Technisches Gebiet
[0001] 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.
Stand der Technik
[0002] 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.
[0003] 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.
[0004] 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.
Darstellung der Erfindung
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Aufreißlinie ist Gegenstand von
Anspruch 10 und ermöglicht die in Bezug auf Anspruch 1 diskutierten Vorteile.
[0018] 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.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0019]
- 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.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
[0020] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] 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.
[0024] 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.
[0025] Der Meißel 4 ist an der Spitze, in Richtung des Verlaufs 5 der Aufreißlinie 1 gemessen,
durch eine konvex verlaufende Schneide 6 begrenzt.
[0026] 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.
[0027] 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.
[0028] 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.
1. 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, 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,
dadurch gekennzeichnet, dass
das 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Meißel (4) programmgesteuert dem Verlauf (5) der gewünschten Aufreißlinie (1)
folgend vorwärts bewegbar ist.
10. 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.
11. 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.