DE4028589C2 - Needle device for taking over and holding flat workpieces made of thermoplastic - Google Patents
Needle device for taking over and holding flat workpieces made of thermoplasticInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Nadelvorrichtung zum Übernehmen und Halten von flächigen Werkstücken aus thermoplastischem Kunststoff in der mindestens eine Heizplatte aufweisenden Heizstation einer Verformungsanlage, mit einer Mehrzahl von Nadeln, die gemeinsam zwischen einer Werkstückübernahmestellung, der Heizstation und einer Werkstückübergabestellung verlagerbar sind.The invention relates to a needle device for taking over and holding flat workpieces made of thermoplastic Plastic in the at least one heating plate Heating station of a deformation plant, with a plurality of needles, the common between a workpiece transfer position, the heating station and a workpiece transfer position are.
Eine solche Nadelvorrichtung ist bekannt (DE 26 00 582 A1). Dort ist eine Transporteinrichtung mit Nadelketten vorgesehen, die durch eine Übernahmestation, zwei Heizstationen und eine Verformungsstation umlaufen. Verarbeitet werden aufeinander folgende Abschnitte einer zusammenhängenden Folienbahn, deren Ränder aufgenadelt werden, so daß die Folienbahn mit der Trans porteinrichtung durch die Heizstation und die Verformungsstation läuft. Erst danach werden in einer von der Transporteinrichtung durchlaufenen Stanzstation die verformten Bahnabschnitte voneinander getrennt und die daraus gebildeten Werkstücke nachfolgend gestapelt.Such a needle device is known (DE 26 00 582 A1). A transport device with needle chains is provided there, through a transfer station, two heating stations and one Rotate deformation station. Be processed on each other following sections of a coherent film web, the Edges are needled so that the film web with the Trans port facility through the heating station and the deformation station running. Only then are in one of the transport facility through the stamping station the deformed web sections separated from each other and the workpieces formed from them stacked below.
Diese bekannte Vorrichtung mit taktweise umlaufenden Nadelketten ist nur für die Verarbeitung eines von einer Rolle zugeführten Folienbandes geeignet, wobei auch keine Möglichkeit zur Anpassung an Folienbänder unterschiedlicher Breite für Werkstücke von unterschiedlichen Abmessungen besteht. Das Aufbringen einzelner Werkstücke an der Übernahmestation auf die Trans porteinrichtung oder gar das Abarbeiten einzelner flächiger Werkstücke von einem Stapel ist nicht oder doch nur mit großem zusätzlichem Aufwand und unwirtschaftlicher Leistung möglich.This known device with cyclically rotating needle chains is only for processing one fed from a roll Foil tape suitable, but also no way to Adaptation to foil strips of different widths for workpieces of different dimensions. The application individual workpieces at the transfer station on the Trans port facility or even the processing of individual flat Workpieces from a stack are not or only with a large one additional effort and uneconomical performance possible.
Werkstückverformungen der vorgenannten Art dienen z. B. zum Herstellen von Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteilen, wie Boden teppichen, 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 angefertigt. Sie werden sodann erwärmt, daraufhin werden sie dreidimensional verformt, und schließlich werden sie an ihren Rändern auf Sollmaß beschnitten.Workpiece deformations of the aforementioned type are used, for. B. to Manufacture of automotive interior trim parts such as floor carpets, side panel parts, etc., which are flat, single or multi-layer workpieces made of thermoplastic Plastics. When manufacturing these parts, the Blanks are initially made with oversize. You will then heated, then they are three-dimensionally deformed, and finally they are trimmed to their nominal dimensions at their edges.
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 auf Grund ihrer Gewebestruktur oder wegen sonstiger Umstände grund sätzlich luftdurchlässig. Bei der Verarbeitung derartiger Werkstücke ist es besonders schwierig, sie mit hoher Taktzahl einzeln von einer Ablage oder von einem Stapel zu übernehmen und in gespanntem Zustand in der Heizstation an der Heizplatte zu halten bzw. zwischen zwei Kontaktheizplatten anzuordnen.With a fully automatic, working with a high number of cycles Manufacturing problems arise especially when the blanks made of an air-permeable, flat material consist. On the one hand, these can be workpieces made of layers contain open-pore plastic foams, or they are on Due to their fabric structure or due to other circumstances additionally breathable. When processing such workpieces it is particularly difficult to do them individually with a high number of cycles to take over from a shelf or from a stack and in a tensioned state in the heating station on the heating plate hold or arrange between two contact heating plates.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs be schriebene Nadelvorrichtung so auszubilden, daß sie für das Verarbeiten einzelner Rohlinge oder Werkstücke geeignet ist, und zwar auch dann, wenn es sich um schwierig handhabbare luft durchlässige Werkstücke handelt.The invention is based, to be the task to write written needle device so that it for the Processing of individual blanks or workpieces is suitable, Even if the air is difficult to handle permeable workpieces.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nadeln zum Ergreifen, Spannen und Freigeben getrennter Werkstücke in ihrer Erstreckungsrichtung gegenüber Nadelgreifern vor- und zurückbewegbar sind, die der Heizplatte zugeordnet und mit dieser in die und aus der Heizstation verlagerbar sind.This object is achieved in that the needles for gripping, clamping and releasing separate workpieces in their direction of extension before and can be moved back, which are assigned to the heating plate and with it can be moved into and out of the heating station.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Appropriate refinements and developments of the invention result from the subclaims.
Mit der erfindungsgemäßen Nadelvorrichtung werden die zu ver formenden Werkstücke von der bewegbaren Heizplatte mit ihren Nadelgreifern und gegenüber diesen ein- und ausfahrbaren Nadeln selbst unmittelbar aufgenommen, so daß zumindest in der Heizstation eine andere Transporteinrichtung entfällt. Die Heizplatte fährt zunächst aus der Heizstation heraus, nimmt an einer Ablage oder von einem Stapel das Werkstück mittels der aus gefahrenen Nadeln auf und fährt sodann wieder in die Heizstation zurück. Dabei wird das Werkstück gespannt, wie es für eine gleichmäßige Erwärmung in der Heizstation erforderlich ist. Schließlich wird das erwärmte Werkstück durch eine Verlagerung der Heizplatte in Richtung auf die Verformungsstation weiter transportiert, worauf das erwärmte Werkstück lediglich durch Zurückziehen der Nadeln, also deren Einfahren in die Nadelgreifer, abfällt und übergeben wird.With the needle device according to the invention, the ver forming workpieces from the movable heating plate with their Needle grippers and needles that can be moved in and out itself recorded immediately, so that at least in the heating station no other transport device is required. The hot plate first drives out of the heating station, takes one Storage or from a stack the workpiece by means of the driven needles and then moves back into the heating station back. The workpiece is clamped as it is for a uniform heating in the heating station is required. Eventually, the heated workpiece will be displaced the heating plate in the direction of the deformation station transported, whereupon the heated workpiece only by Retracting the needles, i.e. their insertion into the needle grippers, drops and is handed over.
Es ist allerdings nicht mehr neu, einzelne flächige Werkstücke zu erwärmen und zu verformen und dabei einen die einzelnen Stationen durchlaufenden Transportrahmen vorzusehen, der verstellbare Halter aufweist, die das Werkstück an seinen Rändern ergreifen und einspannen (US-PS 38 27 683). Hier werden jedoch keine von einer Seite her am Werkstück angreifende Nadeln eingesetzt, sondern zweiteilige Klemmhalter, die jeweils aus einem Auflage element und einem mit diesem zusammenwirkenden Klemmelement be stehen. Die Auflageelemente und die Klemmelemente sind einzeln am Transportrahmen gelagert und lassen sich in Anpassung an die Größe des jeweiligen Werkstücks mehr oder weniger weit in die Rahmenöffnung hineinschwenken. Zum Einspannen der Werkstücke werden zunächst die Auflageelemente aus ihrer zurückgezogenen Stellung einwärts ausgeschwenkt, worauf ein Werkstück mit seinem Rand auf die Auflageelemente aufgelegt wird. Dann werden auch die zunächst noch zurückgeschwenkten Klemmelemente ent sprechend weit einwärts ausgeschwenkt, damit das Werkstück an Punkten seines Randes jeweils zwischen einem Auflageelement und einem Klemmelement gehalten ist. Zum Entnehmen der verformten Werkstücke müssen dann die Klemmelemente wieder zurückgeschwenkt werden. Ersichtlich ist hier das Spannen der einzelnen Werkstücke wesentlich umständlicher und zeitaufwendiger als im Falle des einseitigen Aufnadelns. Ebenso sind Schwierigkeiten zu erwarten, wenn luftdurchlässige Werkstücke in den Transport rahmen eingespannt und dazu auf die eingeschwenkten Auflageelemente aufgelegt werden sollen. Schließlich sind hier die Halter nicht der Heizplatte, sondern dem Transportrahmen bzw. einer eigenen Transporteinrichtung zugeordnet. Auch werden die Halterelemente nicht wie die Nadeln der erfindungsgemäßen Vorrichtung geradlinig, sondern kreisbogenförmig ausgefahren.However, it is no longer new, individual flat workpieces to heat and deform and thereby the individual stations continuous transport frame to provide, the adjustable Has holder that grasp the workpiece at its edges and clamp (US-PS 38 27 683). However, here are none needles attached to the workpiece from one side, but two-piece clamp holders, each from one edition element and a cooperating with this clamping element be stand. The support elements and the clamping elements are individual stored on the transport frame and can be adapted to the Size of each workpiece more or less in the Swing the frame opening in. For clamping the workpieces the support elements are first withdrawn from their Position swung inwards, whereupon a workpiece with its Edge is placed on the support elements. Then be ent also the pivoted-back clamping elements swung out far inwards so that the workpiece Points of its edge between a support element and a clamping element is held. To remove the deformed Workpieces must then swivel the clamping elements back again will. The tension of the individual can be seen here Workpieces much more cumbersome and time consuming than in Trap of one-sided needling. There are also difficulties to be expected when air-permeable workpieces are transported frame clamped and on the pivoted support elements should be put on. After all, here are the holders not the heating plate, but the transport frame or your own Transport device assigned. Also the holder elements not like the needles of the device according to the invention straight, but extended in a circular arc.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt An embodiment of the invention is described below a schematic drawing explained in more detail. In it shows
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 hen 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 Heiz platte 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 Schlitze 21, daß wenigstens ein Nadelgreifer 7 längs der Ränder 37 eines jeden außenliegenden Heizplattenele mentes 25 und wenigstens zwei Nadelgreifer 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 support 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 needle 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. 1 oppositely directed.
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.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |