EP2347870A1 - Vorrichtung zum Herstellen einer Aufreisslinie - Google Patents
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- B26D2001/006—Cutting members therefor the cutting blade having a special shape, e.g. a special outline, serrations
Definitions
- the invention relates to a device for producing a tear line in the back of a cover material, which is preferably at least partially made of plastic, in particular an interior trim material for vehicles, according to the preamble of claim 1.
- Devices of the type mentioned above for example, in the manufacture of instrument panels, steering wheel caps or other interior trim materials use to create in the covering materials a line of weakness for an underlying airbag.
- a device is for example from the DE 202 15 642 known.
- the tool is thereby formed by a knife edge which removes no material from the cut produced in the back of a thermoplastic cover film, while it is moved forward vertically and forth following the desired course of the tear line.
- a release agent which wets the flank surfaces is applied to the freshly produced cut.
- the correct supply and dosage of the release agent are problematic because too small an amount causes the flank surfaces stick together and hinder the desired in the case of a car accident, controlled tearing of the cover in the course of the tear and because too large an amount leads to Release agent in the vicinity of the tear line on the back of the cover sheet passes and prevents the back in this area in a desirable manner glued to the foam backing and at least bubbles.
- the invention has for its object to provide a device which simplifies the production of the tear line, ensures a safe function in the deployment of an airbag and makes it unnecessary to use a release agent.
- the invention is based on the idea to prevent sticking of the covering material in the region of the tear line without expensive additives.
- the invention provides that in a generic device, the tool is formed by a chisel whose reciprocating motion is effected at a frequency of 16 to 70 kHz, preferably 18 to 40 kHz.
- the result is a heating of the material of the covering material in the region of the tear line to be formed that the material is displaced from the area of the tear line. Not only can bonding be prevented, but there is also an improved cut quality.
- the bit is at the tip, measured in the direction of the course of the tear, preferably limited by a convex edge. This results in a significantly increased durability of the cutting edge, and the bit can be moved along the course of the tear line forward without being pulled out of the cover material. In addition, it can be avoided that arise at the bottom of the tear line notches that can affect the function.
- the bit measured transversely to the course of the tear line, a point angle of 20 to 45 °.
- the bit may according to a further development of the invention, viewed parallel to the direction of the reciprocating motion, have an angle angle increasing in the direction of the cutting edge.
- the heat transfer is increased to the cover material at the bottom of the tear line generated by the chisel and favors a promotion of the material from the generated tear line and thus the groove formation.
- the chisel may also be limited, at least in the region of the tear line to be generated, parallel to the direction of the course of the tear line, by convexly outwardly curved side walls. In this way, the bit can be pivoted about its axis to produce an annular closed tear line, which is at least in some areas of curved course.
- the chisel has at the top, measured in the direction of the course of the tear, suitably a length of 0.2 to 3 mm.
- the forward movement of the bit in the course of the desired tear line at a speed of 5 to 50 mm / s is effected.
- a particularly good contour sharpness of the generated tear line and a particularly economical operation are achieved.
- the chisel is expedient programmatically following the course of the desired tear line forward movable. This allows a particularly rapid change with respect to the production of differently shaped tear lines.
- the method for producing a tear line according to the invention is subject matter of claim 10 and allows the advantages discussed in relation to claim 1.
- the tear line is provided in the course of interruptions in which the bit is moved forward without touching the covering material.
- the intermediate zones between the individual sections of the tear line can then form hinges which hold the region enclosed by the tear line in the event of an airbag deployment and prevent injuries.
- FIG. 1 An embodiment of the device according to the invention is in Fig. 1 shown schematically in cross-sectional view.
- the device is used to produce a tear line 1 in the back of a cover material 2, which can be used for example as an instrument panel, steering wheel cover or other interior trim part for (power) vehicles.
- the cover material 2 is made of polypropylene in a conventional blend with EPDM and may, for example, have a total thickness D of 2.2 mm (or in the range of 1 to 3 mm). It should be noted, however, that within the scope of the invention, a wide variety of covering materials, including films, composite materials or rigid materials may be used.
- the device according to the invention comprises an unyielding support 3, by means of which the covering material 1 can be supported, and a tool which can be moved back and forth at a distance above it, which can be moved back and forth in the direction of the support 3, which can be dipped into the rear side of the covering material 2 and the course 5 of FIG desired tear line 1 following is moved forward.
- a drive for the tool for example, a sonotrode or other suitable ultrasonic device can be used.
- the tool is formed by a chisel 4, which, measured transversely to the course 5 of the tear line 1, for example, has a point angle of 20 to 45 °, and its reciprocating motion parallel to the longitudinal direction of the chisel 4, is effected at a frequency of 18 to 40 kHz.
- the associated amplitude of the reciprocation is based on the respective cover material and in the present embodiment is 25 microns.
- the bit 4 is advanced at a rate of 10 mm / second following the course 5 of the desired tear line 4.
- the tear line 1 is introduced so that an intact residual thickness d of the covering material 2 of 0.5 mm is maintained.
- the chisel 4 is at the top, measured in the direction of the course 5 of the tear line 1, bounded by a convexly extending cutting edge 6.
- the chisel 4 has, viewed in parallel with the direction of its reciprocating motion, an angle angle increasing in the direction of the cutting edge 6. It is in the region of the tear line 1 to be generated, viewed parallel to the direction of the course 5 of the tear line 1, limited by convexly curved outward side walls.
- Fig. 2 shows a provided with a broken tear line cover material in a view from behind.
- various tear lines 1 have a distance A from one another, which serves to hold the cutout enclosed by the annular tear lines as if by a hinge when an airbag is deployed.
- the tear line 1 is programmatically interruptible and the chisel 4 of the desired tear line 1 following in the area concerned on the back 6 of the cover material 2 forward without touching them and without creating a tear line there.
- Fig. 3 shows a chisel 4 in a view from the side.
- the chisel 4 has at the top, measured in the direction of the course 5 of the tear line 1, a length L of 0.2 to 3 mm.
Landscapes
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- Air Bags (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen einer Aufreißlinie in der Rückseite eines Abdeckmaterials, das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Kunststoff besteht, insbesondere eines Innenverkleidungsmaterials für Fahrzeuge, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
- Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden beispielsweise bei der Herstellung von Instrumententafeln, Lenkradkappen oder anderen Innenverkleidungsmaterialien verwenden, um in den Abdeckmaterialien eine Schwächungslinie für einen dahinter liegenden Airbag zu schaffen. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 202 15 642 bekannt. Das Werkzeug wird dabei durch eine Messerschneide gebildet, die keinen Werkstoff aus dem in der Rückseite einer thermoplastischen Abdeckfolie erzeugten Schnitt entnimmt, während es sich vertikal hin-und herbewegend dem gewünschten Verlauf der Aufreißlinie folgend vorwärtsbewegt wird. - Um zu verhindern, dass die Flankenflächen des durch das oszillierende Messer erzeugten Schnittes der thermoplastischen Abdeckfolie unmittelbar anschließend miteinander verkleben, wird in den frisch erzeugten Schnitt ein Trennmittel appliziert, das die Flankenflächen benetzt.
- Die korrekte Zuführung und Dosierung des Trennmittels sind problematisch, weil eine zu geringe Menge dazu führt, dass die Flankenflächen miteinander verkleben und das im Falle eines Autounfalls gewünschte, kontrollierte Aufreißen der Abdeckfolie im Zuge der Aufreißlinie behindern und weil eine zu große Menge dazu führt, dass Trennmittel in der Nähe der Aufreißlinie auf die Rückseite der Abdeckfolie gelangt und verhindert, dass die Rückseite in diesem Bereich in wünschenswerter Weise mit der Hinterschäumung verklebt und zumindest Blasen wirft.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zur Grunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die Herstellung der Aufreißlinie vereinfacht, eine sichere Funktion bei der Auslösung eines Airbags gewährleistet und es entbehrlich macht, ein Trennmittel zu verwenden.
- Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, ein Verkleben des Abdeckmaterials im Bereich der Aufreißlinie ohne aufwändige Zusatzmittel zu verhindern. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung das Werkzeug durch einen Meißel gebildet ist, dessen Hin- und Herbewegung mit einer Frequenz von 16 bis 70 kHz, bevorzugt 18 bis 40 kHz bewirkt ist.
- Durch die hohe Frequenz der Hin- und Herbewegung des Meißels ergibt sich eine so weitgehende Erwärmung des im Bereich der zu bildenden Aufreißlinie befindlichen Werkstoffes des Abdeckmaterials, dass der Werkstoff aus dem Bereich der Aufreißlinie verdrängt wird. Dabei kann nicht nur ein Verkleben verhindert werden, sondern es ergibt sich auch eine verbesserte Schnittqualität.
- Durch die Werkstoffentnahme aus der Aufreißlinie besteht keinerlei Gefahr, dass deren Flankenflächen nachfolgend miteinander verkleben. Der Hinzufügung eines Trennmittels bedarf es dazu nicht. Das Profil der so erhaltenen Aufreißlinie ist sehr genau vorherbestimmbar und daher ein sicheres Aufreißen des Abdeckmaterials im Zuge der Aufreißlinie bei einer Auslösung des Airbags gewährleistet. Ferner ist eine sichere Verklebung der Rückseite des erhaltenen Abdeckmaterials mit einer etwaigen Hinterschäumung gewährleistet, und im Bereich der Vorderseite des Abdeckmaterials die in die Rückseite eingearbeitete Aufreißlinie nicht erkennbar.
- Der Meißel ist an der Spitze, in Richtung des Verlaufs der Aufreißlinie gemessen, vorzugsweise durch eine konvex verlaufende Schneide begrenzt. Hierdurch ergibt sich eine deutlich erhöhte Haltbarkeit der Schneide, und der Meißel kann entlang des Verlaufs der Aufreißlinie vorwärts bewegt werden, ohne aus dem Abdeckmaterial herausgezogen zu werden. Darüber hinaus lässt sich vermeiden, dass sich am Grund der Aufreißlinie Einkerbungen ergeben, die die Funktion beinträchtigen können.
- Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist der Meißel, quer zum Verlauf der Aufreißlinie gemessen, einen Spitzenwinkel von 20 bis 45° auf. So hat sich gezeigt, dass bei derarigen Spitzenwinkeln eine effektive Erwärmung des Abdeckmaterials bei guter Trennwirkung entsteht, so dass zügig eine saubere Aufreißlinie erzeugt werden kann.
- Der Meißel kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, parallel zur Richtung der Hin- und Herbewegung betrachtet, einen sich in Richtung der Schneide zunehmend vergrößernden Spitzenwinkel haben. Dadurch wird die Wärmeübertragung auf das Abdeckmaterial am Grund der durch den Meißel erzeugten Aufreißlinie verstärkt und ein Hinausfördern des Werkstoffes aus der erzeugte Aufreißlinie und damit die Nutbildung begünstigt.
- Der Meißel kann ferner zumindest im Bereich der zu erzeugenden Aufreißlinie, parallel zur Richtung des Verlaufs der Aufreißlinie betrachtet, durch konvex nach außen gewölbte Seitenwände begrenzt sein. Hierdurch kann der Meißel um seine Achse verschwenkt werden, um eine ringförmigen sich geschlossene Aufreißlinie zu erzeugen, die zumindest in Teilbereichen von kurvenförmigem Verlauf ist.
- Der Meißel hat an der Spitze, in Richtung des Verlaufs der Aufreißlinie gemessen, zweckmäßig eine Länge von 0,2 bis 3 mm. Hierdurch lässt sich in Verbindung mit der hochfrequenten Hin- und Herbewegung eine Aufreißlinie von gleichmäßigem Profil erzeugen, die einen um enge Radien geführten Verlauf hat.
- Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Vorwärtsbewegung des Meißels im Verlauf der gewünschten Aufreißlinie mit einer Geschwindigkeit von 5 bis 50 mm/s bewirkt. Innerhalb dieses Bereichs werden eine besonders gute Konturenschärfe der erzeugten Aufreißlinie sowie eine besonders wirtschaftliche Arbeitsweise erzielt.
- Der Meißel ist zweckmäßig programmgesteuert dem Verlauf der gewünschten Aufreißlinie folgend vorwärts bewegbar. Dies erlaubt einen besonders schnellen Wechsel in Bezug auf die Herstellung von unterschiedlich ausgebildeten Aufreißlinien.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Aufreißlinie ist Gegenstand von Anspruch 10 und ermöglicht die in Bezug auf Anspruch 1 diskutierten Vorteile.
- Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Aufreißlinie in deren Verlauf mit Unterbrechungen versehen wird, in denen der Meißel vorwärts bewegt wird, ohne das Abdeckmaterial zu berühren. Die Zwischenzonen zwischen den einzelnen Abschnitten der Aufreißlinie können dann Scharniere bilden, die den von der Aufreißlinie umschlossenen Bereich bei einer Auslösung des Airbags festhalten und Verletzungen verhindern.
-
- Fig. 1
- zeigt schematisch eine in Verwendung befindliche Vorrichtung in quergeschnittener Darstellung.
- Fig. 2
- zeigt schematisch ein mit einer unterbrochenen Aufreißlinie versehenes Abdeckfmaterial in einer Ansicht von hinten.
- Fig. 3
- zeigt schematisch einen Meißel in einer Ansicht von der Seite.
- Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
- Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in
Fig. 1 schematisch in quergeschnittener Darstellung gezegt. Die Vorrichtung dient zur Herstellung einer Aufreißlinie 1 in der Rückseite eines Abdeckmaterials 2, das beispielsweise als Instrumententafel, Lenkradabdeckung oder sonstiges Innenverkleidungsteil für (Kraft-)Fahrzeuge zum Einsatz kommen kann. In der vorliegenden Ausführungsform besteht das Abdeckmaterial 2 aus Polypropylen in einer üblichen Abmischung mit EPDM und kann beispielsweise eine Gesamtdicke D von 2,2 mm (bzw. im Bereich von 1 bis 3 mm) besitzen. Es ist jedoch zu beachten, dass im Rahmen der Erfindung vielfältigste Abdeckmaterialien einschließlich Folien, Verbundwerkstoffen oder biegesteifer Materialien zum Einsatz kommen können. - Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine unnachgiebige Auflage 3, durch die das Abdeckmaterial 1 abstützbar ist, und ein in einem Abstand darüber angebrachtes, motorisch in Richtung der Auflage 3 hin- und herbewegbares Werkzeug, das in die Rückseite des Abdeckmaterials 2 eintauchbar und dem Verlauf 5 der gewünschten Aufreißlinie 1 folgend vorwärts bewegbar ist. Als Antrieb für das Werkzeug kann beispielsweise eine Sonotrode oder eine andere geeignete Ultraschalleinrichtung zum Einsatz kommen.
- Das Werkzeug ist durch einen Meißel 4 gebildet, der, quer zum Verlauf 5 der Aufreißlininie 1 gemessen, beispielsweise einen Spitzenwinkel von 20 bis 45° aufweist, und dessen Hin- und Herbewegung parallel zur Längsrichtung des Meißels 4 betrachtet, mit einer Frequenz von 18 bis 40 kHz bewirkt ist. Die zugehörige Amplitude der Hin- und Herbewegung orientier sich am dem jeweiligen Abdeckmaterial und beträgt in der vorliegenden Ausführungsform 25 Mikrometer.
- Der Meißel 4 wird mit einer Geschwindigkeit von 10 mm /Sekunde dem Verlauf 5 der gewünschten Aufreißlinie 4 folgend vorwärtsbewegt. Die Aufreißlinie 1 wird so eingebracht, dass eine unversehrte Restdicke d des Abdeckmaterials 2 von 0,5 mm erhalten bleibt.
- Der Meißel 4 ist an der Spitze, in Richtung des Verlaufs 5 der Aufreißlinie 1 gemessen, durch eine konvex verlaufende Schneide 6 begrenzt.
- Der Meißel 4 hat, parallel zur Richtung seiner Hin- und Herbewegung betrachtet, einen sich in Richtung der Schneide 6 zunehmend vergrößernden Spitzenwinkel. Er ist im Bereich der zu erzeugenden Aufreißlinie 1, parallel zur Richtung des Verlaufs 5 der Aufreißlinie 1 betrachtet, durch konvex nach außen gewölbte Seitenwände begrenzt ist.
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Fig. 2 zeigt ein mit einer unterbrochenen Aufreißlinie versehenes Abdeckmaterial in einer Ansicht von hinten. Innerhalb des Verlaufs 5 haben verschiedene Aufreißlinien 1 einen Abstand A voneinander, der dazu dient, den von den ringförmig verlaufenden Aufreißlinien umschlossenen Ausschnitt wie durch ein Scharnier festzuhalten, wenn ein Airbag ausgelöst wird. Die Aufreißlinie 1 ist programmgesteuert unterbrechbar und der Meißel 4 der gewünschten Aufreißlinie 1 folgend in dem betreffenden Bereich über die Rückseite 6 des Abdeckmaterials 2 vorwärts bewegbar, ohne diese zu berühren und ohne dort eine Aufreißlinie zu erzeugen. -
Fig. 3 zeigt einen Meißel 4 in einer Ansicht von der Seite. Der Meißel 4 hat an der Spitze, in Richtung des Verlaufs 5 der Aufreißlinie 1 gemessen, eine Länge L von 0,2 bis 3 mm.
Claims (11)
- Vorrichtung zum Herstellen einer Aufreißlinie (1) in der Rückseite eines Abdeckmaterials (2), das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Kunststoff besteht, insbesondere eines Innenverkleidungsmaterials für Fahrzeuge, umfassend:eine Auflage (3), durch die das Abdeckmaterial (1) abstützbar ist, undein in einem Abstand darüber angebrachtes, motorisch in Richtung der Auflage (3) hin- und herbewegbares Werkzeug, das in die Rückseite des Abdeckmaterials (2) eintauchbar und dem Verlauf (5) der gewünschten Aufreißlinie (1) folgend vorwärts bewegbar ist,dadurch gekennzeichnet, dassdas Werkzeug durch einen Meißel (4) gebildet ist, dessen Hin- und Herbewegung mit einer Frequenz von 16 bis 70 kHz, bevorzugt 18 bis 40 kHz bewirkt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Meißel (4) an der Spitze, in Richtung des Verlaufs (5) der Aufreißlinie (1) gemessen, durch eine zumindest abschnittsweise konvex verlaufende Schneide (6) begrenzt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Meißel (4), quer zum Verlauf (5) der Aufreißlinie (1) gemessen, einen Spitzenwinkel von 20 bis 45° aufweist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Meißel (4), parallel zur Richtung der zur Hin- und Herbewegung betrachtet, einen sich in Richtung der Schneide (6) zunehmend vergrößerden Spitzenwinkel hat.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Meißel (4) zumindest im Bereich der zu erzeugenden Aufreißlinie (1), parallel zur Richtung des Verlaufs (5) der Aufreißlinie (1) betrachtet, durch konvex nach außen gewölbte Seitenwände begrenzt ist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Meißel (4) an der Spitze, in Richtung des Verlaufs (5) der Aufreißlinie (1) gemessen, eine Länge von 0,2 bis 3 mm hat.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude der Hin-und Herbewegung des Meißels (4) 5 bis 40 Mikrometer, bevorzugt 20 bis 30 Mikrometer beträgt.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärtsbewegung des Meißels im Verlauf (5) der gewünschten Aufreißlinie (1) mit einer Geschwindigkeit von 5 bis 50 mm/s bewirkbar ist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Meißel (4) programmgesteuert dem Verlauf (5) der gewünschten Aufreißlinie (1) folgend vorwärts bewegbar ist.
- Verfahren zum Herstellen einer Aufreißlinie (1) in der Rückseite eines Abdeckmaterials (2), das bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Kunststoff besteht, insbesondere eines Innenverkleidungsmaterials für Fahrzeuge, unter Einsatz einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hin- und Herbewegung des Meißels (4) mit einer Frequenz von 16 bis 70 kHz, bevorzugt 18 bis 40 kHz bewirkt wird. - Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufreißlinie (1) in deren Verlauf (5) mit Unterbrechungen (a) versehen wird, in denen der Meißel (4) vorwärts bewegt wird, ohne das Abdeckmaterial (2) zu berühren.
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