DE4413834C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Umbugen von Überständen einer Kaschierung um einen Kantenbereich eines Werkstücks - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Umbugen von Überständen einer Kaschierung um einen Kantenbereich eines WerkstücksInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Ver
fahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
Werkstücke, die nach einem solchen Verfahren und mit einer sol
chen Vorrichtung bearbeitet werden, sind beispielsweise Innen
verkleidungen wie Türseitenteile oder Armaturenbretter von Kraft
fahrzeugen, die mit Dekor- und Schutzfolien aus Kunststoff oder
Metall, mit Kunstleder, Schaumstoff, Nadelvliesen, Teppich- oder
Textilgeweben und dergleichen kaschiert sind oder bei der Durch
führung des Verfahrens kaschiert werden.
Aus der US-PS 31 46 150 ist es bekannt, über ein einseitig ka
schiertes Werkstück eine Gummimembran zu spannen und unter die
ser einen Unterdruck zu erzeugen, durch den die Membran um Kan
tenbereiche des Werkstücks herumgezogen wird, wodurch Über
stände der Kaschierung um diese Kantenbereiche herum umgebugt
werden. Dabei kann die Membran je nach Gestaltung des Werkstücks
örtlich starken Belastungen ausgesetzt sein, die sie daran hin
dern, eine befriedigende Lebensdauer zu erreichen.
Gemäß der DE 31 27 203 A1 ist deshalb eine Vorrichtung zum Um
bugen des Überstandes einer einseitigen Oberflächenkaschierung
um den Kantenbereich eines Werkstücks geschaffen worden, bei
der eine Membran in einem wannenförmigen Werkzeugunterteil an
geordnet und mit einem oberen und einem unteren Spannring dicht
eingespannt ist. Die beiden Spannringe begrenzen eine Seitenwand
ausnehmung, in die ein Medium unter Druck eingeleitet werden
kann. Der untere Spannring hat eine Oberfläche, die zur Ober
fläche eines Randbereichs eines kaschierten Werkstücks komple
mentär ist. Bei jedem Arbeitszyklus dieser bekannten Vorrichtung
wird ein an seiner Unterseite kaschiertes Werkstück auf den
unteren Spannring aufgelegt, wobei ein Überstand des Werkstücks
frei nach oben ragt. Zwischen diesem Überstand und der in Ruhe
stellung an der Innenwand des Werkzeugunterteils anliegenden
Membran ist ein Kissen angeordnet, das von einem Schlauch oder
einem Zellgummiprofil geringer Shorehärte oder von einem mit
einem solchen Zellgummi gefüllten Schlauch gebildet sein kann.
Das in das Werkzeugunterteil eingelegte Werkzeug wird mit einem
von oben her eingefahrenen Stempel mit einer Schließkraft gegen
den unteren Spannring gedrückt und dadurch festgehalten. Der
Stempel hat eine an den Kantenbereich des Werkstücks angrenzen
de Höhlung, in die das Kissen hineinpaßt. Sobald der Stempel
seine Schließstellung eingenommen hat, wird die Membran von
einem durch die Wand des wannenförmigen Werkzeugunterteils hin
durch eingeleiteten Druckfluid in Richtung zum Stempel gedrückt
und drängt infolgedessen das Kissen in die Höhlung des Stempels
hinein. Dabei kippt das Kissen um den Kantenbereich des Werk
stücks, bugt den Überstand der Kaschierung um und drückt ihn
gegen die Rückseite des Werkstücks. Anschließend wird der Raum
hinter der Membran evakuiert, wobei diese in ihre Ausgangsstel
lung zurückkehrt. Das Kissen wird von der Membran mitgenommen
und gibt das Werkstück frei. Sodann wird der Stempel nach oben
gefahren und das Werkstück mit umgebugter Kaschierung dem Werk
zeugunterteil entnommen.
Bei der aus der DE 31 27 203 A1 bekannten Vorrichtung wird zwar
die Membran, da sie nicht unmittelbar sondern nur über das Kis
sen auf das Werkstück einwirkt, örtlich nicht besonders stark
belastet, so daß sie eine höhere Lebenserwartung hat; die Vor
richtung ist aber insgesamt kompliziert, da nicht nur im Stem
pel sondern auch in der Wand des Werkzeugunterteils eine Höh
lung ausgebildet sein muß, deren Lage von der Form des Werk
stücks abhängt. Außerdem erfordert das Zuführen und Absaugen
des zum Hin- und Herbewegen der Membran erforderlichen Fluids
nicht nur einen beträchtlichen Aufwand an Pumpen und Leitungen
sondern vor allem einen erheblichen Zeitaufwand bei der Bear
beitung jedes einzelnen Werkstücks.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Umbugen von Überständen einer Kaschie
rung um einen Kantenbereich eines Werkstücks im Sinne einer
zeitsparenden Arbeitsweise und einer konstruktiv einfachen,
leicht an unterschiedliche Werkstücke anpaßbaren Gestaltung der
Vorrichtung weiterzubilden.
Die Aufgabe ist, soweit sie das Verfahren betrifft, mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 und, soweit sie die Vorrichtung be
trifft, mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Vorteil
hafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens genügen ein
fache hin- und hergehende Bewegungen, bei denen das Werkstück
in das Kissen hineingedrückt, von diesem in dem erforder
lichen Maß umhüllt und anschließend wieder freigegeben wird.
Das Kissen kann ein einfacher Block aus handelsüblichem Zell
gummi oder Schaumstoff sein und braucht nur groß genug zu sein,
um das erforderliche, tiefe Eindrücken des Werkstücks zu ermög
lichen; eine besondere Anpassung an die Form des Werkstücks ist
aber weder bei dem Kissen noch bei dessen beispielsweise wannen
förmiger Abstützung erforderlich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand
schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es zeigen
Fig. 1a und 1b ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungs
gemäßen Vorrichtung in einer Ausgangsstellung,
dargestellt als Querschnitt bzw. als perspekti
vische Teilansicht;
Fig. 2a und 2b dieselbe Vorrichtung in einer ersten Phase eines
Arbeitshubes;
Fig. 3a und 3b dieselbe Vorrichtung in einer zweiten Phase
eines Arbeitshubes;
Fig. 4a und 4b dieselbe Vorrichtung in ihrer Endstellung;
Fig. 5 einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbei
spiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in
Ausgangsstellung;
Fig. 6 die Vorrichtung entsprechend Fig. 5 in Endstel
lung.
In Fig. 1a bis 4b ist ein Werkstück 10 dargestellt, das ein un
gefähr C-förmiges Profil hat und an seiner Außenseite mit einer
Kaschierung 12 versehen ist. Das Werkstück 10 hat auf der rech
ten Seite seines Profils eine bei der gewählten Darstellung
waagerechte Kante 14, und auf der linken Seite seines Profils
einen waagerechten Flansch 16, der mit einer senkrechten Kante
18 endet. Die Kaschierung 12 hat über die rechte Kante 14 und
den linken Flansch 16 hinaus nach oben ragende Überstände. Diese
sollen um die Kante 14 bzw. den Flansch 16 und dessen Kante 18
herum umgebugt und an sich daran anschließende rückseitige
Flächen des Werkstücks 10 angepreßt werden.
Zu der Vorrichtung gemäß Fig. 1a bis 4b gehört ein quaderför
miges Kissen 20 aus Zellgummi oder Schaumstoff mittlerer Härte;
besonders bewährt hat sich ein Polyurethan-Etherschaum mit ei
nem Brutto-Raumgewicht von 65 kg/m³ und einer Stauchhärte von
7,0 kPa. Das Kissen 20 hat eine im unbelasteten Zustand gemäß
Fig. 1a und 1b ebene, freie Oberfläche 22, auf die das kaschier
te Werkstück 10 mittig aufgelegt wird. Abweichend von der ge
zeichneten Darstellung kann die Kaschierung 12 in ebenem Zu
stand, ehe sie mit dem Werkstück 10 verbunden wird, auf das
Kissen 20 aufgelegt und anschließend das Werkstück 10 in der
abgebildeten Stellung auf die Kaschierung aufgelegt werden, um
erst kaschiert zu werden, ehe dann im selben Arbeitsgang die
Überstände der Kaschierung 12 umgebugt werden.
Das Kissen 20 ist breiter und länger als das Werkstück 10, min
destens ebenso hoch wie dieses und hat senkrechte Seitenflächen
24, die gemäß Fig. 1a und 1b auf nahezu der gesamten Höhe des
unbelasteten Kissens von Seitenwänden 26 eines wannenartigen
Werkzeugteils 28 eng, und vorzugsweise mit einer leichten Vor
spannung, umschlossen sind. Das wannenartige Werkzeugteil
28 steht im Betrieb auf einer nicht dargestellten festen Unter
lage, beispielsweise einem Pressentisch.
Dem Werkstück 10 ist ein Stempel 30 zugeordnet, der einen gemäß
Fig. 1a bis 4b nach unten weisenden Kopf 32, einen Schaft 34 und
einen Fuß 36 aufweist. Der Kopf 32 ist zu dem gemäß Fig. 1a bis
4b nach oben weisenden mittleren Bereich der Rückseite des Werk
stücks 10 komplementär, so daß eine vom Stempel 30 ausgeübte,
im dargestellten Beispiel senkrecht nach unten gerichtete Schließ
kraft A weitgehend gleichmäßig auf das Werkstück 10 verteilt
wird. Der Schaft 34 ist merklich schlanker als der Kopf 32. Der
Fuß 36 ist zum Festspannen am Stößel einer üblichen mechani
schen, pneumatischen oder hydraulischen Presse ausgebildet und
weist seitliche Ansätze 38 auf. An den Ansätzen 38 ist ein gemäß
Fig. 1 bis 4b plattenförmiger Zusatzstempel 40 über Säulen 42
geführt. Der Zusatzstempel 40 ist mit einem nicht dargestellten
Zusatzantrieb, beispielsweise einer hydraulischen Kolben-Zylin
dereinheit verbunden, so daß er weiter absenkbar ist, wenn der
Stempel 30 seine untere Endstellung erreicht hat.
Zu Beginn einer Abwärtsbewegung greift der Stempel 30 mit sei
nem Kopf 32 in das Werkstück 10 ein und drückt dieses allmäh
lich immer tiefer in den zentralen Bereich des Kissens 20 hin
ein, wobei dessen Oberfläche 22, die vorzugsweise geschlossen
porig ist, zunehmend gedehnt wird, so daß in dieser Oberfläche
22 rasch zunehmende Zugspannungen entstehen. Ein Teil des vom
Werkstück 10 verdrängten Volumens des Kissens 20 quillt seit
lich neben dem Werkstück 10, zwischen diesem und den Seiten
wänden 26 des wannenartigen Werkzeugteils 28, nach oben und
verlagert sich infolge der zunehmenden Zugspannungen in der
Oberfläche 22 des Kissens 20 immer mehr in Richtung zum Schaft
34 des Stempels 30, an den sich das Kissen schließlich anlegt,
wie in Fig. 3a und 3b dargestellt ist. Bis dahin berührt der
Zusatzstempel 40 das Kissen 20 noch nicht. Auf das Kissen 20
wirken somit in senkrechter Richtung ausschließlich die vom
Stempel 30 ausgeübte Schließkraft A und die von ihr hervorge
rufene Reaktionskraft B.
Erst wenn der Stempel 30 seine untere Endstellung erreicht hat
und somit das Eindringen des Werkstücks 10 in das Kissen 20
beendet ist, wird der Zusatzstempel 40 von seinem Zusatzantrieb
weiter abgesenkt, so daß er sich auf die Oberfläche 22 des Kis
sens auflegt und die zum Schaft 34 hin verlagerten Teile des
Kissenvolumens zusätzlich nach unten in Richtung zum Kopf 32
drückt. Infolgedessen werden die fortschreitend umgebugten Über
stände der Kaschierung 12 schließlich fest an die Rückseite des
Werkstücks 10 angedrückt, und zwar auch dort, wo das Werkstück
eine - im dargestellten Beispiel vom Flansch 16 gebildete -
Hinterschneidung aufweist. In hinterschneidungsfreien Bereichen
ist der Zusatzstempel 40 im allgemeinen entbehrlich.
An dem in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
erkennbar, daß es zweckmäßig sein kann, den Stempel 30 aufrecht
- mit seinem Kopf 32 nach oben weisend - anzuordnen, weil der
Kopf 32 dann von Anfang an dazu benutzt werden kann, das Werk
stück 10 in einer vorbestimmten Stellung zu halten, während es
bei der Anordnung gemäß Fig. 1a und 1b zunächst auf andere Weise,
z. B. von Hand oder mit einer automatischen Zuführvorrichtung,
in seiner abgebildeten Stellung gehalten werden muß, bis der
Stempel 30 in das Werkstück 10 hinein abgesenkt worden ist.
Gemäß Fig. 5 und 6 können der Stempel 30 sowie ein oder mehrere
Zusatzstempel 40 Bestandteile eines ortsfesten Werkzeugunterteils
sein, während das Kissen 20 zusammen mit dem wannenartigen Werk
zeugteil 28 oben angeordnet und beispielsweise an einem Pressen
stößel befestigt sind und jeweils abgesenkt werden, nachdem auf
den Kopf 32 des Stempels 30, wie dargestellt, ein Werkstück 10
aufgelegt worden ist.
Bei dem in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
mit dem Stempel 30 anstelle des in Fig. 1a bis b dargestellten
plattenförmigen Zusatzstempels 40 ein Paar Zusatzstempel 40
fest verbunden, und diese sind von je einer Rundstange gebil
det. Die in Fig. 5 und 6 dargestellte Gestaltung und Anordnung
der Zusatzstempel 40 hat den Vorteil, daß von den Zusatzstem
peln 40 ausgeübte Zusatzkräfte C auf die umgebugten Bereiche
der Kaschierung 12 konzentriert werden, um diese besonders fest
an die Rückseite des Werkstücks 10 anzupressen. Der bzw. jeder
Zusatzstempel 40 kann an dem Stempel 30 federnd abgestützt
sein, so daß die Zusatzkraft C einen vorbestimmten Betrag nicht
überschreitet.
In jedem Fall ist es zweckmäßig, wenn auch den in Fig. 5 und 6
dargestellten Zusatzstempeln 40 ein Zusatzantrieb zugeordnet
ist, der erst wirksam wird, wenn die Relativbewegung zwischen
dem Stempel 30 und dem Kissen 20 beendet ist. Ferner ist es
günstig, wenn die Zusatzstempel 40 zurückgezogen werden, ehe
das Kissen und der Stempel 30 voneinander weg bewegt werden.
Die Bewegungsrichtung eines oder mehrerer Zusatzstempel 40 kann
auch schräg zur Richtung der Relativbewegung zwischen dem Kis
sen 20 und dem Stempel 30 verlaufen, wenn die Form des Werk
stücks 10 dies erfordert.
Claims (10)
1. Verfahren zum Umbugen von Überständen einer Kaschierung (12)
um einen Kantenbereich (14, 18) eines Werkstücks (10), bei dem
das Werkstück (10) an einer von der Kaschierung (12) abgewand
ten Rückseite mit einer Schließkraft (A) belastet wird und ein
elastisches Kissen (20), während es in vom Werkstück (10) abge
wandten Bereichen abgestützt wird, an die Kaschierung (12) an
gelegt und derart belastet wird, daß ein Teil des Kissens (20)
um den Kantenbereich (14, 18) des Werkstücks (10) herumwandert,
wobei das Kissen (20) den Überstand der Kaschierung (12) an den
Kantenbereich (14, 18) andrückt,
dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (10)
durch die Schließkraft (A) soweit in das Kissen (20) hineinge
drückt wird, bis ein in Gegenrichtung der Schließkraft (A)
seitlich am Werkstück (10) vorbei ausweichender Teil des Kis
senvolumens durch Oberflächenspannungen des Kissens (20) zur
Rückseite des Werkstücks (10) verlagert worden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine der Schließ
kraft (A) entgegenwirkende Reaktionskraft (B) ausschließlich
über das Kissen (20) auf das Werkstück (10) ausgeübt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß auf einen zur Rück
seite des Werkstücks (10) verlagerten Teil des Kissenvolumens
eine Zusatzkraft (C) ausgeübt wird, sobald das Werkstück (10)
seine Endstellung in bezug auf das Kissen (20) erreicht hat.
4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 3 mit
- - einem Stempel (30) zum Ausüben einer Schließkraft (A) auf die Rückseite eines Werkstücks (10), an dessen Vorderseite eine über einen Kantenbereich (14, 18) des Werkstücks (10) über stehende Kaschierung (12) vorgesehen ist,
- - einem Kissen (20) mit einer dem Stempel (30) zugewandten freien Oberfläche (22) und
- - einem wannenartigen Werkzeugteil (28), welches das Kissen (20) abstützt und zusätzlich dem Werkstück (10) Platz bietet, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (20) einen zentralen Bereich aufweist, in den das Werkstück (10) durch den Stempel (30) soweit hineindrückbar ist, bis ein in Gegenrich tung der Schließkraft (A) seitlich am Werkstück (10) vorbei ausweichender Teil des Kissenvolumens durch Oberflächenspan nungen des Kissen (20) zur Rückseite des Werkstücks (10) ver lagert worden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4 zum Durchführen des Verfahrens
nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Zu
satzstempel (40) zum Ausüben einer Zusatzkraft (C) auf einen
zur Rückseite des Werkstücks (10) verlagerten Teil des Kissen
volumens vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (20) aus
Schaumstoff, Zellgummi od. dgl. besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (20) aus
einem Polyurethan-Etherschaum besteht, dessen Raumgewicht 50
bis 80 kg/m³, und dessen Stauchhärte 6,5 bis 10,5 kPa beträgt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Raumgewicht
ungefähr 65 kg/m³, und die Stauchhärte ungefähr 7,0 kPa
beträgt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (20) ein
Quader mit zur Richtung der Schließkraft (A) parallelen Seiten
wänden (26) ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (20) nur
an seiner von der freien Oberfläche (22) abgewandten Seite und
auf einem daran angrenzenden Teil der Höhe seiner Seitenwände
(26) vom wannenartigen Werkzeugteil (28) abgestützt ist.
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DE9410329U DE9410329U1 (de) | 1994-04-20 | 1994-06-27 | Vorrichtung zum Umbugen von Überständen einer Kaschierung um einen Kantenbereich eines Werkstücks |
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Publications (1)
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DE4413834C1 true DE4413834C1 (de) | 1995-02-02 |
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DE9410329U Expired - Lifetime DE9410329U1 (de) | 1994-04-20 | 1994-06-27 | Vorrichtung zum Umbugen von Überständen einer Kaschierung um einen Kantenbereich eines Werkstücks |
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Also Published As
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