EP4330009A1 - Vorrichtung und verfahren zum membrankaschieren mit umbug in einem verfahrensschritt - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Fertigungseinrichtung (1) zur Kaschierung einer Oberware (2) auf ein Bauteil (B) mit Umbug der Oberware (2) um wenigstens eine Bauteilkante (K) des Bauteils (B) herum, wobei die Fertigungseinrichtung folgendes aufweist: eine Bauteilaufnahme (20) zur Aufnahme des Bauteils (B) auf einer Auflageseite (21) der Bauteilaufnahme (20), wobei die Bauteilaufnahme (20) mit einer Mehrzahl an Luftdurchtrittsöffnungen (22) oder Vakuumöffnungen versehen ist, um mittels einer Absaugeinrichtung (A) Luft von einem Bereich (23) oberhalb der Auflageseite (21) zu einem der Auflageseite (21) hin abgewandten Ansaugbereich (24) durch die Luftdurchtrittsöffnungen (22) oder Vakuumöffnungen hindurch abzusaugen; eine dünne, flexible Folie (F) zur Applikation auf eine Oberflächenseite (S) einer auf einem Bauteil applizierten Oberware (2), insbesondere auf diejenige Oberflächenseite, welche die spätere Sichtseite der Oberware auf dem Bauteil (B) bildet, wobei die Folie (F) vorzugsweise derart felxibel ist, dass diese durch Erzeugung eines Unterdrucks mittels einer Absaugeinrichtung (A) im Bereich (23) an der Oberfläche der Oberware (2) dicht anliegt und ferner wenigstens an einem Umbug der Oberware (2) am Bauteil (B) um eine Bauteilkante herum an der Oberware (2) dicht anliegt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Membrankaschieren mit Umbug in einem

Verfahrensschritt

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Membrankaschieren mit Umbug in einem Verfahrensschritt.

Verbesserte Kaschierverfahren finden insbesondere im Fahrzeugbau An- Wendung. Dabei steht die Produktivität, Kosten und Fertigungstechnologie im Vordergrund. Ein Kaschierverfahren ist z. B. das Lederkaschieren. Hochwer tige Fahrzeuginnenräume überzeugen durch Design und erstklassig verar beitete Materialien. Dabei sind Textil- und Lederausstattungen nicht länger ausschließlich dem Premiumsegment Vorbehalten, sondern kommen zuneh- mend auch in höherer Stückzahl in Fahrzeugen des mittleren Preissegments zum Einsatz. Daher ist es wünschenswert automatisierte Prozesse zu finden, mit denen sich solche Materialien, Textilien, Leder, Stoffe und dergleichen (im Folgenden allgemein als Oberware bezeichnet) auf einen Grundkörper oder Träger applizieren lassen.

Es gibt eine Vielzahl von Anwendungsfällen, bei denen eine Oberware aus Leder, Kunstleder, Stoff, Folien oder aus anderen Materialien auf

Substratoberflächen fest verklebt werden und auch ein Umbug hergestellt werden muss.

Ein verbreitetes Verfahren ist das Membrankaschierverfahren, bei dem unter einem druckabschließenden Medium (Membran) ein Unterdrück erzeugt wird und damit die Oberware fest auf das Substrat gepresst wird. Der Unterdrück wird solange gehalten, bis der zwischen Substrat und der Oberware befindli che Klebstoff erhärtet ist und das kaschierte Bauteil entnommen werden kann. Dabei wird häufig ein temperaturaktivierbarer Klebstoff verwendet.

Heutige Membrankaschierprozesse weisen den Nachteil auf, dass der durch den Unterdrück erzeugte Pressdruck nur auf die Vorderseite der Bauteile wirkt und damit ein Umbugbereich nicht mit Pressdruck beaufschlagt werden kann. Anders ausgedrückt, lässt sich ein Umbug mit den bekannten Verfah- ren nicht in einem Arbeitsschritt hersteilen. Umbugbereiche müssen dann in einem nachgelagerten Prozess hergestellt werden.

Der Begriff „Umbug“ bezeichnet dabei einen Bereich, in dem die Oberware um eine Kante des Trägers herumgelegt und auf der Rückseite der Kante verklebt ist.

Ein weiterer Nachteil bekannter Membrankaschierprozesse ist, dass auf grund der recht steifen Membran sich nur relativ flache Bauteile für diese Membrankaschierung eignen. Die Membran kann bei komplex dreidimensio- nal geformten Bauteilen der Bauteilkontur nicht folgen, so dass in diesen Be- reichen kein Anpressdruck aufgebracht wird.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der Tatsache, dass in klassischen Membrankaschieranlagen die Membran fest in einen sogenannten Spannrahmen eingespannt ist, der wiederum an einer Absenkeinrichtung montiert ist. Nach dem Absenken der Membran auf das Bauteil und dem Anlegen des Unterdrucks ist somit keine Kontrolle auf richtige Positionierung der Oberware auf dem Substrat mehr möglich.

Insbesondere Leder als natürlicher Werkstoff aber auch andere Oberwaren- materialien stellen sehr hohe Anforderungen an die Verarbeitung. Um emp findliche Materialien wie Echtleder hochproduktiv und in reproduzierbarer Qualität zu verarbeiten, müssen die Einzelprozesse der Oberflächenbehand lung, des Klebstoffauftrags und das eigentliche Kaschieren exakt aufeinander abgestimmt werden. Häufig geschieht dies in manueller aufwändiger Tätig- keit, insbesondere für einen Umbug.

Variantenvielfalt, Qualitätsanforderungen, Stückzahlen und eine Vielzahl pro jektspezifischer Einflussparameter erfordern verbesserte Fertigungslösun gen, die nur mit umfangreicher Erfahrung und fundiertem Technologie- und Prozess-Know-how zu realisieren sind. Dies bringt hohen Aufwand und hohe

Kosten mit sich.

So sind im Stand der Technik zwar die genannten Kaschier-Werkzeuge vor handen, aber mit den bereits erläuterten Nachteilen. Diese sind zwartech- nisch ausgereift und praxiserprobt, erfordern aber hohe Werkzeugkosten und ermöglichen keinen Umbug in einem Verfahrensschritt. Insgesamt sind die im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und die Verfahren insgesamt nicht dazu in der Lage ein Umbug beim Kaschieren, insbesondere in einem einzigen Verfahrensschritt herzustellen. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde vorbesagte Nachteile zu überwinden und eine verbesserte Vorrichtung und ein entsprechendes Ver fahren für die Kaschierung mit Umbug bereit zu stellen. Dies soll mit hoher Flexibilität einhergehen, d.h. der Möglichkeit komplex ge formte Bauteile, bzw. Fahrzeugteile auf der gleichen Kaschierlinie zu ver wenden, um dadurch geringere Fertigungskosten, verbessertes Qualitätsmanagement bzw. chargenreine Fertigung sowie Risikominimierung zu erzielen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist dazu eine Fertigungsvorrichtung vorgesehen, bei der zwischen einem auf einem Bauteilträger angeordneten Bauteil und einer von Innen mit Unterdrück beaufschlagbaren Folie eine Oberware auf das Bauteil appliziert wird und dann ein zwischen dem Bauteil und der Oberware vorgesehener Klebstoff aktiviert wird.

Die vorliegende Erfindung umgeht die vorher genannten Schwierigkeiten durch Verwendung einer dünnen und flexiblen Folie als druckabtrennendes Medium gegenüber der Umgebung. In Verbindung mit der entsprechenden Gestaltung des Werkstückträgers kann eine ausreichend dünne und flexible gestaltete Folie auch die Umbugbereiche auf der Rückseite des Bauteils so fest umschließen, dass der Unterdrück, d.h. der Anpressdruck für eine Ka- schierung ausreicht.

Darüber hinaus weist die Verwendung einer dünnen Folie weitere Vorteile auf. Die Folie ist „frei“ in ihrer Bewegung, so dass genügend Folienmaterial nachgeführt werden kann, um die Bereiche um und unterhalb des Bauteils eng zu umschließen. Hierzu kann die Folie locker in einen entsprechenden Rahmen eingebracht sein und man führt den Rahmen mit der Folie über das Bauteil, so dass sich die Folie zunächst grob über das Bauteil legt. Aufgrund der flexiblen und nachführbaren Folienbereiche, kann sich beim Anlegen ei nes ausreichenden Unterdrucks von der Bauteilseite her die Folie um das Bauteil an dessen Oberfläche anliegend, wie eine „Flaut“ anlegen. Statt der Folie kann auch ein druckabdichtendes flächiges Element, insbesondere elastisch dehnbares Element verwendet werden.

Alternativ kann die Folie auch ohne Rahmen zur Anwendung kommen und einfach lose über das Bauteil gelegt werden.

Eine entsprechend gestaltete Vorrichtung ermöglicht durch ihre Konzeption auch die Einsicht in den Bereich des Bauteils nach Anlegen des Unterdrucks. Dies kann dadurch verbessert werden, dass die Folie transparent gestaltet ist. So ist eine gezielte Kontrolle des Prozesses möglich, insbesondere die Kontrolle ob die auf einem Bauteil zu applizierende Oberware bestimmungs gemäß und faltenfrei auf diesem positioniert ist und anliegt, bevor mit der Aktivierung des Klebstoffs der eigentliche Verbindungsprozess im Kaschier prozess eingeleitet wird.

Sollte eine besonders komplexe Geometrie des Bauteils verhindern, dass sich in bestimmten Bereichen die Folie eng genug wie eine Flaut an die Bau teiloberfläche anlegt, können in einer bevorzugten Ausführungsform der Er findung sogenannte Einleger, die vor dem Anlegen des Unterdrucks am Bau- teil angebracht werden, eine gezielte Pressdruckverteilung auch in diesen Bereichen sicherstellen.

Eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung sieht ein Druckdiffe renzkaschieren vor. Dies bedeutet, dass zwischen der Innenseite der Folie auf dem Bauteil und der Außenseite der Folie (d.h. der dem Bauteil abge- wandte Außenbereich außerhalb und oberhalb der Folie eine Druckdifferenz erzeugt wird, vorzugsweise durch zusätzliche Beaufschlagung mit Überdruck von außen, neben dem Unterdrück von der Bauteilseite, d.h. von innen her. Durch gezielte Kombinatorik von Unterdrück und Überdruck lassen sich so hochkomplexe Bauteile zuverlässig auch im Umbugbereich und in den kom plexen Oberflächenformen mit einer Oberware kaschieren.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft neben der Vorrichtung zum Kaschieren auch ein Verfahren, das wie folgt definiert ist: a. Auflegen des zu kaschierenden Werkstücks oder eines zu kaschie renden Bauteils auf einen Werkstückträger; b. Ansaugen von vorhandener Luft (Gas) mittels einer Ansaugeinrichtung durch bestimmungsgemäß im Bauteil eingebrachte Löcher und durch Vakuumöffnungen im Werkstückträger; c. Auflegen einer Oberware auf das Bauteil und vorzugsweise Fixierung der Oberware durch das Bewegen von mechanisch betätigbaren Fi xiereinrichtungen in ihre Fixierposition, die vorgesehen sind zur Fixie rung der Oberware in einer bestimmungsgemäßen Position; d. Fixieren der Oberware durch Erzeugen eines Unterdrucks auf der dem Bauteil zugewandten Seite der Oberware gegenüber der Sichtseite der Oberware, vorzugsweise infolge der Absaugung der Luft in diesem Bereich; e. Vorzugsweise das Entfernen der Fixiereinrichtungen aus ihrer Fixierposition, so dass die Oberfläche der Oberware frei von den mecha nisch betätigbaren Fixiereinrichtungen ist; f. Applikation einer luftdichten dünnen Folie auf der Oberware; g. Erzeugen eines Unterdrucks unterhalb der Folie in dem dem Bauteil zugewandten Bereich derart, dass die Folie an der Außenfläche der Oberware dicht anliegt und insbesondere auch um einzelne, mehrere oder alle Bauteikanten des Bauteils herum; h. Aktivierung eines auf der Applikationsseite der Oberware aufgebrach ten wärmeaktivierbaren Klebers durch Temperaturerhöhung auf min destens die Aktivierungstemperatur.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können eine oder alle der folgenden zusätzlichen Schritte durchgeführt werden.

Optional kann eine Qualitätskontrolle auf korrekten Sitz der Oberware auf dem Bauteil, entweder anhand der Oberflächenkontur und Faltenfreiheit und/oder aufgrund der ausreichenden optischen Transparenz der Folie derart durchgeführt werden, dass durch die Folie hindurch Merkmale (wie z. B. die Faltenfreiheit, die Position, Umbugbereiche, etc.) der applizierten Oberware vor dem Aktivieren des Klebstoffs erkennbar sind und ggf. korrigiert werden können.

In einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass nach dem oben genannten Schritt g) das Bewegen einer Abdeckung oder einer Glocke über das Werkstück erfolgt, so dass das Werkstück eingehaust ist (vorzugsweise ausreichend dicht abgeschlossen, dass die

Leckrate geringer ist, als die Zuflussmenge pro gleicher Zeiteinheit eines Mediums zur Erzeugung eines Überdrucks) und dann ein Überdruck in der Glocke mittels einer Druckerzeugungseinrichtung erzielt wird. Flierdurch wird von außen ein zusätzlicher Anpressdruck auf die Folie und damit die Ober- wäre bewirkt.

Ein weiterer optionaler Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft demnach auch ein Bauteil B, das gegenüber einem herkömmlichen Bauteil gleicher Form zusätzlich mit einer Vielzahl von Luftdurchtrittsöffnungen und Vakuum- kanälen ausgebildet ist. Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn grundsätzlich ein Druckdifferenzverfahren eingesetzt wird, wobei sowohl der Druck auf beiden Seiten der Folie deutlich abweichend zum Umgebungsdruck in der Umgebung der Vorrichtung ist. Als Umgebung wird dabei zumindest per Definition ein Bereich von etwa 5 - 15 Meter Abstand zur Kaschiervorrichtung betrachtet, um ggf. einen Referenz wert für den atmosphärischen Druck zu bestimmen.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Aktivierung des Klebers durch Tempera- turerhöhung aufgrund eines Warmluftstromes erfolgt, vorzugsweise durch Durchströmung der Glocke bzw. Abdeckung mit warmer Luft. Ergänzend o- der alternativ kann das Aufheizen des Werkstückträgers erfolgen, ein Infrarot-Strahler in der Glocke, oder eine Kombination daraus verwendet werden. In einerweiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann optional vorgesehen sein, dass bei der Ausreaktion des Klebers das Bauteil gekühlt wird.

Bei der Verwendung einer Glocke erfolgt dann zunächst das Entfernen des Überdrucks in der Glocke, dann das Öffnen bzw. Entfernen der Glocke, da- nach das Abschalten des Unterdrucks unterhalb der Folie, das Abnehmen der Folie und schließlich die Entnahme des Bauteils mit der aufkaschierten Oberware.

Vorteil gegenüber einer reinen Infraotbeheizung ist die schnellere und besse- re Erreichbarkeit der Wärme beim Aufheizen und die gleichmäßigere und besser steuerbare Einbringung von Wärme. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das wärmetragende Medium (z.B. erwärmte Luft) konkret temperatur geregelt ist und den abgeschlossenen Raum unterhalb der Glocke durch strömt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind:

- in den Innenraum der Bauteilaufnahme münden eine Warmluftzuführung und eine Warmluftabführung, um Warmluft von einer Abwärme einrichtung des Transportsystems zu bzw. wegzuführen,

- in dem Innenraum der Bauteilaufnahme sind ein oder mehrere Luftverwirbelungseinrichtungen vorgesehen,

- die zur Aktivierung erforderliche Wärme wird als Abwärme von einem externen Aggregat verwendet,

- der Bauteilträger ist auswechselbar an einer Grundplatte bzw. Werk zeugträgerplatte an einem bewegbaren Transportsystem befestigt.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü chen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Be schreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine beispielhafte Darstellung einer erfindungsgemäßen Ferti gungsvorrichtung;

Fig. 2 eine alternative Ausgestaltung ähnlich der Figur 1 jedoch mit

Einleger E und

Fig. 3 eine alternative Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer

Oberwarenkaschiereinrichtung zusammen mit einer Glocke.

Nachfolgend wird die Erfindung mit Bezug auf die Figuren 1 bis 3 näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen in den Figuren auf gleiche strukturelle und/oder funktionale Merkmale hinweisen. Die Figuren zeigen eine beispielhafte Darstellung einer erfindungsgemäßen Fertigungseinrichtung 1. In der Figur 1 ist hierzu ein Ausführungsbeispiel ei nes solchen erfindungsgemäßen Systems gezeigt, welches nachfolgend als Fertigungseinrichtung 1 zu verstehen ist. Die Fertigungseinrichtung 1 ist ausgebildet zur Kaschierung einer Oberware 2 auf ein Bauteil B mit einem Umbug in einem Verfahrensschritt.

Das bedeutet, eine Kaschierung einer Oberware 2, wie z. B. Leder auf ein Bauteil B mit Umbug der Oberware 2 um wenigstens eine, vorzugsweise alle Bauteilkanten K des Bauteils B herum. Flierzu weist die Fertigungseinrich tung 1 eine Bauteilaufnahme 20 zur Aufnahme des Bauteils B auf. Bevorzugt ist eine Oberflächenform, die zumindest abschnittsweise die Form des Bau teils B abbildet. Denkbar sind aber auch abweichende Formen der Bauteilaufnahme 20.

Die Bauteilaufnahme 20 besitzt eine Auflageseite 21 , auf der ein mit einer Oberware 2 zu kaschierendes Bauteil B aufgebracht wird. Die Bauteilauf nahme 20 ist im Auflagenbereich mit einer Mehrzahl an Luftdurchtrittsöffnun gen 22 (auch Vakuumöffnungen genannt) versehen, um mittels einer Absau- geinrichtung A Luft von einem Bereich 23 oberhalb der besagten Auflageseite 21 abzusaugen und dort einen Unterdruckzu erzeugen. Dabei wird die abgesaugte Luft zu einem der Auflageseite 21 hin abgewandten bzw. entfernten Ansaugbereich 24 durch die Luftdurchtrittsöffnungen 22 hindurch ab gesaugt. Durch das Ansaugen der Luft kann die Oberware 2 auf das Bauteil gezogen und dort fixiert werden.

Weiter ist eine dünne, flexible Folie F zur Applikation auf die Oberflächensei te S einer auf dem Bauteil B applizierten Oberware 2 vorgesehen, insbeson dere auf diejenige Oberflächenseite, welche die spätere Sichtseite der Ober ware 2 auf dem Bauteil B bildet. Konzeptionell ist dabei vorgesehen, dass die Folie F vorzugsweise derart flexibel ist, dass diese durch Erzeugung eines Unterdrucks mittels einer Absaugeinrichtung A im Bereich 23 an der Oberflä che der Oberware 2 dicht anliegt und ferner wenigstens an einem Umbug der Oberware 2 am Bauteil B um eine Bauteilkante herum an der Oberware 2 dicht anliegt. Die Verwendung der Folie wird in dem nachfolgend noch Be schriebenen Verfahrensablauf näher erläutert.

Jedenfalls sind die Eigenschaften der Folie so zu bestimmen, dass die Folie ausreichend dünn ist und sich wie eine Haut um die Oberfläche des zu ka- schierenden Bauteils anlegt, wenn ein Unterdrück erzeugt wird. Da hierzu eine Kombinatorik aus den ausgewählten Folienmaterialien, der Materialdi cke als solche, der Flexibilität und der Elastizität auf den jeweiligen Anwendungsfall anzupassen ist, kann man nicht grundsätzlich feste Eigenschaften der Folie bestimmen. Ist ein Bauteil z. B. weniger komplex geformt, reicht ein bestimmter Elastizitätskoeffizient und eine bestimmte Flexibilität bei einer ausgewählten Foliendicke, um sich bei dem eingestellten Prozessdruck bzw. Unterdrück wie eine Haut um die Bauteilgeometrie anzulegen. Jedenfalls ist eine Elastizität in Richtung der Folienfläche sinnvoll, die eine Dehnung in dieser Richtung von ca. 5%, vorzugsweise von 10% bezogen auf die Aus- gangsabmessungen der verwendeten Folie ermöglicht. Die Dicke der Folie liegt dabei im Bereich kleiner als 1 mm, vorzugsweise im Bereich ??? (Hier wäre ein exemplarischer Wert sinnvoll)

Denkbar ist, dass die Folie F in einem (nicht näher gezeigten) Halterahmen gehalten ist, wobei der Halterahmen zusammen mit der Folie F so bewegbar ist, dass dieser über den Bauteilträger bzw. das Bauteil B geführt werden kann.

Weiter können zur Fixierung der Oberware 2 auf dem Bauteilträger mecha- nisch betätigbare Fixiereinrichtungen 3 vorgesehen sein, die von einer Fi- xierposition in eine Freigabeposition und umgekehrt betätigbar sind und eine oder mehrere der Fixiereinrichtungen 3 vorzugsweise gleichzeitig Referenz positionen für die Applikation der Oberware 2 bestimmen. Lediglich beispiel haft sind solche Fixiereinrichtungen 3 in der Figur 2 angedeutet. Die konkrete Ausgestaltung richtet sich nach der jeweiligen individuellen Bauteilgeometrie.

Gemäß der Figur 2 kann das erfindungsgemäße System ferner ein oder mehrere dreidimensional geformte Einleger E umfassen, die wie in der Figur 2 dargestellt zwischen die Folie F und die Sichtseite S der Oberware 2 ein- gebracht werden können, so dass die Kräfte bei z.B. Einbuchtungen, Vertie fungen, Ausbuchtungen oder Hinterschnitten im Flächenbereich eines Bau teils B optimierter über die Folie in diesem Bereich auf die Oberware 2 über tragen werden. Hierzu besitzen die Einleger E vorzugsweise wenigstens eine Fläche, die eine Form korrespondierend zur Bauteilform in dem Bereich auf- weist, in dem der Einleger E eingelegt wird. Denkbar sind aber auch andere Geometrien, die auf die jeweilige Anwendung speziell angepasst sind.

Ferner kann eine Nut 22 vorgesehen sein, in die eine Nahtfalz der Oberware 2 eingebettet werden kann. In der Figur 3 ist eine alternative Fertigungseinrichtung 1 gezeigt, bei der zusätzlich eine Glocke 40 vorgesehen ist, die ausgebildet ist über den Bauteil träger 20 gestülpt bzw. geführt zu werden, um für diesen eine Einhausung zu bilden. Die Einhausung ist bevorzugt an den Auflageflächen dicht ausgebil det. An der Glocke 40 kann ein Warmluftzuführkanal 41 vorgesehen sein, um warme Luft zur Kleberaktivierung in den Innenraum 43 der Glocke 40 zu befördern, wenn die Glocke 40, wie in der Figur 3 schematisch dargestellt, als Einhausung für den Bauteilträger 20 eingesetzt wird.

Ebenfalls möglich und bevorzugt ist es, wenn an der Glocke 40 auch ein Warmluftabführkanal 42 vorgesehen ist, um die warme Luft aus dem Innen- raum 43 der Glocke 40 heraus zu befördern, wenn die Glocke 40 als Einhau sung für den Bauteilträger 20 eingesetzt wird. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft neben der Vorrichtung auch das Verfahren zum Kaschieren. Dabei wird das Verfahren nicht ein schränkend, aber beispielhaft mit Bezug auf die Einrichtung 1 der Figur 1 erläutert. a. Zunächst erfolgt das Auflegen des zu kaschierenden kaschierenden Bauteils B auf den Werkstückträger 20; b. Dann erfolgt ein Ansaugen von vorhandener Luft (Gas) mittels einer Ansaugeinrichtung A durch bestimmungsgemäß im Bauteil einge- brachte Löcher 22 im Werkstückträger 22; c. Auflegen einer Oberware auf das Bauteil und vorzugsweise Fixierung der Oberware durch das Bewegen von mechanisch betätigbaren Fi xiereinrichtungen in ihre Fixierposition, die vorgesehen sind zur Fixie rung der Oberware in einer bestimmungsgemäßen Position; d. Fixieren der Oberware durch Erzeugen eines Unterdrucks auf der dem Bauteil zugewandten Seite der Oberware gegenüber der Sichtseite der Oberware, vorzugsweise infolge der Absaugung der Luft in diesem Bereich; e. Vorzugsweise das Entfernen der Fixiereinrichtungen aus ihrer Fixierposition, so dass die Oberfläche der Oberware frei von den mecha nisch betätigbaren Fixiereinrichtungen ist; f. Applikation einer luftdichten dünnen Folie auf der Oberware; g. Erzeugen eines Unterdrucks unterhalb der Folie in dem dem Bauteil zugewandten Bereich derart, dass die Folie an der Außenfläche der Oberware dicht anliegt und insbesondere auch um einzelne, mehrere oder alle Bauteikanten des Bauteils herum; h. Aktivierung eines auf der Applikationsseite der Oberware aufgebrach ten wärmeaktivierbaren Klebers durch Temperaturerhöhung auf min destens die Aktivierungstemperatur.

In einer vorteilhaften Ausführung des genannten Verfahrens werden die Schritte d) bis f) solange aufrechterhalten werden, bis der Klebstoff zwischen dem Bauteil B und Oberware OB aktiviert ist bzw. dessen Aktivierungstempe ratur erreicht ist.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.

So beziehen sich z. B. die Figuren 4 und 5 auf den folgenden Sachverhalt. Die Folie neigt in nachteiliger Weise auch dazu, sich bei Anlegen des Unter drucks im Bereich auf der Bauteiiaufnahme festzusaugen, bevor sie sich fest an Umbugbereiche anlegen kann. Es muss jedoch gewährleistet sein, dass die Folie auch bei angelegtem Unterdrück über die Bauteilaufnahme gleitet bzw. bewegt werden kann, um genügend Folienmaterial in den Umbugbe reich nachzuführen. Dazu wird im fraglichen Bereich der Bauteilaufnahme ein luftdurchlässiges, aber druckstabiles Material auf der Oberfläche angebracht. Dieses Material kann zum Beispiel ein offenporiger Schaum, oder ein Ab standsgewirke sein. Diese Anordnung hat den Effekt, dass die Luft unter der Folie durchströmen kann und ein Ansaugen der Folie verhindert wird. Alter nativ zu einem luftdurchlässigen Material kann die Bauteilaufnahme Lüf tungsbohrungen enthalten, die mit dem Umgebungsdruck beaufschlagt sind.

Erfindungsgemäß kann demnach der Gegenstand eines der Ansprüche oder wie zuvor beschrieben durch die folgenden Merkmale weiterentwickelt sein: Luftdurchlässiges Material (Fig. 4) oder Lüftungsbohrungen (Fig. 5), um das Ansaugen der Folie zu verhindern.

So beziehen sich z. B. die Figuren 6 und 7 in alternativer Lösung zur Figur 2 auf den folgenden Sachverhalt. Generell kann man festgestellen, dass die Folie komplexen Geometrien des Bauteils oder der Bauteilaufnahme nicht in jedem Fall vollständig folgt und damit die Oberware nicht in allen Bereichen umschließt und gegen das Bauteil drückt.

Als Lösung ist erfindungsgemäß vorgesehen, statt nur Hohlräume auszufül len, wie in Fig. 2 gezeigt, den Einleger als Formkörperzu erweitern, um auch 2-seitig begrenzte oder konkave Bereiche des Bauteils zu umschließen. Da mit wird die Folienführung einfacher und Druck kann gezielt auf die ge wünschten Bereiche gelenkt werden. In dieser Ausführungsform muss die Folie nicht überall eng anliegen, sondern es reicht, ausreichenden Press druck auf den Formkörper auszuüben Erfindungsgemäß kann demnach der Gegenstand eines der Ansprüche oder wie zuvor beschrieben durch die folgenden Merkmale weiterentwickelt sein: Der Einleger kann auch ein Formkörper sein, der zusätzlich zu 3-seitig (Fig. 2), 2-seitig (Fig. 6) begrenzten oder geraden Oberflächen des Bauteils auch konkave (Fig. 7) Oberflächen umschließen kann, um dort gezielt den für das Kaschieren notwendigen Pressdruck auszuüben. Der Formkörper kann dazu starr oder auch elastisch (z.B. Silikon) sein.

Ferner beziehen sich die Figuren 8 und 9 auf den folgenden erfinderischen Sachverhalt. Das Aufheizung des Bauteils und der Oberware auf Aktivie rungstemperatur durch Infrarotstrahler erfordert eine direkte Bestrahlung der Oberfläche. Das Durchheizen bis zur Rückseite, um z. B. die Umbugbereiche auf Aktivierungstemperatur zu bringen, dauert vergleichsweise lange. Die Verwendung elektromagnetischer Strahlung unterhalb des Infrarotspektrums (z. B. Mikrowellen) kann hier Abhilfe schaffen, da Mikrowellen tiefer in das Bauteil eindringen, und damit auch in kürzerer Zeit die Rückseite eines Sub strates und damit den Umbugbereich bestimmungsgemäß auf die gewünsch te Temperatur aufheizen können.

Claims

Patentansprüche

1. Fertigungseinrichtung (1) zur Kaschierung einer Oberware (2) auf ein Bauteil (B) mit Umbug der Oberware (2) um vorzugsweise we nigstens eine Bauteilkante (K) des Bauteils (B) herum, wobei die Fertigungseinrichtung folgendes aufweist: a. eine Bauteilaufnahme (20) zur Aufnahme des Bauteils (B) auf einer Auflageseite (21) der Bauteilaufnahme (20), wobei die Bauteilaufnahme (20) mit einer Mehrzahl an Luftdurchtrittsöffnungen (22) oder Vakuumöffnungen versehen ist, um mittels einer Absaugeinrichtung (A) Luft oder ein Gas von einem Be reich (23) oberhalb der Auflageseite (21) zu einem der Aufla geseite (21) hin abgewandten Ansaugbereich (24) durch die Luftdurchtrittsöffnungen (22) oder Vakuumöffnungen hindurch abzusaugen; b. eine dünne, flexible Folie oder druckabdichtendes flächiges

Element (F) zur Applikation auf eine Oberflächenseite (S) einer auf einem Bauteil applizierten Oberware (2), insbesondere auf diejenige Oberflächenseite, welche die spätere Sichtseite der Oberware auf dem Bauteil (B) bildet, wobei die Folie (F) vor- zugsweise derart flexibel ist, dass diese durch Erzeugung eines

Unterdrucks mittels einer Absaugeinrichtung (A) im Bereich (23) an der Oberfläche der Oberware (2) dicht anliegt und vor zugsweise ferner wenigstens an einem Umbug der Oberware (2) am Bauteil (B) um eine Bauteilkante herum an der Oberwa- re (2) dicht anliegt.

2. Fertigungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekenn zeichnet, dass ferner dreidimensional geformte Einleger (E) vorgesehen sind, die zwischen die Folie (F) und die Sichtseite (S) der Oberware (2) eingebracht werden können, wobei die Einleger (E) vorzugsweise wenigstens eine Fläche aufweisen, die eine Form korrespondierend zur Bauteilform in dem Bereich aufweisen, in dem der Einleger eingelegt wird. 3. Fertigungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine Glocke (40) vorgesehen ist, die ausgebildet ist über den Bauteilträger geführt zu werden, um für diesen eine Einhausung zu bilden. 4. Fertigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Infrarotstrahler (mit oder ohne Glocke) vorgesehen ist, um das Bauteil und/oder die Oberware aufzuheizen.

5. Fertigungseinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass an der Glocke (40) ein Warmluftzuführkanal (41) vorgesehen ist, um warme Luft zur Kleberaktivierung in den Innenraum (43) der Glocke (40) zu befördern, wenn die Glocke (40) als Einhausung für den Bauteilträger (20) eingesetzt wird.

6. Fertigungseinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Glocke (40) ein Warmluftabführkanal (42) vorgesehen ist, um warme Luft aus dem Innenraum (43) der Glocke (40) zu befördern, wenn die Glocke (40) als Einhausung für den Bauteilträger (20) eingesetzt wird.

7. Fertigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (F) in einem Halterahmen vorzugsweise ungespannt gehalten ist, wobei der Halterahmen zusammen mit der Folie (F) so bewegbar ist, dass dieser über den Bauteilträger geführt werden kann. 8. Fertigungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung der Oberware (2) auf dem Bauteilträger mechanisch betätigbare Fi xiereinrichtungen (3) vorgesehen sind, die von einer Fixierposition in eine Freigabeposition und umgekehrt betätigbar sind und eine oder mehrere der Fixiereinrichtungen (3) vorzugsweise gleichzeitig Referenzpositionen für die Applikation der Oberwa re (2) bestimmen.

9. Verfahren zur Kaschierung einer Oberware (2) auf ein Bauteil (B) mit Umbug der Oberware (2) um wenigstens eine Bauteil kante (K) des Bauteils (B) herum, vorzugsweise mit einer Fertigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, mit den folgenden Schritten: a. Auflegen des zu kaschierenden Bauteils (B) auf einen Werk stückträger (20); b. Ansaugen von Luft (Gas) mittels einer Ansaugeinrichtung (A) durch bestimmungsgemäß im Werkstückträger (20) einge- brachte Vakuumöffnungen (22) oder Luftdurchtrittsöffnungen; c. Auflegen einer Oberware (2) auf oder über das Bauteil (B); d. Fixieren der Oberware (2); e. Applikation einer luftdichten dünnen Folie oder ein druckabdich- tendes flächiges Element (F) auf der Oberware (2); f. Erzeugen eines Unterdrucks derart, dass sich die Folie (F) bzw. das druckabdichtende flächige Element (F) an der Außenfläche der Obenware (2) dicht anlegt und insbesondere auch um einzelne, mehrere oder alle Bauteikanten (K) des Bauteils (B) her um; g. optional Aktivierung eines auf der Applikationsseite der Ober ware (2) aufgebrachten wärmeaktivierbaren Klebers durch Temperaturerhöhung auf mindestens die Aktivierungstempera tur. lO.Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ei ne Fixierung der Oberware (2) an Fixiereinrichtungen erfolgt.

11.Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich das Bewegen einer Abdeckung oder einer Glo- cke (G) über das Bauteil (B) erfolgt, so dass das Bauteil (B) eingehaust ist und in die Glocke (G) zur Erhöhung der Tempe ratur der Oberware (2) ein warmes Medium eingebracht wird und die Temperaturerhöhung mindestens bis zur Aktivierungs temperatur des verwendeten Klebers zum Verkleben der Oberware (2) auf dem Bauteil (B) erfolgt.