DE3804571A1 - Verfahren und vorrichtung zum beschneiden der raender eines textilen formteils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschneiden der Ränder eines in einer Spanneinrichtung eingespannten textilen Formteils mit Hilfe mindestens eines Messers.

Textile Formteile dieser Art werden beispielsweise als ver­ formte textile Flächenverkleidungen, insbesondere jedoch als Verkleidungsteile von Fahrgasträumen und Kofferräumen von Kraftfahrzeugen verwendet. Beispielweise ist die Auskleidung des Fußbodens eines Kraftfahrzeug-Innenraums ein derartiges Formteil. Neben dem einfachen Beschneiden von Hand gibt es im wesentlichen zwei Verfahren, um derartige Formteile maschinell zu beschneiden. Das eine bekannte Verfahren ist das Heißbeschneiden, das auf rein thermoplastische Materia­ lien beschränkt ist. Es werden elektrisch beheizte Schneid­ drähte mit Druckmittelzylindern auf die Trennstelle des Formteils aufgedrückt, das unverrückbar in Formschalen beid­ seitig eingeklemmt ist. Das Durchtrennen geschieht durch Schmelzen. Die Trenndrähte arbeiten entweder gegen eine Unterlage oder eine Hohlkehle. Bei diesen Verfahren ist ein geringer Kraftaufwand erforderlich, und es kann mit relativ leichten Vorrichtungen gearbeitet werden. Es hat jedoch den Nachteil einer starken Umweltbelästigung, da beim Schmelz­ schneiden eine starke Rauchentwicklung auftritt und die Schneidkanten verschmort und unsauber sind. Beim Einbauen der Formteile besteht eine Verletzungsgefahr an den er­ starrten Schmelztropfen.

Ein weiteres bekanntes Verfahren ist das Mehrstempelstanzen, wobei formangepaßte, gehärtete Stanzmesser mit einem feinen Sägezahnschliff auf das Formteil gegen eine Unterlage aufge­ preßt werden. Die Gegenform ist aus Aluminium gegossen, wo­ bei sie Aussparungen zur Aufnahme von Stanzunterlagstreifen an den Trennstellen aufweist. Zur Reduzierung der Schneid­ kräfte werden die Stanzmesser mit elektrischen Heizbändern auf Temperaturen unterhalb des Materialschmelzpunktes aufge­ heizt. Durch die Stanzungen bilden sich nach und nach in der Stanzunterlage Kerben. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß sich aufgrund der Stanzungen ein sehr hoher auf die Länge der Trennstellen bezogener Kraftaufwand ergibt, der zwischen 400 und 800 N/cm liegt. Da diese hohen Kräfte von der gesamten Konstruktion aufgenommen werden müssen, muß die Haltevorrichtung außerordentlich stabil und schwer aus­ geführt sein. Dies führt zu hohen Kosten und langer Herstel­ lungszeit, da zunächst Modelle zum Gießen der aus Aluminium bestehenden Formen angefertigt und anschließend kopierge­ fräst werden müssen. Die Anlagen sind sehr reparaturanfäl­ lig. Nach relativ kurzer Zeit müssen die Stanzunterlagen ausgewechselt werden, da sich in den sich dort bildenden Kerben Fasern absetzen. Änderungen an der Form lassen sich nur mit großem Aufwand durchführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Beschneiden der Ränder eines textilen Formteiles zu schaf­ fen, das sich mit geringem apparativen und Kosten-Aufwand durchführen läßt. Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfah­ rens zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß das mindestens eine Messer mit hoher Geschwindigkeit auf die Trennstelle zu und an dieser vorbeibewegt wird. Es wird also nicht mehr, wie im Stand der Technik, mit hoher Kraft gegen eine Unterlage gestanzt, sondern das Messer praktisch an der Trennstelle vorbeigeschlagen. Die Bewegung der Messerkante erfolgt ebenfalls senkrecht zum Formteil im Bereich von des­ sen beabsichtigter Trennstelle. Da bei dem Vorbeischlagen, also einem Schlagen in einen Hohlraum, von der Vorrichtung keine hohen Kräfte mehr aufgenommen werden müssen, lassen sich Vorrichtungen zum Durchführen des Verfahrens sehr ein­ fach und daher kostengünstig aufbauen. Die Schneidmesser erhalten eine höhere Lebensdauer und Formänderungen lassen sich leichter durchführen.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Formteil unmittelbar neben der Trennstelle festgeklemmt wird. Anders ausgedrückt wird das Messer unmittelbar neben dem Rand von Ober- und Unterschale, die das Formteil fest­ klemmen, vorbeigeführt. Damit wird erreicht, daß das Form­ teil nicht ausweichen kann, so daß sich ein glatter sauberer Schnitt ergibt.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Formteil im Bereich der Trennstelle derart gehaltert wird, daß das Messer etwas senkrecht auf der Trennstelle auf­ trifft. Es hat sich herausgestellt, daß ein senkrechtes Auf­ treffen zu einem sauberen Schnitt führt.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Formteil auf der der Klemmung gegenüberliegenden Seite der Trennstelle unterstützt wird. Dies ist eine Möglichkeit, dafür zu sorgen, daß das Formteil etwa senkrecht zur Bewe­ gungsbahn des Messers gehalten wird. Die Unterstützung er­ folgt dabei auf der dem Messer entgegengesetzten Seite des Formteils, d.h. in der Regel auf der Unterseite.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß ein Messer mit einer groben Zahnung verwendet wird. Während bei den Stanzmessern feine Zahnungen üblich sind, schlägt die Erfindung hier eine grobe Zahnung mit einer Zahnweite von etwa 3 bis etwa 8 mm vor. Dieser Zahnabstand erleichtert zusammen mit der hohen Auftreffgeschwindigkeit des Messers das Eindringen des Messers in das Formteil und damit das Herstellen des Schnittes.

In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß die Kontur des Messers an die Kontur des Formteils im Bereich der Trenn­ stelle angepaßt wird. Bei Stanzmessern, die gegen eine Un­ terlage arbeiten, ist dies erforderlich. Bei dem von der Erfindung vorgeschlagenen Verfahren ist dies jedoch nicht erforderlich, da es nicht erforderlich ist, daß das Schlag­ messer das Formteil an allen Stellen der Trennstelle gleich­ zeitig schneidet. Die Verwendung von in der Kontur angepaß­ ten Messern hat jedoch den Vorteil, daß man mit einem rela­ tiv niedrigen Hub der Antriebseinrichtungen für das Messer auskommt und die Geschwindigkeit, mit der das Formteil ge­ trennt wird, an allen Stellen der Trennstelle gleich ist.

Die Erfindung schlägt zur Lösung der obigen Aufgabe eben­ falls eine Vorrichtung zum Beschneiden der Ränder eines tex­ tilen Formteils, mit einer Spanneinrichtung zum Spannen des Formteils zwischen zwei Schalen sowie mit mindestens einem Messer, das von einer Antriebseinrichtung auf die beabsich­ tigte Trennstelle hin bewegbar ist, vor, bei der erfindungs­ gemäß die Antriebseinrichtung für das Messer derart ausge­ bildet ist, daß das Messer mit hoher Geschwindigkeit auf die Trennstelle zu und an dieser vorbeibewegt wird.

Auf diese Weise kann die Vorrichtung mit geringen Herstel­ lungskosten hergestellt werden, da nur geringe Kräfte auf die Anlage einwirken. Es können zur Fixierung des Formteils zwei einfache Kunstharzschalen als Formteilunterlage und -fixierung eingesetzt werden. Eine regelbare Beheizung der Schneidmesser ist nicht mehr erforderlich. Die Grundvorrich­ tung bei Wechselschneidkörben kann einfacher und leichter ausgeführt werden. Das Herstellen von Modellen für den Guß einer aus Aluminium bestehenden Form sowie das Kopierfräsen und das Einfräsen von Vertiefungen für die Stanzunterlagen entfällt. Die Kunstharzschalen können direkt aus der Urlehre bzw. aus Versuchsformen abgeformt werden. Als Führungsein­ heiten für die Messer können vorgefertigte Elemente verwen­ det werden. Da sich in den Stanzunterlagen keine Fasermate­ rialien festsetzen können, entfällt das Reinigen und Aus­ wechseln der Stanzunterlagstreifen. Da die Schneidmesser nicht gegen eine Unterlage arbeiten, ist die Lebensdauer der Schneidmesser wesentlich höher. Beschnitt- und Formenände­ rungen lassen sich schnell und kostengünstig durchführen.

In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß das Formteil un­ mittelbar neben der Bahn des Messers in der Spanneinrichtung festgeklemmt ist.

In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß die Antriebsein­ richtung für das Messer derart ausgebildet ist, daß die Bahn des Messers etwa senkrecht zu dem Formteil im Bereich der Trennstelle verläuft. Auf diese Weise lassen sich saubere Schnitte erreichen.

Um das Formteil bzgl. der Bahn des Messers günstig zu hal­ tern, kann vorgesehen sein, daß die Vorrichtung jenseits der Trennstelle des Formteils eine einseitige Unterstützung für das Formteil aufweist. Eine derartige Unterstützung verbes­ sert das Schneidverhalten.

In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß das Messer eine grobe Zahnung aufweist, deren Zahnabstand vorzugsweise im Bereich von etwa 3 bis etwa 8 mm liegt.

In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß die Kontur des Messers etwa der Kontur des Formteils im Bereich der Trenn­ stelle entspricht. Besonders günstig ist es, wenn die Win­ kelhalbierende der Zähne des Messers etwa in Richtung der Messerbahn verläuft.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Vor­ richtung zum Schneiden eines Formteils;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Messers mit einer Antriebseinrichtung für dieses.

Fig. 1 zeigt in vereinfachter Weise im Schnitt eine Vorrich­ tung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung enthält eine zweiteilige Spanneinrichtung 11, die als Käfig mit senkrecht und waagerecht verlaufenden Vierkantprofilen 12 ausgebildet ist. Das Oberteil dieser Spanneinrichtung läßt sich mit Hilfe eines Druckmittelzylin­ ders 13 nach oben abheben. An den unteren Enden der unter­ schiedlich lang ausgebildeten, senkrecht verlaufenden Vier­ kantprofile 12 des oberen Teils der Spanneinrichtung 11 ist eine Oberschale 14 aus Kunstharz befestigt.

An den oberen Enden der senkrecht verlaufenden Vierkantpro­ file 12 des unteren Teils der Spanneinrichtung 11 ist eine ebenfalls aus Kunstharz bestehende Unterschale 15 befestigt. Zwischen beiden Schalen 14, 15 ist das von der Vorrichtung zu beschneidende Formteil 16 eingespannt. Um es in diesen Zwischenraum einzubringen, wird die obere Hälfte der Spann­ einrichtung 11 mit Hilfe des Druckmittelzylinders 13 abgeho­ ben, das Formteil 16 eingelegt und die obere Hälfte wieder abgesenkt, bis das Formteil 16 zwischen den beiden Schalen 14, 15 fixiert ist.

In dieses Formteil 16 sollen nun Trennstellen eingebracht werden, und zwar zunächst längs des Außenrandes. Selbstver­ ständlich kann das Formteil 16 aber auch Öffnungen aufwei­ sen, deren Ränder beschnitten werden sollen. Diese Öffnungen können in den horizontal verlaufenden Teilen des Formteils 16, aber auch in den senkrecht verlaufenden Teilen des Form­ teils 16 angeordnet sein. In dem dargestellten Beispiel wird das Beschneiden der Außenränder des Formteils 16 erläutert.

An dem oberen Teil der Spanneinrichtung 11 sind längs des Außenumfangs mit Hilfe von Halterungen 17 eine Reihe von Antriebseinrichtungen 18 mit Messern 19 angeordnet, um sämt­ liche Ränder beschneiden zu können. Dabei kann vorgesehen sein, daß die Antriebseinrichtung in zwei Gruppen im Gegen­ takt arbeiten. Es werden also benachbarte Messer im Gegen­ takt betrieben. Mehrere Takte sind ebenfalls möglich. Aus Gründen der Vereinfachung ist im Außenbereich auf der rech­ ten und der linken Seite der Fig. 1 je eine Antriebseinrich­ tung 18 für ein Schneidmesser 19 dargestellt. Die Schneid­ messer 19 sind über Stangen 20 mit der Antriebseinrichtung 18 verbunden. Die Antriebseinrichtungen sind derart ausge­ bildet, daß sie eine lineare hin- und hergehende Bewegung des Messers 19 ausführen können, und zwar im dargestellten Beispiel von oben nach unten in der Fig. 1, also etwa senk­ recht zum Verlauf des Formteils 16 im Bereich der herzustel­ lenden Trennstelle. Die Spitze 21 des Messers 19 trifft auf das Formteil 16 unmittelbar neben dem Rand 22 der Oberschale 14 und der Unterschale 15, also unmittelbar neben der Stelle, an der das Formteil 16 verklemmt und damit fi­ xiert ist.

Das gleiche gilt auch für das Messer 19 der in Fig. 1 linken Schneidvorrichtung.

Die Antriebseinrichtung 18 ist derart ausgebildet, daß sie das Messer von einer Stelle, in der die Spitze bzw. Schneid­ kante 21 des Messers 19 einen gewissen Abstand von dem Form­ teil 16 aufweist, mit hoher Geschwindigkeit auf das Formteil 16 zu und etwas an diesem vorbeibewegt. Zu diesem Zweck ist die Spanneinrichtung 11 derart ausgebildet, daß das Messer 19 an den Rändern 22 von Oberschale und Unterschale vorbei­ schlagen kann, und zwar beim dargestellten Ausführungsbei­ spiel möglichst dicht.

An dem Vierkantprofil 12 unmittelbar unter dem Rand 22 der Unterschale 15 ist über einen Bügel 23 eine Unterstützungs­ platte 24 befestigt, deren Oberseite etwa auf gleicher Höhe liegt wie die Oberseite der Unterschale 15 im Randbereich. Zwischen dem Rand 22 der Unterschale und der Unterstützungs­ platte ist ein Zwischenraum von etwa 5 bis 10 mm gebildet, durch den das Messer 19 hindurchschlagen kann. Durch die Unterstützungsplatte 24 wird dafür gesorgt, daß das Formteil 16 im Bereich der Trennstelle so gehalten wird, daß es etwa senkrecht zur Schlagrichtung des Messers 19 verläuft.

Eine derartige Unterstützungsplatte ist beispielsweise dann nicht erforderlich, wenn es sich um das Beschneiden der Kan­ te einer Öffnung im Formteil 16 handelt, da hier durch das Formteil selbst ausreichend dafür gesorgt wird, daß dieses seine Lage während des Schnittes nicht verändert.

Zum Beschneiden der Ränder einer Öffnung, die beispielsweise in einem Bereich des Formteils 16 angeordnet ist, der nicht horizontal verläuft, also beispielsweise im Bereich 25, wür­ de eine entsprechende Antriebseinrichtung 18 so angeordnet werden, daß die Schlagrichtung des Messers 19 ebenfalls etwa senkrecht zu der Fläche des Formteils in diesem Bereich ver­ läuft.

Fig. 2 zeigt nun die Halterung 17 für die Antriebseinrich­ tung 18 eines Messers 19. Die Halterung enthält eine Basis­ platte 26, die in ihren Endbereichen mit jeweils einem Win­ kelelement 27 versehen ist. Der senkrechte Schenkel 28 des Winkelelements 27 ist gegenüber dem waagerechten Schenkel 29 mit Hilfe einer etwa dreieckigen Querstrebe 30 versteift. Der senkrechte Schenkel enthält mehrere Schraubenlöcher 31, mit deren Hilfe die Halterung 17 an den Vierkantprofilen 12 der Spanneinrichtung festgeschraubt werden kann.

Mittig bzgl. der Länge der Basisplatte 26 ist an dieser die Antriebseinrichtung 18 befestigt, die einen Druckmittelzy­ linder 32 aufweist. Hierbei handelt es sich in der Regel um einen Pneumatikzylinder, der mittels nicht dargestellter Einrichtungen mit einer Druckluftquelle verbunden ist. In seinem Innern ist ein Kolben angeordnet, der durch die Druckluft verschiebbar ist. Der Kolben ist über die Stange 20, die eine Stirnwand des Druckmittelzylinders 32 durch­ setzt, mit einer Platte 33 verbunden.

Beidseitig der Antriebseinrichtung 18 sind auf der Basis­ platte 26 zwei Führungsbuchsen 34 angeordnet, die mit einer axialen Innenbohrung zwei weitere Stangen 35 führen. Diese Stangen 35 sind ebenfalls an der Platte 33 befestigt. Sie verlaufen parallel zur Stange 20 des Druckmittelzylinders 32.

An der Platte 33 ist eine horizontal verlaufende Leiste 36 befestigt, an deren Unterseite einzelne Arme 37 unterschied­ licher Länge angebracht sind. An den jeweils unteren Enden der Arme 37 sind Schuhe 38 befestigt, die im Querschnitt etwa U-förmig ausgebildet sind, siehe auch Fig. 1. Die Schu­ he greifen über die Oberkante 29 des Messers 19 und sind mit diesen verbunden, beispielsweise vernietet oder verschraubt.

Die Schneide 21 des Messers 19 ist in der Ebene der Fig. 2, in der die Bewegungsrichtung des Messers 19 liegt, gebogen ausgebildet, entsprechend der Kontur des zu bearbeitenden Formteils. Die Schneidkante 21 weist Sägezahnform auf, siehe links in Fig. 2. Aus Gründen der Vereinfachung ist die Säge­ zahnform nicht für die gesamte Schneidkante 21 dargestellt. In den Bereichen, in denen die Schneidkante 21 von einer waagerechten Linie, die senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Messers liegt, abweicht, ist die Zahnform unsymmetrisch, wobei die Winkelhalbierende zweier benachbarter Zähne etwa in der Bewegungsrichtung des Messers 19 liegen soll. Die Bewegungsrichtung des Messers 19 wird im dargestellten Bei­ spiel durch die Stange 20 des Druckmittelzylinders 32 vorge­ geben.

Claims (13)

1. Verfahren zum Beschneiden der Ränder eines in einer Spanneinrichtung (11) eingespannten textilen Formteils (16) mit Hilfe mindestens eines Messers (19), dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (19) mit hoher Geschwin­ digkeit auf die Trennstelle zu und an dieser vorbeibe­ wegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (16) unmittelbar neben der Trennstelle festgeklemmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Formteil (16) im Bereich der Trennstelle derart gehaltert wird, daß das Messer (19) etwa senk­ recht auf der Trennstelle auftrifft.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Formteil (16) auf der der Klemmung gegenüberliegenden Seite der Trennstelle un­ terstützt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Messer (19) mit einer groben Zahnung verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ein in seiner Kontur an die Kontur des Formteils (16) an der Trennstelle angepaßtes Messer (19) verwendet wird.

7. Vorrichtung zum Beschneiden der Ränder eines textilen Formteils (16), mit einer Spanneinrichtung (11) zum Spannen des Formteils (16) zwischen zwei Schalen (14, 15) und mit mindestens einem Messer (19), das von einer Antriebseinrichtung (18) auf die beabsichtigte Trenn­ stelle hin bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (18) für das Messer (19) derart ausgebildet ist, daß das Messer (19) mit hoher Ge­ schwindigkeit auf die Trennstelle zu und an dieser vor­ beibewegt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (16) unmittelbar neben der Bahn des Messers (19) in der Spanneinrichtung (11) festgeklemmt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bahn des Messers etwa senkrecht zu dem Formteil (16) im Bereich der Trennstelle angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie jenseits der Trennstelle des Formteils (16) eine einseitige Unterstützung (24) für das Formteil (16) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (19) eine grobe Zahnung aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelhalbierende der Zähne des Messers (19) etwa in Bewegungsrichtung des Messers (19) verläuft.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur des Messers (19) etwa der Kontur des Formteils (16) im Bereich der Trennstel­ le entspricht (Fig. 2) .