DE4028589A1 - Handling and holding jig for heat forming thermoplastics - has adjustable needle grippers which penetrate workpiece - Google Patents
Handling and holding jig for heat forming thermoplastics - has adjustable needle grippers which penetrate workpieceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Übernahme- und Spannvorrichtung für die Heizstation einer Vorrichtung zum Verformen flächi ger Werkstücke, die aus thermoplastischen Kunststoffen be stehen, wobei die Heizstation mindestens eine Heizplatte, vorzugsweise zwei Kontaktheizplatten aufweist.The invention relates to a takeover and tensioning device for the heating station of a device for deforming flat workpieces made of thermoplastics stand, the heating station at least one heating plate, preferably has two contact heating plates.
Formstationen der hier genannten Art dienen z. B. zum Her stellen von Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteilen wie Bo denteppichen, Seitenverkleidungsteilen usw., bei denen es sich um flächige, ein- oder mehrlagige Werkstücke aus thermoplastischen Kunststoffen handelt. Bei der Fertigung dieser Teile werden die Rohlinge zunächst mit Übermaß ange fertigt. Sie werden sodann erwärmt, daraufhin werden sie dreidimensional verformt und schließlich werden sie an ihren Rändern auf Sollmaß beschnitten. Forming stations of the type mentioned serve z. B. Her make automotive interior trim parts such as Bo carpets, side panels, etc., where it flat, single or multi-layer workpieces thermoplastic materials. During manufacturing of these parts, the blanks are initially oversized manufactures. They are then warmed up, after which they become three-dimensionally deformed and finally they turn on their edges trimmed to nominal size.
Bei einer vollautomatischen, mit hoher Taktzahl arbeitenden Fertigung ergeben sich besondere Probleme vor allem dann, wenn die Rohlinge aus einem luftdurchlässigen, flächigen Werkstoff bestehen. Dies können einerseits Werkstücke sein, die Lagen aus offenporigen Kunststoffschäumen enthalten oder sie sind aufgrund ihrer Gewebestruktur oder wegen son stiger Umstände grundsätzlich luftdurchlässig. Bei der Ver arbeitung derartiger Werkstücke ist es schwierig, sie mit hoher Taktzahl einzeln von einer Ablage oder von einem Stapel zu übernehmen und in gespanntem Zustand in der Heiz station an der Heizplatte zu halten bzw. zwischen zwei Kon taktheizplatten anzuordnen.With a fully automatic, working with a high number of cycles Manufacturing, there are particular problems, if the blanks are made of an air-permeable, flat Material. On the one hand, these can be workpieces, contain the layers of open-pore plastic foams or they are due to their fabric structure or because of son In general, air permeable. When ver It is difficult to work with such workpieces high number of cycles individually from a storage or from one Take over stack and in tensioned state in the heating to hold station on the heating plate or between two con arrange heating plates.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Über nahme- und Spannvorrichtung für flächige, luftdurchlässige Werkstücke aus thermoplastischen Kunststoffen zu schaffen, mit deren Hilfe es möglich ist, derartige Werkstücke sicher und zuverlässig in die Heizstation zu übernehmen und im Be reich der Heizplatte bzw. zwischen zwei Kontaktheizplatten anzuordnen und zu spannen.The invention is therefore based on the object of an over receiving and tensioning device for flat, air-permeable To create workpieces from thermoplastic materials, with the help of which it is possible to secure such workpieces and reliable in the heating station and in the loading range of the heating plate or between two contact heating plates to arrange and tension.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Heizplatte integrierte Nadelgreifer aufweist.To achieve this object, the invention provides that the Heating plate has integrated needle grippers.
Mit Hilfe von an der Heizplatte angeordneten bzw. in die Heizplatte integrierten Greifern werden die flächigen Werk stücke von der Heizplatte selbst unmittelbar aufgenommen und gespannt. Dazu fährt die Heizplatte zunächst aus der Heizstation heraus, nimmt an einer Ablage oder von einem Stapel das Werkstück auf und fährt sodann wieder in die Heizstation zurück. Gleichzeitig wird das Werkstück ge spannt. In der Heizstation wird das Werkstück im erforder lichen Umfang erwärmt und schließlich nach Öffnen der Heiz station an die Formstation abgegeben. Beim Aufnehmen drin gen die vorzugsweise zur Heizplattenoberfläche leicht schräg stehenden Nadelelemente in das Werkstück ein und zum Abgeben werden die Nadelelemente lediglich zurückgezogen, woraufhin das Werkstück abfällt.With the help of arranged on the heating plate or in the Heating plate integrated grippers are the flat work pieces of the heating plate itself immediately taken and excited. To do this, the heating plate first moves out of the Heating station takes out on a shelf or from one Stack the workpiece and then move it back into the Heating station back. At the same time, the workpiece is ge tense. The workpiece is required in the heating station warmed the circumference and finally after opening the heating station delivered to the forming station. When recording in there prefer the slightly to the hot plate surface inclined needle elements in the workpiece and to When dispensing, the needle elements are simply withdrawn, whereupon the workpiece falls off.
Jeder Nadelgreifer weist vorzugsweise nur ein einziges Na delelement auf, dessen Bewegungsrichtung schräg zur Ebene der Heizplattenoberfläche fest eingestellt ist. Als An trieb für das bewegbare Nadelelement dient z. B. eine an steuerbare Kolben-Zylindereinrichtung.Each needle gripper preferably has only one Na delelement, whose direction of movement is at an angle to the plane the heating plate surface is fixed. As an drive for the movable needle element serves z. B. one controllable piston-cylinder device.
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus Unteransprü chen im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor.Further details of the invention are set out in the dependent claims chen in connection with the drawing.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei spieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher be schrieben. Dabei zeigen:The invention is illustrated below by means of an embodiment game, which is shown in the drawing, be closer wrote. Show:
Fig. 1 eine Seitenansicht von wesentlichen Teilen der Heizstation mit der Vorrichtung zum Übernehmen und Spannen des im Schnitt dar gestellten Werkstückes; Figure 1 is a side view of essential parts of the heating station with the device for taking over and clamping of the workpiece provided in section.
Fig. 2 eine Einzelheit aus Fig. 1 in größerem Maß stab und Fig. 2 shows a detail from Fig. 1 to a greater extent and
Fig. 3 eine prinzipmäßige Draufsicht auf die obere Heizplatte. Fig. 3 is a basic plan view of the upper heating plate.
Eine Vorrichtung 1 zum Übernehmen von flächigen Werkstücken 2 aus thermoplastischen Kunststoffen und zum Spannen des Werkstückes 2 in der Heizstation einer Vorrichtung zum Her stellen von dünnwandigen, dreidimensional geformten Teilen umfaßt mehrere Nadelgreifer 7, die einer Heizplatte 8 zuge ordnet bzw. in die Heizplatte 8 integriert sind.A device 1 for taking over flat workpieces 2 made of thermoplastic materials and for clamping the workpiece 2 in the heating station of a device for the manufacture of thin-walled, three-dimensionally shaped parts comprises a plurality of needle grippers 7 , which are assigned to a heating plate 8 or integrated into the heating plate 8 are.
Gemäß dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind Nadelgreifer 7 der Heizplatte 8 unmittelbar an ihrem Umfang 9 zugeordnet. Eine weitere Gruppe von Nadelgreifern 7 ist innerhalb des Heizplattenumfanges 9 in die Heizplatte 8 integriert.According to the embodiment shown in the figures, needle grippers 7 are assigned to the heating plate 8 directly on its circumference 9 . Another group of needle grippers 7 is integrated within the heating plate circumference 9 in the heating plate 8 .
Die Nadelgreifer 7 sind verstellbar und hierzu parallel zur Ebene der Heizplattenoberfläche 10 einstellbar. Ferner ist ihr Arbeitswinkel - bezogen auf die Ebene der Heizplatten oberfläche 10 - einstellbar.The needle grippers 7 are adjustable and, for this purpose, adjustable parallel to the plane of the heating plate surface 10 . Furthermore, its working angle - based on the level of the heating plate surface 10 - is adjustable.
Jeder Nadelgreifer 7 besteht gemäß Ausführungsbeispiel aus einem relativ langen Nadelelement 12 und einem Antrieb 13 für das Nadelelement 12. Zwecks Einstellung ist jeder Na delgreifer 7 mit seinem Antrieb 13 längs einer Führungs stange 14 verschiebbar und auf der Führungsstange 14 ver schwenkbar sowie feststellbar gelagert. Hierzu dienen je weils eine auf der Führungsstange 14 sitzende, feststell bare Lagerschale 15, eine an dieser angeordnete Schwenk achse 16 und eine weitere Lagerschale 17, die an einem Arm 18 den Antrieb 13 mit dem Nadelelement 12 trägt.According to the exemplary embodiment, each needle gripper 7 consists of a relatively long needle element 12 and a drive 13 for the needle element 12 . For the purpose of setting each Na delgreifer 7 with its drive 13 along a guide rod 14 displaceable and mounted on the guide rod 14 ver pivotable and lockable. For this purpose, each serve a seated on the guide rod 14 , lockable bearing shell 15 , an arranged on this pivot axis 16 and a further bearing shell 17 which carries the drive 13 with the needle element 12 on an arm 18 .
Der Antrieb 13 ist vorzugsweise eine Kolben-Zylinderein richtung, die über eine Leitung 19 bzw. über Leitungen 19 in steuerbarer Form mit Antriebsenergie versorgt wird. The drive 13 is preferably a piston-cylinder device which is supplied with drive energy via a line 19 or via lines 19 in a controllable form.
Die Heizstation weist gemäß Ausführungsbeispiel eine obere Heizplatte 8 und eine untere Heizplatte 20 auf, zwischen denen das flächige Werkstück 2 im gewünschten Umfang er wärmt wird.According to the exemplary embodiment, the heating station has an upper heating plate 8 and a lower heating plate 20 , between which the flat workpiece 2 is heated to the desired extent.
Die obere Heizplatte 8 ist mit Schlitzen 21 versehen. In nerhalb des Heizplattenumfanges 9 angeordnete Nadelgreifer 7 durchgreifen mit ihren Nadelelementen 12 die Schlitze 21. Vorzugsweise befinden sich fluchtende Schlitze 22 in der unteren Heizplatte 20. Diese Schlitze 22 sind nur vorgese hen, damit das freie Ende 23 des Nadelelementes 12 voll ständig durch das Werkstück 2 hindurchtreten kann und daran nicht durch die Oberfläche 24 der unteren Heizplatte 20 ge hindert wird.The upper heating plate 8 is provided with slots 21 . Needle grippers 7 arranged within the heating plate circumference 9 reach through the slots 21 with their needle elements 12 . There are preferably aligned slots 22 in the lower heating plate 20 . These slots 22 are only vorgese hen, so that the free end 23 of the needle element 12 can pass continuously through the workpiece 2 and is not prevented by the surface 24 of the lower heating plate 20 ge.
Statt der fluchtenden Schlitze 22 in der unteren Heizplatte 20 können dort auch Rillen, Kanäle oder dgl. Ausnehmungen angeordnet sein.Instead of the aligned slots 22 in the lower heating plate 20 , grooves, channels or the like. Recesses can also be arranged there.
Zur Bildung der Schlitze 21 und 22 sind die obere Heiz platte 8 und die untere Heizplatte 20 vorzugsweise mehr teilig und bestehen dazu jeweils aus mehreren, im Abstand voneinander angeordneten Heizplattenelementen 25 bzw. 26. Beispielsweise neun im Abstand voneinander angeordnete Heizplattenelemente 25 bilden gemäß Fig. 3 die obere Heiz platte 8 bzw. deren Heizplattenoberfläche 10. Entsprechend besteht die untere Heizplatte 20 aus neun fluchtend ange ordneten unteren Heizplattenelementen 26.To form the slots 21 and 22 , the upper heating plate 8 and the lower heating plate 20 are preferably in more parts and each consist of several, spaced heating plate elements 25 and 26th For example, nine heating plate elements 25 arranged at a distance from one another form the upper heating plate 8 or its heating plate surface 10 according to FIG. 3. Correspondingly, the lower heating plate 20 consists of nine aligned lower heating plate elements 26 .
Die aus Nadelgreifern 7 bestehende Greifeinrichtung ist nur der oberen Heizplatte 8 zugeordnet bzw. in diese inte griert. Ebenso ist nur die obere Heizplatte 8 aus der Heiz station heraus und in sie hinein verfahrbar, wie anhand des Pfeiles 27 in Fig. 1 angedeutet ist. Die untere Heizplatte 20 ist in der Heizstation in vertikaler Richtung entspre chend dem Doppelpfeil 28 bewegbar.The gripping device consisting of needle grippers 7 is only assigned to the upper heating plate 8 or integrated therein. Likewise, only the upper heating plate 8 is out of the heating station and can be moved into it, as indicated by arrow 27 in FIG. 1. The lower heating plate 20 is in the heating station in the vertical direction accordingly the double arrow 28 movable.
Die Heizplattenelemente 25 und 26 sind grundsätzlich gleichartig aufgebaut und bestehen in Sandwich-Bauweise aus einer die Heizplattenoberfläche bildenden Aluminiumplatte 29, einer darüber angeordneten Heizplatine 30 und einer zweiten Aluminiumplatte 31. Die Heizplatine 30 ist zwi schen den beiden Aluminiumplatten 29, 31 angeordnet und wird elektrisch erwärmt.The heating plate elements 25 and 26 are basically constructed in the same way and consist in a sandwich construction of an aluminum plate 29 forming the heating plate surface, a heating plate 30 arranged above it and a second aluminum plate 31 . The heating plate 30 is arranged between the two aluminum plates 29 , 31 and is electrically heated.
Die Heizplattenelemente 25, 26 sind mit Abstandshaltern 32 unter Bildung eines der Wärmeisolierung dienenden Luftspal tes 33 an einer Wärmedämmplatte 34 aus Steinwolle oder dgl. sowie an einem in den Figuren nicht näher dargestellten Träger bzw. Rahmen befestigt. An diesem Träger bzw. Rahmen sowie auf der Rückseite der Wärmedämmplatte 34 der oberen Heizplatte 8 sind Lagerstellen bzw. Lagerböcke 35 für die Führungsstangen 14 angeordnet. Die Trage- und Führungsstan gen 14 erstrecken sich längs der Ränder 36 am gesamten Um fang 9 der oberen Heizplatte 8 sowie derart längs aller parallel zu den Rändern 36 verlaufenden sowie sich kreuzen den Schlitzen 21, daß wenigstens ein Nadelgreifer 7 längs der Ränder 37 eines jeden außenliegenden Heizplattenele mentes 25 und wenigstens zwei Nagelgreifer 7 längs der Ränder 38 des mittig angeordneten, innenliegenden Heiz plattenelementes 25 vorhanden sind. Ferner sind, wie Fig. 3 zeigt, am Außenumfang 9 jeweils zwei Nadelgreifer 7 den Heizplattenelementen 25 zugeordnet, die sich zwischen zwei Heizplattenelementen befinden. The heating plate elements 25 , 26 are fastened with spacers 32 to form a thermal insulation serving as air gap 33 on a heat insulation plate 34 made of rock wool or the like, and on a support or frame, not shown in the figures. Bearing points or bearing blocks 35 for the guide rods 14 are arranged on this carrier or frame and on the back of the thermal insulation plate 34 of the upper heating plate 8 . The carrying and guide rods 14 extend along the edges 36 over the entire order 9 of the upper heating plate 8 and so along all parallel to the edges 36 and intersect the slots 21 that at least one needle gripper 7 along the edges 37 of each external Heizplattenele mentes 25 and at least two nail grippers 7 along the edges 38 of the centrally located, inner heating plate element 25 are present. Furthermore, as shown in FIG. 3, two needle grippers 7 are assigned to the heating plate elements 25 on the outer circumference 9 , which are located between two heating plate elements.
Die Antriebe 13 der Nadelgreifer 7 sind auf der Rückseite 39 der Heizplatte 8 angeordnet, so daß sich vorzugsweise nur die bewegbaren Nadelelemente 12 in den Schlitzen 21 befinden. Die Lagerung der Antriebe 13 erfolgt zweckmäßi gerweise im Bereich der Rückseite 40 der Wärmedämmplatte 34. Die Nadelgreifer 7 sind am Rand sowie an der Untersei te der oberen Heizplatte 8 wirksam.The drives 13 of the needle grippers 7 are arranged on the rear side 39 of the heating plate 8 , so that preferably only the movable needle elements 12 are located in the slots 21 . The drives 13 are advantageously mounted in the area of the rear side 40 of the thermal insulation board 34 . The needle grippers 7 are effective at the edge and at the bottom of the upper heating plate 8 .
Das freie Ende 23 der Nadelelemente 12 ist vorzugsweise pfeilförmig.The free end 23 of the needle elements 12 is preferably arrow-shaped.
Mit Hilfe der in die Heizplatte 8 integrierten Nadelgrei fer 7 ist es möglich, auch Werkstücke 2 zu übernehmen und zu spannen, deren Abmessungen geringer sind als die der Heizplatte 8. Dabei werden die Nadelgreifer 7 grundsätzlich fest eingestellt, so daß nur die Nadelelemente 12 beim Übernehmen und Abgeben der Werkstücke Bewegungen in Längs richtung ausführen.With the help of the Nadelgrei fer 7 integrated in the heating plate 8 , it is also possible to take over and clamp workpieces 2 whose dimensions are smaller than that of the heating plate 8 . The needle grippers 7 are basically set so that only the needle elements 12 perform movements in the longitudinal direction when taking over and delivering the workpieces.
Die unmittelbare Anordnung der Nadelgreifer 7 am Umfang 9 der Heizplatte 8 ermöglicht es, daß die Werkstücke 2 nur mit einem geringen Übermaß zugeschnitten werden müssen.The direct arrangement of the needle grippers 7 on the circumference 9 of the heating plate 8 enables the workpieces 2 to be cut only with a slight oversize.
Die Wirkrichtung und Neigung der Nadelgreifer 7 und ihrer Nadelelemente 12 hängt von dem jeweils zu übernehmenden Werkstück 2 ab. Zum Spannen des Werkstückes 2 sind außen befindliche Nadelgreifer 7 gemäß Fig. 1 entgegengesetzt ge richtet.The direction of action and inclination of the needle grippers 7 and their needle elements 12 depend on the workpiece 2 to be taken over in each case. For clamping the workpiece 2 are located outside needle gripper 7 according to FIG .
Die Nadelspitze bzw. das freie Ende 23 der Nadelelemente 12 ist vorzugsweise mit einer Einschnürung 41 versehen, um den Halt des Werkstückes zu erhöhen.The needle tip or the free end 23 of the needle elements 12 is preferably provided with a constriction 41 in order to increase the hold of the workpiece.
Claims (15)
daß ihr Arbeitswinkel - bezogen auf die Heizplatten oberfläche (10) einstellbar ist und
daß die Nadelgreifer (7) steuerbare Antriebe (13) für in Richtung ihrer Längsachsen vor- und zurückbeweg bare, das flächige Werkstück (2) aufnehmende und spannende Nadelelemente (12) aufweisen. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the needle grippers ( 7 ) are adjustable parallel to the heating plate surface ( 10 ),
that their working angle - based on the heating plate surface ( 10 ) is adjustable and
that the needle grippers ( 7 ) have controllable drives ( 13 ) for moving back and forth in the direction of their longitudinal axes, the flat workpiece ( 2 ) receiving and exciting needle elements ( 12 ).
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