DE3416813C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug zum Formen des Randes an einem mit einer Deckschicht versehenen Formling mit relativ zueinander bewegbaren Formhälften.

Zum Beispiel Innenverkleidungen von Kraftfahrzeugtüren werden als Rohling zunächst aus einem geeigneten Werkstoff, vorzugsweise thermoplastisch formbaren Kunststoff, hergestellt und danach zur Erzielung der gewünschten Oberflächenstruktur in einem weiteren Arbeitsgang mit einer Deckschicht belegt, wobei dann diese Deckschicht an den Stirnseiten des Rohlings um- und angelegt wird und entweder vorher oder anschließend so abgetrennt wird, daß nur die Stirnseite des Rohlings belegt bleibt.

Eine solche Sicherung der Deckschicht hat sich jedoch als nicht genügend haltbar erwiesen. An den umgelegten Rändern löst sich die Deckschicht und schon nach kürzester Zeit z. B. durch Temperatureinflüsse, ist die Innenverkleidung unansehnlich. Außerdem wurde der Umlegevorgang an zwei unterschiedlichen Arbeitsstationen durchgeführt.

Um dem beschriebenen Mangel abzuhelfen, hat man auch schon das Deckschichtmaterial manuell über die Stirnseite des Rohlings hinaus bis auf dessen Rückseite umgebogen und dort geklammert. Diese Methode ist aber einerseits aufwendig und kostenintensiv und andererseits wenig haltbar, weil das Deckschichtmaterial an den Klammern ausreißt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Formwerkzeug der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, mit welchem die Befestigung der Deckschicht eines Rohlings bzw. Formlings im Bereich der Ränder verbessert wird, wobei die entsprechende Arbeitsoperation im Formwerkzeug selbst erfolgen soll, so daß eine zweite Arbeitsstation und eine manuelle Bearbeitung entfällt.

Dabei soll in einem einzigen Arbeitsschritt aus einem mit einer Deckschicht beschichteten Rohling ein Formling mit von der Deckschicht umfaßtem Rand hergestellt werden. Hierbei wird ausgegangen von einem Formwerkzeug der beschriebenen Art und einem mit einer Deckschicht versehenen Rohling, der in das Formwerkzeug eingebracht wird.

Die Aufgabe zur Gestaltung des Formwerkzeugs ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein erstes Verformungselement zum Umbiegen und Anlegen der Deckschicht gegen die Stirnseite des Randes des Formlings vorgesehen ist und daß ein zweites Verformungselement zum Durchführen eines weiteren Umbiegens und zum Andrücken der Deckschicht gegen die Stirnseite vorgesehen ist, wobei die Formhälften und die Verformungs­ elemente relativ zueinander verschiebbar sind. Ausgehend von dem beschriebenen Formwerkzeug sorgen die verschiedenen Verformungs­ elemente dafür, daß bei geschlossenem Werkzeug durch eine geeignete Verschiebung der Verformungselemente die Umbiegung der Deckschicht in der gewünschten Weise erfolgt. Es ist also erforderlich, daß bei dem Formwerkzeug die Verformungselemente bei geschlossenem Werkzeug verschiebbar angeordnet sind.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist noch vorgeschlagen, daß mindestens das erste Verformungselement als Flachschieber ausgebildet ist, mit einer schiebenden Stirnseite und einer Flachseite, mit der die Deckschicht gegen die Stirnseite des Randes des Formlings angedrückt wird. Bei einer solchen Gestaltung des ersten Verformungselementes ist es durch einfaches Gegenschieben möglich, die Deckschicht um die Stirnseite des Formlings herumzulegen und gegen die Stirnseite anzudrücken. Das Umlegen der Deckschicht wird hierbei von der schiebenden Stirnseite des Flachschiebers bewirkt, während das Andrücken der Deckschicht von der Flachseite des Flachschiebers bewirkt wird, der gleichzeitig damit den Rand des Formlings gestaltet und den Formling begrenzt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Stirnseite des Flachschiebers im gegenüberliegenden Formteil eine Nut zugeordnet ist, als Freiraum für das nach der ersten Umbiegung überstehende Material der Deckschicht. Durch diesen Freiraum wird es möglich, den Rohling und die Abmessungen der Deckschicht in größerer Toleranz vorzubereiten, wodurch erreicht werden kann, daß die Positioniergenauigkeit des Rohlings in der Form relativ grob gewählt werden kann, wodurch wiederum die entsprechenden Einrichtungen vereinfacht werden. Auch einen solcherart grob zugeschnittenen und grob positionierten Rohling kann die Form einwandfrei zu einem Formling gewünschter Abmessungen verarbeiten, wobei auch hier der Flachschieber wieder für die Randbegrenzung des Formlings sorgt und die Deckschicht im Bereich der Stirnseite des Formlings umlegt, wobei dann ein Zuviel an Deckschichtmaterial in der dem Flachschieber zugeordneten Nut untergebracht werden kann und in dieser Lage bereit liegt für den nächsten Umbiegeschritt durch das zweite Verformungselement.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Stirnseite des Flachschiebers mit der Verschieberichtung des Flachschiebers einen rechtwinkligen bis leicht stumpfen Winkel bildet. Hierdurch kann die Stirnseite des Flachschiebers die Deckschicht im Bereich der ersten Umbiegekante abstützen.

Nach einer ergänzenden Ausgestaltung der Erfindung ist noch vorgesehen, daß die untere Kante der Nut eine von der Stirnseite des Flachschiebers beaufschlagte Schneidkante bildet, zum Abtrennen mindestens des überschüssigen Materials der Deckschicht. Hierdurch wird es möglich, weit gröbere Toleranzen des Rohlings zuzulassen, da auch so weit überstehendes Material, das nirgendwo mehr verwendet werden kann, an der Schneidkante einfach abgetrennt wird, damit es bei dem nachfolgen­ den Arbeitsschritt nicht hinderlich ist und bis zum Öffnen der Form im Formwerkzeug verbleibt und danach als Abfall entfernt wird. Eine Schneidkante am Flachschieber sorgt auf einfache Weise für einen maßgerechten Zuschnitt.

Wiederum nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das zweite Verformungselement eine profilierte Stirnseite aufweist, mit der beim Andrücken der Deckschicht auch der Werkstoff des Formlings verformt wird. Hierdurch gelingt es, das zugeordnete Formteil glatt zu halten und einen notwendigen Freiraum in der Form selbst für das noch umzubiegende Deckschichtmaterial zu vermeiden. Die Form insgesamt wird hierdurch in ihrem Aufbau stark vereinfacht.

Unter der Voraussetzung, daß das Deckschichtmaterial an der Stirnseite um- und angelegt ist und dann auf Maß geschnitten wurde, wird erreicht, daß stirnseitig das dort befindliche Deckschichtmaterial in den Grundwerkstoff des Formlings hineingequetscht wird. Nach dem Rückzug des hierfür notwendigen weiteren Verformungselementes klemmt der Grundwerkstoff des Formlings nun das Deckschichtmaterial fest ein. Hierdurch ist zuverlässig jede Kante, an der sich das Deckschichtmaterial lösen könnte, beseitigt. Ein zusätzlicher Aufwand im Bau oder der Konstruktion des Formwerkzeugs ist hierfür nicht erforderlich.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Profilierung etwa das Profil eines Stuhls aufweist, und das zweite Verformungsele­ ment in den Formling soweit eindringt, daß die Deckschicht des Formlings an der Stirnseite des Formlings zur Anlage gebracht wird. Hierdurch wird zusätzlich der Vorteil erreicht, daß durch die Verdrängung des Grundmaterials des Formlings ein Auswölben der Stirnseite des Formlings verhindert wird. Es wird die Auflage in gewünschter Weise umgelegt und die Stirnseite bleibt glatt nach Fertigstellung.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die obere Kante der Nut eine Schneidkante bildet, mit der mit dem zweiten Verformungs­ element die Deckschicht auf Fertigmaß geschnitten wird. Hierdurch kann das Deckschichtmaterial unmittelbar mit dem letzten Umbiegeschritt, soweit noch überstehende Reste vorhanden sind, auf Maß abgetrennt werden.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht noch vor, daß eine Druckplatte und eine Trägerplatte für das dem Flachschieber gegenüber­ liegende Formteil vorgesehen sind und daß zwischen der Druckplatte und der Trägerplatte mindestens eine entfernbare Distanzeinrichtung angeordnet ist, während das das Gegenstück bildende Formteil auf einer der ersten Druckplatte gegenüberliegenden weiteren Druckplatte angeordnet ist und wobei der Flachschieber verschiebbar zwischen der Trägerplatte und der weiteren Druckplatte angeordnet ist und mit diesen eine Hubbewegung zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem zugeordneten Formteil und dem auf der ersten Druckplatte stationär angeordneten zweiten Verformungselement ausübt. Dies ist ein besonders einfacher Aufbau des Werkzeugs, mit dem die gewünschten Arbeiten zuverlässig durchführbar sind.

Ebenfalls ist nach der Erfindung noch vorgesehen, daß das Formteil eine in die Nut einmündende Öffnung aufweist zur Heranführung von Unterdruck oder Überdruck oder mechanischen Stößeln. Hierdurch wird die Beherrschung des Überschußmaterials erleichtert. Eine entsprechend vorteilhafte Gestaltung, die dies ermöglicht und zudem eine bessere Beherrschung der Biegekanten erlaubt, ist noch in den Ansprüchen 3 und 4 beschrieben.

Nach einer ergänzenden Ausgestaltung ist noch vorgesehen, daß sowohl das erste als auch das zweite Verformungselement einander zugekehrte, geneigte Gleitflächen aufweist. Mit diesen Gleitflächen können die Verformungselemente aneinander anliegen und Kräfte übertragen. Hierdurch wird der Aufwand für den Bewegungsmechanismus vereinfacht.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung wiederum sieht vor, daß erstes und zweites Verformungselement in einer gemeinsamen Verschiebeebene verschieblich geführt sind, wobei das zweite Verformungselement zusätzlich in einer weiteren Verschiebeebene zur Durchführung der Schnittbewegung verschiebbar geführt ist. Hierdurch kann die Gesamt­ form relativ einfach gestaltet werden und es gelingt mit der ersten Verschiebebewegung auch das zweite Verformungselement bereits in Ausgangsposition für die nachfolgende Arbeitsbewegung zu bringen, so daß das zweite Verformungselement insbesondere bei Ausnutzung der geneigten Gleitflächen zusammen mit dem Rückzug des ersten Verformungselementes die notwendige Arbeitsbewegung durchführen kann. Dies vereinfacht den Werkzeugaufbau und beschleunigt erheblich die Arbeitsgeschwindigkeit.

Weiterhin ist noch nach der Erfindung vorgeschlagen, daß für das zweite Verformungselement ein Sperriegel vorgesehen ist, der nach dem Überfahren durch das zweite Verformungselement hinter diesem hochfährt und damit eine Rückfahrbewegung dieses Verformungselemen­ tes verhindert. Hierdurch kann mit der Vorwärtsbewegung des ersten Verformungselementes gleichzeitig auch, z. B. über die geneigten Gleit­ flächen, das zweite Verformungselement in Ausgangspostion für die nachfolgende Bearbeitung gebracht werden und es wird über den Sperriegel in dieser seitlichen Position das zweite Verformungselement auch während der Rückzugsbewegung des ersten Verformungselementes festgehalten, ohne daß der Sperriegel hierbei die notwendige Arbeits­ bewegung des zweiten Verformungselementes behindert.

Auch ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß zur geneigten Gleitfläche des zweiten Verformungselementes in einem Abstand und in paralleler Lage gegenüberliegend angeordnet, mindestens eine weitere geneigte Gleitfläche vorgesehen ist, die je mit einem zugeordneten, am ersten Verformungselement ortsfest angeordneten Kulissenstück zusammenwirkt. Auf diese Art und Weise kann während des Rückzuges des ersten Verformungselementes und von diesem über die Kulissenstücke bewirkt, gleichzeitig die Arbeitsbewegung des zweiten Verformungselementes angetrieben werden. Dies ist eine Bewegungsüber­ tragung vom ersten Verformungselement auf das zweite Verformungsele­ ment nach der Art von Kraftspannfuttern, bei denen beispielsweise die von einem Spannzylinder rückwärts bewegte Kolbenstange über Kulissenstücke eine Radialbewegung der Spannbacken bewirkt, wobei deren Bewegung in Richtung der Kolbenstange durch die Gleitflächen des Futterkörpers verhindert wird, so daß nur die beschriebene Radialbewe­ gung zugelassen wird. Eine solche Bewegungsübertragung nach dem eben beschriebenen Prinzip ist hier in konstruktiv angepaßter Form ebenfalls vorgesehen. Jedoch bleiben bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug die zweiten Verformungselemente nicht in Ausgangsposition für ihre Arbeitsbewegung sondern werden von den ersten Verformungselementen bei deren Vorwärtshub erst in die Ausgangsposition geschoben und durch den dahinter einrastenden Sperriegel bei der Rückzugsbewegung der ersten Verformungselemente dort gehalten und über die beschriebenen Kulissenstücke in Schneidrichtung bewegt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die geneigte Gleitfläche des zweiten Verformungselements in die Schneid­ kante übergeht und als Verformungsfläche für die weitere Verformung der Deckschicht des Formlings im Bereich der Stirnseite des Formlings dient. Hierdurch wird einerseits eine einfache Form des zweiten Verformungselementes erreicht und es wird gleichzeitig die Umbiegung der Deckschicht und deren saubere Abrennung problemlos bewirkt.

Es ist schließlich nach einer Ausgestaltung der Erfindung noch vorgesehen, daß das erste Verformungselement eine Stirnfläche aufweist, wobei dieses Verformungselement soweit verfahrbar ist, daß der engste Abstand zwischen der Stirnfläche und einer einem inneren Formteil zugeordneten Begrenzungsfläche kleiner ist als der für den Formling mit Deckschicht im Formwerkzeug vorgesehene Spalt. Dies ist besonders günstig, wenn der Formling als solcher noch nicht maßgenau in der Form ist, sondern von den Verformungselementen erst auf exaktes Maß gebracht werden muß und weiter, wenn die Deckschicht Textilfasern enthält oder aus Textilfasern besteht. Es gelingt dann durch die beschriebene Wahl der Abmessungen das Grundmaterial des Formlings maßgerecht durch das erste Verformungselement abzuscheren und von der Stirnseite des ersten Verformungselementes zusammen mit der nun dazwischen liegenden Deckschicht gegen die genannte Begrenzungsfläche zu pressen, so daß die Deckschicht fest mit dem Grundmaterial des Formlings verpreßt wird und sich hierdurch besonders leicht und sauber von dem zweiten Verformungselement an der dafür vorgesehenen Stelle schneiden läßt.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Formwerkzeugs zeigen, näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 Querschnitt durch die wesentlichen Teile des Werkzeugs,

Fig. 2, 2a und 2b Einzelheit X nach Fig. 1, jedoch bei vorgefahrenem Flachschieber; a, b, als Varianten,

Fig. 3 Einzelheit Y nach Fig. 1, jedoch mit verschobenem zweiten Verformungselement und anderer Stirnkontur des Verformungselements,

Fig. 4 Variante von weiterem Verformungselement, Formteil und Flachschieber in einer Ausschnittdar­ stellung ähnlich wie Fig. 3,

Fig. 5 Querschnitt wie Fig. 1 jedoch in alternativer Gestaltung,

Fig. 5a, 6, 6a und 7 Einzelheit X ₁ nach Fig. 5 in unterschiedlichen Arbeitspositionen.

Auf einer Druckplatte 1 ist senkrecht zu dieser Druckplatte 1 ein Tragbolzen 26 und ein Führungsbolzen 27 angeordnet. Oberhalb der Druckplatte 1 und von einer Distanzeinrichtung 4 auf geeigneten Abstand hierzu gehalten, ist parallel zur Druckplatte 1 eine Trägerplatte 2 angeordnet. Die Trägerplatte 2 weist durchgehende Bohrungen 28 und 29 auf, wobei durch die Bohrung 28 der Tragbolzen 26 mit ausreichendem Spiel hindurchgeführt ist, während in der Bohrung 29 eine Führungs­ büchse 30 angeordnet ist, in welcher der Führungsbolzen 27 verschiebbar geführt ist. Die Trägerplatte 2 kann damit gegenüber der Druckplatte 1 in Richtung des Pfeiles 31 relativ verschoben werden. Damit hierbei eine sichere Führung der Trägerplatte 2 gewährleistet ist, ist es zweckmäßig, an geeigneter Stelle mindestens einen weiteren Führungsbolzen nach Art des Führungsbolzens 27 auf der Druckplatte 1 vorzusehen und in der Trägerplatte 2 zu führen. Zur Durchführung der beschriebenen Hubbewegung muß die Distanzleiste 4 zunächst entfernt werden.

Auf der Trägerplatte 2 ist auf der der Druckplatte 1 abgewandten Fläche ein Formteil 3 angeordnet, dem gegenüber ein Formteil 5 auf einer Druckplatte 6 angeordnet ist. In der in Fig. 1 dargestellten zusammen­ gefahrenen Situation bleibt zwischen dem Formteil 3 und dem Formteil 5 ein Spalt übrig, der dem Volumen und der Form des gewünschten Formlings 11 entspricht. Im Bereich des Randes des Formlings, da wo die Stirnseite 10 des Formlings 11 gebildet werden soll, weist das Formteil 3 eine Nut 17 oder einen Freiraum 17 a (Fig. 2a, 2b) auf. Diese Nut 17 bzw. der Freiraum 17 a hat eine obere Schneidkante 12 und eine untere Schneidkante 19, wobei letztere gegenüber einer Ebene 21 um einen kleinen Betrag 18 zurückversetzt ist. An der Ebene 21 liegt ein Verformungselement 8 an, welches auf der Oberseite des Tragbolzens 26 und auf der der Druckplatte 1 abgewandten Seite der Trägerplatte 2 angeordnet ist.

Seitlich neben dem Verformungselement 8 ist ein Führungsstück 32 auf der Trägerplatte 2 befestigt. Das Führungsstück 32 führt und stützt einen Mitnehmer 33, der mit dem Flachschieber 7 oder 7′ oder 7 a verbunden ist, welcher an seinem vorderen Ende ebenfalls vom Führungsstück 32 abgestützt werden kann. Das Führungsstück 33 ist mit einer geeigneten Kupplung 34 verbunden, die ihrerseits mit dem Gewindekopf 35 der Kolben­ stange eines Betätigungszylinders 36 verbunden ist. Der Betätigungs­ zylinder 36 ist hierbei über geeignete Zwischenstücke und Verbin­ dungsmittel mit der Druckplatte 6 verbunden. Er ist daher in der Lage, deren Hubbewegung mitzumachen. Die Kolbenstange des Betätigungs­ zylinders 36 kann eine Hubbewegung in Richtung des Pfeiles 37 machen und hierdurch den Flachschieber 7 (7′, 7 a) in gleicher Richtung verschieben. Hierbei ist, wie Fig. 1 entnommen werden kann, der Flachschieber 7 zwischen dem Führungsstück 32 und dem Formteil 5 geführt. Hierbei sorgt im zusammengefahrenen Zustand des Formwerk­ zeugs ein Anschlagblock 38 dafür, daß der notwendige Abstand eingehalten wird und keine Verklemmung auftritt.

Ein in der beschriebenen Weise aufgebautes Werkzeug kann wie folgt arbeiten.

Zunächst sind in Ausgangsposition die Formteile 3 und 5 durch Aufwärtsfahren des Formteils 5 und der Druckplatte 6 geöffnet und ein Rohling, der bereits mit einer Deckschicht versehen ist, wird zwischen die Formteile 3 und 5 eingebracht. Dieser Rohling ist thermoplastisch verformbar und kommt in heißem und damit sehr weichem Zustand an. Er nimmt durch Auflegen auf das Formteil bereits angenähert dessen Kontur an. Der Rohling ist nicht genau zugeschnitten sondern weist an den Rändern ein gewisses Übermaß auf. Nach der Ablage des Rohlings auf das Formteil 3 wird die Druckplatte 6 und damit das Formteil 5 abgesenkt und die Form durch Auffahren auf die beschriebenen Anschläge mit für die Herstellung des Formlings notwendiger Kraft geschlossen.

Nachdem die Form solcherart geschlossen ist, ist bereits ein Formling 11 entstanden, der jedoch noch überstehende Ränder aufweist. Es wird nun zunächst der Flachschieber 7 durch Betätigung des Betätigungszylinders 36 in Richtung auf das Formteil 3 so lange verfahren, bis die Stirnseite 20 des Flachschiebers 7 an der Schneidkante 19 der Nut 17 mit der vom Betätigungszylinder 36 ausgeübten Kraft anliegt. In dieser Stellung ragt die Spitze 39 des Flachschiebers 7 in die Nut 17 hinein. Durch die Verschiebung des Flachschiebers 7 entlang der Unterkante 40 des Formteils 5 hat zunächst im Bereich des Formlings 11 die Spitze 39 die Deckschicht 16 des Formlings 11 erreicht und umgedrückt und dabei gleichzeitig das dickere Grundmaterial des Formlings 11 verschoben und sowohl Material der Deckschicht 16 als auch Grundmaterial des Formlings 11 in die Nut 17 hineingeschoben. Die Flachseite 22 des Flachschiebers 7 hat hierbei das Material der Deckschicht 16 glatt gegen die Stirnseite 10 des Formlings angedrückt. Grundmaterial des Formlings 11 und zu weit überstehendes Material der Deckschicht 16 sind hierbei von der Stirnseite 20 des Flachschiebers 7 an der Schneidkante 19 abgetrennt worden und können hierbei ggfls. in den Freiraum 41 des Werkzeuges hineinfallen. In der beschriebenen Stellung hat der Flachschieber 7 seine Aufgabe als erstes Verformungselement zum Umbiegen der Deckschicht 16 und zum Anlegen dieser Deckschicht gegen die Stirnseite 10 und ggfls. zur Bildung dieser Stirnseite und zum Abtrennen von überschüssi­ gem Material erfüllt. Er wird nunmehr vom Betätigungszylinder 36 in seine Ausgangslage zurückgezogen. Hierbei bleibt das Material der Deckschicht 16 an der Stirnseite 10 des Formlings 11 haften und das ggfls. in die Nut 17 hineingedrückte Material verbleibt ebenfalls dort, wobei in diesem Zustand die Deckschicht 16 bis zur Schneidkante 19 reicht.

Nachdem der Flachschieber 7 seine zurückgezogene Ausgangslage erreicht hat, wird die Distanzleiste 4 entfernt und der gesamte, von der Druckplatte 6 und der Trägerplatte 2 begrenzte Werkzeugblock abwärts bis zur Anlage der Trägerplatte 2 an die Druckplatte 1 gefahren und in dieser Stellung mit dem notwendigen Preßdruck zusammengedrückt, um die endgültige Kontur und Oberflächenstruktur des Formlings 11 zu erreichen. Bei dieser Abwärtsbewegung des Werkzeugblocks gleitet das Verformungs­ element 8 an der Ebene 21 des Formteils 3 aufwärts.

Zur Um- und Verformung weist das Verformungselement 8 eine Stirnseite 9 auf, mit einem Profil etwa von der Form eines Stuhles. Hierbei gleitet die Rückseite 14 der Stuhllehne 13 an der Ebene 21 aufwärts. Da die Schneidkante 19 am Formteil 3 um den kleinen Betrag 18 zurückversetzt angeordnet ist, kann die Stuhllehne 13 mit ihrer Oberkante an dem bis zur Schneidkante 19 reichenden Werkstoff vorbeifahren, ohne diesen zu berühren und ungewollt mit nach oben zu schleppen.

Bei ihrem Aufwärtshub kommt die Stuhllehne 13 mit der Deckschicht 16 in Berührung und schiebt diese ebenfalls in der gewünschten Richtung aufwärts und dringt hierbei gleichzeitig, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, in den Grundwerkstoff des Formlings 11 ein, so daß dieser im Bereich des Eindringens in seiner Dicke 25 um die Dicke der Stuhllehne 13 vermindert wird. Nach entsprechender Eindringtiefe kommt auch die Stuhlfläche 15 an der Stirnseite 10 des Formlings 11 zur Anlage, so daß diese Stirnfläche 10 wieder entsprechend profiliert wird und nunmehr die Deckschicht 16 entsprechend der Stuhlkontur verformt ist. In dieser Stellung wird die Deckschicht 16 von der Stuhllehne 13 an der Schneidkante 12 sauber abgetrennt, so daß nunmehr die gesamte Stirnseite 10 des Formlings 11 von der Deckschicht 16 umfaßt ist. Der gesamte, von der Druckplatte 6 und der Trägerplatte 2 eingeschlossene Block kann nun wieder aufwärts in seine Ausgangsposition gefahren und danach durch weiteres Aufwärtsfahren der Druckplatte 6 mit dem Formteil 5 die Form zur Entnahme des fertigen Formlings geöffnet werden. Bei geöffneter Form kann auch der in der Nut 17 verbliebene Abfall entfernt werden.

Da das entscheidende Kriterium nicht unbedingt die vollständige Umfassung der Stirnseite 10 des Formlings 11 mit der Deckschicht 16 sein muß, sondern in aller Regel vielmehr die sichere Befestigung der Deckschicht 16 im Bereich der Ränder des Formlings 11 ist, kann auch eine Befestigung der Deckschicht 16 in der in Fig. 4 dargestellten Weise erfolgen. Die Arbeitsfolge der Einzelteile ist hierbei so wie bereits beschrieben, jedoch kann es zweckmäßig sein, überschüssiges Material vom Flachschieber 7′ nicht wie bisher an der unteren Schneidkante 19 der Nut 17 abtrennen zu lassen, sondern vielmehr sollte der Flachschieber 7′ an seiner Stirnseite 20′ in eine Schneidkante 23 übergehen, die mit einer Schneidfläche 24 zusammenarbeitet, die oberhalb einer Nut 17′ in einem ansonsten dem Formteil 3 entsprechen­ den Formteil 3′ vorgesehen ist. Die Schneidkante 23 sollte hierbei zunächst mit einer leicht geneigten Fläche in die Flachseite 22 des Flachschiebers 7′ einmünden, um eine ungewollte und zu frühe Abtrennung des umzubiegenden Materials der Deckschicht 16 zu verhindern.

Es wird auch bei einer Ausführung nach Fig. 4 im zusammengefahrenen Zustand des Formwerkzeugs zunächst der Flachschieber 7′ in Richtung des Formteils 3′ vorgefahren. Er biegt hierbei das Material der Deckschicht 16 um und legt es gegen die Stirnseite 10 des Formlings an, wobei auf dem Verschiebeweg des Flachschiebers 7′ die Schneidkante 23 an der Schneidfläche 24 zur Anlage kommt und dort überschüssiges Material abtrennt, das sich in die Nut 17′ einlegen kann. In der Ausführungsform nach Fig. 4 ist jedoch die Stirnseite 9′ des Verfor­ mungselementes 8 anders als bisher beschrieben geformt. Die Stirnseite 9′ weist vielmehr eine Nase auf, die beidseitig in flache Bereiche übergehen kann. Bei der bereits beschriebenen Bewegung des Verfor­ mungselementes 8 relativ zum Formteil 3 bzw. 3′, dringt diese Nase stirnseitig in gewünschter Seitenlage, z. B. mittig, in die Stirnseite 10 des Formlings 11 ein und treibt dabei auch die Deckschicht 16 in den so gebildeten Spalt hinein. Nach genügender Eindringtiefe kommen die flachen Übergänge der beschriebenen Nase zur Anlage an die Stirnseite 10 des Formlings 11 und formen diese wieder glatt und eben. Das Verformungselement 8 und damit die beschriebene Nase an dessen Stirnseite 9′, können nunmehr zurückgezogen werden. Nach dem beschriebenen Rückzug verbleibt das Deckschichtmaterial in der gebildeten Kerbe in der Stirnseite 10 des Formlings 11. Auch hierdruch ist eine genügend weite Umbiegung der Deckschicht 16 erreicht, um die Deckschicht 16 an den Kanten lösungssicher zu befestigen. In vielen Fällen ist in der in Fig. 4 dargestellten und hierzu beschriebenen Methode sogar damit zu rechnen, daß nach Rückzug der beschriebenen Nase sich wegen der thermoplastischen Eigenschaften des Formlings 11 der gebildete Spalt wieder schließt und damit das Material der Deckschicht 16 sicher einklemmt. Auf diese Art und Weise ist jeglicher Rand, an dem das Deckschichtmaterial sich ablösen könnte, beseitigt.

Die Fig. 2a und 2b zeigen eine Variante der Fig. 2. Der Flachschieber 7 a hat hier eine Stirnseite 20′′, die mit der Bewegungs­ richtung 37 einen Winkel α bildet, der rechtwinklig oder leicht stumpf sein kann. Hierdurch kann die Stirnseite 20′′ in der Stellung nach Fig. 2b die Deckschicht 16 im Bereich 42 der ersten Umbiegekante abstützen. Überschüssiges Material wird in der Stellung nach Fig. 2a in den Freiraum 17 a des Formteils 3 a gedrückt, wodurch ein Vorabtrennvorgang entfallen kann und die Entfernung des Überschußmaterials aus der Form erleichtert wird. Zur weiteren Erleichterung kann durch Öffnungen 43 im Formteil 3 a ein Druckstoß hindurchgeführt werden entweder mit Hilfe eines Strömungsmediums oder eines mechanischen Stößels. Während der Bearbeitung kann über die Öffnungen 43 Unterdruck herangeführt werden zum Festhalten des Überschußmaterials.

Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform in ganz ähnlichem Aufbau wie Fig. 1. Es wird jedoch bei dem Werkzeug nach Fig. 5 die Trägerplatte 2′ gleichzeitig als Druckplatte verwendet. Die Druckplatte 1 nach Fig. 1 ist dann nicht mehr erforderlich. Weiterhin sind in Fig. 5 die Formteile 3 und 5 nach Fig. 1 ersetzt durch die Formteile 63 und 64, die in ihrer Formgestaltung nur geringfügig variiert sind.

In einer gemeinsamen Verschiebeebene 57 sind angeordnet und in dieser Richtung verschiebbar, ein erstes Verformungselement 48 und ein zweites Verformungselement 49. Die beiden Verformungselemente 48 und 49 weisen jeweils eine geneigte Fläche 44 bzw. 45 auf, die aneinander zur Anlage gebracht werden können. Das zweite Verformungselement 49 weist zusätzlich eine weitere geneigte Fläche 55 auf, die der ersten geneigten Gleitfläche 45 gegenüberliegend und parallel zu dieser verlaufend angeordnet ist. Eine entsprechend geneigte Gleitfläche eines Kulissenstücks 56 kann an der geneigten Gleitfläche 55 zur Anlage gebracht werden. Das Kulissenstück 56 ist befestigt am ersten Verformungselement 48. In der beschriebenen Anordnung ist zwischen dem ersten Verformungselement 48 und dem zweiten Verformungsele­ ment 49 mittels des Kulissenstücks 56 und der zugeordneten geneigten Gleitfläche 55 zwischen den beiden Verformungselementen eine formschlüssige Verbindung geschaffen, wie sie auch beispielsweise bei Kraftspannfuttern üblich ist zwischen der die notwendige Bewegung ausführenden Kolbenstange und den sich radial bewegenden Spann­ backen. Anstelle der Kolbenstange ist im hier beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiel das erste Verformungselement 48 eingesetzt und anstelle der radial beweglichen Spannbacken das zweite Verformungselement 49. Das zwischen den beiden Verformungselementen notwendige Verbin­ dungsstück stellt das Kulissenstück 56 dar.

Die in Fig. 5 dargestellte Position zeigt das geschlossene Formwerk­ zeug 53, in dessen Spalt 66 sich ein in Fig. 5 nicht eingezeichneter Formling mit Deckschicht befinden soll. Hierbei ist es zunächst gleichgültig, ob das Formwerkzeug 53 diesen Formling in seiner Form erst gestaltet hat oder einen fertig geformten Formling zur weiteren Bearbeitung der Deckschicht übernommen hat.

Erstes Verformungselement 48 und zweites Verformungselement 49 stehen in Ausgangsposition, so daß das auf der Gleitfläche 58 verschiebliche zweite Verformungselement 49 noch den Sperriegel 59 gegen die Kraft der Feder 60 in der Trägerplatte 2′ versenkt hält.

Es kann nun das erste Verformungselement 48 mittels eines in Fig. 5 nicht näher dargestellten Betätigungszylinders nach Art des Betätigungs­ zylinders 36 der Fig. 1 nach vorne in Richtung auf die Begrenzungs­ fläche 62 zu verschoben werden, wodurch die geneigten Gleitflächen 44 und 45 zur gegenseitigen Anlage kommen, so daß durch die Verschiebung des ersten Verformungselementes 48 nunmehr auch das zweite Verfor­ mungselement 49 in gleicher Richtung und vom gleichen Betätigungs­ zylinder verschoben wird. Ist nun das zweite Verformungselement 49 in der beschriebenen Richtung genügend weit vorgeschoben, so kann der Sperriegel 59 von der Spiraldruckfeder 60 betätigt, aus der Trägerplatte 2′ ausfahren solange, bis die untere Fläche der Ausnehmung 68 an der auf der Gleitfläche 58 aufliegenden unteren Fläche des zweiten Verformungselementes 49 anliegt. Die hintere Fläche der Ausnehmung 68 des Sperriegels 59 sorgt nun dafür, daß das zweite Verformungselement nicht mehr rückwärts fahren kann. Wird nun aus der vorgeschobenen Position das erste Verformungselement 48 wieder zurückgezogen, so sorgt das auf dem ersten Verformungselement 48 befestigte Kulissen­ stück 56 über die geneigte Gleitfläche 55 dafür, daß das zweite Verformungselement 49 an der hinteren Fläche der Ausnehmung 68 des Sperriegels 59 zur Anlage kommt und dann, bei weiterer Rückzugsbe­ wegung des ersten Verformungselementes 48, sich in Richtung des Pfeils 61 verschiebt, so daß dann die Schneidkante 46 des zweiten Verformungs­ elementes 49 mit der Schneidkante 47 des Formwerkzeuges 53 zusammenarbeiten kann, so daß mindestens die Deckschicht 50 des Formlings 51, nachdem diese von dem ersten Verformungselement 48 gegen die Stirnseite 52 des Formlings 51 gedrückt wurde, sauber abgetrennt und weiter umgebogen wird. Die hierzu erforderlichen verschiedenen Arbeitsschritte sind in den Fig. 5 bis 7 dargestellt.

Hierbei zeigt die Fig. 5a die Position 1 der Verformungselemente in der Stellung nach Einzelheit X aus Fig. 5. In Fig. 6 ist die Position 2 als nächster Schritt dargestellt. Es ist dies die Position, in der das erste Verformungselement 48 genügend weit vorgefahren ist um die Deck­ schicht 50 des Formlings 51 an die Stirnseite 52 des Formlings 51 fest anzulegen und hierdurch gleichzeitig das zweite Verformungselement 49 in Arbeitsposition für den Schneidschritt zu bringen.

Fig. 7 zeigt nun die Position 3, in welcher das erste Verformungsele­ ment 48 zurückgezogen ist und hierdurch über das Kulissenstück 56 das zweite Verformungselement 49 mit seiner Schneidkante 46 aufwärts gefahren ist, so daß in Zusammenwirken mit der Schneidkante 47 der überschüssige Teil der Deckschicht 50 sauber abgetrennt wurde und gleichzeitig die Deckschicht 50 mittels der geneigten Gleitfläche 45 noch um einen gewissen Betrag um die Stirnseite 52 des Formlings 51 umgebogen und angelegt wurde. Die Schneidkante 47 ist hierbei an einem austauschbaren Werkzeugeinsatz 54 ausgebildet, damit bei Verschleiß der Schneidkanten eine schnelle Wiederherstellung des Formwerkzeugs 53 möglich ist.

Eine Besonderheit ist noch mit der Position 2 a in Fig. 6a dargestellt. Wenn der Formling 51 aus Kunststoff und die Deckschicht 50 aus Textilfasern besteht oder mindestens Textilfasern enthält, ist es besonders günstig, den Formling 51 in der Form 53 überstehen zu lassen an den Rändern, so daß von dem ersten Verformungselement 48, wie in Fig. 6a dargestellt, ein solcher Überstand 69 mittels der Stirnfläche 67 des ersten Verformungselementes 48 gegen die Begrenzungsfläche 62 des Formteils 63 oder eines entsprechenden Bauteils angepreßt werden kann. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn nach dieser ersten Bewegung des ersten Verformungselementes 48 der Überstand 69 noch nicht vollständig vom übrigen Formling 51 getrennt ist, sondern mit diesem noch eine Verbindung aufweist.

Durch die beschriebene Bewegung des ersten Verformungselementes 48 ist gleichzeitig in bereits beschriebener Weise die Deckschicht 50 an die Stirnseite 52 des Formlings 51 angelegt. Die Stirnfläche 67 des ersten Verformungselementes 48 wird nun soweit verschoben, daß der engste Abstand 65 zwischen Begrenzungsfläche 62 und Stirnfläche 67 kleiner ist als der Spalt 66 für Formling 51 mit Deckschicht 50. Hierdurch wird die Deckschicht 50 fest mit dem Überstand 69 verpreßt und haftet hierdurch fest an der Oberfläche des Überstandes 69. In diesem Zustand können die Schneidkanten 46 und 47 einen besonders sauberen Trennschnitt durchführen.

Mit der beschriebenen Erfindung ist es gelungen, ein geeignetes Werkzeug vorzuschlagen, mit welchem in einem einzigen Arbeitsvorgang an einer einzigen Arbeitsstation die Deckschicht eines Formlings lösungssicher an dessen Rändern befestigt werden kann. Es gelingt darüber hinaus eine saubere Abtrennung sowohl des überschüs­ sigen Deckschichtmaterials als ggfls. auch von Überständen des Formlings. Die besondere Ausbildung der Verformungselemente und der den verschiedenen Verformungselementen und Werkzeugteilen zugeord­ neten Schneiden, in Verbindung mit der aufgrund der Konstruktion möglichen Scherbewegung, ermöglicht eine saubere Abtrennung selbst von aus Textilfasern bestehenden Deckschichten oder von solchen Deckschichten, die mindestens Textilfasern enthalten. Dies wird ermöglicht durch die erstmals bei solchen Werkzeugen verwendete besondere Schneidtechnik, die zudem den Vorteil hat, daß die Schneid­ kanten nur noch geringfügigem Verschleiß unterworfen sind.

Claims (16)

1. Formwerkzeug zum Formen des Randes an einem mit einer Deckschicht versehenen Formling mit relativ zueinander bewegbaren Formhälften, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Verformungs­ element (7) zum Umbiegen und Anlegen der Deckschicht (16) gegen die Stirnseite (10) des Randes des Formlings (11) vorgesehen ist und daß ein zweites Verformungselement (8) zum Durchführen eines weiteren Umbiegens und zum Andrücken der Deckschicht gegen die Stirnseite (10) vorgesehen ist, wobei die Formhälften (3, 5) und die Verformungselemente (7, 8) relativ zueinander verschiebbar sind.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das erste Verformungselement (7) als Flachschieber (7, 7′, 7 a) ausgebildet ist, mit einer schiebenden Stirnseite (20) und einer Flachseite (22), mit der die Deckschicht (16) gegen die Stirnseite (10) des Randes des Formlings (11) angedrückt wird.

3. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stirnseite (20, 20′, 20′′) des Flachschiebers (7, 7′, 7 a) im gegenüberliegenden Formteil (3, 3′, 3 a) eine Nut (17, 17′) zugeordnet ist, als Freiraum für das nach der ersten Umbiegung überstehende Material der Deckschicht (16).

4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (20′′) des Flachschiebers (7 a) mit der Verschieberichtung des Flachschiebers (7 a) einen rechtwinkligen bis leicht stumpfen Winkel (α) bildet.

5. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Kante der Nut (17) eine von der Stirnseite (20) des Flachschiebers (7) beaufschlagte Schneidkante (19) bildet zum Abtrennen mindestens des überschüssigen Materials der Deckschicht (16).

6. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Verformungselement (8) eine profilierte Stirnseite (9, 9′) aufweist, mit der beim Andrücken der Deckschicht (16) auch der Werkstoff des Formlings (11) verformt wird.

7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung etwa das Profil eines Stuhles aufweist, und das zweite Verformungselement (8) in den Formling (11) soweit eindringt, daß die Deckschicht (16) des Formlings (11) an der Stirnseite (10) des Formlings (11) zur Anlage gebracht wird.

8. Werkzeug nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Kante der Nut (17) eine Schneidkante (12) bildet, mit der mit dem zweiten Verformungselement (8) die Deckschicht (16) auf Fertigmaß geschnitten wird.

9. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckplatte (1) und eine Trägerplatte (2) für das dem Flachschieber gegenüberliegende Formteil (3) vorge­ sehen sind und daß zwischen der Druckplatte (1) und der Träger­ platte (2) mindestens eine entfernbare Distanzeinrichtung (4) angeordnet ist, während das das Gegenstück bildende Formteil (5) auf einer der ersten Druckplatte (1) gegenüberliegenden weiteren Druckplatte (6) angeordnet ist und wobei der Flachschieber (7) verschiebbar zwischen der Trägerplatte (2) und der weiteren Druckplatte (6) angeordnet ist und mit diesen eine Hubbewegung zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem zugeordneten Formteil (3) und dem auf der ersten Druckplatte (1) stationär angeordneten zweiten Verformungselement (8) ausübt.

10. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (3 a) eine in die Nut (17 a) einmündende Öffnung (43) aufweist zur Heranführung von Unterdruck oder Überdruck oder mechanischen Stößeln.

11. Werkzeug mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das erste als auch das zweite Verformungselement (48, 49) einander zugekehrte, geneigte Gleitflächen (44, 45) aufweist.

12. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß erstes und zweites Verformungselement (48, 49) in einer gemeinsamen Verschiebeebene (57) verschieblich geführt sind, wobei das zweite Verformungselement (49) zusätzlich in einer weiteren Verschiebeebene (61) zur Durchführung der Schnittbewe­ gung verschiebbar geführt ist.

13. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1, 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß für das zweite Verformungselement (49) ein Sperriegel (59) vorgesehen ist, der nach dem Überfahren durch das zweite Verformungselement (49) hinter diesem hochfährt und damit eine Rückfahrbewegung dieses Verformungselementes (49) verhindert.

14. Werkzeug mindestens nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur geneigten Gleitfläche (45) des zweiten Verformungselementes (49) in einem Abstand und in paralleler Lage gegenüberliegend angeordnet, mindestens eine weitere geneigte Gleitfläche (55) vorgesehen ist, die je mit einem zugeordneten, am ersten Verfor­ mungselement (48) ortsfest angeordneten Kulissenstück (56) zusammenwirkt.

15. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte Gleitfläche (45) des zweiten Verformungselementes (49) in die Schneidkante (46) übergeht und als Verformungsfläche für die weitere Verformung der Deckschicht (50) des Formlings (51) dient.

16. Werkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verformungselement (48) eine Stirnfläche (67) aufweist, wobei dieses Verformungselement (48) soweit verfahrbar ist, daß der engste Abstand (65) zwischen der Stirnfläche (67) und einer einem inneren Formteil (63) zugeordneten Begrenzungsfläche (62) kleiner ist als der für den Formling (51) mit der Deckschicht (50) im Formwerkzeug (53) vorgesehene Spalt (66).