zum Umbugschieber 3 eine eher horizontale Bewegungsrichtung ausführt, wenngleich seine Bewegungsrichtung weder vollständig noch hauptsächlich horizontal sein muss. Der Umbugschieber 3 wird als zweiter Umbugschieber bzw. vertikaler Umbugschieber bezeichnet, wenngleich seine Bewegungsrichtung weder vollständig noch hauptsächlich vertikal sein muss.
Der horizontale Umbugschieber 2 führt gemäß dieser Ausführungsform eine gekrümmte Bewegungsbahn entlang der gekrümmten Trajektorie Trk aus. Der vertikale Umbugschieber 3 führt eine lineare Bewegung entlang der Trajektorie Trl aus. Geführt werden die Umbugschieber 2 und 3 entlang der obigen Schienen oder Führungen 18a und 19a des Führungskörpers 1.
Die Bewegung der Umbugschieber 2 und 3 wird von entsprechenden Betätigungszylindern 5 und 6 bewirkt, mit denen die Umbugschieber 2 und 3 über Gestänge 16 und 17 entsprechend verbunden sind. 2c ist eine Detailansicht des Gestänges 17. Im Falle der gekrümmten Trajektorie des horizontalen Umbugschiebers 2 sind ein oder mehrere Gelenke an dem Gestänge 16 vorgesehen, um die notwendigen Freiheitsgrade für die gekrümmte Trajektorie Trk bereitzustellen. Die translatorische Bewegungsrichtung der Betätigungszylinder 5 und 6 ist in der 1a mit T2 und T3 bezeichnet.
Der Führungskörper 1 ist mittels eines pneumatischen Zylinders 4 vertikal verstellbar, d. h. die Verstellrichtung weist zumindest eine vertikale Komponente auf. Dazu ruht der vertikale Zylinder 4 auf einer Zylinderhalterung 8, die wiederum auf einer Unterlage, beispielsweise einem schweren Metallfuß 7 befestigt ist. Der Führungskörper 1 ist mit dem pneumatischen Zylinder 4 über eine vertikale Kopplung 13 und eine bewegliche Platte 12 verschiebbar verbunden. Die vertikale Verstellbarkeit des Führungszylinders 1 kann unter anderem dafür verwendet werden, nach dem Umbugvorgang einen Druck auf das umgebogene Bezugsmaterial 101 auszuüben, sodass mittels eines zwischen Bezugsmaterial 101 und Formteil 100 vorgesehenen Klebers die Vorrichtung eine druckbehaftete Aushärtung des Klebers und damit die Befestigung des umgebogenen Bezugsmaterials 101 durchführen kann. Die Druckbeaufschlagung erfolgt entlang der Richtung Ap, die Entspannung erfolgt entlang der Richtung Ta. Indem die Vorrichtung um den Winkel φ geneigt ist, wie es in der 1b gezeigt ist, wirkt die Kraft Ap schräg und nicht vollständig vertikal, sodass bei Betätigung des pneumatischen Zylinders 4 der Druck nicht nur auf eine, die untere Fläche des Formteils 100 wirkt, sondern auch auf die über den Innenwinkel des Formteils 100 zu dieser geneigten Fläche. Dieser Zusammenhang wird weiter unten mit Bezug auf die 4a und 4b deutlicher.
Die vertikale Verschiebung des Führungskörpers 1 erfordert eine korrespondierende Verschiebung der Umbugschieber 2 und 3 inkl. deren Betätigungsmittel aus Betätigungszylinder 5, 6 und Gestänge 16, 17. Die vertikale Verschiebung der Betätigungszylinder 5 und 6 erfolgt mittels eines Trägers 9, an dem die Betätigungszylinder 5 und 6 vorgesehen sind, und der mit der beweglichen Platte 12 verbunden ist und über Führungen 10 und 11 geführt wird. Zur Erhöhung der Stabilität und zur definierten Führung ist eine Anschlagleiste 14 vorgesehen, die über ein Stück 14.1 mit der beweglichen Platte 12 verbunden ist. Ferner ist eine Schraube 15 vorgesehen, die über ein Stück 15.1 mit der beweglichen Platte verbunden ist. Die Schraube 15 dient als Laufbegrenzung.
Die beiden Betätigungszylinder 5 und 6 sind an dem Träger 9 montiert, sodass mit einer vertikalen Verschiebung des Trägers 9 die Betätigungszylinder 5 und 6 gehoben und gesenkt werden, gemeinsam mit dem Gestänge 16, 17, dem Führungskörper 1 und den Umbugschiebern 2 und 3.
Eine horizontale Verstellmöglichkeit der Betätigungszylinder 5, 6 erfolgt über Kanäle p, wodurch beispielsweise eine Einstellung der Vorrichtung für „linke” Li Innenecken und „rechte” Re Innenecken ausgeführt werden kann. Hierzu ist das Gestänge 16, 17 entsprechend anpassbar, wie es aus der 2c hervorgeht.
Die Temperatur der Umbugschieber 2, 3 ist vorzugsweise einstellbar, um mit einer Erhitzung der umzubiegenden Bereiche des Bezugsmaterials 101 den Umbugvorgang zu vereinfachen bzw. zu verbessern und/oder eine Aushärtung des Klebers zwischen Formteil 100 und Bezugsmaterial 101 thermisch zu unterstützen. Dazu weist jeder Umbugschieber 2, 3 eine Wärme- bzw. Kühlkammer 20, 21 mit einem Einlass i und einem Auslass e auf. Dieser Aspekt geht aus der 2b hervor.
Aus den 2b und 2d geht hervor, dass der horizontale Umbugschieber 2 ein Umbugsegment 2.1 aufweist, das sich in den Inneneckbereich eines Formteils 100 einschiebt. Analog weist der vertikale Umbugschieber 3 ein Umbugsegment 3.1 auf. In den Endpositionen der beiden Umbugschieber 2 und 3 greift eine Spitze 3.2 des vertikalen Umbugschiebers 3 in eine Aussparung b des horizontalen Umbugschiebers 2 ein, wobei ein kleiner Abstand d eingehalten wird, vgl. 2d. Die beiden Umbugschieber arbeiten zeitlich etwas versetzt, wobei der horizontale Umbugschieber 2 entlang seiner gekrümmten Trajektorie vornweg läuft und der vertikale Umbugschieber 3 nachfolgt.
Im Folgenden wird der Detailaufbau der Umbugschieber 2 und 3 mit Bezug auf die 3a und 3b beschrieben.
In der 3a ist der horizontale Umbugschieber 2 perspektivisch dargestellt. Der horizontale Umbugschieber weist die Führung 18b auf, die mit der entsprechenden Führung 19b des Führungskörpers 1 eingreift. Die Führung erfolgt über schwalbenschwanzartig profilierte Schienen. Der horizontale Umbugschieber 2 weist das Umbugsegment 2.1 auf, das mit einer Vorstoßspitze 2.3 und einer innen liegenden Spitze 2.2 vorgesehen ist. Zwischen beiden ist ein Ausschnitt bzw. eine Aussparung a vorgesehen. Mit Ka sind sogenannte aktive Kanten bezeichnet, die das Umbugverhalten des Schiebers wesentlich mitbestimmen. f bezeichnet einen Bereich besonderer Beschaffenheit der Vorstoßspitze 2.3, nämlich einen Bereich mit relativ hoher Adhäsion bzw. Reibungskraft mit Bezug auf das Bezugsmaterial 101. Damit wird eine Art Greifeffekt bewirkt, wenn das Bezugsmaterial 101 mit der Vorstoßspitze 2.3 in Kontakt gerät, wodurch das Bezugsmaterial 101 auf der Rückseite des Formenteils besonders gut glatt gezogen werden kann. Die Vorstoßspitze 2.3 weist eine Stirnfläche e2 auf, die zuerst mit dem umzubiegenden Bereich des Bezugsmaterials 101 in Kontakt gerät. Die Stirnfläche e2 ist entlang zweier Achsen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Umbugschiebers 2 geneigt. Dadurch entsteht im Bereich f eine scharfe Umbugkante, an der sich der Bereich hoher Adhäsion befindet und an der eine Umbugecke nach vorn hervorsteht. Die Schärfe der Umbugkante bzw. der Umbugecke wird durch den Winkel β festegelegt. Die Kippwinkel um die beiden Kippachsen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Umbugschiebers 2 müssen selbstverständlich nicht gleichgroß sein.
In dem Umbugsegment 2.1 ist eine Aussparung b vorgesehen, die zur Aufnahme eines Teils des Segments 3.1 des vertikalen Umbugschiebers 3 vorgesehen ist, der in der 3b perspektivisch gezeigt ist.
Der Umbugschieber 3 ist mit einer Führung 19b vorgesehen, die mit dem entsprechenden Gegenstück 19a an dem Führungskörper 1 eingreift. Wie beim Umbugschieber 2 erfolgt die Führung entlang schwalbenschwanzartig profilierter Schienen. Der Umbugschieber 3 weist ein Umbugsegment 3.1 auf, das analog zum Umbugschieber 2 mit einer Aussparung a vorgesehen ist. Die Aussparung a ist von einer Vorstoßspitze 3.3 und einer innen liegenden Spitze 3.2 umgeben. Aktive Kanten Ka zur Kontrolle des Umbugs sind an dem Segment 3.1 ausgebildet. Beispielsweise definiert ein Teil der Kanten Ka die Form und Beschaffenheit des Umbugs direkt am Rand des Formteils 100.
Darüber hinaus weist auch das Segment 3.1 des Umbugschiebers 3 eine Stirnfläche e3 auf, die zuerst mit dem Bezugsmaterial 101 in Kontakt gerät und um eine oder zwei Achsen, die senkrecht auf der Bewegungsrichtung des Umbugschiebers 3 stehen, gekippt sein kann. Der bzw. die Kippwinkel der Stirnfläche e3 ist in der 3b mit γ bezeichnet.
Im Folgenden wird mit Bezug auf die 4a und 4b der Vorgang des Umbiegens des Bezugsmaterials 101 um eine Kante eines Formteils 100 beschrieben.
Das Formteil 100, das in den 4a und 4b von der Rückseite gezeigt ist, ist auf der Vorderseite mit einem Bezugsmaterial 101 versehen. Das Bezugsmaterial 101 kann auf der Vorderseite vorbefestigt sein. Das Formteil 100 weist eine Innenecke I auf, in deren Bereich der Umbug vonstatten geht. Zunächst wird dazu der horizontale Umbugschieber 2 entlang seiner gekrümmten Bahn verschoben, bis die Vorstoßspitze 2.3 des Umbugsegments 2.1 mit dem umzubiegenden Bezugsmaterial 101 im Bereich der vorderen Flanke d2 des Formteils 100 in Kontakt gerät. Die Stirnfläche e2 drückt das Bezugsmaterial 101 um die entsprechende Kante des Formteils 100, wodurch dieses aufgrund der allmählichen (gekrümmte Trajektorie) Annäherung des horizontalen Umbugschiebers an die Rückseite des Formteils 100 umgelegt wird. Die Vorstoßspitze 2.3 verläuft dabei entlang der Innenkante I des Formteils 100. Durch den Vorschub des Umbugsegments 3.1 wird der entsprechende Teil des Bezugsmaterials 101 in Vorschubrichtung glattgezogen, wobei sich in der Aussparung a eine Falte des Materials entwickelt. Die Falte ist in 4b mit F2 bezeichnet und entwickelt sich im Wesentlichen aus dem überschüssigen Material 101/S, vgl. 2b.
Etwas zeitlich nach hinten versetzt wird der vertikale Schieber 3 nach vorn verschoben, wobei analog zum horizontalen Umbugschieber 2 zunächst die Vorstoßspitze 3.1 mit dem Bezugsmaterial 101 im Bereich der hinteren Flanke d3 des Formteils 100 in Kontakt gerät. Indem das Umbugsegment 3 weiter nach vorn verfährt, wird der entsprechende Teil des Dekormaterials umgebogen, wobei sich analog zum Umbugschieber 2 eine Falte F3 in der entsprechenden Aussparung a des Umbugschiebers 3 bildet. Der Umbugschieber 3 verfährt solange, bis dieser mit seiner Spitze 3.2 mit der Aussparung b des horizontalen Umbugschiebers 2 in Kontakt gerät. Ein glatter und definierter Umbug an den Kanten des Formteils 100 wird mit den aktiven Kanten Ka der beiden Umbugschieber 2 und 3 erzielt.
In der 4b sind Bemaßungen des umgebogenen Bezugsmaterials 101 angegeben. Hierbei bezeichnen Bv und Bh die Breite des Bezugsmaterials 101, nachdem die Vorstoßspitze 2.3 des horizontalen Umbugschiebers 2 das Bezugsmaterial im Bereich der Innenecke umgebogen und glattgezogen hat. Br bezeichnet die Länge des umgeschlagenen Teils des Bezugsmaterials 101 an den Flanken d2 und d3. Le bezeichnet die Länge des Umbugs entlang der Durchdringungslinie der Vorstoßspitze 2.1 des horizontalen Schiebers 2 bzw. die Länge des Umbugs in der Innenecke I.
Die Befestigung des umgebogenen Bezugsmaterials 101 an dem Formteil 100 erfolgt beispielweise mittels eines Klebers. Dazu können die beiden Umbugschieber 2 und 3 für eine bestimmte Zeit entlang der Kraftrichtung Ap gegen die Flanken und in die Innenecke I des Formteils 100 gedrückt werden, was mittels der oben beschriebenen Verschiebbarkeit des Führungskörpers 1 erreicht werden kann.
Das Formteil 100 ist im vorliegenden Beispiel mit zwei rechtwinklig aufeinander stehenden Wänden vorgesehen, welche die Innenecke I ausbilden. Selbstverständlich kann der Umbug entlang nicht rechtwinkliger Innenecken analog erfolgen. Sowohl spitze Innenwinkel als auch stumpfe Innenwinkel können ohne erhebliche Umbaumaßnahmen der hier gezeigten Vorrichtung realisiert werden.
Das Formteil 100 liegt in einer dafür vorgesehenen aber in den Figuren nicht gezeigten Werkzeugschale. Zu Beginn des Umbugvorgangs ist die bewegliche Platte 12 angehoben und die Umbugschieber 2, 3 erreichen gleichzeitig oder leicht zeitlich versetzt das umzubiegende Bezugsmaterial 101, wenn diese in einer translatorischen Bewegung entlang ihrer Trajektorie nach vorn bewegt werden. Das Bezugsmaterial 101 wird von dem horizontalen Umbugschieber in die Innenecke I geschoben und gespannt. Die beiden Umbugschieber 2 und 3 laufen unter einem Winkel α aufeinander zu und greifen in ihren Endpositionen ineinander. Vorzugsweise gilt 0° < α ≤ 60°.
Die aktiven Kanten Ka biegen das Bezugsmaterial 101 an dem Rand des Formteils 100 so um, dass keine Falte auf dem Rand entstehen. Die aktive Unterfläche der Umbugsegmente 2.1 und 3.1 klebt und glättet das Bezugsmaterial 101 auf der Rückseite des Formteils 100 im Bereich der Innenecke I und den angrenzenden Flanken bzw. Wänden. Nach Abschluss des Vorschubs beider Umbugschieber 2 und 3, werden die Umbugschieber durch Aktivierung des Zylinders 4 gegen die Wände und in die Innenecke I des Formteils 100 gedrückt, und der Druck wird für eine bestimmte Zeit aufrechterhalten, um den Kleber, der im vorhinein auf die Rückseite des Formteils 100 und/oder des Bezugsmaterials 101 aufgebracht wurde, unter Druck auszuhärten. Hierbei können die Umbugschieber 2 und 3 geeignet temperiert werden. Ferner können die Umbugschieber 2 und 3 während des Umbugvorgangs erhitzt werden, um die Verformbarkeit des Bezugsmaterials 101 während des Umbiegens zu verbessern.
Die Vorrichtung ist bevorzugt für Innenecken im Winkelbereich von 60° bis 180° anwendbar. Die Schrägstellung der Vorrichtung um den Winkel φ, wie sie besonders gut aus der 1b hervorgeht, liegt ebenfalls vorzugsweise in diesem Winkelbereich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19840957 A1 [0003]
DE 19706712 A1 [0003]
DE 102009025539 A1 [0003]
DE 4303459 A1 [0003]

Claims

Umbugvorrichtung zum Umbiegen eines Endbereichs eines Bezugsmaterials (101) in einem vorzugsweise mit einem Innenwinkel (I) versehenen Randbereich eines Formteils (100), umfassend wenigstens einen ersten und einen zweiten Umbugschieber (2, 3), die jeweils ein Umbugsegment (2.1, 3.1) aufweisen und die jeweils zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition derart bewegbar sind, dass deren Umbugsegmente (2.1, 3.1) auf dem Weg zur jeweiligen Endposition zumindest mit einem Teil des umzubiegenden Bezugsmaterials (101) in Kontakt geraten und den Endbereich des Bezugsmaterials (101) umbiegen, wobei zumindest eines der beiden Umbugsegmente (2.1, 3.1) zumindest eine Aussparung (a) zur definierten Ausbildung einer Falte (F2, F3) des Bezugsmaterials (101) aufweist.
Umbugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Umbugsegmente (2.1, 3.1) jeweils zumindest eine Aussparung (a, a) zur definierten Ausbildung einer Falte (F2, F3) des Bezugsmaterials (101) aufweisen.
Umbugvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umbugschieber (3) zwischen dessen Anfangsposition und dessen Endposition auf einer linearen Trajektorie (Trl) verläuft, während der andere Umbugschieber (2) zwischen dessen Anfangsposition und dessen Endposition auf einer gekrümmten Trajektorie (Trk) verläuft.
Umbugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Umbugschieber (2, 3) von deren Anfangspositionen in deren Endpositionen aufeinander zulaufen.
Umbugvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Umbugschieber (2, 3) zeitlich versetzt arbeiten.
Umbugvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Umbugschieber (2) eine Aussparung (b) aufweist, in die in den Endpositionen der beiden Umbugschieber (2, 3) zumindest ein Teil des Umbugsegments (3.1) des anderen Umbugschiebers (3) eingreift.
Umbugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der beiden Umbugsegmente (2.1, 3.1) eine Stirnfläche (e2, e3) aufweist, die mit dem umzubiegenden Bezugsmaterial (101) in Kontakt gerät, wobei die Stirnfläche (e2, e3) schräg vorgesehen ist, sodass diese nicht senkrecht auf der Bewegungsrichtung des Umbugschiebers (2, 3) steht, wobei dadurch eine aktive Kante herausgearbeitet ist, an welcher der Umbug erfolgt.
Umbugvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (e2, e3) um zwei Achsen geneigt ist, die senkrecht auf der Bewegungsrichtung des betreffenden Umbugsegments (2.1, 3.1) stehen.
Verfahren zur Herstellung eines mit einem Bezugsmaterial (101) belegten Formteils (100), das die Schritte aufweist: Umbiegen eines Endes des Bezugsmaterials (101) in einem vorzugsweise mit einem Innenwinkel (I) versehenen Randbereich des Formteils (100) mittels eines ersten und eines zweiten Umbugschiebers (2, 3), die jeweils ein Umbugsegment (2.1, 3.1) aufweisen und die jeweils zwischen einer Ausgangsposition und einer Endposition derart bewegt werden, dass deren Umbugsegmente (2.1, 3.1) auf dem Weg zur Endposition zumindest mit einem Teil des umzubiegenden Bezugsmaterials (101) in Kontakt geraten und den Endbereich des Bezugsmaterials (101) umbiegen, wobei zumindest eines der beiden Umbugsegmente (2.1, 3.1) zumindest eine Aussparung (a) aufweist, in der sich im Verlauf des Umbiegens definiert eine Falte (F2, F3) des Bezugsmaterials (101) ausbildet, Befestigen des Bezugsmaterials (101) auf der Rückseite des Formteils (100).
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass beide Umbugsegmente (2.1, 3.1) jeweils zumindest eine Aussparung (a, a) aufweisen, in denen sich jeweils im Verlauf des Umbiegens definiert eine Falte (F2, F3) des Bezugsmaterials (101) ausbildet.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umbugschieber (3) zwischen dessen Anfangsposition und dessen Endposition auf einer linearen Trajektorie (Trl) verläuft, während der andere Umbugschieber (2) zwischen dessen Anfangsposition und dessen Endposition auf einer gekrümmten Trajektorie (Trk) verläuft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Umbugschieber (2, 3) zeitlich versetzt arbeiten, so dass eines der beiden Umbugsegmente (2.1, 3.1) die Umbugarbeit vor dem anderen beginnt.