DE19956488C2 - Process for making composite blanks - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Her stellen von Zuschnitten aus Verbundstoffen.The present invention relates to a method for manufacturing making blanks from composite materials.
Im Zusammenhang mit der Herstellung von Automobilsitzen werden insbesondere mit Mustern versehene Verbundstoffe, die aus einer textilen Oberflächenschicht, einer damit ver bundenen Schaumstoffschicht und einer mit dieser an der der textilen Oberflächenschicht abgewandten Seite verbundenen Abseiteschicht bestehen, dadurch verarbeitet, daß aus gro ßen Verbundstoffbahnen mit der Hilfe von speziell gefertig ten Stanzmessern Einzelzuschnitte herausgestanzt werden. Zu diesem Zweck werden die Stanzmesser in der erforderlichen Weise zu dem Muster der Verbundstoffbahn ausgerichtet.In connection with the manufacture of automobile seats in particular, patterned composites, which consists of a textile surface layer, one ver bound foam layer and one with this on the Textile surface layer facing away from the side Offside layer exist, processed in that from large composite sheets with the help of specially made individual blanks are punched out. To For this purpose, the die cutters are required in the Aligned to the pattern of the composite web.
Ein Problem besteht dabei darin, daß die in dieser Weise mit Stanzmessern hergestellten Einzelzuschnitte wegen des in den Verbundstoffbahnen vorhandenen unterschiedlichen bo genförmigen Musterverzuges nicht hundertprozentig überein stimmen. Da dieses Problem nicht hundertprozentig überein stimmenden Einzelzuschnitte besteht und bisher nicht gelöst werden konnte, werden üblicherweise Abweichungen in den Einzelzuschnitten, die innerhalb vorbestimmter Toleranz grenzen liegen, akzeptiert. Ein weiteres Problem besteht darin, daß die Herstellung von Einzelzuschnitten mit Stanz messern äußerst zeitaufwendig und daher kostenintensiv ist. One problem with this is that in this way single cuts made with punching knives because of the different bo present in the composite webs Genetic pattern delay does not match one hundred percent voices. Because this problem is not one hundred percent matching individual cuts exist and have not yet been solved deviations in the Single cuts that are within predetermined tolerance limits are accepted. Another problem exists in the fact that the production of individual blanks with punching knives is extremely time-consuming and therefore costly.
Aus der den Autopolsterer ansprechenden EP 0 155 665 B1 geht ein Verfahren hervor, bei dem Zuschnitte aus mehreren Verbundstofflagen ausgeschnitten werden, wobei die Verbundstofflagen jeweils mit einer Deckschicht, einer Schaumstoffschicht und einer Abseitbeschichtung bestehen. Ein aus mehreren Verbundstofflagen bestehender Stapel wird dabei auf der Arbeitsplatte einer Cutteranlage angeordnet und danach unter Erzeugung eines Vakuums verdichtet, wobei die Schaumstoffschichten der einzelnen Verbundstofflagen zusammengedrückt werden. Abschließend wird der vakuumbeschichtete Stapel geschnitten.From EP 0 155 665 B1 appealing to the car upholsterer the result is a process in which blanks from several Composite layers are cut out, the Composite layers each with a top layer, one Foam layer and an offside coating exist. A stack consisting of several composite layers is arranged on the worktop of a cutter system and then compressed to create a vacuum, wherein the foam layers of the individual composite layers be squeezed together. Finally, the vacuum-coated stack cut.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen von Zuschnitten aus Verbundstoffen dahingehend zu verbessern, daß relativ kostengünstig und mustergerecht gearbeitet werden kann.The object of the present invention is a Process for making composite blanks to improve in that relatively inexpensive and can be worked according to the sample.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen von Zuschnitten aus Verbundstoffen gelöst, das durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet ist.This task is accomplished through a method of manufacturing Blanks made of composite materials solved by the Features of claim 1 is characterized.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es erstmals ermöglicht wird, aus Verbundstoffen, die in mehreren Lagen übereinander angeordnet sind, auf einer computergesteuerten Cutteranlage Zuschnitte, insbesondere für Kraftfahrzeugsitze, herzustellen. Da durch können bei ein und derselben Schnittoperation wesent lich mehr Zuschnitte aus den mehrlagig übereinander ange ordneten Verbundstoffen hergestellt werden. Dabei ist vor teilhaft dafür Sorge getragen, daß die einzelnen Zuschnitte im Hinblick auf ihre Muster in einer bisher nicht möglichen Weise nahezu identisch übereinstimmen. Dieser Vorteil ist von besonderer Bedeutung, weil Verbundstoffe mit Mustern in der Automobilindustrie mehr und mehr zum Einsatz gelangen. Bei einer Schnittoperation können nach dem erfindungsgemä ßen Verfahren eine Vielzuhl von Schnittteilen gleichzeitig und daher extrem kostengünstig hergestellt werden.The main advantage of the method according to the invention is that it is made possible for the first time Composites stacked in multiple layers are arranged on a computer-controlled cutter system blanks, especially for motor vehicle seats. because can be essential in one and the same cutting operation Lich more blanks from the multi-layer one above the other ordered composites. Here is before partially ensured that the individual cuts with regard to their patterns in a previously not possible Almost identical way. That advantage is of particular importance because composite materials with patterns in the automotive industry are used more and more. In a cutting operation according to the invention process a variety of cut parts at the same time and therefore can be manufactured extremely inexpensively.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous embodiments of the invention are shown in the Sub-claims emerge.
Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention and its embodiments are described below explained in connection with the figures. Show it:
Fig. 1 in schematischer und beispielhafter Darstellung die Seitenansicht eines an sich bekannten Nadel tisches, der im Zusammenhang mit dem erfindungs gemäßen Verfahren zur Anwendung gelangt; Figure 1 is a schematic and exemplary representation of the side view of a known needle table, which is used in connection with the inventive method.
Fig. 2 eine Ansicht von oben auf den Vakuumtisch einer computergesteuerten Cutteranlage, die ebenfalls im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfah ren zur Anwendung gelangt; Figure 2 is a top view of the vacuum table of a computer-controlled cutter system, which is also used in connection with the inventive method.
Fig. 3 ein im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren angewendetes Nadelkissen; Fig. 3 is an applied in connection with the inventive method pincushion;
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht von insgesamt fünf übereinander angeordneten Lagen eines Ver bundstoffes, die auf der Arbeitsplatte eines Na deltisches angeordnet sind und durch Nadeln mu stergerecht zusammengehalten werden, wobei sich auf der obersten Verbundstofflage eine vakuum dichte Abdeckfolie befindet und Fig. 4 is a schematic side view of a total of five layers of a composite material arranged one above the other, which are arranged on the worktop of a needle table and must be held together by needles, with a vacuum-tight cover sheet being on the top composite layer and
Fig. 5 die auf der Arbeitsplatte einer Cutteranlage auf gebrachten fünf Lagen eines Verbundstoffes, die gemäß Fig. 3 mustergerecht zueinander ausgerich tet sind, nach dem Anlegen eines Vakuums. Fig. 5 on the countertop of a cutter on brought five layers of a composite, which are aligned according to FIG. 3 pattern to each other, after applying a vacuum.
Zu der Erfindung führten die folgenden Überlegungen. Um von der derzeit üblichen mustergerechten Verarbeitung von ein lagigen Verbundstoffen mit Stanzmessern abzukommen und um die mit diesem bekannten Verfahren verbundenen Nachteile zu vermeiden wurde erstmals der Gedanke gefaßt, auf einem Na deltisch mehrere Lagen des Verbundstoffes mustergenau zu einander auszurichten und zueinander zu fixieren und den in dieser Weise fixierten mehrlagigen Verbundstoffstapel im fixierten Zustand auf die Vakuum-Arbeitsplatte einer Cut teranlage zu übertragen und durch Erzeugen eines Vakuums zu einem kompakten Stapel zu verdichten, der nachfolgend auf der Cutteranlage durch eine Schneideoperation weiterbear beitet werden kann. In diesem Zusammenhang wurde herausge funden, daß die Verdichtung der in mehreren Lagen überein ander angeordneten Verbundstoffbahnen zu einem verdichteten Stapel, in dem die einzelnen Lagen quasi starr zueinander, brettartig fixiert sind, ein formgenaues und mustergerech tes Schneiden ermöglicht, wobei der computergesteuerten Cutteranlage vorzugsweise mit der Hilfe einer speziellen Schablone, die zu dem Muster der mehrlagig angeordneten Verbundstoffe ausgerichtet wird, ein definierter Ausgangs punkt vorgegeben wird, an dem die Schneideoperation ent sprechend einem gespeicherten Programm eingeleitet wird, so daß die in diese Weise hergestellten Zuschnittteile muster genau übereinstimmen.The following considerations led to the invention. To from the currently customary processing of a layered composites with punching knives and around the disadvantages associated with this known method avoid the first thought was put on a na deltisch several layers of the composite to pattern align and fix each other and the in multi-layer composite stacks fixed in this way fixed state on the vacuum worktop of a cut transmission and by creating a vacuum to compact a compact stack that follows on the cutter system through a cutting operation can be processed. In this context it was highlighted found that the compaction coincided in several layers other arranged composite webs to a compressed Stack in which the individual layers are quasi rigid to each other, are fixed in a board-like manner, a precise shape and according to the pattern allows cutting, the computer-controlled Cutter line preferably with the help of a special Stencil that matches the pattern of the multilayer Composites is aligned, a defined starting point point is specified at which the cutting operation ent speaking initiated a stored program, so that the cut parts produced in this way pattern exactly match.
Die Verbundstofflagen bestehen jeweils üblicherweise aus einer Oberflächenschicht 4, die mit einem Muster versehen ist, einer Schaumstoffschicht 5 und einer Abseiteschicht 6, die ein Gleiten auf dem Polstermaterial eines Kraftfahr zeugsitzes ermöglichen soll. Die Muster besitzen beispiels weise die Form von Karos oder Streifen, längs und/oder quer zur Materialbahn, sowie von anderen geometrischen Figuren und Zeichen. Die Oberflächenschicht 4 besteht vorzugsweise aus einem Textilmaterial, Leder oder Kunststoff. Die ge nannten Schichten sind in der angebenen Reihenfolge mitein ander verbunden, insbesondere verklebt. Beispielsweise be stehen die Oberflächenschicht 4 und die Abseiteschicht 6 aus einem PE-Gewebe und wird die Schaumstoffschicht 5 aus einem PU-Schaum gebildet.The composite layers each usually consist of a surface layer 4 , which is provided with a pattern, a foam layer 5 and a side layer 6 , which is intended to allow sliding on the cushion material of a motor vehicle seat. The patterns have, for example, the shape of checks or stripes, along and / or across the material web, and of other geometric figures and characters. The surface layer 4 preferably consists of a textile material, leather or plastic. The layers mentioned are connected to each other in the specified order, in particular glued. For example, the surface layer 4 and the side layer 6 are made of a PE fabric and the foam layer 5 is made of a PU foam.
In der Fig. 1 ist ein an sich bekannter Nadeltisch mit 20 bezeichnet. Im wesentlichen besteht dieser Nadeltisch 20 aus einer oberen Arbeitsplatte 21, in der Öffnungen 25 vor gesehen sind, und einer beweglichen unteren Platte 26, die parallel zur oberen Arbeitsplatte 21 angeordnet ist und mit der in den Öffnungen 25 der Arbeitsplatte 21 geführte Na deln 2 fest verbunden sind. Ferner weist der Nadeltisch 20 einen Mechanismus 24 auf, mit dessen Hilfe bei einer Dre hung einer Kurbel 22 und einer Welle 23 in die eine oder andere Richtung die untere Platte 26 so bewegt wird, daß die Nadeln 2 mehr oder weniger weit aus den Öffnungen 25 austreten. In FIG. 1, a known per se needle table is indicated at 20. Essentially, this needle table 20 consists of an upper worktop 21 , in which openings 25 are seen before, and a movable lower plate 26 , which is arranged parallel to the upper worktop 21 and with the guided in the openings 25 of the worktop 21 Na needles 2 fixed are connected. Furthermore, the needle table 20 has a mechanism 24 , with the help of a rotation of a crank 22 and a shaft 23 in one direction or the other, the lower plate 26 is moved so that the needles 2 more or less from the openings 25th escape.
Zur mustergenauen Anordnung mehrerer Lagen von Verbund stoffbahnen übereinander gemäß Fig. 3 wird zunächst eine erste Verbundstofflage auf die Arbeitsplatte 21 gelegt und wird die untere Platte 26 so bewegt, daß die Spitzen der Nadeln 2 eine vorbestimmte Strecke über die Oberfläche der Arbeitsplatte 21 vorstehen, wobei das Muster der ersten Verbundstofflage in einer vorbestimmten Weise zu den Nadeln 2 ausgerichtet wird. Hierzu wird die erste Verbundstofflage wegen des stets vorhandenen bogenförmigen Musterverzuges entsprechend gezogen bzw. gedehnt. Anders ausgedrückt wer den bei dem beschriebenen Vorgang die Nadeln 2 in einer be stimmten Weise zu dem Muster der ersten Verbundstofflage ausgerichtet. Nachfolgend werden in entsprechender Weise die weiteren Verbundstofflagen zu der jeweils darunterlie genden Verbundstofflage durch mustergenaues Ausrichten zu den Nadeln 2 angeordnet, wobei die Nadeln schrittweise durch Bewegen der unteren Platte 26 weiter ausgefahren wer den. Die Muster der Verbundstofflagen sind dann exakt zu einander ausgerichtet. Schließlich wird auf der obersten Verbundstofflage eine Abdeckfolie 3 angeordnet, deren Funk tion später erläutert werden wird. Auf diese Weise entsteht ein Verbundstoffstapel 10, der beispielsweise gemäß Fig. 3 aus fünf Verbundstofflagen und einer Abdeckfolie 3 besteht, in dem die einzelnen Verbundstofflagen mustergenau überein ander angeordnet sind. Die Zahl der Verbundstofflagen kann entsprechend den jeweiligen Anforderungen variieren.To sample precise arrangement of several layers of woven fabric sheets one above the other as shown in FIG. 3, a first composite layer is first placed on the work plate 21 and the lower plate 26 is moved so that the tips of the needles 2 project a predetermined distance above the surface of the worktop 21, wherein the pattern of the first composite layer is aligned with the needles 2 in a predetermined manner. For this purpose, the first layer of composite material is drawn or stretched accordingly because of the arch-shaped pattern distortion that is always present. In other words, who aligned the needles 2 in a certain way with the pattern of the first composite layer in the process described. Subsequently, the other composite layers to the respective underlying composite layer are arranged by pattern-accurate alignment to the needles 2 , the needles being extended gradually by moving the lower plate 26 . The patterns of the composite layers are then exactly aligned with each other. Finally, a cover film 3 is arranged on the top composite layer, the function of which will be explained later. In this way, a composite stack 10 is formed which, for example, according to FIG. 3, consists of five composite layers and a cover sheet 3 , in which the individual composite layers are arranged one above the other in a pattern. The number of composite layers can vary according to the respective requirements.
Um eine Übertragung dieses Stapels 10 mit den mustergenau zueinander ausgerichteten Verbundstofflagen auf die Ar beitsplatte 31 einer Cutteranlage 30 (Fig. 2) übertragen zu können, ohne daß die Anordnung bzw. Ausrichtung der ein zelnen Verbundstofflagen zueinander verlorengeht, werden zur Fixierung des Stapels 10 sogenannte Nadelkissen, rasterförmig über der Fläche des Stapels 10 verteilt, von der Seite der Abdeckfolie 3 her in den Stapel 10 eingescho ben. Dabei ist es nicht erforderlich, die Nadelkissen in bestimmten Orientierungen zu dem Muster bzw. zu den Ver bundstofflagen einzubringen. Ein solches Nadelkissen 40 ist in der Fig. 3 schematisch dargestellt. Es besteht im we sentlichen aus einem plattenförmigen Teil 41, von dem aus einzelne Nadeln 42 zu einer Seite des plattenförmigen Tei les 41 vorstehen, wobei die Länge der Nadeln 42 entspre chend der zu fixierenden Stapel 10 vorzugsweise größer be messen ist als die jeweilige Stapelhöhe. Nach dem Einbrin gen der Nadelkissen 40 in den Stapel 10 werden die Nadeln 2 des Nadeltisches 20 durch Bewegen der unteren Platte 26 nach unten aus dem Stapel 10 herausgezogen, wobei die ein zelnen Verbundstofflagen des Stapels 10 durch die einge brachten Nadeln 42 in der zuvor durch die Nadeln 2 erreich ten Weise mustergerecht zueinander fixiert bleiben.In order to be able to transfer this stack 10 with the composite layers precisely aligned to one another on the working plate 31 of a cutter system 30 ( FIG. 2) without the arrangement or alignment of the individual composite layers being lost to one another, so-called fixation of the stack 10 is carried out Pincushion, distributed in a grid pattern over the surface of the stack 10 , from the side of the cover sheet 3 pushed into the stack 10 ben. It is not necessary to insert the pincushions in certain orientations to the pattern or to the composite layers. Such a pin cushion 40 is shown schematically in FIG. 3. It consists essentially of a plate-shaped part 41 , from which individual needles 42 protrude to one side of the plate-shaped part 41 , the length of the needles 42 corresponding to the stack 10 to be fixed preferably being larger than the respective stack height. After Einbrin gene the pincushion 40 in the stack 10 , the needles 2 of the needle table 20 are pulled out of the stack 10 by moving the lower plate 26 downward, the individual composite layers of the stack 10 by the needles 42 in the previously brought through the needles 2 reached ten way remain fixed to each other according to the pattern.
Der so fixierte Verbundstoffstapel 10 wird anschließend zu sammen mit den in ihm angeordneten Nadelkissen 40 auf die Vakuum-Arbeitsplatte 31 einer an sich bekannten Cutteranla ge 30 übertragen. Dabei sind in der Fig. 2 der Einfachheit halber die in der Vakuum-Arbeitsplatte 31 angeordneten Öff nungen, über die das Vakuum erzeugt wird, nicht darge stellt.The composite stack 10 fixed in this way is then transferred together with the pincushions 40 arranged in it to the vacuum worktop 31 of a cutter 30 known per se. Here, in FIG. 2 for simplicity, disposed in the vacuum working plate 31 Publ voltages over which the vacuum is created, does not Darge.
Die seitlichen Ränder des Stapels 10 werden mit der Hilfe von Klebefolien 50 derart abgedichtet, daß unterhalb des Stapels 10 ein Vakuum erzeugbar ist.The side edges of the stack 10 are sealed with the aid of adhesive films 50 in such a way that a vacuum can be generated below the stack 10 .
Beim Anlegen eines Vakuums, d. h. also beim Absaugen von Luft über den nach oben und zu den Seiten hin abgedichteten Stapel 10 durch die Öffnungen der Vakuum-Arbeitsplatte 31 hindurch wird der Stapel 10 gemäß Fig. 5 zu einem starren, brettartig verdichteten Stapel 10' zusammengezogen, wobei im wesentlichen die Schaumstoffschichten 5 der einzelnen Verbundstofflagen zusammengedrückt werden. Dieser Schritt stellt ein ganz wesentliches Merkmal der vorliegenden Er findung dar, da nur durch die Verdichtung der Verbundstoff lagen sichergestellt wird, daß bei der Schneideoperation auf der Cutteranlage 30 mit dem an einer Schneidbrücke 32 gemäß einem Schnittbild-Programm bewegbaren Schneidewerk zeug 33 zwischen den einzelnen Verbundstofflagen keine Re lativbewegungen zu verzeichnen sind, der Verbundstofflagen stapel in sich stabil bleibt und bei den Bewegungen des Schneidewerkzeuges 33 völlig starr auf der Arbeitsplatte 31 gehalten wird.When a vacuum is applied, that is to say when air is drawn off via the stack 10 , which is sealed at the top and to the sides, through the openings of the vacuum worktop 31 , the stack 10 is contracted according to FIG. 5 to form a rigid, board-like stack 10 ' , wherein essentially the foam layers 5 of the individual composite layers are pressed together. This step is a very important feature of the present invention, since it was only by the compression of the composite that it was ensured that during the cutting operation on the cutter system 30 with the movable tool on a cutting bridge 32 according to a sectional image program 33 between the individuals Composite layers no Re relative movements are recorded, the composite layers remain stable in themselves and is held completely rigid on the worktop 31 during the movements of the cutting tool 33 .
Vor der Schneideoperation werden die Nadelkissen 40 aus dem verdichteten Stapel 10' entfernt.Before the cutting operation, the pin pads 40 are removed from the compacted stack 10 '.
Claims (12)
bei dem aus einer Stofflage Zuschnitteile he rausgeschnitten werden,
bei dem mehrere Verbundstoffla gen, die jeweils wenigstens eine, ein Muster aufweisende Deckschicht (4) und eine Schaumstoffschicht (5) umfas sen, jeweils mustergenau auf einem Nadeltisch (20) über einander zu einem Stapel (10) angeordnet werden, wobei die Muster der Deckschichten (4) der einzelnen Lagen zu einander ausgerichtet sind,
bei dem der Stapel (10) mit Nadelkissen (40) fixiert wird, um die mustergenaue Zu ordnung der einzelnen Verbundstofflagen zueinander auf rechtzuerhalten, und auf der Arbeitsplatte (31) einer Cutteranlage (30) angeordnet wird,
bei dem der Stapel (10) unter Erzeugung eines Vakuums verdichtet wird, wo bei die Schaumstoffschichten (5) der einzelnen Verbund stofflagen zusammengedrückt werden, und
bei dem nachfol gend aus dem verdichteten Stapel (10) die einzelnen Zu schnitte herausgeschnitten werden.1. Process for producing blanks from composite materials,
in which cut pieces are cut out of a layer of fabric,
in which a plurality of composite layers, each comprising at least one pattern layer ( 4 ) and a foam layer ( 5 ), are each arranged in a pattern on a needle table ( 20 ) one above the other to form a stack ( 10 ), the pattern of Cover layers ( 4 ) of the individual layers are aligned with one another,
in which the stack ( 10 ) is fixed with pin cushions ( 40 ) in order to maintain the pattern-specific assignment of the individual composite layers to one another, and is arranged on the worktop ( 31 ) of a cutter system ( 30 ),
in which the stack ( 10 ) is compressed to produce a vacuum, where in the foam layers ( 5 ) of the individual composite layers are compressed, and
in the fol lowing from the compressed stack ( 10 ), the individual cuts are cut out.
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