WO2012130472A1 - Umbugverfahren, umbugvorrichtung sowie bauteil mit umbug - Google Patents

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WO2012130472A1
WO2012130472A1 PCT/EP2012/001428 EP2012001428W WO2012130472A1 WO 2012130472 A1 WO2012130472 A1 WO 2012130472A1 EP 2012001428 W EP2012001428 W EP 2012001428W WO 2012130472 A1 WO2012130472 A1 WO 2012130472A1
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fold
peripheral edge
supernatant
carrier material
component
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PCT/EP2012/001428
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Wilfried Schilles
Heinz Koida
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Faurecia Innenraum Systeme Gmbh
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Definitions

  • the invention generally relates to one called Umbugen
  • the invention relates to a clinching method for Umbugkaschieren a peripheral edge of a semi-finished component, comprising at least one coated on a front with an outer material carrier material, by means of a projection of the outer material.
  • Decorative material is coated, are known. It is usually desirable to turn over the decorative material on the edges of the carrier material to possibly a
  • the decorative material can be bent around the edges to form the so-called Umbug. This transfer of decorative material to the
  • Peripheral edge by 90 ° or 180 ° is therefore also as Umbugen and the
  • Thermoforming tool for Umbugkaschieren known.
  • a molding is releasably held in the region of at least one side surface.
  • a clamping frame holds the edge region of a thermally softened sheet and is lowered from a holding position above the side surface in a below the side surface arranged holding position.
  • Umbugkaschtechnik of the molding is at the lower tool part, a sheet touching the sealing lip for forming and limiting a arranged below the side surface
  • the object of the present invention is to propose a method and an apparatus for Umbugkaschieren an edge region of a carrier material, in which or in which the Wegberough the downwardly protruding, excess remnants of the fabric is efficient in time and automated.
  • the core idea of the invention resides in a special folding method and in a folding device adapted for carrying out the method or a tool adapted for carrying out the method.
  • a projection of an outer material is turned around a peripheral edge of a carrier material as a fold on the backing material back to form a parallel to the peripheral edge extending and the peripheral edge open fold of the supernatant. That is, an essential feature is the formation of the fold according to the invention, which is open to the peripheral edge and runs substantially parallel thereto.
  • the fold according to the invention can be compressed. In this case, automatically a fold or a fold axis of the fold at a predetermined distance to
  • Peripheral edge formed by the Umbug Anlagen is limited. Subsequently or at the same time, the part of the fold which contains the fold axis can be cut off exactly, so that the fold is quasi automatically finished with a clean cut edge.
  • the clinching process comprises the step of turning the supernatant about the peripheral edge as a turn on the backing back to form a fold parallel to the peripheral edge in the supernatant, the fold
  • the device comprises: means for turning the supernatant around the
  • the method may therefore further comprise the following steps:
  • Umbug Connection between the Umbug and the backing material back, in particular by heating the support material and / or the supernatant, or by applying or activating an adhesive done.
  • carrier material for example in a polypropylene reinforced with natural fibers (NFPP)
  • NFPP polypropylene reinforced with natural fibers
  • the compression of the fold in the supernatant can be done with a Umbugstempel. Before compressing, it is possible to move over and / or position the reversibly movable, reversing punch which is directed onto the carrier material rear side of the carrier material and the fold with an active surface.
  • the method may include: inserting the semifinished product with the Front in a complementary to the semifinished product shaped support a lower tool part. Subsequently, pressing on the
  • a space for the fold to be formed in the projection to be formed with the insulating plate or the sliding plate which is formed or enclosed in a transversely extending to the peripheral edge cross section of the upper tool part, the Umbugstempel, the insulation plate, the backing material back and the supernatant.
  • the supernatant can be turned over by blowing on the supernatant from the supernatant
  • Peripheral edge ago in particular by means of compressed air, and / or suction of the supernatant from the outer material back side, in particular by means of vacuum, and / or by means of one or more mechanical elements, in particular a slide and / or stamp and / or an inflatable displacement element with
  • predetermined room shape or the like takes place.
  • the fixed connection between the backing material back and the part of the supernatant which forms the fold is preferably also formed.
  • a pressing of the Umbug forming part of the supernatant to the backing material back when compressing the fold for example, with the Umbugstempel done.
  • the cutting off of the part of the fold which contains the fold axis can take place with a knife integrated in the folding punch or alternatively with a reversibly movable separate knife unit, for example adjacent to the folding punch.
  • the Wegberough of the outer material can be integrated into the Umbug or Umbugkaschieren, ie, the Wegbe4.000 can be done almost automatically simultaneously with the Umbugen or immediately thereafter without the need for a change of the machine or device.
  • the process may include the step of returning the upper tool and removing the fully-folded or clinched-back one
  • a typical field of application for the bending of a component is found, for example, in the automotive sector as a result of a finishing process for folding or Umbugkaschieren in a Interie election.
  • the Umbug can serve in a component around the peripheral edge of the substrate, for example, to reinforce or stiffen the peripheral edge. Also, the folding over of a component for protecting the substrate material along the peripheral edge may be provided against wear by a user of an article of application with the component.
  • the method can be used for both an indoor and an outdoor transfer
  • An inside or outside bumping can be done in previously deformed (positive or negative) outer material with back pressed carrier materials in one
  • Peripheral edge of the carrier material protrudes as a supernatant.
  • the carrier material may e.g. by injecting or pressing the back
  • Outer material or thermal lamination of a carrier material have been laminated or coated surface.
  • the method can be advantageously implemented on a device with a compact construction, for example with the already mentioned above Umbugvoriques.
  • the folding device according to the invention may further comprise means for compressing the fold so that a fold axis of the fold lies at a predetermined distance from the peripheral edge and limits the fold, and has means for cutting off a part of the fold with the fold axis.
  • a reversibly movable Umbugstempel be provided with a directed onto the backing material back of the substrate and the folding effective area.
  • a movable isolation plate or a slide plate for forming a space for the fold may be provided on the device, wherein the space is formed in a transversely extending to the peripheral edge cross section of an upper tool part, the Umbugstempel, the insulation plate, backing material back and the supernatant.
  • Peripheral edge ago be provided for turning the supernatant around the peripheral edge and forming the fold.
  • the fold be provided for turning the supernatant around the peripheral edge and forming the fold.
  • Device means for evacuating the space for the fold and thus sucking and turning over the supernatant, i. from the back of the
  • Exterior material forth be provided.
  • the movement of the Umbugstempels be set up so that a pressing of the Umbug forming part of the supernatant can be done to the backing material back when pressing the fold.
  • a knife integrated in the folding punch or a separate knife adjacent to the folding punch for example a separate reversibly movable blade unit, can be provided on the device.
  • the device may further comprise a lower tool part with a complementary to the semifinished product molded support for inserting the component semifinished product with the front.
  • an upper tool part can be provided for pressing on the backing material back of a semi-finished substrate inserted into the overlay in order to hold the semi-finished substrate in the lower tool part.
  • Components are used. Without claim to completeness are here as examples called pillar panels, panels, panels, sun visors, center console parts, instrument panel parts, covers, covers and flaps, trunk panels, hat racks, shift and / or brake lever covers, doors, door mirrors, armrests, handles, headliners and similar components ,
  • the invention also relates to a component with a Umbug-laminated peripheral edge according to claim 19.
  • the component consists of at least one coated on a front side with an outer material carrier material, wherein a Umbug about a peripheral edge of a supernatant of the outer material over the peripheral edge by means of a
  • FIG. 1 shows a section through a semifinished component from a plastic part coated on one side with a decorative film as the outer material as a carrier material before application a Umbugvons invention or an inventive
  • FIG. FIG. 2 shows a section through a folding device according to the invention in a first operating state after inserting the component semifinished product of FIG. 1 ;
  • FIG. 3 shows a section through the folding device according to the invention in a second operating state, in which the component semifinished product for the connection of the rear side of the projection with the carrier material rear side in the fold region is prepared;
  • FIG. 4 shows a section through the folding device according to the invention in a third operating state, in which a folding punch and an insulating plate or sliding plate are positioned over the fold-over region of the component semifinished product;
  • FIG. 5 shows a section through the folding device according to the invention in a fourth operating state, in which the fold according to the invention is formed in the projection;
  • FIG. 6 shows a section through the folding device according to the invention in a fifth operating state in which the fold according to the invention is in the projection
  • FIG. 7 shows a section through the folding device according to the invention in a sixth operating state in which the component produced from the semifinished product can be removed from the device according to the present invention with trims and clippings;
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a member having a clincher made with the clincher or clincher of the invention.
  • FIG. 1 shows an example of a
  • the semifinished component 10, in FIG. 1 shown in partial section, has basically one three-dimensional shape with a peripheral edge 11 and has at least on a substrate front side 13 with the outer material 15 coated carrier material 17 as a carrier (part).
  • Umbugvoriques is the semi-finished component 10 to a component with a
  • the component to be produced can therefore basically be any type of component with a fold.
  • Such an interior trim part can, for example, for a side door in
  • the semifinished product 10 in the embodiment has the peripheral edge 1 1 along an outer side.
  • the peripheral edge for the fold can alternatively or additionally also be provided along a recess or a hole in a component semifinished product.
  • the peripheral edge may then be, for example, an edge for forming an opening in the component to be produced. That is, the fold can be provided both in the outer region of the semi-finished component as well as in inner regions (for example, holes).
  • the outer material (e.g., in the form of a decorative layer) applied to the substrate need not necessarily be open on one side; if necessary, in order to provide the overhang forming the fold, a corresponding (smaller) hole in the outer material (for example in the form of a decorative film) is first punched or punched in a hole.
  • the component to be produced can be a protruding and graspable part, for example a map pocket, and the fold on the gripping behind Opening edge of the protruding part may be provided.
  • the semifinished product 10 may - the Umbughabilit invention
  • Plastic semi-finished as the substrate 17 and subsequent or simultaneous lamination can be made with a decorative layer of the outer material 15.
  • the carrier material 17 as a carrier part or support layer for the outer material 15 as a decorative layer can in particular be a plastic, e.g. Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polypropylene (PP) or a combined molding compound, or the like, and especially a polypropylene (PP) bonded fiber mat, but also a molded part of PP or the like.
  • ABS Acrylonitrile-butadiene-styrene
  • PP polypropylene
  • PP polypropylene
  • PP polypropylene
  • PP polypropylene
  • the carrier material 17 may preferably be reinforced with a fiber material, for example natural fibers, glass fibers or plastic fibers, in particular polypropylene (PP) fibers.
  • a natural fiber PP (NFPP) and / or glass fiber PP can be used.
  • natural fibers fibers of flax, kenaf, hemp, sisal, linen, cotton or the like may be included.
  • a combination of several types of said natural fibers in the carrier layer is possible.
  • the fibers may be formed into a mat with a matrix material. Then, using pressure and temperature while melting a plastic portion as the matrix material, a plastic mat material joined together for use as
  • the carrier material 17 can in principle also consist of several layers of different materials
  • the outer material 15 as a decorative layer, for example, as a imitation leather, polyurethane (PUR), polyvinyl chloride (PVC), an olefin-based thermoplastic elastomer (TPO) or other synthetic material, or a genuine leather, a textile, a carpet material, Alcantara, or to be like that.
  • PUR polyurethane
  • PVC polyvinyl chloride
  • TPO thermoplastic elastomer
  • the outer material 15 as a decorative layer, for example, as a imitation leather, polyurethane (PUR), polyvinyl chloride (PVC), an olefin-based thermoplastic elastomer (TPO) or other synthetic material, or a genuine leather, a textile, a carpet material, Alcantara, or to be like that.
  • TPO olefin-based thermoplastic elastomer
  • Outer material 15 can also be composed of several layers, for example, be formed from a foam layer and a film or a textile layer.
  • the outer material 15 may be a so-called compact film.
  • the fold 21 (see FIG. 7) according to the invention is produced along (at least a portion of) the circumferential edge 11 of the carrier material 17 by means of the projection 19 made of the outer material 15.
  • the umbug can be used to reinforce or stiffen the
  • Peripheral edges 11 may be provided and / or for the protection of the substrate 17 along the peripheral edge 11 against wear by a user of a
  • Carrier material 17 The decorative film should thereby at least partially in one
  • FIG. 1 illustrates a sectional representation through an example of a semifinished component 10.
  • FIG. 2 illustrates a section through a folding device according to the invention in a first operating state after insertion of the component semifinished product of FIG. 1.
  • an upper tool part 37 (upper tool part) is pressed onto the carrier material rear side 23 of the semifinished component 10 for holding or fixing the semifinished component 10 in the lower tool part 41.
  • Tool upper part 37 also a stop or a limitation of the Umbuga and especially a still to be explained space 35 for the training of
  • FIG. 2 the component semifinished product 10 with the outer material front side 14 or the outer material 15 the lower tool part 41 of the Umbugvortechnik facing inserted in the support 45 of the lower tool part 41.
  • the upper tool part 37 of the Umbugvortechnik is on the carrier material rear side 23 with the semi-finished component 10 in contact and sets it by pressing in the support 45 firmly.
  • the support 45 has a shape that is substantially complementary to the three-dimensional shape of the component semifinished product 10, thus the component semifinished product 10 fits into the support 45 in a form-fitting manner and can not slip.
  • the support 45 is formed as a recess with a support edge 46 in the lower tool part 41.
  • the depth of the recess is in particular designed so that the peripheral edge 11 of the inserted semi-finished component 10 with the support edge 46 approximately completes.
  • FIG. 3 illustrates a section through the folding device according to the invention in a second operating state, in which the component semifinished product for the connection of the rear side of the projection to the carrier material rear side in the folding region is prepared.
  • the protrusion 19 and / or the backing material side 23 of the carrier material 17 Prior to turning over the protrusion 19 about the peripheral edge 11, the protrusion 19 and / or the backing material side 23 of the carrier material 17 are prepared for the production of a firm connection between the protrusion 19 and the backing material 23 in the fold region 20 (see FIG. In FIG. 3, this preparation is carried out by a partial heating of the backing material back 23 and the
  • Outside material back 18 may be provided, which is then activated by means of the heater 48 in this step.
  • a device for spraying an adhesive may be provided, with which on the outer material rear side 18 of the
  • FIG. 4 illustrates a section through the folding device according to the invention in a third operating state, in which a folding punch and an insulating plate are positioned over the fold region of the semifinished component.
  • an insulation plate 33 or a sliding plate as well as a Umbugstempels 31 directed with an active surface 43 on the carrier material rear side 23 is positioned over the Umbug Scheme 20.
  • a space 35 for the fold to be formed in the projection 19 is formed which extends in a transverse to the peripheral edge 11 extending cross section of the upper tool part 37, the Umbugstempel 31, the insulation plate 33, the backing material back 23 and Supernatant 19 is limited.
  • FIG. 5 illustrates a section through the folding device according to the invention in a fourth operating state, in which the fold according to the invention is formed in the projection.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • Compressed air supply DL of the supernatant 19 on the outer material front side 14 pressurized.
  • the compressed air is injected into the pressure chamber 36, resulting in a pressure difference to the space 35.
  • the supernatant 19 deviates into the space 35.
  • the fold 25 according to the invention is formed in the projection 19.
  • the formation of the fold 25 may alternatively be effected by an evacuation of the space 35, whereby the supernatant is sucked into the space 35 to form the fold 25 according to the invention.
  • the fold 25 to be formed in the projection 19 is open at the peripheral edge (to the left in the profile cross-section of the component semifinished product 10 shown in FIG. 5) and runs parallel to the peripheral edge 11. 5 shown
  • Profile cross section of the component semifinished product 10 is seen the loop-shaped curved portion of the supernatant 19, from which the fold to be formed in the supernatant 19 is to be formed 25, the peripheral edge is open to the left, so the outer edge of
  • Semifinished component 10 is present.
  • a device for pressurizing the pressure chamber 36 and thus the supernatant 19 with pressure by means of compressed air 26 is provided in the exemplary embodiment.
  • a compressed air line DL is provided, which via a controllable valve (not shown) with a conventional compressed air source (not shown), for. Connected to a compressed air line system. Compressed air 26 can be blown into the pressure chamber 36 via the compressed air line DL and thus the supernatant 19 can be pressed into the space 35 to form the fold 25.
  • means for evacuating the supernatant 19 may include means for evacuating the space 35, i. Extracting air from the space 35, be provided to suck the supernatant in the direction of the space 35 and to suck into the space 35 into it.
  • one or more suction channels AK can be provided for this purpose in the upper tool part 37, through which the air 28 can be sucked out of the space 35 with a pump (not shown).
  • Peripheral edge 11 can already be a firm connection between the
  • the air pressure and / or the vacuum in each case alone or together can be set so that the pressure required for pressing on the fold 21 (see FIG Back of the substrate 23 is generated.
  • FIG. 6 illustrates a section through the folding device according to the invention in a fifth operating state, in which the fold according to the invention is pressed together in the projection and thus the fold is produced and at the same time precisely trimmed.
  • the fold 25 is pressed together with the Umbugstempel 31.
  • alternatively or in addition to the above-described production of the connection between the part of the projection 19 forming the protuberance 19 to be produced can be made to the carrier material rear side 23 by pressing with the Umbugstempel 31.
  • Umbugstempels 31 in the device be set or adjusted so that pressing the Umbug 21 forming part of the projection 19 to the
  • Carrier material rear side 23 takes place during compression of the fold 25 and while the fold 21 is firmly connected to the carrier material rear side 23, for example, with the activated adhesive.
  • a knife 39 is integrated.
  • the knife blade of the knife 39 projects beyond the active surface 43 (see FIG. 4) of the clincher 31
  • the predetermined length is approximately twice the layer thickness of the outer material 15 of the supernatant 19.
  • the knife 39 cuts automatically and simultaneously to the pressing process with the Umbugstempel 31 exactly at a predetermined distance from the peripheral edge 11 of the part of the fold 25 containing the fold axis 27 from.
  • the fold axis 27 lies in this process in the fold of the compressed fold 25 at a predetermined distance from the peripheral edge 11 and limits the fold 21 (see FIG.
  • the knife 39 has the part 29 of the fold 25 cut with the fold axis 27 and thus simultaneously performed a desired Wegberough the Umbugs. It should be noted that the cutting of the fold 25 also with a for
  • FIG. 1 illustrates a section through the Umbugvoroplasty invention in a sixth operating state in which the component produced from the semifinished product can be removed with inventive Umbug from the device.
  • Tool part 37 moved away.
  • the component 100 which was produced from the semifinished product 10, is still in the support 45 of the lower tool part 41 and can be removed.
  • the Be4.000reste the supernatant 19 are shown, namely the fold axis 27 containing portion 29 and the rest 30 of the supernatant 19th
  • FIG. 8 finally illustrates, in comparison with FIG. 1 shows the result of the folding method according to the invention or the product of the folding device according to the invention, namely a component 100 with a peripheral edge 11 laminated by means of a loop 21, in which the fold 21 cut precisely with a cutting edge 41 around the peripheral edge 11 from the projection 19 of the outer material 15 was produced.

Abstract

Umbugverfahren zum Umbugkaschieren eines Umfangrands (11) eines Bauteilhalbzeugs (10), aufweisend zumindest ein auf einer Vorderseite (13) mit einem Außenmaterial (15) beschichtetes Trägermaterial (17), mittels eines Überstands (19) des Außenmaterials (15) über den Umfangrand (11), wobei das Verfahren den Schritt aufweist: Umschlagen des Überstands (19) um den Umfangrand (11) als Umbug (21) auf die Trägermaterialrückseite (23) unter Ausbildung einer parallel zum Umfangrand (11) verlaufenden Falte (25) im Überstand (19).

Description

Umbugverfahren, Umbugvorrichtung sowie Bauteil mit Umbug
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen einen als Umbugen bezeichnet
Endfertigungsprozess bei einem Bauteilhalbzeug mit einem Außenmaterial, das auf eine Seite eines dreidimensionalen Trägermaterials flächig kaschiert wurde.
Die Erfindung betrifft im Besonderen ein Umbugverfahren zum Umbugkaschieren eines Umfangrands eines Bauteilhalbzeugs, aufweisend zumindest ein auf einer Vorderseite mit einem Außenmaterial beschichtetes Trägermaterial, mittels eines Überstands des Außenmaterials.
Beschichtungsverfahren, bei denen eine Seite eines Trägermaterials mit einem
Dekormaterial beschichtet wird, sind bekannt. Dabei ist es meist erwünscht, das Dekormaterial an Rändern des Trägermaterials umzuschlagen, um ggf. eine
Seitenfläche und die Randkante des Trägermaterials an den Umfangsrändern abzudecken. Dazu kann das Dekormaterial um die Ränder gebogen werden, um den sogenannten Umbug zu bilden. Dieses Umlegen des Dekormaterials um den
Umfangsrand um 90° bzw. 180° wird daher auch als Umbugen und der
Gesamtvorgang auch als Umbugkaschieren bezeichnet.
Aus der DE 197 46 867 C1 ist ein Beschichtungsverfahren mit einem
Thermoformwerkzeug zum Umbugkaschieren gbekannt. Auf einem Werkzeugunterteil wird dabei lösbar ein Formling im Bereich von zumindest einer Seitenfläche gehalten. Ein Spannrahmen hält den Randbereich eines thermisch erweichten Flächengebildes und ist von einer Halteposition oberhalb der Seitenfläche in eine unterhalb der der Seitenfläche angeordnete Halteposition absenkbar. Zur Umbugkaschierung des Formlings ist am Werkzeugunterteil eine das Flächengebilde berührende Dichtlippe zur Ausbildung und Begrenzung einer unterhalb der Seitenfläche angeordneten
evakuierbaren Ausnehmung vorgesehen.
Zur Fertigbearbeitung werden in einem weiteren Bearbeitungsschritt die vom Formling nach unten abstehenden, überschüssigen Reste des Flächengebildes abgeschnitten. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren sowie eine orrichtung zum Umbugkaschieren eines Kantenbereichs eines Trägermaterials vorzuschlagen, bei dem bzw. bei der der Genaubeschnitt der nach unten abstehenden, überschüssigen Reste des Flächengebildes zeitlich effizient und automatisierbar ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Der Kerngedanke der Erfindung liegt in einem speziellen Umbugverfahren und in einer zur Durchführung des Verfahrens anpassten Umbugvorrichtung bzw. einem zur Durchführung des Verfahrens anpassten Werkzeug. Hierbei wird ein Überstand eines Außenmaterials um einen Umfangrand eines Trägermaterials als Umbug auf die Trägermaterialrückseite unter Ausbildung einer parallel zum Umfangrand verlaufenden und zum Umfangrand hin geöffneten Falte des Überstands umgeschlagen. D.h., ein wesentliches Merkmal ist die Ausbildung der erfindungsgemäßen Falte, die zum Umfangrand hin geöffnet ist und dazu im Wesentlichen parallel verläuft.
Die erfindungsgemäße Falte kann zusammengepresst werden. Dabei wird automatisch ein Falz bzw. eine Faltenachse der Falte in einem vorbestimmten Abstand zum
Umfangrand gebildet, durch den der Umbugbereich begrenzt wird. Anschließend oder gleichzeitig kann der Teil der Falte, der die Faltenachse enthält, genau abgeschnitten und so der Umbug quasi automatisch mit einem sauberen Schnittrand fertig gestellt werden.
Hinsichtlich des Verfahrens wird ein Umbugverfahren zum Umbugkaschieren eines Umfangrands eines Bauteilhalbzeugs, bestehend zumindest aus einem auf einer Vorderseite mit einem Außenmaterial beschichteten Trägermaterial, mittels eines Überstands des Außenmaterials über den Umfangrand gemäß dem Anspruch 1 vorgeschlagen.
Das Umbugverfahren weist den Schritt auf: Umschlagen des Überstands um den Umfangrand als Umbug auf die Trägermaterialrückseite unter Ausbildung einer parallel zum Umfangsrand verlaufenden Falte in dem Überstand, wobei die Falte
umfangrandseitig oder zum Umfangrand hin geöffnet ist. D.h., die gebildete Falte ist zum Umfangrand hin geöffnet und verläuft dazu im Wesentlichen parallel. Hinsichtlich der Vorrichtung wird hier eine Umbugvorrichtung zum Umbugkaschieren eines Umfangrands eines Bauteilhalbzeugs, bestehend zumindest aus einem auf einer Vorderseite mit einem Außenmaterial beschichteten Trägermaterial, mittels eines Überstands des Außenmaterials über den Umfangrand gemäß Anspruch 10 vorgeschlagen.
Die Vorrichtung weist auf: Mittel zum Umschlagen des Überstands um den
Umfangrand als Umbug auf eine Trägermaterialrückseite unter Ausbildung einer parallel zum Umfangrand verlaufenden Falte in dem Überstand, wobei die Falte umfangrandseitig oder zum Umfangrand hin geöffnet ist.
Weitere Ausführungsformen und/oder vorteilhafte Weiterbildungen sind den
Unteransprüchen angegeben.
Das Verfahren kann demnach weiter die folgenden Schritte aufweisen:
Zusammenpressen der Falte, sodass eine Faltenachse der Falte in einem
vorbestimmten Abstand zum Umfangrand liegt und den Umbug begrenzt; und
Abschneiden des Teils der Falte mit der Faltenachse.
Vor dem Umschlagen kann ein Vorbereiten des Überstands und/oder der
Trägermaterialrückseite des Trägermaterials für die Herstellung einer festen
Verbindung zwischen dem Umbug und der Trägermaterialrückseite, insbesondere durch Erwärmen des Trägermaterials und/oder des Überstands, oder durch Auftragen bzw. Aktivieren eines Klebstoffs erfolgen. Hier sei angemerkt, dass bei bestimmten Materialen für das Trägermaterial, beispielsweise bei einem mit Natur-Fasern verstärkten Polypropylen (NFPP), auch ein kleberloses Umbugen bzw. kleberloser Umbug möglich ist.
Das Zusammenpressen der Falte im Überstand kann mit einem Umbugstempel erfolgen. Vor dem Zusammenpressen kann ein Überfahren und/oder Positionieren des mit einer Wirkfläche auf die Trägermaterialrückseite des Trägermaterials und die Falte gerichteten, reversibel verfahrbaren, Umbugstempels erfolgen.
Zu Beginn kann das Verfahren aufweisen: Einlegen des Bauteilhalbzeugs mit der Vorderseite in eine komplementär zum Bauteilhalbzeug geformte Auflage eines unteren Werkzeugteils. Anschließend kann ein Drücken auf die
Trägermaterialrückseite des Bauteilhalbzeugs mit einem oberen Werkzeugteil zum Halten des Bauteilhalbzeugs im unteren Werkzeugteil erfolgen.
Weiter kann vor dem Zusammenpressen ein Positionieren einer Isolationsplatte oder einer Gleitplatte erfolgen, um den Überstand beim Umschlagen zu führen.
Weiter kann mit der Isolationsplatte oder der Gleitplatte ein Raum für die im Überstand zu bildende Falte erzeugt werden, der in einem quer zum Umfangrand verlaufenden Querschnitt vom oberen Werkzeugteil, dem Umbugstempel, der Isolationsplatte, der Trägermaterialrückseite und dem Überstand gebildet bzw. umschlossen wird.
Das Umschlagen des Überstands kann durch Anblasen des Überstands vom
Umfangsrand her, insbesondere mittels Druckluft, und/oder Ansaugen des Überstands von der Außenmaterialrückseite her, insbesondere mittels Vakuum, und/oder mittels einem oder mehreren mechanischen Elementen, insbesondere einem Schieber und/oder Stempel und/oder einem aufblasbaren Verdrängungselement mit
vorbestimmter Raumform oder dergleichen, erfolgt.
Bei dem Umschlagen des Überstands um den Umfangrand wird bevorzugt auch die feste Verbindung zwischen der Trägermaterialrückseite und dem den Umbug bildenden Teil des Überstands gebildet.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Andrücken des den Umbug bildenden Teils des Überstands an die Trägermaterialrückseite beim Zusammenpressen der Falte, beispielsweise mit dem Umbugstempel, erfolgen. Das Abschneiden des Teils der Falte, der die Faltenachse enthält, kann mit einem in den Umbugstempel integriertem Messer oder alternativ einer, beispielsweise zum Umbugstempel benachbarten, reversibel verfahrbaren separaten Messereinheit erfolgen. So kann der Genaubeschnitt des Außenmaterials in das Umbugen bzw. Umbugkaschieren integriert werden, d.h., der Genaubeschnitt kann gleichzeitig mit dem Umbugen oder unmittelbar danach ohne Notwendigkeit eines Wechsels der Maschine oder Vorrichtung quasi automatisch erfolgen. Am Schluss kann das Verfahren den Schritt aufweisen: Zurückfahren des oberen Werkzeugs und Entnahme des fertig umgebugten bzw. umbugkaschierten
Trägermaterials, dabei auch Entnahme von Beschnittresten.
Ein typisches Anwendungsgebiet für den Umbug an einem Bauteil findet sich beispielsweise im Automotivbereich als Ergebnis eines Endfertigungsprozesses zum Umbugen oder Umbugkaschieren bei einem Interieurteil. Dabei wird ein überstehender Rand eines Außenmaterials als eine Dekorschicht auf ein dreidimensionales
Trägermaterial flächig kaschiert und dann um bis zu 180° umgebugt.
Der Umbug kann bei einem Bauteil um den Umfangrand des Trägermaterials beispielsweise zur Verstärkung oder zur Versteifung des Umfangrands dienen. Auch kann der Umbug bei einem Bauteil zum Schutz des Trägermaterialmaterials entlang des Umfangrands vor Abnutzung durch einen Nutzer eines Anwendungsgegenstands mit dem Bauteil vorgesehen sein.
Das Verfahren kann sowohl bei einem Innen- als auch einem Außenumbug
angewendet werden. Ein Innen- oder Außenumbug kann bei zuvor verformten (positiv oder negativ) Außenmaterial mit hinterpressten Trägermaterialen in einem
Arbeitsschritt ausgeführt werden.
Bei einem Bauteilhalbzeug, an dem eine erfindungsgemäße Umbugkaschierung erfolgen kann, ist ein Außenmaterial mit einer Außenmaterialrückseite auf die
Vorderseite eines Trägermaterials derart laminiert bzw. flächig kaschiert, dass das Außenmaterial wenigstens in einem Randbereich für den Umbug über den
Umfangrand des Trägermaterials als Überstand übersteht.
Das Trägermaterial kann z.B. durch Hinterspritzen oder Hinterpressen des
Außenmaterials oder Thermokaschieren eines Trägermaterials flächig kaschiert bzw. beschichtet worden sein.
Das Verfahren kann vorteilhaft an einer Vorrichtung mit einem kompakten Aufbau, beispielsweise mit der oben bereits angesprochenen Umbugvorrichtung umgesetzt werden. An der erfindungsgemäßen Umbugvorrichtung können weiter Mittel zum Zusammenpressen der Falte vorgesehen sein, sodass eine Faltenachse der Falte in einem vorbestimmten Abstand zum Umfangrand liegt und den Umbug begrenzt, und Mittel zum Abschneiden eines Teils der Falte mit der Faltenachse aufweisen.
Als Mittel zum Zusammenpressen der Falte an der Trägermaterialrückseite kann ein reversibel verfahrbarer Umbugstempel mit einer auf die Trägermaterialrückseite des Trägermaterials und die Falte gerichteten Wirkfläche vorgesehen sein.
Weiter kann an der Vorrichtung eine verfahrbare Isolationsplatte oder eine Gleitplatte zum Ausbilden einer Raums für die Falte vorgesehen sein, wobei der Raum in einem quer zum Umfangrand verlaufenden Querschnitt von einem oberen Werkzeugteil, dem Umbugstempel, der Isolationsplatte, Trägermaterialrückseite und dem Überstand gebildet wird.
Weiter kann zum Umschlagen des Überstands um den Umfangsrand eine Einrichtung zum Anblasen des Überstands mit Druckluft, d.h. von der Richtung des
Umfangsrandes her, zum Umschlagen des Überstands um den Umfangrand und Ausbilden der Falte vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann an der
Vorrichtung eine Einrichtung zum Evakuieren des Raums für die Falte und damit Ansaugen und Umschlagen des Überstands, d.h. von der Rückseite des
Außenmaterials her, vorgesehen sein.
Beim Umschlagen des Überstands um den Umfangrand kann auch bereits die feste Verbindung zwischen der Trägermaterialrückseite und dem den Umbug bildenden Teil des Überstands gebildet werden.
Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise die Bewegung des Umbugstempels so eingerichtet sein, dass ein Andrücken des den Umbug bildenden Teils des Überstands an die Trägermaterialrückseite beim Zusammenpressen der Falte erfolgen kann.
Für das Abschneiden der Falte kann an der Vorrichtung ein in den Umbugstempel integriertes Messer oder ein zum Umbugstempel benachbartes separates Messer, beispielsweise eine separate reversibel verfahrbaren Messereinheit, vorgesehen sein. Die Vorrichtung kann weiter ein unteres Werkzeugteil mit einer komplementär zum Bauteilhalbzeug geformte Auflage zum Einlegen des Bauteilhalbzeugs mit der Vorderseite aufweisen.
Weiter kann ein oberes Werkzeugteil zum Drücken auf die Trägermaterialrückseite eines in die Auflage eingelegten Trägermaterialhalbzeugs vorgesehen sein, um damit das Trägermaterialhalbzeugs im unteren Werkzeugteil zu halten.
Das vorstehend erläuterte Umbugverfahren sowie die Umbugvorrichtung können beispielsweise im Automotivbereich bei einer Vielzahl von unterschiedlichsten
Komponenten eingesetzt werden. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit seien hier als Beispiele genannt Säulenverkleidungen, Blenden, Verkleidungen, Sonnenblenden, Mittelkonsolenteile, Instrumententafelteile, Abdeckungen, Deckel und Klappen, Kofferraumverkleidungen, Hutablagen, Schalt- und/oder Bremshebelabdeckungen, Türen, Türspiegel, Armauflagen, Griffe, Dachhimmel und ähnliche Bauteile.
Daher betrifft die Erfindung auch ein Bauteil mit einem umbugkaschierten Umfangrand gemäß Anspruch 19.
Demgemäß besteht das Bauteil zumindest aus einem auf einer Vorderseite mit einem Außenmaterial beschichteten Trägermaterial, wobei ein Umbug um einem Umfangrand aus einem Überstand des Außenmaterials über den Umfangrand mittels einem
Umbugverfahren und/oder einer Umbugvorrichtung der Erfindung hergestellt ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, sowie Ausführungsbeispiele hierzu, werden nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren näher erläutert. Funktionsähnliche Bauteile oder Komponenten sind teilweise mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die innerhalb der Beschreibung des
Ausführungsbeispiels verwendeten Begriffe„links",„rechts",„oben",„unten" beziehen sich auf die Zeichnungsfiguren in einer Ausrichtung mit normal lesbaren
Figurenbezeichnung und Bezugszeichen. Hierbei zeigt:
FIG. 1 einen Schnitt durch ein Bauteilhalbzeug aus einem einseitig mit einer Dekorfolie als Außenmaterial beschichteten Kunststoffteil als Trägermaterial vor Anwendung eines erfindungsgemäßen Umbugverfahrens bzw. einer erfindungsgemäßen
Umbugvorrichtung,
FIG. 2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Umbugvorrichtung in einem ersten Betriebszustand nach dem Einlegen des Bauteilhalbzeugs der FIG. 1 ;
FIG. 3 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Umbugvorrichtung in einem zweiten Betriebszustand, in dem das Bauteilhalbzeug für die Verbindung der Rückseite des Überstands mit der Trägermaterialrückseite im Umbugbereich vorbereitet wird;
FIG. 4 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Umbugvorrichtung in einem dritten Betriebszustand, in dem ein Umbugstempel und eine Isolationsplatte oder Gleitplatte über dem Umbugbereich des Bauteilhalbzeugs positioniert werden;
FIG. 5 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Umbugvorrichtung in einem vierten Betriebszustand, in dem die erfindungsgemäße Falte im Überstand ausgebildet wird;
FIG. 6 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Umbugvorrichtung in einem fünften Betriebszustand, in dem die erfindungsgemäße Falte im Überstand
zusammengepresst, der Umbug hergestellt und gleichzeitig genau beschnitten wird;
FIG. 7 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Umbugvorrichtung in einem sechsten Betriebszustand, in dem das aus dem Bauteilhalbzeug hergestellte Bauteil mit erfindungsgemäßem Umbug sowie Beschnittreste aus der Vorrichtung entnommen werden kann;
FIG. 8 einen Schnitt durch ein Bauteil mit einem Umbug, der mit dem Umbugverfahren bzw. der Umbugvorrichtung der Erfindung hergestellt wurde.
Die schematische Schnittdarstellung der FIG. 1 zeigt ein Beispiel für ein
Bauteilhalbzeug 10 aus einem einseitig mit einem Außenmaterial 15 beschichteten Trägermaterial 17 als Ausgangssituation für eine erfindungsgemäße
Umbugkaschierung, d.h. vor Anwendung eines erfindungsgemäßen Umbugverfahrens bzw. einer erfindungsgemäßen Umbugvorrichtung.
Das Bauteilhalbzeug 10, in der FIG. 1 im Teilschnitt dargestellt, hat grundsätzlich eine dreidimensionale Gestalt mit einem Umfangrand 11 und weist zumindest das auf einer Trägermaterialvorderseite 13 mit dem Außenmaterial 15 beschichtete Trägermaterial 17 als Träger(teil) auf. Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Umbugverfahrens als ein möglicher Endfertigungsvorgang bzw. der erfindungsgemäßen
Umbugvorrichtung wird das Bauteilhalbzeug 10 zu einem Bauteil mit einem
erfindungsgemäßen Umbug. Das herzustellende Bauteil kann also grundsätzlich jede Art von Bauteil mit einem Umbug sein.
Als Ausführungsbeispiel wird im Folgenden eine erfindungsgemäße
Umbugkaschierung an einem Bauteil aus einem Kunststoff als das Trägermaterial 17, beispielsweise ein Innenverkleidungsteil für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs, mit einem Überstand 19 einer Dekorschicht, beispielsweise aus einer Dekorfolie, als das Außenmaterial 15 beschrieben.
Ein derartiges Innenverkleidungsteil kann beispielsweise für eine Seitentür im
Innenraum eines Kraftfahrzeugs bestimmt sein. Im in einem Kraftfahrzeug montierten Zustand ist eine Sichtfläche (Außenmaterialvorderseite 14) der Dekorfolie
(Außenmaterial 17) dem Innenraum zugewandt.
Das Bauteilhalbzeug 10 im Ausführungsbeispiel weist den Umfangrand 1 1 entlang einer Außenseite auf. Es sei jedoch angemerkt, dass der Umfangrand für den Umbug alternativ oder zusätzlich auch entlang einer Ausnehmung oder einem Loch in einem Bauteilhalbzeug vorgesehen sein kann. Der Umfangrand kann dann beispielsweise ein Rand zur Bildung einer Öffnung im herzustellenden Bauteil sein. D.h., der Umbug kann sowohl im Außenbereich des Bauteilhalbzeugs wie auch in innen liegenden Bereichen (z.B. Löchern) vorgesehen sein. Im Zusammenhang mit einem Loch im Bauteil sei angemerkt, dass das auf das Trägermaterial aufgebrachte Außenmaterial (z.B. in Form einer Dekorschicht) nicht zwangsweise auf einer Seite offen sein muss; ggf. wird zur Bereitstellung des den Umbug bildenden Überstands bei einem Loch zunächst ein entsprechendes (kleineres) Loch in das Außenmaterial (z.B. in Form einer Dekorfolie) gestanzt oder gedornt.
Auch kann das herzustellende Bauteil ein vorstehendes und hintergreifbares Teil, beispielsweise eine Kartentasche, sein und der Umbug an dem hintergreifbaren Öffnungsrand des vorstehenden Teils vorgesehen sein.
Das Bauteilhalbzeug 10 kann - dem erfindungsgemäßen Umbugverfahren
vorausgehend - in einem Formgebungsvorgang beispielsweise aus einem
Kunststoffhalbzeug als das Trägermaterial 17 und anschließendem oder auch gleichzeitigem Laminieren mit einer Dekorschicht aus dem Außenmaterial 15 hergestellt sein.
Bei der Herstellung des Bauteilhalbzeugs 10 können grundsätzlich unterschiedliche Formgebungsverfahren z.B. ein Spritzgussverfahren und dabei insbesondere ein sogenanntes One-Shot-Verfahren oder ein Pressverformungsverfahren angewendet werden.
Das Trägermaterial 17 als Trägerteil bzw. Trägerschicht für das Außenmaterial 15 als Dekorschicht kann insbesondere ein Kunststoff z.B. Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polypropylen (PP) oder eine kombinierte Pressmasse, oder dergleichen und speziell eine Polypropylen (PP)-gebundene Fasermatte, aber auch ein Spritzteil aus PP oder dergleichen, sein. Diese lässt sich insbesondere durch Wärmezufuhr plastifizieren und dadurch umformbar machen.
Das Trägermaterial 17 kann vorzugsweise mit einem Fasermaterial, beispielsweise aus Naturfasern, Glasfasern oder Kunststoff-Fasern, insbesondere Polypropylen (PP)- Fasern, verstärkt sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Natur-Faser-PP (NFPP) und/oder Glasfaser-PP verwendet werden. Als Naturfasern können Fasern aus Flachs, Kenaf, Hanf, Sisal, Leinen, Baumwolle oder dergleichen enthalten sein. Auch ist eine Kombination mehrerer Arten der genannten Naturfasern in der Trägerschicht möglich. Zur Bildung des Trägermaterials können die Fasern mit einem Matrixmaterial zu einer Matte geformt werden. Anschließend wird unter Anwendung von Druck und Temperatur unter Aufschmelzung eines Kunststoffanteils als Matrixmaterial ein miteinander verbundenes plastisches Mattenmaterial zur Verwendung als
Trägermaterial bzw. Trägerteil oder Trägerschicht gebildet. Das Trägermaterial 17 kann grundsätzlich auch aus mehreren Schichten verschiedener Materialen
zusammengesetzt sein. Das Außenmaterial 15 als Dekorschicht kann beispielsweise als ein Lederimitat, aus Polyurethan (PUR), Polyvinylchlorid (PVC), einem thermoplastischen Elastomer auf Olefinbasis (TPO) oder einem anderen Synthetikmaterial, bestehen oder ein echtes Leder, ein Textil, ein Teppichmaterial, Alcantara, oder dergleichen sein. Das
Außenmaterial 15 kann auch aus mehreren Schichten zusammengesetzt sein, beispielsweise aus einer Schaumschicht und einer Folie oder einer textilen Schicht gebildet sein. Insbesondere kann das Außenmaterial 15 eine sogenannte Kompaktfolie sein.
Mit dem Umbugverfahren bzw. der Umbugvorrichtung der Erfindung wird entlang (wenigstens eines Abschnitts) des Umfangsrands 11 des Trägermaterials 17 mittels des Überstands 19 aus dem Außenmaterial 15 der erfindungsgemäße Umbug 21 (vgl. FIG. 7) hergestellt. Der Umbug kann zur Verstärkung oder Versteifung des
Umfangrands 11 vorgesehen sein und/oder zum Schutz des Trägermaterials 17 entlang des Umfangrands 11 vor Abnutzung durch einen Nutzer eines
Anwendungsgegenstands mit dem Bauteil und/oder zum Verbergen (d.h. nicht sichtbar machen) des Trägermaterials dienen.
Für den Umbug ist der Überstand 19 mit der Außenmaterialrückseite 18 um den Umfangrand 11 von der Trägermaterialvorderseite 13 des Trägermaterials 17 aus gesehen zur entgegengesetzt dazu gelegenen Trägermaterialrückseite 23 hin umzubiegen bzw. umzuschlagen, um mit einem Teil des Überstands 19 in einem Umbugbereich 20 den Umbug 21 (vgl. FIG. 7) auszubilden.
D.h. hinsichtlich der Herstellung eines Bauteils mit einem erfindungsgemäßen Umbug erfolgt zuerst ein Laminieren bzw. Aufbringen des Außenmaterials 15, beispielsweise eine Dekorfolie, auf die Vorderseite 13 eines Trägers bzw. Trägerteils aus dem
Trägermaterial 17. Die Dekorfolie sollte dabei wenigstens teilweise in einem
Randbereich des Umfangsrands 11 des Trägermaterials 17 als der Überstand 19 überstehen. Dieser Zustand ist in FIG. 1 als Schnittdarstellung durch ein Beispiel für ein Bauteilhalbzeug 10 veranschaulicht.
Im Folgenden wird anhand der FIG. 2 bis 7 das erfindungsgemäße Umbugverfahren anhand von Betriebszuständen einer erfindungsgemäßen Umbugvorrichtung als ein Ausführungsbeispiel beschrieben. FIG. 2 veranschaulicht einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Umbugvorrichtung in einem ersten Betriebszustand nach dem Einlegen des Bauteilhalbzeugs der FIG. 1.
Hierzu wird zu Beginn des erfindungsgemäßen Umbugverfahrens das im
Zusammenhang mit der FIG. 1 beschriebene Bauteilhalbzeug 10 mit der
Außenmaterialvorderseite 14 in eine komplementär zum Bauteilhalbzeug 10 geformte Auflage 45 eines unteren Werkzeugteils 41 (Werkzeugunterteil) eingelegt.
Anschließend wird mit einem oberen Werkzeugteil 37 (Werkzeugoberteil) auf die Trägermaterialrückseite 23 des Bauteilhalbzeugs 10 zum Halten bzw. Festlegen des Bauteilhalbzeugs 10 im unteren Werkzeugteil 41 gedrückt. Weiter stellt das
Werkzeugoberteil 37 auch einen Anschlag bzw. eine Begrenzung der Umbuglänge und besonders eines noch zu erläuternden Raums 35 für die Ausbildung der
erfindungsgemäßen Falte oder Schlaufe 25 dar.
Im Ergebnis zeigt FIG. 2 das Bauteilhalbzeug 10 mit der Außenmaterialvorderseite 14 bzw. dem Außenmaterial 15 dem unteren Werkzeugteil 41 der Umbugvorrichtung zugewandt in der Auflage 45 des unteren Werkzeugteils 41 eingelegt. Das obere Werkzeugteil 37 der Umbugvorrichtung steht an der Trägermaterialrückseite 23 mit dem Bauteilhalbzeug 10 in Kontakt und legt es durch Andruck in der Auflage 45 fest.
Die Auflage 45 besitzt eine Form, die im Wesentlichen zur dreidimensionalen Form des Bauteilhalbzeugs 10 komplementär ist, somit fügt sich das Bauteilhalbzeug 10 in der Auflage 45 formschlüssig ein und kann nicht verrutschen.
Die Auflage 45 ist als eine Ausnehmung mit einem Auflagenrand 46 im unteren Werkzeugteil 41 gebildet. Die Tiefe der Ausnehmung ist insbesondere so ausgelegt, dass der Umfangsrand 11 des eingelegten Bauteilhalbzeugs 10 mit dem Auflagenrand 46 annähernd abschließt.
FIG. 3 veranschaulicht einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Umbugvorrichtung in einem zweiten Betriebszustand, in dem das Bauteilhalbzeug für die Verbindung der Rückseite des Überstands mit der Trägermaterialrückseite im Umbugbereich vorbereitet wird. Vor dem Umschlagen des Überstands 19 um den Umfangrand 11 wird des Überstands 19 und/oder die Trägermaterialrückseite 23 des Trägermaterials 17 für die Herstellung einer festen Verbindung zwischen dem Überstand 19 und der Trägermaterialrückseite 23 im Umbugbereich 20 (vgl. FIG. ) vorbereitet. In FIG. 3 erfolgt diese Vorbereitung durch ein bereichsweises Erwärmen der Trägermaterialrückseite 23 und der
Außenmaterialrückseite 18 (vgl. FIG. 1 ) des Überstands 19 mit einer verfahrbaren Heizeinrichtung 48, die Wärme mittels Wärmestrahlung 49 abgibt.
Alternativ kann die Vorbereitung der Außenmaterialrückseite 18 (vgl. FIG. 1 ) des Überstands 19 und der Trägermaterialrückseite 23 im Umbugbereich 20 (vgl. FIG. 1 ) durch Auftragen bzw. Aktivieren eines bereits aufgetragenen Klebstoffs erfolgen.
Grundsätzlich kann auch bereits ein mit Wärme aktivierbarer Klebstoff auf der
Außenmaterialrückseite 18 vorgesehen sein, der dann in diesem Schritt mittels der Heizeinrichtung 48 aktiviert wird.
Anstelle der Heizeinrichtung 48 kann auch eine Einrichtung zum Aufsprühen eines Klebstoffes vorgesehen sein, mit der auf die Außenmaterialrückseite 18 des
Überstands 19 und/oder auf die Trägermaterialrückseite 23 im Umbugbereich 20 (vgl. FIG. 1 ) ein Klebstoff aufgetragen wird.
FIG. 4 veranschaulicht einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Umbugvorrichtung in einem dritten Betriebszustand, in dem ein Umbugstempel und eine Isolationsplatte über dem Umbugbereich des Bauteilhalbzeugs positioniert werden.
Hierzu werden - gleichzeitig oder nacheinander - eine Isolationsplatte 33 oder eine Gleitplatte sowie ein mit einer Wirkfläche 43 auf die Trägermaterialrückseite 23 gerichteter Umbugstempels 31 über dem Umbugbereich 20 positioniert. Dabei wird ein Raum 35 für die im Überstand 19 zu bildende Falte 25 (vgl. FIG. 5) gebildet, der in einem quer zum Umfangrand 11 verlaufenden Querschnitt vom oberen Werkzeugteil 37, dem Umbugstempel 31 , der Isolationsplatte 33, der Trägermaterialrückseite 23 und dem Überstand 19 begrenzt ist. Damit der Überstand 19 nicht an der Isolationsplatte 33 oder Gleitplatte anhaftet, kann auf der dem Überstand zugewandten Seite eine Antihaftschicht 34, beispielsweise eine Beschichtung mit Polytetrafluorethylen (PTFE), vorgesehen sein. FIG. 5 veranschaulicht einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Umbugvorrichtung in einem vierten Betriebszustand, in dem die erfindungsgemäße Falte im Überstand ausgebildet wird.
Hierzu wird der Überstand 19 um den Umfangrand 11 zur Bildung des Umbugs 21 (vgl. FIG. 7) auf die Trägermaterialrückseite 23 unter Ausbildung einer umfangrandseitig geöffneten und parallel zum Umfangrand 11 verlaufenden Schlaufe oder Falte 25 im Überstand oder Überstand-Endabschnitt 19 umgeschlagen. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Überstand-Endabschnitt 19 abschnittsweise auf der Rückseite des Trägermaterials 17 aufliegt und, im Querschnittsprofil des Bauteilhalbzeugs 10 gesehen, ein in Bezug auf den aufliegenden Abschnitt äußerer, also am Außenrand des Trägermaterials 17 gesehen freiliegender Endabschnitt von dem Trägermaterial 17 weg ragt.
Das Umschlagen des Überstands 19 erfolgt in der dargestellten Umbugvorrichtung durch Anblasen des Überstands 19 mit Druckluft 26. Herzu wird mittels einer
Druckluftzuleitung DL der Überstand 19 auf der Außenmaterialvorderseite 14 (vgl. FIG. 1) mit Druck beaufschlagt. Die Druckluft wird in den Druckraum 36 eingeblasen, wodurch sich eine Druckdifferenz zum Raum 35 ergibt. In Folge dessen weicht der Überstand 19 in den Raum 35 aus. Dabei wird die erfindungsgemäße Falte 25 im Überstand 19 ausgebildet.
Die Ausbildung der Falte 25 kann alternativ auch durch eine Evakuierung des Raums 35 erfolgen, wodurch der Überstand zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Falte 25 in den Raum 35 hinein gesaugt wird.
Selbstverständlich ist es auch möglich beide Maßnahmen, d.h. Beaufschlagen des Überstands von links mit Druckluft 26 im Druckraum 36 und von rechts mittels
Unterdruck durch Evakuierung des Raums 35, anzuwenden.
Für das vorstehend beschriebene Ausbilden der erfindungsgemäßen Falte 25 sind an der erfindungsgemäßen Umbugvorrichtung geeignete Mittel zum Umschlagen des Überstands 19 um den Umfangrand 11 für den Umbug 21 (vgl. FIG. 7) auf die
Trägermaterialrückseite 23 vorgesehen. Die im Überstand 19 zu bildende Falte 25 ist umfangrandseitig (in dem in der FIG. 5 dargestellten Profilquerschnitt des Bauteilhalbzeugs 10 gesehen nach links) geöffnet und verläuft parallel zum Umfangrand 11. In dem in der FIG. 5 dargestellten
Profilquerschnitt des Bauteilhalbzeugs 10 gesehen ist der schlaufenförmig gekrümmte Abschnitt des Überstands 19, aus dem die im Überstand 19 zu bildende Falte 25 zu formen ist, ist umfangrandseitig nach links geöffnet, also zum Außenrand des
Trägermaterials 17 hin und je nach Anwendungsfall optional auch darüber hinaus nach außen, wobei das Werkzeugteil 37 an einem„Innenbereich", also„innen" am
Bauteilhalbzeug 10 anliegt.
Als Mittel zum Umschlagen des Überstands 19 ist im Ausführungsbeispiel eine Einrichtung zum Beaufschlagen des Druckraums 36 und damit des Überstands 19 mit Druck mittels Druckluft 26 vorgesehen. Dazu ist im dargestellten Ausführungsbeispiel im unteren Werkzeugteil 41 eine Druckluftleitung DL vorgesehen, der über ein steuerbares Ventil (nicht gezeigt) mit einer üblichen Druckluftquelle (nicht gezeigt) z.B. einem Druckluftleitungssystem verbunden ist. Über die Druckluftleitung DL kann Druckluft 26 in den Druckraum 36 eingeblasen werden und damit der Überstand 19 in den Raum 35 unter Ausbildung der Falte 25 hineingedrückt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann als Mittel zum Umschlagen des Überstands 19 eine Einrichtung zum Evakuieren des Raums 35, d.h. Heraussaugen von Luft aus dem Raum 35, vorgesehen sein, um den Überstand in Richtung des Raums 35 anzusaugen bzw. in den Raum 35 hinein zu saugen. Beispielsweise können hierfür im oberen Werkzeugteil 37 ein oder mehrere Absaugkanäle AK vorgesehen sein, durch die mit einer (nicht dargestellten) Pumpe die Luft 28 aus dem Raum 35 abgesaugt werden kann.
Beim dem vorstehend erläuterten Umschlagen des Überstands 19 um den
Umfangrand 11 kann auch bereits eine feste Verbindung zwischen der
Trägermaterialrückseite 23 und dem den Umbug 21 (vgl. FIG. 7) bildenden Teil des Überstands 19 gebildet werden. D.h., der Luftdruck und/oder das Vakuum jeweils allein bzw. zusammen können so eingestellt sein, dass damit auch der benötigte Andruck zum Aufpressen des Umbugs 21 (vgl. FIG. 7) im Umbugbereich 20 an die Trägermaterialrückseite 23 erzeugt wird.
FIG. 6 veranschaulicht einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Umbugvorrichtung in einem fünften Betriebszustand, in dem die erfindungsgemäße Falte im Überstand zusammengepresst und damit der Umbug hergestellt und gleichzeitig genau beschnitten wird.
Dazu wird die Falte 25 mit dem Umbugstempel 31 zusammengepresst. Bei diesem Pressvorgang kann auch alternativ oder zusätzlich zur bereits oben erläuterten Herstellung der Verbindung zwischen dem den herzustellenden Umbug 21 bildende Teil des Überstands 19 an die Trägermaterialrückseite 23 durch Andrücken mit dem Umbugstempel 31 erfolgen. Dazu kann die vorbestimmte Bewegung des
Umbugstempels 31 in der Vorrichtung so eingerichtet bzw. eingestellt sein, dass ein Andrücken des den Umbug 21 bildenden Teils des Überstands 19 an die
Trägermaterialrückseite 23 beim Zusammenpressen der Falte 25 erfolgt und dabei der Umbug 21 mit der Trägermaterialrückseite 23, beispielsweise mit dem aktivierten Kleber, fest verbunden wird.
In den Umbugstempel 31 der Umbugvorrichtung des dargestellten
Ausführungsbeispiels ist ein Messer 39 integriert. Die Messerklinge des Messers 39 steht über die Wirkfläche 43 (vgl. FIG. 4) des Umbugstempels 31 mit einer
vorbestimmten Länge über. Die vorbestimmte Länge beträgt in etwa die zweifache Schichtdicke des Außenmaterials 15 des Überstands 19.
Beim reversiblen Absenken des Umbugstempels 31 schneidet das Messer 39 automatisch und simultan zum Pressvorgang mit dem Umbugstempel 31 genau in einem vorbestimmten Abstand zum Umfangrand 11 den Teil der Falte 25, der die Faltenachse 27 enthält, ab. Die Faltenachse 27 liegt bei diesem Vorgang im Falz der zusammengepressten Falte 25 in einem vorbestimmten Abstand zum Umfangrand 11 und begrenzt den Umbug 21 (vgl. FIG. 7). Sobald der Umbugstempel 31 den in FIG. 6 dargestellten Zustand, in dem er sich in der tiefsten Stellung befindet, erreicht hat, hat das Messer 39 den Teil 29 der Falte 25 mit der Faltenachse 27 abgeschnitten und damit gleichzeitig einen gewünschten Genaubeschnitt des Umbugs durchgeführt. Es sei angemerkt, dass das Abschneiden der Falte 25 auch mit einer zum
Umbugstempel 31 benachbarten und separaten Messereinheit erfolgen kann. Dann kann der Genaubeschnitt des Umbugs ebenso gleichzeitig, etwas verzögert oder auch erst im Anschluss an das Zusammenpressen der Falte 25 erfolgen. FIG. 7
veranschaulicht einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Umbugvorrichtung in einem sechsten Betriebszustand, in dem das aus dem Bauteilhalbzeug hergestellte Bauteil mit erfindungsgemäßem Umbug aus der Vorrichtung entnommen werden kann.
Hierzu wurde bei der Umbugvorrichtung des Ausführungsbeispiels der obere
Werkzeugteil 37 weggefahren. Das Bauteil 100, das aus dem Bauteilhalbzeug 10 hergestellt wurde, liegt noch in der Auflage 45 des unteren Werkzeugteils 41 und kann entnommen werden. Weiter sind die Beschnittreste des Überstands 19 gezeigt, nämlich der die Faltenachse 27 enthaltende Abschnitt 29 sowie der Rest 30 des Überstands 19.
FIG. 8 veranschaulicht abschließend gegenüber der FIG. 1 das Ergebnis des erfindungsgemäßen Umbugverfahrens bzw. das Produkt der erfindungsgemäßen Umbugvorrichtung, nämlich ein Bauteil 100 mit einem mittels eines Umbugs 21 kaschierten Umfangrand 11 , bei dem der mit einer Schnittkante 41 genau beschnittene Umbug 21 um den Umfangrand 11 aus dem Überstand 19 des Außenmaterials 15 hergestellt wurde.

Claims

Patentansprüche
1. Umbugverfahren zum Umbugkaschieren eines Umfangrands (11 ) eines Bauteilhalbzeugs (10), aufweisend zumindest ein auf einer Vorderseite (13) mit einem Außenmaterial (15) beschichtetes Trägermaterial (17), mittels eines Überstands (19) des Außenmaterials (15) über den Umfangrand (11), wobei das Verfahren den Schritt aufweist: Umschlagen des Überstands (19) um den Umfangrand (1 1 ) als Umbug (21 ) auf die Trägermaterialrückseite (23) unter Ausbildung einer parallel zum Umfangrand (11 ) verlaufenden Falte (25) im Überstand (19), dadurch gekennzeichnet, dass die Falte (25) zum Umfangrand hin (11 ) geöffnet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , aufweisend den Schritt: Zusammenpressen der Falte (25) und optionales Andrücken des Umbugs (21 ) an die Trägermaterialrückseite (23), sodass eine Faltenachse (27) der Falte (25) in einem vorbestimmten Abstand zum Umfangrand (11 ) liegt und den Umbug (21) begrenzt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, aufweisend den Schritt: Abschneiden eines Teils (29) der Falte (25) mit der Faltenachse (27).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, vor dem Umschlagen aufweisend den Schritt:
Vorbereiten des Überstands (19) und/oder der Trägermaterialrückseite (23) des Trägermaterials (17) für die Herstellung einer festen Verbindung zwischen dem Umbug (21 ) und der Trägermaterialrückseite (23), insbesondere durch Erwärmen des Trägermaterials (17) und/oder des Überstands (19), oder durch Auftragen bzw.
Aktivieren eines Klebstoffs.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, vor dem Zusammenpressen aufweisend den Schritt:
Positionieren eines mit einer Wirkfläche auf die Trägermaterialrückseite (23) des Trägermaterials (17) und die Falte (25) gerichteten Umbugstempels (31 ) sowie einer Isolationsplatte (33) zum Ausbilden einer Raums (35) für die Falte (25), wobei der Raum (35) in einem quer zum Umfangrand (11 ) verlaufenden Querschnitt von einem oberen Werkzeugteil (37), dem Umbugstempel (31 ), der Isolationsplatte (33),
Trägermaterialrückseite (23) und dem Überstand (19) gebildet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Umschlagen des Überstands (19), und bevorzugt ein Andrücken des Umbugs (21 ) an die
Trägermaterialrückseite (23), durch Anblasen und/oder Ansaugen, des Überstands (19), insbesondere mittels Druckluft und/oder Vakuum, und/oder einem mechanischen reversibel verfahrbaren Element erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, wobei das Zusammenpressen der Falte (25) im Überstand (19) und das optionale Andrücken des Umbug (21 ) mit einem Umbugstempel (31 ) erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, wobei das Abschneiden der Falte (25) mit einem in den Umbugstempel (31 ) integriertem Messer (39) oder einer zum Umbugstempel (31 ) benachbarten separaten Messereinheit erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter zu Beginn die Schritte aufweisend:
Einlegen des Bauteilhalbzeugs (10) mit einer Außenmaterialvorderseite (14) in eine komplementär zum Bauteilhalbzeug (10) geformte Auflage (45) eines unteren Werkzeugteils (41 ), und
• Drücken auf die Trägermaterialrückseite (23) des Bauteilhalbzeug (10) mit einem bzw. dem oberen Werkzeugteil (37) zum Halten des Bauteilhalbzeug (10) im unteren Werkzeugteil.
10. Umbugvorrichtung (V) zum Umbugkaschieren eines Umfangrands (11 ) eines Bauteilhalbzeugs (10), aufweisend zumindest aus einem auf einer Vorderseite (13) mit einem Außenmaterial (15) beschichteten Trägermaterial (17), mittels eines Überstands (19) des Außenmaterials (15) über den Umfangrand (11 ), wobei die Vorrichtung aufweist: Mittel zum Umschlagen des Überstands (19) um den Umfangrand (11 ) als Umbug (21 ) auf eine Trägermaterialrückseite (23) unter Ausbildung einer parallel zum Umfangrand (11 ) verlaufenden Falte (25) im Überstand (19); dadurch gekennzeichnet, dass die Falte (25) zum Umfangrand (11 ) hin geöffnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, aufweisend: Mittel zum Zusammenpressen der Falte (25) und optionalen Andrücken des Umbugs (21) an die Trägermaterialrückseite (23), sodass eine Faltenachse (27) der Falte (25) in einem vorbestimmten Abstand zum Umfangrand (11 ) liegt und den Umbug (21 ) begrenzt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , aufweisend Mittel zum Abschneiden eines Teils (29) der Falte (25) mit der Faltenachse (27).
13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 12, aufweisend: als Mittel zum
Zusammenpressen der Falte (25), und bevorzugt Andrücken des Umbugs (21) an die Trägermaterialrückseite (23), einen reversibel verfahrbaren Umbugstempel (31 ) mit einer auf die Trägermaterialrückseite (23) des Trägermaterials (17) und die Falte (25) gerichteten Wirkfläche (43). 4. Vorrichtung nach Anspruch 13, aufweisend: eine Isolationsplatte (33) oder Gleitplatte zum Ausbilden einer Raums (35) für die Falte (25), sodass der Raum (35) in einem quer zum Umfangrand (11 ) verlaufenden Querschnitt von einem oberen Werkzeugteil (37), dem Umbugstempel (31 ), der Isolationsplatte (33) oder der
Gleitplatte, Trägermaterialrückseite (23) und dem Überstand (19) gebildet wird.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, aufweisend: als Mittel zum Umschlagen des Überstands (19), und bevorzugten Andrücken des Umbugs (21 ) an die Trägermaterialrückseite (23), eine Einrichtung zum Erzeugen eines Vakuums in dem Raum (35) zum Umschlagen des Überstands (19) durch Ansaugen des
Überstands (19) unter Ausbildung der Falte (25) in den Raum (35).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, aufweisend: als Mittel zum Umschlagen des Überstands (19), und bevorzugten Andrücken des Umbugs (21 ) an die Trägermaterialrückseite (23), eine Einrichtung zum Einblasen von Druckluft (26) zum Umschlagen des Überstands (19) durch Drücken des Überstands (19) unter Ausbildung der Falte (25) in den Raum (35).
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, zum Abschneiden der Falte (25) aufweisend: ein integriertes Messer mit einem in den Umbugstempel (31 ) integrierten Messer (39) oder eine zum Umbugstempel benachbarte und separate sowie reversibel verfahrbare Messereinheit.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, weiter aufweisend: ein unteres Werkzeugteil (41 ) mit einer komplementär zum Bauteilhalbzeug (10) geformten Auflage (45) zum Einlegen des Bauteilhalbzeugs (10) mit einer Außenmaterialvorderseite (14), und ein oberes Werkzeugteil (37) zum Drücken auf die Trägermaterialrückseite (23) eines in die Auflage (45) eingelegten Bauteilhalbzeugs (10) zum Halten des Bauteilhalbzeugs (10) im unteren Werkzeugteil (41 ).
19. Bauteil mit einem mittels eines Umbugs kaschierten Umfangrand (11), das zumindest ein auf einer Vorderseite (13) mit einem Außenmaterial (15) beschichtetes Trägermaterial (17) aufweist, wobei der Umbug um den Umfangrand (11 ) mit einem Überstand (19) des Außenmaterials (15) mittels eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt ist.
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