DE3411023C2 - Vorrichtung zum Herstellen und/oder Bearbeiten von kaschierten Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen und/oder Bearbeiten von kaschierten, dünnwandigen Werkstücken auf einer Maschinenunterform mit einer Einrichtung zum Umbugen von über den Rand einer Trägerschicht des Werkstücks überste­ henden Randteilen der Kaschierung und zum Anlegen der umgebug­ ten Randteile an die Rückseite der Trägerschicht.

Eine solche Vorrichtung ist bereits bekannt (DE 31 27 203 A1). Sie dient zum Herstellen von Formteilen für die Innenverklei­ dung von Kraftfahrzeugen. Türverkleidungen und andere Teile im Kraftfahrzeug bestehen aus einer Trägerschicht aus einem Trä­ gerwerkstoff und aus einer Kaschierung aus einem Dekorstoff, dessen Randteile nicht nur bündig mit dem Rand der Träger­ schicht abschließen müssen sondern in der Regel umgeschlagen sind und auf der Rückseite der Trägerschicht festgeklebt sind. Dazu dient die bekannte Vorrichtung.

Bei dieser bekannten Vorrichtung wird das Werkstück mit dem überstehenden Randteil der Kaschierung randseitig zwischen zwei Formteilen eingespannt, die zwischen sich eine im wesentlichen geschlossene Kammer zur Aufnahme des aufragenden Randteils bil­ den, wobei die Kammerwände Abstand vom Randteil aufweisen. Am einen (äußeren) Formteil ist die Kammerwand von einer randsei­ tig abgedichteten Stülpmembran überdeckt, die rückseitig mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist, um sich in die Kammer hinein vorzuwölben und diese im wesentlichen vollständig zu schließen. Dabei greift die Stülpmembran nicht direkt sondern über einen in der Kammer angeordneten Umlegekörper von etwa viereckigem Querschnittsprofil am Randteil an. Der Umlegekörper ist mit einer Profilkante an der Kammerwand des anderen (inneren) Formteils geführt und erfährt beim Betätigen der Stülpmembran eine kippartige Schwenkbewegung im wesentlichen um die Randkante der Trägerschicht, wodurch das Randteil der Ka­ schierung umgeschlagen und rückseitig an die Trägerschicht an­ gedrückt wird. Diese pneumatisch oder hydraulisch betätigte Um­ bugeinrichtung ist hinsichtlich der Stülpmembran und des Umle­ gekörpers verschleißanfällig und vergleichsweise aufwendig, weil an zwei Formteilen Kammerwände ausgebildet sind, die an das Querschnittsprofil des Umlegekörpers angepaßt sein müssen, damit dieser in der vorgesehenen Weise während seiner Schwenk­ bewegung geführt ist. Hinzu kommt, daß die Formteile das Werk­ stück in seinem Randbereich nicht abstützen und daher keine vollständige Form (Unterform) bilden, wie sie beispielsweise für die Verformung des Trägers bzw. der Trägerschicht erforder­ lich ist. Dementsprechend dienen bei der bekannten Vorrichtung die Formteile nur dem Umbugen und Andrücken der Randteile der Kaschierung, so daß die bekannte Vorrichtung ein aufwendiges Arbeitsverfahren erfordert, bei dem die Werkstücke in einem ge­ trennten Schritt zwischen die Formteile der Umbugeinrichtung eingelegt und eingespannt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und we­ nig verschleißanfällige Vorrichtung zu schaffen, mit der sich das Umbugen und Andrücken der Randteile der Kaschierung mit mi­ nimalem Arbeitsaufwand erreichen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ein­ richtung zum Umbugen und Anlegen der Randteile mindestens ein Unterformrandteil, das gegenüber dem Unterformmittelteil zwi­ schen der Formstellung und einer zurückgezogenen Umbugstellung bewegbar ist und mit einem Randteilaufnahmeraum versehen ist, und mindestens einen Schieber aufweist, der auf den Rand der Trägerschicht ausgerichtet ist und dem Randteilaufnahmeraum des in der zurückgezogenen Umbugstellung befindlichen Unterform­ randteils gegenüberliegt, so daß durch die Betätigung des Schiebers der Randteil in den Randteilaufnahmeraum eingeschoben und durch die Rückstellung des Unterformrandteils in die Form­ stellung der Randteil rückseitig der Trägerschicht unter Her­ ausgleiten aus dem Randteilaufnahmeraum einwärts gezogen und an die Rückseite der Trägerschicht angedrückt wird.

Erfindungsgemäß wird somit der umzubugende Randteil zunächst mittels des Schiebers an der Trägerkante vorbei in den Aufnah­ meraum des Unterformrandteils eingeschoben oder gestoßen, wo­ rauf eine ziehende Mitnahme des Randteils der Kaschierung durch die Rückstellung des Unterformrandteils erfolgt, das in seiner zurückgestellten Formstellung den umgebugten Randteil fest an die Rückseite der Trägerschicht andrückt. Da das Unterformrand­ teil in seiner Formstellung zusammen mit dem Unterformmittel­ teil eine vollständige Unterform bildet, auf der bereits die Trägerschicht hergestellt und kaschiert werden kann und auf der auch das Werkstück mit dem umgebugten Randteil weiterbearbeitet werden kann, läßt sich das Umbugen in besonders einfacher Weise als Zwischenschritt durchführen, ohne daß das Werkstück dafür entnommen, eingelegt und eingespannt werden muß.

Eine feste Verbindung zwischen der Trägerschicht und den umge­ bugten Randteilen läßt sich durch geeignete Werkstoffwahl sowie Temperatureinwirkung und ggf. Klebstoff erzielen.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher be­ schrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eine abgebrochene Draufsicht auf Teile der Vorrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II/II in Fig. 1 vor dem ersten Arbeitsschritt zum Einschlagen;

Fig. 3 eine Ansicht wie in Fig. 2 während des ersten Arbeitsschrittes;

Fig. 4 eine Ansicht wie in Fig. 2 nach dem Ein­ schlagen;

Fig. 5 in Seitenansicht sowie kleinerem Maßstab die Maschinenoberform, den Schieber und sie tragende Teile;

Fig. 6 in Seitenansicht sowie kleinerem Maßstab die Maschinenunterform und sie tragende Teile und

Fig. 7 in Seitenansicht die Vorrichtung neben einer Produktionsmaschine.

Eine Vorrichtung 1 zum Umbuggen bzw. Umschlagen von freien Randteilen 2 eines aufkaschierten Werkstoffes 3 auf die Rückseite 4 des Randes 5 eines Trägerwerkstoffes 6 umfaßt gemäß Fig. 2 eine Maschinenunterform 7 und eine Maschinen­ oberform 8, die während des Umschlagens in erster Linie eine Haltefunktion besitzt. Die Maschinenunterform 7 ist geteilt und weist zumindest ein Teil auf, mit dessen Hilfe erreicht wird, daß der Rand 5 des Trägerwerkstoffes 6 und auch das bzw. die Randteile 2 des aufkaschierten Werkstoffes 3 zum Umschlagen freiliegen.

Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Grundplatte 9 in geeigneter Weise starr oder be­ weglich auf einem Maschinenunterteil 10 gelagert und trägt die Maschinenunterform 7. Der mittlere Teil 11 der Maschinenunterform 7 ist starr mit der Grundplatte verbunden. Zu der Maschinenunterform 7 gehört ferner mindestens ein Randelement 12, das relativ zum mittleren Teil 11 der Maschinenunterform 7 bewegbar bzw. konkret höhenverstellbar ist.

Während der Verformung des Trägerwerkstoffes 6 und beim Aufkaschieren des Dekorwerkstoffes 3 befindet sich das Randelement 12 in der hierfür erforderlichen Arbeits­ stellung gemäß Fig. 2. Es gestattet daher eine einwand­ freie Bearbeitung des herzustellenden Teiles bzw. Werk­ stückes 13 in dem Randbereich 14. Zum Einschlagen bzw. Umbuggen des Randteiles 2 des Dekorwerkstoffes 3 wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Rand­ element 12 relativ zu dem mittleren Teil 11 der Maschinen­ unterform 7 in die in Fig. 3 wiedergegebene Position abgesenkt, wodurch der Rand 5 des Trägerwerkstoffes 6 und seine Rückseite 4 im Randbereich 14 frei zugänglich werden.

Das bewegbare Randelement 12 ist zwischen dem mittleren Teil 11 der Maschinenunterform 7 und einer außen be­ findlichen Randleiste 15 geführt und gelagert. Die Randleiste 15 trägt vorzugsweise einen Einsatz 16, der mit einem in Fig. 2 nur strichpunktiert angedeuteten Stanzmesser 17 zusammenwirkt, mit dessen Hilfe das bzw. die Randteile 2 des Dekorwerkstoffes 3 auf genaues Maß geschnitten werden.

Als Verstellantrieb für das höhenverstellbare Rand­ element 12 dient ein aufblasbares Schlauchstück 18, das sich in geeigneter Position am Maschinenunterteil 10 abstützt und eine Druckplatte 19 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 20 verschiebt. Zwischen der Druckplatte 19 und dem Randelement 12 befinden sich Führungs- und Distanzstücke 21 in ausreichender Anzahl und übertragen die Hubbewegungen des in gesteuerter und in den Figuren in nicht näher dargestellter Art und Weise aufblasbaren Schlauchstückes 18 auf das Randelement 12. Die Befestigung des Randelementes 12 an jedem Führungs- und Distanzstück 21 erfolgt mit Hilfe eines Klotzes 22, der in einer bodenseitig angeordneten T-Nut 23 des Randelementes 12 liegt und eine Gewindebohrung 24 aufweist. Das freie Ende 25 des Führungs- und Distanzstückes 21 ist bolzen­ förmig und weist ein Außengewinde auf, mit dessen Hilfe der Abstand zwischen der Druckplatte 19 und der wirksamen Stützfläche 26 des Klotzes 22 einstellbar ist.

Vorzugsweise ist schließlich noch der Druckplatte 19 in jeder Bewegungsrichtung mindestens je ein einstellbarer Anschlag 27, 28 zugeordnet, damit die Endstellungen der Verstellbewegungen des Randelementes 12 fixierbar sind. Andererseits ist es aber gleichermaßen möglich, Anschläge und insbesondere einstellbare Anschläge dem Randelement 12 zuzuordnen.

Schließlich weist das Randelement 12 im Randbereich 14 einen Einführraum 29 auf. Dieser Einführraum 29 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel spaltförmig und dient zur zeitweisen Aufnahme des Randteiles 2 des Dekor­ werkstoffes 3.

Die Lage des Einführraumes 29 ist derart gewählt, daß sich seine Öffnung 30 etwas oberhalb des Randes 5 des Trägerwerkstoffes 6 befindet, wenn das Randelement 12 in seiner Nullstellung oder angehobenen Stellung gemäß Fig. 2 steht.

Die Vorrichtung 1 weist schließlich noch einen Schieber 31 auf, mit dessen Hilfe das Randteil 2 in den Einführraum 29 im Randelement 12 gedrückt wird, ehe es auf die Rück­ seite 4 des Trägerwerkstoffes 6 gelegt wird. Zu diesem Schieber 31 gehört ein flachbandartiges Schiebelement 32 sowie ein Antrieb 33 mit einem aufblasbaren Schlauch­ stück 34. Von dem Schlauchstück 34 wird wiederum eine Druckplatte 35 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 36 hubartig bewegt, und ferner ist mit der Druckplatte 35 über ein oder mehrere Distanzstücke 37 eine Verbindung zu dem Schiebelement 32 hergestellt, das in einem Lager­ teil 38 geführt ist.

Sobald das Stanzmesser 17 das Randteil 2 auf richtiges Maß geschnitten hat, wird das Randelement 12 aus der Position gemäß Fig. 2 in die Position gemäß Fig. 3 abge­ senkt. Jetzt steht der Einführraum 29 mit seiner Öffnung 30 direkt unterhalb des Randes 5 des Trägerwerkstoffes 6 und ferner in der gleichen Höhe bzw. Ebene wie das Schiebeelement 32 des Schiebers 31. Der Schlauchantrieb 33 verschiebt nunmehr das Schiebelement 32 und drückt das Randteil 2 von außen am Rand 5 des Trägerwerkstoffes 6 vorbei in den Einführraum 29. Daraufhin wird das Schiebeelement 32 wieder in die Position gemäß Fig. 2 zurückgezogen. Nunmehr wird das Randelement 12 aus seiner Position gemäß Fig. 3 in die Position gemäß Fig. 4 ange­ hoben, wobei sich das Randteil 2 des Dekorwerkstoffes 3 vollends um den Rand 5 des Trägerwerkstoffes 6 herumlegt. Gleichzeitig tritt das Randteil 2 kontinuierlich aus dem Einführraum 29 heraus.

Die Befestigung des Randteiles 2 an der Rückseite 4 des Trägerwerkstoffes 6 erfolgt mit Hilfe an sich be­ kannter Mittel durch Wärmeeinwirkung und/oder Kleb­ stoff. Die Wärmezufuhr erfolgt über eine Heizeinrichtung 39, 40, die in dem Randelement 12 bzw. in der Randleiste 15 angeordnet ist. Die Einrichtung 39, 40 kann aber auch zur Kühlung dienen, falls Wärme abgeführt werden muß.

Am Umfang einer Maschinenunterform 7 sind entsprechend deren Form und Gestalt mehrere Randelemente 12 ange­ ordnet und an ihren Enden gegebenenfalls abgerundet oder auf Gehrung geschnitten, je nachdem wie die Ver­ hältnisse es im Einzelfalle erfordern. Dasselbe gilt für die flachbandartigen Schiebeelemente 32.

Die Befestigung des Schiebers 31 erfolgt schließlich in einstellbarer bzw. verstellbarer Weise an einem Träger 41, der U-förmig sein kann und zugleich als Widerlager für das Schlauchstück 34 dient. Der Träger 41 bzw. alle Träger 41 von Schiebern 31 und Schiebeelementen 32 sind ebenso wie die Maschinenoberform 8 mit Hilfe von distanzstückartigen Haltern 42 unterschiedlicher Länge an einem Rahmen 43 befestigt, der mit Hilfe von Führungselementen 44 und einer Verstelleinrichtung 45 an einem Maschinengestell 46 höhenverstellbar gelagert ist. Zu den Führungselementen 44 gehören mit dem Rahmen 43 verbundene Träger 47 und Führungsstangen 48, die im Maschinengestell 46 unmittelbar geführt sind. Bei der Verstelleinrichtung 44 handelt es sich beispiels­ weise um eine Kolben-Zylindereinrichtung, deren Kolben­ stange 49 am Rahmen 43 angreift.

Die Fig. 6 zeigt die Maschinenunterform 7 und die sie tragende Teile einschließlich des Unterbaues 50 des Maschinengestells 46. Deutlich erkennbar ist in Fig. 6, daß die Schiebeelemente 32 auf unterschiedlicher Höhe stehen können, je nachdem, wie die Verhältnisse es erfordern.

Ferner zeigt Fig. 6, daß die Grundplatte 9 auf Druck­ elementen 51 in Gestalt von Schläuchen ruht und daß diese von einem Wagen oder Schlitten 52 getragen werden, so daß die Unterform 7 mit den sie tragenden Teilen auf dem Unterbau aus einer Produktionsstation 53 oder Produktionsmaschine 53 in die Umbuggstation 54 verfahren werden kann.

Fig. 7 zeigt den Wagen oder Schlitten 52 mit der Maschinenunterform 7 in ausgezogenen Linien in der Um­ buggstation 54 und in strichpunktierten Linien in der Produktionsstation 53. Das Maschinengestell 46 ist hierbei lediglich an das Maschinengestell 55 der Produktionsstation 53 angeschlossen, deren Details hier nicht im einzelnen interessieren, die jedoch die oben erwähnten Stanzmesser 17 enthält. Ferner weist die Produktionsstation 53 bewegbare Anpreßelemente 56 auf, die bei der Fertigung des herzustellenden Teiles be­ nötigt werden. Die Produktionsstation ist z. B. eine Kaschiervorrichtung.

Der Rahmen 43 kann schließlich in der angehobenen Position mit automatisch verstellbaren Haltern 57 fixiert werden, wie dies aus den Fig. 5 und 7 hervor­ geht.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das in den Figuren konkret dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, denn mannigfache Änderungen und Er­ gänzungen sind möglich, ohne von dem grundsätzlichen Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist es beispiels­ weise auch möglich, das mittlere Teil 11 der Maschinen­ unterform 7 anzuheben anstatt das Randelement 12 abzu­ senken, wenn der Einführraum 29 und die Rückseite 4 des Trägerwerkstoffes 6 freigelegt werden sollen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ein Teil einer Transferstraße sein, in der Teile geformt, kaschiert, gestanzt und umgebuggt werden, sie kann aber auch un­ mittelbar in eine Maschine integriert sein, die einen oder mehrere dieser Produktionsschritte durchführt. Ein erfindungswesentlicher Vorteil ist hierbei die Tat­ sache, daß alle Verfahrensschritte auf ein- und derselben Unterform durchgeführt werden können.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Herstellen und/oder Bearbeiten von ka­ schierten, dünnwandigen Werkstücken auf einer Maschinenun­ terform (7, 12) mit einer Einrichtung (12, 31) zum Umbugen von über den Rand (5) einer Trägerschicht (6) des Werk­ stücks überstehenden Randteilen (2) der Kaschierung (3) und zum Anlegen der umgebugten Randteile (2) an die Rückseite (4) der Trägerschicht (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (12, 31) zum Umbugen und Anlegen der Randteile (2) mindestens ein Unterformrandteil (12), das gegenüber dem Unterformmittelteil (7) zwischen der Formstellung und einer zurückgezogenen Umbugstellung bewegbar ist und mit einem Randteilaufnahmeraum (29) versehen ist, und minde­ stens einen Schieber (31) aufweist, der auf den Rand (5) der Trägerschicht (6) ausgerichtet ist und dem Randteilauf­ nahmeraum (29) des in der zurückgezogenen Umbugstellung be­ findlichen Unterformrandteils (12) gegenüberliegt, so daß durch die Betätigung des Schiebers (31) der Randteil (2) in den Randteilaufnahmeraum (29) eingeschoben und durch die Rückstellung des Unterformrandteils (12) in die Formstel­ lung der Randteil (2) rückseitig der Trägerschicht (6) un­ ter Herausgleiten aus dem Randteilaufnahmeraum (29) ein­ wärts gezogen und an die Rückseite (4) der Trägerschicht (6) angedrückt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder bewegbare Unterformrandteil (12) höhenver­ stellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Unterformrandteil (12) ein aufblasbares Schlauch­ stück (18) als Verstellantrieb zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Randteilaufnahmeraum (29) spaltför­ mig ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (31) mit einem flachband­ artigen Schiebeelement (32) am überstehenden Randteil (2) angreift.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (31) als Antriebselement (33) ein aufblasbares Schlauchstück (34) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schneideinrichtung (17) für den noch nicht umgebugten überstehenden Rand der Kaschierung (3) integriert ist.