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Dokumentenidentifikation DE10047941A1 11.04.2002
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Umbugen von Überständen
Anmelder Rena Informationstechnik GmbH & Co KG, 82041 Oberhaching, DE
Erfinder Freibott, Heinz-Günther, 83410 Laufen, DE
Vertreter Patentanwälte Eder & Schieschke, 80796 München
DE-Anmeldedatum 27.09.2000
DE-Aktenzeichen 10047941
Offenlegungstag 11.04.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.04.2002
IPC-Hauptklasse B32B 35/00
IPC-Nebenklasse B32B 31/20   B32B 9/02   
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umbugen von Überständen A mindestens eines Bezugsmaterials 2 um ein Trägerteil 1, wobei das Trägerteil 1 mit Hilfe eines Pressstempels 10 zumindest teilweise so gegen ein feststehendes, elastisches Umformelement 20 hinein bewegt wird, dass hierdurch die Überstände A des Bezugsmaterials 2 um das Trägerteil 1 herum gelegt und mit diesem verbunden werden. Erfindungsgemäß ist das Trägerteil 1 mit dem Bezugsmaterial 2 zwischen dem Pressstempel 10 und einem Gegenstempel 15 eingespannt, wobei diese eingespannte Einheit so in das als druckbeaufschlagte Membran 22 ausgebildete Umformelement hinein bewegt wird, dass die Überstände A mit Hilfe der gespannten Membran um die Außenkonturen des Trägerteils 1 herum gelegt und fest an deren Unterseite angepresst werden. Anschließend wird die Membran entspannt und der Pressstempel sowie der Gegenstempel kehren in ihre jeweilige Ausgangslage zurück.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Umbugen von Überständen mindestens eines Bezugsmaterials um ein Trägerteil, wobei das Trägerteil mit Hilfe eine Pressstempels zumindest teilweise so gegen ein feststehendes, elastisches Umformelement hinein bewegt wird, dass hierdurch die Überstände des Bezugsmaterials um das. Trägerteil herum gelegt und mit diesem verbunden werden.

Als Stand der Technik ist es bereits bekannt, bei einem Verfahren zum Umbugen von Überständen ein Werkstück in ein elastisches Kissen hinein zu drücken, welches als Umformelement dient (DE 44 13 834 C1). Durch die Schließkraft des elastischen Kissens werden die Überstände herumgedrückt und fest mit einem Trägerteil verbunden. Infolge der Verwendung eines elastischen Kissens als Umformelement ist daher zwangsläufig die Anpresskraft der um das Trägerteil herum gelegten Überstände nur relativ gering; die Materialbindung zwischen den Überständen des Bezugsmaterials und dem Trägerteil kann damit relativ schwach sein.

Entsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem auf einfache Weise gewährleistet wird, dass die um das Trägerteil herum gelegten Überstände des Bezugsmaterials fest und effektiv mit dem Trägerteil verbunden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Trägerteil mit dem Bezugsmaterial zwischen dem Pressstempel und einem Gegenstempel eingespannt wird, dass diese eingespannte Einheit so in das als druckbeaufschlagte Membran ausgebildete Umformelement hinein bewegt wird, dass die Überstände mit Hilfe der gespannten Membran um die Außenkonturen des Trägerteils herum gelegt und fest an deren Unterseite angepreßt werden und dass anschließend die Membran entspannt und der Pressstempel und der Gegenstempel in ihre jeweilige Ausgangslage zurück bewegt werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass mit Hilfe der druckbeaufschlagten Membran die Überstände einwandfrei an den betreffenden Konturen des Trägerteils abgepresst und effektiv mit diesem verbunden werden.

Die vorliegende Erfindung ist anwendbar für flachdreidimensionale Verkleidungsteile, welche als Trägerteile dienen und beispielsweise mit Leder belegt, in bestimmten Bereichen fixiert und am Rand umgebugt werden. Durch den Einsatz der Membran erfolgt eine sehr materialschonende Bearbeitung. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass keine mechanischen Umbugschieber verwendet werden, welche einerseits einen erheblichen Bau- und Einstellaufwand erfordern und andererseits wegen der materialbedingten Teiletoleranzen immer wieder zu Beschädigungen der empfindlichen Bezüge und damit zu erheblichen Ausschussanteilen mit kostenintensiven Materialien führen.

Erfindungsgemäß wird mit Hilfe der variabel mit Pressluft vorspannbaren Membran das Bezugsmaterial, z. B. Leder und beispielsweise eine zusätzlich darunter liegende Watte zunächst um den Trägerteilrand gebogen und danach an der Rückseite des Trägerteils befestigt, beispielsweise mittels eines vorher aktivierbaren Klebers.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus folgenden Baugruppen:

Einem Pressengestell mit einem Pressstempel und einem Gegenstempel sowie eine den Pressstempel beaufschlagbare Druckplatte, einer Konturkulisse mit der gasdicht eingespannten, ringförmig verschweißten PU-Membran, welche über ein Pneumatiksystem vorgespannt und nach Bedarf mit Druck oder Vakuum beaufschlagt werden kann. Hierbei entspricht die Länge der ringförmigen Membran der Konturlänge des umzubugenden Teils.

Zusätzlich kann die Membran durch Umschalten auf ein Vakuumsystem an der Innenseite der Kulisse angesaugt werden. Diese Wirkung ist für den Einfahrvorgang in die Kulisse erforderlich, damit die Membran im oberen Bereich der Kulisse eingespannt wird und bei Beaufschlagung mit Druckluft nur in Richtung Rückseite des Trägerteils ausweichen kann und damit den Bezug umbugt. Ein Ansaugen der Membran ist auch nach dem Umbugen erforderlich, damit das fertige Teil ohne wesentlichen Widerstand aus der Kulisse heraus gefahren werden kann.

Unterhalb der Membrankulisse können von der Vorder- und Rückseite einschwenkbare Heizelemente angeordnet sein. Mit Hilfe dieser Heizelemente wird der vor dem Einliegen des Trägerteils aufgetragene Schmelzkleber unmittelbar vor dem Umbugen noch einmal erwärmt.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 bis Fig. 4, vier Verfahrensschritte zum Umbugen von Überständen um ein Trägerteil, in schematischer Seitenansicht, geschnitten.

Fig. 5 eine andere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung in Seitenansicht, teils geschnitten und gebrochen.

Fig. 6 bis Fig. 9, vier Verfahrensschritte einer anderen Ausführungsform der Erfindung zum Umbugen von Überständen um ein Trägerteil, m schematischer Seitenansicht, geschnitten.

In den Fig. 1 bis 4 ist eine erste Vorrichtung zum Umbugen von Überständen A mindestens eines Bezugsmaterials 2 um ein Trägerteil 1 dargestellt. Diese Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem Pressstempel 10 mit einer Kontur K, zur Lagerung des Trägerteils 1 einem Gegenstempel 15 mit einer Gegenkontur K', einer Druckplatte 30zur Beaufschlagung der Unterseite des Pressstempels 10 sowie einem elastischen Umformelement 20 in Form einer ringförmigen Membran 22, welche über Befestigungselemente 24 mit einer Konturkulisse 19 verbunden ist und über eine Luftleitung 27 über ein nicht näher dargestelltes Pneumatiksystem mit Über- bzw. Unterdruck beaufschlagt werden kann.

Der Pressstempel 10 durchsetzt eine Öffnung 25 der Druckplatte 30 und ist über eine Kolbenstange 18 mit einem nicht näher dargestellten Drucksystem verbunden. Der Gegenstempel 15 wird über eine Kolbenstange 17 betätigt, welche ihrerseits wiederum mit dem vorbeschriebenen Drucksystem in Verbindung steht. Dieses Drucksystem kann z. B. als Hydrauliksystem ausgebildet sein.

Der Pressstempel 10 weist unterseitig seiner Kontur K eine Membrananlagefläche M auf.

Gemäß Fig. 1 wird das Trägerteil 1 auf den Pressstempel 10 aufgelegt, wonach das Bezugsmaterial 2 hinzugefügt wird, und zwar so, dass beidseitig jeweils ein Überstand A in der gewünschten Länge vorhanden ist. Die Außenkontur B, d. h. die Unterseite U liegen zunächst noch vollkommen frei. Die Außenkontur B, d. h. die Unterseite U liegen zunächst noch vollkommen frei.

Nach Fig. 2 fährt nun der Gegenstempel 15 durch die Konturkulisse 19, wobei die Membran 22 über das Pneumatiksystem angesaugt wird und eng an der Innenseite der Konturkulisse 19 liegt. Ein halbhartes PU-Formgussteil des Gegenstempels 15 mit der Kontur K' sitzt mit möglichst geringer Anpresskraft auf dem Pressstempel 10 auf und hält dadurch das Bezugsmaterial 2, beispielsweise Leder, auf dem Trägerteil 1.

Nach Fig. 3 wird die Einheit, bestehend aus Pressstempel 10, und Gegenstempel 15, Trägerteil 1 und Bezugsmaterial 2 mit Hilfe der Kolbenstangen 17 und 18 durch die Konturkulisse 19 hindurch gefahren. Nunmehr wird über die Luftleitung 27 die Membran 22' mit Druck beaufschlagt. Hierdurch wird jeweils der Überstand A um das Trägerteil 1 herum geklappt zur Unterseite U.

Dieser Vorgang erfolgt vorteilhafterweise erst dann, wenn die Oberkante des Pressstempel 10 im Bereich der Oberkante der Konturkulisse 19 liegt und damit die Membran 22 eingeschlossen ist; die noch immer an der Innenseite der Konturkulisse 19 angesaugte Membran 22 wird entsprechend mit Druck beaufschlagt, wobei die vorgenannte Einheit noch weiter nach oben fährt. Hierdurch wird erreicht, dass - wie vorbeschrieben - die nunmehr druckbeaufschlagte Membran 22' nach unten ausweicht und der Überstand des Bezugsmaterials 2 um die Außenkante des Trägerteils 1 umbugt.

Nach Erreichen der Endposition E wird gemäß Fig. 4 die Spannung der Membran 22' erhöht und die Druckplatte 30 beaufschlagt mit Hilfe von Kolbenstangen 32 des Drucksystems die Unterseite des Pressstempels 10. Hierdurch wird mit Hilfe der Membran der umgebugte Überstand fest an die Unterseite U des Trägerteils 1 angepresst, wobei sich die Membran an die Anlagefläche M des Pressstempels 1 anlegt.

Nachdem der jeweilige Überstand A fest an die Unterseite U des Trägerteils 1 angedrückt ist und beispielsweise eine an sich bekannte Verklebung erfährt, wird die Membran 22' entspannt und anschließend an die Innenseite der Konturkulisse 19 angesaugt. Danach fahren die Stempel 10 und 15 sowie die Druckplatte 30 in die untere Position. Erst wenn im Anschluss an diese Bewegung der Pressstempel 10 und die Druckplatte 30 die untere Position eingenommen haben, hebt der Gegenstempel 15 ab und fährt in seine obere Ausgangsposition zurück. Im Anschluss an diese Bewegung kann das mit Bezugsmaterial 2 umgebugte Trägerteil 1 vom Pressstempel 10 entnommen werden.

Das Trägerteil 1 kann beispielsweise eine Holzfaserpressteil oder ein Kunststoff- Formteil sein. Das Bezugsmaterial 2 kann beispielsweise als Bezug, genähter Lederbezug, rückseitige Nahtüberstände keilförmig geschnitten und flachgeklebt oder anderweitig ausgebildet sein.

Nach Fig. 5 besteht auch die Möglichkeit, zwischen dem Trägerteil 1 und dem Bezugsmaterial 2 ein weiteres Material 50 einzubringen, beispielsweise Kunstfaserwatte im nicht komprimierten Zustand oder entsprechende Schnittschäume.

Bei der in den Fig. 1 bis Fig. 4 dargestellten Ausführungsform kann das Trägerteil 1 über einen beliebig gestalteten, an sich bekannten Kleber mit dem Bezugsmaterial 2 verbunden sein.

Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 6 bis Fig. 9 findet zur Verbindung des Trägerteils 1 mit dem Bezugsmaterial 2 ein Schmelzkleber Anwendung. Um diesen Schmelzkleber zu aktivieren, weist die in den Fig. 6 bis 9 dargestellte Vorrichtung zusätzlich zu den bereits vorhandenen Elementen (Pressstempel 10, Gegenstempel 15, Konturkulisse 19, Membran 22 und Druckplatte 30), Heizelemente 40 auf, welche über Schwenkarme 42 um jeweils einen Drehpunkt 44 drehbar und unterhalb der Konturkulisse 19 angeordnet sind.

Gemäß Fig. 6 und Fig. 7 befinden sich die Heizelemente 40 in Arbeitsposition, um einen auf der Unterseite U des Trägerteils 1 aufgetragenen Schmelzkleber zu erwärmen. Nach Abschluss der Heizphase werden die Heizelemente 40 jeweils um den Drehpunkt 44 in Ruheposition geschwenkt und die Einheit aus Gegenstempel 15, Pressstempel 10, Trägerteile 1, Bezugsmaterial 2 fährt durch die Konturkulisse 19 gemäß Fig. 8.

Damit werden wiederum die Überstände A nach unten gedrückt. Die druckbeaufschlagte Membran 22' drückt nun gemäß den Fig. 8 und 9 die Überstände A gegen die Unterseite U des Trägerteils 1 und verbindet diese über den Schmelzkleber fest mit dem Trägerteil 1. Nach Ablauf einer vorgegebenen Haltezeit wird die Membran 22' entspannt und analog der vorgenannten Ausführungsform an die Innenseite der Konturkulisse 19 angesaugt. Die Stempel 10 und 15 und die Druckplatte 30 fahren in die untere Position, wonach der Gegenstempel 15 in seiner Ausgangsstellung angehoben wird und das mit dem Bezugsmaterial 2 verbundene Trägerteil 1 nun mehr entnommen werden kann.

Auch bei der in den Fig. 6 bis 9 dargestellten Vorrichtung besteht analog Fig. 5 die Möglichkeit, zwischen den Trägerteil 1 und dem Bezugsmaterial 2 Watte 50 anzuordnen und die gesamte Einheit durch Umbugen der Überstände 8 in gewünschter Weise zu einer Einheit zu verbinden.

Alternativ besteht auch die nicht näher dargestellte Ausführungsmöglichkeit, dass die gesamte Anlage um 180 Grad gedreht wird und der Pressstempel 10 mit der Druckplatte 30 von oben zur Konturkulisse 19 bewegt wird, während der Gegenstempel 15 die entsprechende gegenläufige Bewegung durchführt. Diese Variante ermöglicht es, das Bezugsmaterial aus Halterahmen abzuholen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach aufgebaut und gewährleistet ein schonendes Umbugen von Überständen A eines Bezugsmaterials 2 an die Unterseite U eines Trägerteils 1.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Umbugen von Überständen (A) mindestens eines Bezugsmaterials (2) um ein Trägerteil (1), wobei das Trägerteil (1) mit Hilfe eines Pressstempels (10) zumindest teilweise so gegen ein feststehendes, elastisches Umformelement (20) hinein bewegt wird, dass hierdurch die Überstände (A) des Bezugsmaterials um das Trägerteil (1) herum gelegt und mit diesem verbunden werden, dadurch gekennzeichnet,

    dass das Trägerteil (1) mit dem Bezugsmaterial (2) zwischen dem Pressstempel (10) und einem Gegenstempel (15) eingespannt wird,

    dass diese eingespannte Einheit (1, 2, 10, 15) so in das als druckbeaufschlagte Membran (22) ausgebildeter Umformelement (20) hinein bewegt wird, dass die Überstände (A) mit Hilfe der gespannten Membran (22') um die Außenkonturen (B) des Trägerteils (1) herum gelegt und fest an deren Unterseite (U) angepreßt werden und

    dass anschließend die Membran (22) entspannt und der Pressstempel (10) und der Gegenstempel (15) in ihrer jeweilige Ausgangslage zurück bewegt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Einfahren der eingespannten Einheit (1, 2, 10, 15) in die Membran (22) diese mit Druck beaufschlagt wird, wonach die Einheit weiter bewegt und nach Erreichen einer Endposition (E) der Membrandruck weiter erhöht wird, um die Überstände (A) an die Unterseite (U) eines vom Pressstempel (10) unbedeckten Bereichs des Trägerteils (1) anzupressen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Endposition (E) der Pressstempel (10) stärker gegen den Gegenstempel (15) gedrückt wird, um im Zusammenwirken mit der gespannten Membran (22') die Überstände (A) fest an den unbedeckten Bereich des Trägerteils (1) anzupressen.
  4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bezugsmaterial (2) und deren Überstände (A) über einen Kleber mit dem Trägerteil (1) verbunden wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines Schmelzklebers dieser vor dem Herumlegen der Überstände (A) um das Trägerteil (1) erwärmt wird, wonach die Endposition (E) der eingespannten Einheit in der Membran (22') angesteuert wird.
  6. 6. Vorrichtung zum Umbugen von Überständen (A) mindestens eines Bezugsmaterials (2) um ein Trägerteil (1), wobei das Trägerteil (1) mit Hilfe eines Pressstempels (10) zumindest teilweise so gegen ein feststehendes, elastisches Umformelement (20) hinein bewegbar ist, dass hierdurch die Überstände (A) des Bezugsmaterial (2) um das Trägerteil (1) herumlegbar und mit diesem verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet,

    dass das Trägerteil (1) mit dem Bezugsmaterial (2) zwischen dem Pressstempel (10) und einem Gegenstempel (15) eingespannt ist,

    dass der Gegenstempel (15) das Trägerteil (1) voll überdeckt und der Pressstempel (10) einen Bereich der Unterseite (U) des Trägerteils (1) freihält,

    dass die eingespannte Einheit (1, 2, 10, 15) durch eine ringförmig ausgebildete, druckbeaufschlagbare Membran (22) als Umformelement (20) bewegbar ist und

    dass dem Pressstempel (10) eine diesem beaufschlagbarer Druckplatte (30) zu geordnet ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verkleben des Trägerteils (1) mit dem Bezugsmaterial (2) mit einem Schmelzkleber im Bereich unterhalb der Membran (22) bewegbare Heizelemente (40) angeordnet sind.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (40) schwenkbar ausgebildet sind.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Gegenstempel (15) ein PU-Formgussteil entsprechend der Kontur (K) des Trägerteils (1) und des Pressstempel (10) befestigt ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (22) an eine Überdruck- und eine Unterdruckquelle abschließbar ist.
  11. 11. Vorrichtung nach einen oder mehreren der vorhergehenden Ansprüchen 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (22) in einer Konturkulisse des Umformelements (20) eingespannt ist.






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