DE19832323C2

DE19832323C2 - Verfahren zum vakuumunterstützten Kaschieren eines Lederbezuges auf ein Trägerformteil

Info

Publication number: DE19832323C2
Application number: DE19832323A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Mikes
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1998-07-17
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2002-04-18
Anticipated expiration: 2018-07-18
Also published as: DE19832323A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum vakuumunterstützten Kaschieren eines Lederbezuges auf ein Trägerformteil unter Hitzeeinwirkung. Zum tech nischen Umfeld wird lediglich beispielshalber auf die deutschen Offenle gungsschriften 29 17 907 oder 42 22 267, das deutsche Gebrauchsmuster DE 87 17 321 U1 sowie die Dokumente AT 335 913 B und GB 2 007 150 verwiesen.

Grundsätzlich lassen sich durch vakuumunterstütztes Kaschieren Über zugsmaterialien einfach und zuverlässig auf irgendwelche Trägerteile aufka schieren. Auch ist es bereits bekannt, beispielsweise Instrumententafeln von Kraftfahrzeugen durch Aufkaschieren von Lederbezügen auf geeignete Trä gerteile herzustellen. Bislang sind die erzielten Ergebnisse jedoch teilweise unbefriedigend, insbesondere wenn der Lederbezug Nähte aufweist, d. h. aus einzelnen Leder-Zuschnitten zusammengesetzt ist.

Ein im Hinblick auf die erzielbaren Resultate weiter verbessertes Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorlie genden Erfindung.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgelisteten Verfahrensschritte vorgesehen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.

Näher erläutert wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte ein zige Figur, welche in Form eines bevorzugten Ausführungsbeispieles eine beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Einsatz kommende Kaschiervor richtung mit darauf befindlichem Trägerformteil mit Lederbezug in einem Teilschnitt zeigt. Dabei ist in der Darstellung der linken Bildhälfte des Trä gerformteiles der Lederbezug noch locker auf das Trägerformteil aufgelegt, während in der rechten Bildhälfte desselben der Lederbezug mittels einer Formmembrane durch Unterdruck auf die Oberfläche bzw. Außenseite des Trägerformteiles gepresst aufliegend dargestellt ist.

Mit der Bezugsziffer 1 ist ein Trägerformteil bezeichnet, auf dessen Oberflä che bzw. Außenseite ein Lederbezug 2 aufkaschiert werden soll. Dabei kann der Lederbezug 2 direkt auf die Oberfläche des Trägerformteiles 1 aufka schiert werden, so wie dies für die in der Figur linke Hälfte des Trägerform teiles 1 dargestellt ist. Alternativ ist es jedoch auch möglich, zwischen der Oberfläche des Trägerformteiles 1 und der diesem zugewandten Innenseite des Lederbezuges 2 noch eine Zwischenschicht 3, bspw. in Form eines Vlie ses oder dgl. vorzusehen, so wie dies für die in der Figur rechte Hälfte des Trägerformteiles 1 dargestellt ist. Dabei kann diese Zwischenschicht 3 auf die gleiche Weise wie der Lederbezug 2 aufgebracht werden, weshalb in der folgenden Beschreibung anstelle des Lederbezuges 2 auch die Zwischen schicht 3 gesetzt werden kann, bzw. ein ggf. bereits vorgefertigter Verbund aus dem Lederbezug 2 sowie der innenseitig desselben vorgesehenen Zwi schenschicht 3.

Der erste erfindungsgemäße Verfahrensschritt (1.1 genannt) zum vakuum unterstützten Kaschieren ist wie üblich, d. h. es muß ein geeigneter Klebstoff innenseitig - d. h. auf der dem Trägerformteil 1 zugewandten Seite - des Le derbezuges 2 und/oder außenseitig - d. h. auf der dem Lederbezug 2 (oder der Zwischenschicht 3) zugewandten Oberfläche - des Trägerformteiles 1 insbesondere vollflächig aufgebracht werden, wobei das Trägerformteil 1 sowie der Lederbezug 2 - abweichend von der Figurendarstellung - selbstverständlich noch räumlich voneinander getrennt sind. Bevorzugt befindet sich für diesen Verfahrensschritt (1.1) das Trägerformteil 1 bereits auf einer geeigneten Kaschiervorrichtung 4, alternativ kann jedoch das Trägerformteil 1 auch erst nach einer Beschichtung mit dem genannten Klebstoff, d. h. nach dem Auftragen einer Kleberschicht, auf die im folgenden beschriebene Kaschiervorrichtung 4 aufgebracht werden.

Wie die beigefügte Figur zeigt, besteht die in ihrer Gesamtheit mit der Be zugsziffer 4 bezeichnete Kaschiervorrichtung unter anderem aus einem Kern 4a, der der Gestalt des Trägerformteiles 1 angepaßt ist, derart, daß das Trä gerformteil 1 bündig auf diesen Kern 4a aufgesetzt werden kann und dem zufolge sicher durch diesen Kern 4a gehalten wird. Weitere Bestandteile der Kaschiervorrichtung 4 sind ein Grundgestell 4b sowie ein hierauf unter Zwi schenlage einer Kammerdichtung 4e aufliegender Tragrahmen 4k, auf des sen dem Grundgestell 4b abgewandter Seite ein Kernträger 4l befestigt ist, auf den der Kern 4a für das beschriebene Verfahren fest (grundsätzlich je doch austauschbar) aufgesetzt ist.

Ebenfalls am Grundgestell 4b befestigt ist ein verschwenkbarer Klapprah men 4c, der eine Formmembrane 4d trägt. Figürlich dargestellt ist der Klap prahmen 4c mit der darin befestigten Formmembrane 4d in derjenigen Posi tion, in welcher diese Formmembrane 4d den Kern 4a mit aufgelegtem Trä gerformteil 1 (incl. bereits aufgebrachtem Lederbezug 2) überdeckt, wobei der Klapprahmen 4c selbst auf dem Tragrahmen 4k der Kaschiervorrichtung 4 - unter Zwischenlage einer im Klapprahmen 4c vorgesehenen Rahmen dichtung 4m - zum Liegen kommt. In dieser Position begrenzt der Klapprah men 4c mit der Formmembrane 4d zusammen mit dem Grundgestell 4b so mit eine zumindest teilweise evakuierbare Vakuumkammer 4f, innerhalb de rer sich dann auch der Kern 4a der Kaschiervorrichtung 4 befindet. Strichliert dargestellt ist ferner eine (hier rückseitig liegende, tatsächlich mehrfach vorhandene) Schließeinrichtung 4n, die mit an der freien Oberfläche des wie in der Figurendarstellung herabgeklappten Klapprahmens 4c angreifenden Ar men 4o diesen Klapprahmen 4c fest gegen den Tragrahmen 4k bzw. gegen das Grundgestell 4b preßt, so daß aufgrund der beiden (umlaufenden) Dichtungen 4e und 4m die Vakuumkammer 4f sicher gegenüber der Umge bung abgedichtet ist.

Zurückkommend auf das erfindungsgemäße Verfahren bzw. den zuletzt be schriebenen Verfahrensschritt (1.1) ist diese Vakuumkammer 4f jedoch noch geöffnet, und zwar indem der Klapprahmen 4c mit der Formmembrane 4d in eine figürlich nicht dargestellte Offenposition geschwenkt ist, in welcher der Kern 4a von außen bzw. in der Figurendarstellung von oben her zugänglich ist. Selbstverständlich müssen zu diesem Aufschwenken des Klapprahmens 4c zunächst die Schließeinrichtung 4n geöffnet und damit verbunden die Arme 4o entfernt werden, um den zunächst erforderlichen freien Zugang zum Kern 4a zu erhalten.

Im nächsten Verfahrensschritt (1.2 genannt) wird nun der Lederbezug 2 auf das sich auf dem Kern 4a befindende Trägerformteil 1 aufgelegt, wobei die im vorangegangen Verfahrensschritt (1.1) auf die Außenseite des Träger formteiles 1 und/oder auf die Innenseite des Lederbezuges 2 aufgebrachte Kleberschicht zuvor vollständig getrocknet sein sollte. Bei diesem besagten Auflegen des Lederbezuges 2 auf das Trägerteil 1 wird der erstgenannte auch wie gewünscht positioniert, d. h. die ggf. vorhandenen Nähte im Leder bezug 2 werden wie gewünscht ausgerichtet.

Um den Lederbezug 2 sicher auf dem bzw. bezüglich des Trägerformteil(es) 1 zu positionieren, können dabei (fakultativ) die über das Trägerformteil 1 überstehenden nicht näher bezeichneten Endabschnitte des Lederbezuges 2 wie figürlich dargestellt in am Kernträger 4l vorgesehene Haltestifte 4g ein gehängt werden.

Im darauffolgenden Verfahrensschritt (1.3 genannt) wird nun der bereits be schriebene an der Kaschiervorrichtung 4 vorgesehene Klapprahmen 4c mit der eingespannten Formmembrane 4d über das Trägerformteil 1 mit dem aufgelegten Lederbezug 2 gestülpt. Hierbei überdeckt die Formmembrane 4d wie dargestellt das mit dem Lederbezug 2 bestückte und auf dem Kern 4 angeordnete Trägerformteil 1. Der Klapprahmen 4c liegt dann wie dargestellt mit seiner umlaufenden Rahmendichtung 4e auf dem Tragrahmen 4k auf, so daß die Vakuumkammer 4f gegenüber der Umgebung abgeschlossen ist.

Im nächsten Verfahrensschritt (1.4 genannt) wird nun diese Vakuumkammer 4f zumindest teilweise evakuiert, d. h. die Kaschiervorrichtung 4 wird mit Un terdruck beaufschlagt. Dies hat zur Folge, daß die Formmembrane 4d - wie für die rechte Hälfte des Trägerformteiles 1 dargestellt - pressend an der Au ßenseite des Lederbezuges 2 zum Anliegen kommt und diesen hierdurch auf die Außenseite des Trägerformteiles 1 aufdrückt. Figürlich nicht dargestellt ist eine Vakuumpumpe, die an die Vakuumkammer 4f angeschlossen ist und die geeignet geregelt den Unterdruck in der Vakuumkammer 4f auf einem gewünschten Wert hält.

Im übrigen können mit Erreichen dieses gewünschten Unterdruckes in der Vakuumkammer 4f die fakultativ vorgesehenen Haltestifte 4g zurückgefah ren werden, da sie dann nicht mehr zum Halten des Lederbezuges 2 in der gewünschten Position bezüglich des Trägerformteiles 1 benötigt werden. Dieses Zurückfahren der Haltestifte 4f in den Kernträger 4l hinein erfolgt bspw. mittels geeignet angeordneter Seilzüge 4h, die hierzu von einem Pneumatikzylinder 4i betätigt werden.

Im darauf folgenden Verfahrensschritt (1.5) wird die Kaschiervorrichtung 4 im Zustand gemäß Verfahrensschritt (1.4) in einen nicht dargestellten Autokla ven gebracht, in welchen anschließend unter Überdruck Heißdampf eingepumpt wird. In diesem Autoklaven bleibt das Vakuum in der Vakuumkammer 4f erhalten, wobei noch darauf hingewiesen sei, daß selbstverständlich meh rere Kaschiervorrichtungen gleichzeitig in den Innenraum bzw. Arbeitsraum eines einzigen Autoklaven eingesetzt werden können. In diesem Autoklaven wirkt durch den unter Überdruck eingebrachten Heißdampf über die Form membrane 4d auf den Lederbezug 2 nun sowohl ein zusätzlicher Druck ein (und zwar zusätzlich zum Unterdruck in der Vakuumkammer 4f), als auch eine hohe Temperatur (und zwar aufgrund des heißen Dampfes). Unter die sen Einflüssen verbindet der im Verfahrensschritt (1.1) aufgebrachte Kleb stoff den Lederbezug 2 absolut sicher und zuverlässig mit dem Trägerform teil 1, wobei durch die erhöhte Temperatur - wie dem Fachmann bekannt - die Klebstoff-Schicht reaktiviert wird.

Im nächsten Verfahrensschritt (1.6) verbleibt zur Aushärtung dieser ge wünschten Kaschierverbindung die Kaschiervorrichtung 4 für einen gewissen Zeitraum im Autoklaven, wobei durch eine geeignete Regelung dafür gesorgt wird, daß die Temperatur sowie der Überdruck im Autoklaven-Arbeitsraum gehalten werden. Nach Ablauf der benötigten Haltezeit wird der Heißdampf aus dem Autoklaven evakuiert, wonach die Kaschiervorrichtung 4 den Auto klaven verlassen kann.

Der den beschriebenen Kaschierprozess abschließende Verfahrensschritt (1.7) beinhaltet, daß nach einer Abkühlung der Kaschiervorrichtung 4 das Trägerteil 1 mit dem aufkaschierten Lederbezug 2 von der Kaschiervorrich tung 4 abgenommen wird. Selbstverständlich muß hierfür der Klapprahmen 4c in seine Offenposition gebracht werden, d. h. die Formmembrane 4d muß weggeklappt werden, um das Trägerteil 1 vom Kern 4a abnehmen zu kön nen. Dabei kann in diesem Verfahrensschritt (1.7) nach einer oberflächlichen Trocknung der Formmembrane 4d nach Entnahme aus dem Autoklaven eine beschleunigte Kühlung der Kaschiervorrichtung 4 durch Beaufschlagung derselben mit Kaltwasser oder mit Flüssiggas (bspw. CO₂ oder Stickstoff) vorgenommen werden.

Mit dem beschriebenen Verfahren können Lederbezüge 2 unter Erzielung bestmöglicher Ergebnisse relativ einfach und dabei zuverlässig in höchster Qualität auf Trägerformteile 1 aufkaschiert werden. Besonders hilfreich ist hierfür neben der Verwendung von Heißdampf im Autoklaven das gleichzei tige Einwirken von Unterdruck (über die Vakuumkammer 4f) sowie von Überdruck (erzeugt durch den Heißdampf im Autoklaven), die jeweils über die Formmembrane 4d von außen auf den Lederbezug 2 einwirken.

Insbesondere wegen dieser relativ starken Druckeinwirkung kann im Leder bezug 2 sogar ein sog. Schnappumbug 2a erzeugt werden, d. h. daß der Le derbezug 2 im Randbereich des Trägerformteiles 1 das letztgenannte in Form eines Hinterschnittes zumindest teilweise umgreift. Erzeugbar ist die ser sog. Schnappumbug 2a durch eine in diesem gewünschten Bereich au ßenseitig auf den Lederbezug 2 einwirkende Spanneinrichtung 5, welche hier in Form eines Umbugringes (bspw. aus Silikon) vorgesehen ist.

Zusammenfassend können mit dem beschriebenen Verfahren somit dreidi mensionale Trägerformteile 1 binnen kurzer Zeit mit einem Lederbezug 2 kaschiert werden, wobei für letzteren sowohl ein Glattleder als auch ein sei nerseits bereits kaschiertes Leder zum Einsatz kommen kann. Die relativ kurze Bearbeitungszeit in der Größenordnung von 2,5 Minuten resultiert da bei auch aus der relativ hohen Temperatur des als Erhitzungsmittel zur Re aktivierung des Klebstoffes verwendeten Heißdampfes (dessen Temperatur liegt in der Größenordnung von 90°C), wohingegen bei der Verwendung von Heißluft eine Bearbeitungszeit von ca. 14 Minuten und bei der Verwendung von Heißwasser eine Bearbeitungszeit von ca. 7 Minuten benötigt wird. Fer ner bringt die Verwendung von Heißdampf den Vorteil einer gleichmäßigen Fugentemperatur über dem gesamten Trägerformteil 1 bzw. über der ge samten Oberfläche des Lederbezuges 2.

Als mögliche Materialien für das Trägerformteil 1 seien bspw. ABS oder GMPU genannt, ferner sei nochmals darauf hingewiesen, daß der Lederbe zug 2 auch mit einer insbesondere weichen Hinterfütterung in Form der Zwi schenschicht 3 (bspw. aus Schnittschaum oder Vlies) versehen sein kann. Bei den zum Einsatz kommenden durch den Heißdampf im Autoklaven dann reaktivierbaren Klebstoffen kann es sich im übrigen um Dispersionen oder geeignete Pulverklebstoffe handeln, wobei noch darauf hingewiesen sei, daß selbstverständlich eine Vielzahl von Details auch durchaus abweichend vom beschriebenen Ausführungsbeispiel gestaltet sein können, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Bezugszeichenliste

1

Trägerformteil

2

Lederbezug

2

a Schnappumbug

3

Zwischenschicht

4

Kaschiervorrichtung

4

a Kern

4

b Grundgestell

4

c Klapprahmen

4

d Formmembrane

4

e Kammerdichtung

4

f Vakuumkammer

4

g Haltestift

4

h Seilzug

4

i Pneumatikzylinder

4

k Tragrahmen

4

l Kernträger

4

m Rahmendichtung

4

n Schließeinrichtung

4

o Arm (von

4

n)

5

Spanneinrichtung

Claims

1. Verfahren zum vakuumunterstützen Kaschieren eines Lederbezuges (2) auf ein Trägerformteil (1) unter Hitzeeinwirkung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

1. (1.1) der Lederbezug (2) wird innenseitig und/oder das Trägerform teil (1) wird außenseitig mit Klebstoff beschichtet,
2. (1.2) der Lederbezug (2) wird auf das auf eine Kaschiervorrichtung (4) aufgebrachte Trägerformteil (1) aufgelegt,
3. (1.3) ein an der Kaschiervorrichtung (4) vorgesehener Klapprahmen (4c) mit einer eingespannten Formmembrane (4d) wird über das Trägerformteil (1) mit dem aufgelegten Lederbezug (2) ge stülpt,
4. (1.4) die Kaschiervorrichtung (4) wird mit Unterdruck beaufschlagt, so daß die Formmembrane (4d) pressend an der Außenseite des Lederbezuges (2) zum Anliegen kommt,
5. (1.5) im Zustand nach dem vorangegangenen Verfahrensschritt (1.4) wird die Kaschiervorrichtung (4) in einen Autoklaven gebracht, in welchen danach unter Überdruck Heißdampf eingepumpt wird,
6. (1.6) nach einer gewissen Haltezeit wird der Heißdampf aus dem Autoklaven evakuiert, wonach die Kaschiervorrichtung (4) mit dem Trägerformteil (1) aus dem Autoklaven entnommen wird,
7. (1.7) nach Abkühlung wird das Trägerformteil (1) mit dem aufka schierten Lederbezug (2) der Kaschiervorrichtung (4) entnom men.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im an dritter Stelle genannten Verfah rensschritt (1.3) die über das Trägerformteil (1) überstehenden End abschnitte des Lederbezuges (2) in an der Kaschiervorrichtung (4) vorgesehene Haltestifte (4g) eingehängt werden, die im an vierter Stelle genannten Verfahrensschritt (1.4) nach Erreichen eines Unter druck-Grenzwertes zurückgezogen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im an siebter Stelle genannten Verfah rensschritt (1.7) nach einer oberflächlichen Trocknung der Formmem brane (4d) eine beschleunigte Kühlung durch Beaufschlagung mit Kaltwasser oder Flüssiggas vorgenommen wird.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Randbereich des Trägerformteiles (1) ein sog. Schnappumbug (2a) des Lederbezuges (2) durch eine außenseitig auf letzteren einwirkende Spanneinrichtung (5) erzeugt wird.