DE102004045399B4

DE102004045399B4 - Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus zumindest zwei Schichten sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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Publication number: DE102004045399B4
Application number: DE200410045399
Authority: DE
Inventors: Wilfried Schilles
Original assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Current assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Priority date: 2004-09-18
Filing date: 2004-09-18
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2024-09-19
Also published as: DE102004045399A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus zumindest einer ersten (1) und einer zweiten Schicht (2) zur Verformung der ersten und der zweiten Schicht sowie die Verbindung der beiden Schichten miteinander innerhalb der Verformungskonturen (13, 14) zweier Werkzeugteile (11, 12) eines Verformungswerkzeugs durch das Zusammenfahren eines ersten (11), der ersten Schicht zugewandten Werkzeugteils und eines zweiten (12), der zweiten Schicht zugewandten Werkzeugteils,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
(a) Fahren eines ersten Spannrahmen-Elements (21) und eines zweiten Spannrahmen-Elements (22) in eine zueinander ausgefahrene Stellung und Einlegen der ersten Schicht (1) zwischen die beiden auseinander gefahrenen Werkzeugteile und zwischen das erste und ein zwischen dem ersten und dem zweiten Spannrahmen-Element angeordnetes drittes Spannrahmen-Element (23) und Einlegen der zweiten Schicht (2) zwischen die beiden Werkzeugteile und zwischen das zweite (22) und das dritte Spannrahmen-Element (23), wobei das erste, zweite und das dritte Spannrahmen-Element außerhalb der...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus zumindest zwei Schichten sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Eine der beiden Schichten kann insbesondere eine Träger-Schicht und die andere der beiden Schichten kann insbesondere eine Dekorations-Schicht sein.
Zur Herstellung derartiger Bauteile ist aus dem Stand der Technik bakannt, ein Oberwerkzeug und ein Unterwerkzeug zu verwenden, um eine Träger-Schicht und eine Dekorations-Schicht durch Zusammenpressen in eine vorbestimmte Bauteilform zu verformen und miteinander zu verbinden. Bei der Verformung der Schichten in eine Bauteil-Form mit einer dreidimensionalen Verwölbung oder Kontur, besteht das Problem, dass die Materialien dazu neigen, Falten zu werfen, wenn das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug zusammengefahren werden. Diese Falten werden dann dauerhaft in die Materialien eingepresst und führen zur Unbrauchbarkeit des hergestellten Bauteils. Aus diesem Grund wird ein Spannrahmen verwendet, mit der das Dekomaterial oder die Matte eingeklemmt und einer vorbestimmten Weise gehalten wird, um eine Bildung von Faltenwurf am Bauteil im Bereich zwischen dem Unterwerkzeug und dem Oberwerkzeug zu verhindern.
Bei den gattungsgemäßen Vorrichtungen bzw. bei derartigen einstufigen Herstellungsprozessen werden die Träger-Schicht in Form einer aufgeheizten Matte und die Dekorations-Schicht aufeinander gelegt, bevor sie von Unterwerkzeug und Oberwerkzeug geformt oder von einem gegebenenfalls verwendeten Spannrahmen aneinander gedrückt werden. Bei den Vorrichtungen des Stands der Technik entsteht dabei das weitere Problem, dass sich die zu verformenden und miteinander zu verbindenden Schichten abschnittsweise miteinander verkleben können, wodurch die Schichten dann partiell miteinander verbunden sind. Bei einem späteren Beschnitt von Dekorations-Schicht und Träger-Schicht, bei der ein Überstand der Dekorations-Schicht erreicht werden soll, ist eine Trennung der Schichten abschnittsweise nicht mehr möglich, so dass das Bauteil nicht brauchbar für ein späteres Umbugen der Dekorations-Schicht ist. Gegebenenfalls ist eine aufwendige Nacharbeit erforderlich, um das Bauteil für den vorgesehenen Verwendungszweck tauglich und insbesondere Umbug-tauglich zu machen.
Aus der DE 33 38 513 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen kaschierter Teile durch Aufbringen eines biegsamen, flächigen Werkstoffes auf einen formstabilen Träger bekannt. Dabei ist ein Träger vorgesehen, mit dem der Werkstoff an seinen Rändern in elastischer und nachgiebiger Weise gehalten wird.
In der DE 29 25 500 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von flächigen profilierten Formteilen offenbart, die eine Trägerschicht und eine Kachierschicht besitzen. Die Verformung der Werkstoffe erfolgt in einer Presse mit Abscherkanten.
Aus der DE 43 05 189 A1 ist ein Verfahren und eine Wekzeugeinrichtung für eine Vorrichtung zum Beziehen der Innenseitenflächen von Trägerteilen bekannt. Dabei wird ein Zwischenrahmen verwendet, der zur Aufnahme des zu bearbeitenden Stoff-Feldes vorgesehen ist. Mit einer über demselben angeordneten Klemmeinrichtung kann das Stoff-Feld gehalten werden.
Aus der DE 44 19 908 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines kaschierten Formteils bekannt. Dabi wird der zu bearbeitende Zuschnitt in ein Werkzeug eingebracht und umlaufend längs der Trägerteilkontur festgeklemmt und fixiert.
Aus der DE 196 29 196 A1 ist eine Vorrichtung zum Thermoformen von Folien und insbesondere zum Kaschieren von Formkörpern mit Kaschierfolien bekannt. Dabei wird die Folie mit Nadeln von Transportketten einer Transportvorrichtung in eine Thermoformvorrichtung eingezogen, dort zwischen Spannrahmen eingeklemmt und anschließend mit geeigneten Formwerkzeugen ausgeformt oder auf einen Formkörper aufgeformt.
Die DE 79 06 115 U1 zeigt eine Vakuumformmaschine zur Vorschaltung an eine Schäumanlage mit einem Transport zum Transportieren eines Abschnittes einer Folienbahn.
In der DE 30 30 537 A1 ist eine Vorrichtung zum Beschichten einer Werkstückoberfläche mit einer tiefziehfähigen Folie offenbart, deren Vorrichtungsoberteil einen Schneidrahmen aufweist. Dabei wird ein Schneidrahmen mit zu den ortsfest im Vorrichtungs-Unterteil angeordneten Schneidkanten entsprechenden Gegenschneiden auf das Unterteil abgesenkt, wobei die über eine gewünschtes Maß hinausragenden Randabschnitte der Folie abgetrennt werden.
Die Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit dem bzw. mit der ein geeigneter Beschnitt der in die Herstellungs-Vorrichtung eingelegten Schichten erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 2 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen der Vorrichtung sind in den auf den Anspruch 2 rückbezogenen Unteransprüchen beschrieben.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben, die zeigen:
1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellungs-Vorrichtung in einer ersten oder Grund-Stellung, in der sich das Formwerkzeug in einer offenen Stellung befindet und ein erstes und ein zweites Spannrahmen-Element von drei Spannrahmen-Elementen der Herstellungs-Vorrichtung auseinandergefahren sind;
2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellungs-Vorrichtung nach der 1 in einer Werkzeug-Schließstellung mit einer ersten Ausführungsform der efindungsgemäßen Schneid-Vorrichtung in dem Zustand nach dem Schneid-Vorgang.
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung betrifft die Herstellung eines Bauteils aus zumindest einer ersten Schicht, z.B. einer Dekorations-Schicht, und einer zweiten Schicht, z.B. einer Träger-Schicht, bei dem eine Verformung der ersten und der zweiten Schicht sowie die Verbindung der beiden Schichten miteinander durch das Zusammenfahren eines ersten, der ersten Schicht zugewandten Werkzeugteils und eines zweiten, der zweiten Schicht zugewandten Werkzeugteils erfolgt. Generell können beide Schichten mehrschichtig sein, wobei auch mehrere Schichten der ersten oder der zweiten Schicht mit dem Verfahren bzw. der Vorrichtung nach der Erfindung verformt und miteinander verbunden werden können. In der nachfolgenden Beschreibung wird eine zur Anlage an den konturgebenden Bereich des ersten Werkzeugteils bestimmte ein- oder mehrschichtige Schicht als erste Schicht bezeichnet. Analog wird eine zur Anlage an den konturgebenden Bereich des zweiten Werkzeugteils bestimmte ein- oder mehrschichtige Schicht nachfolgend als zweite Schicht bezeichnet. Generell sind die erste und die zweite Schicht Schichten, die sich unter Druck miteinander verbinden, z.B. zumindest bereichsweise verschmelzen oder verkrallen lassen.
Vorzugsweise ist eine der beiden Schichten im herzustellenden Bauteil eine Dekorations-Schicht und die andere der beiden Schichten eine Träger-Schicht. Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, bei denen die erste Schicht eine Dekorations-Schicht und die zweite Schicht eine Träger-Schicht ist. Es ist jedoch auch möglich, dass umgekehrt die erste Schicht eine Träger-Schicht und die zweite Schicht eine Dekorations-Schicht ist. Auch muß nicht eine der beiden Schichten eine Dekorations-Schicht oder Träger-Schicht sein. Beispielsweise kann es sich bei der ersten und der zweiten Schicht um zwei Träger-Schichten oder zwei Zwischen-Schichten oder eine Träger-Schicht und eine Verstärkungs-Schicht, wie z.B. eine Schicht aus Glasfaser-Gewebe handeln.
Bei der Herstellung des Bauteils mit einer Träger-Schicht und einer Dekorations-Schicht müssen die einander zugewandten Seiten der Dekorations-Schicht und der Träger-Schicht miteinander durch von dem Werkzeug ausgeübten Druck und gegebenenfalls unter Anwendung von Wärme miteinander verbindbar sein. Dazu kann die der Träger-Schicht zugewandte Schicht der Dekorations-Schicht die Eigenschaft aufweisen, sich mit der Träger-Schicht unter Druck mechanisch zu verbinden, z.B. durch mechanische Verkrallung von an der genannten Seite der Dekorations-Schicht angebrachten Fäden oder Haaren mit der gegebenenfalls angeschmolzenen Oberfläche der Träger-Schicht. Dazu kann zumindest die der Träger-Schicht zugewandte Oberfläche der Dekorations-Schicht aus einem Gewebe gebildet sein, das z.B. ein Vlies, ein Filz, ein Flachgewebe, ein Rundstrick, sein kann. Eine Verbindung von Dekorations-Schicht mit der Träger-Schicht kann auch durch Verschmelzen der einander zugewandten Oberflächen unter Anwendung von Druck durch das Werkzeug und gegebenenfalls unter Anwendung von Wärme erfolgen. Ein Verschmelzen wird erreicht, wenn die Dekorations-Schicht Schaum-Bestandteile enthält, die zur gleichen Material-Familie gehören wie die zur Verschmelzung vorgesehene Träger-Schicht.
Als Dekorations-Schicht kann dabei ein textiles Gewebe, ein Schaum-Kunstleder, eine Kunststoff-Folie oder ein Leder verwendet werden. Bei der Verwendung eines textilen Gewebes als Dekorations-Schicht kann für das Ausgangsmaterial eine Schicht aus textilen Materialien oder Folien oder eine Kombination aus beiden oder eine Kombination der genannten Alternativen verwendet werden. Eine Dekorations- Schicht kann bei dem herzustellenden Bauteil auch dazu vorgesehen sein, die Haptik-Eigenschaften des Endprodukts auf der entsprechenden Seite des Bauteils zu optimieren. Dazu kann die Dekorations-Schicht auch Schaum-Bestandteile aufweisen. Beispielsweise kann die Dekorations-Schicht ein Verbund aus textilen Materialien, einem Schaum und einem Vlies-Material sein. Als Schaum kann ein PP-Schaum oder PE-Schaum oder ein auf PU aufbauender Schaum verwendet werden.
Als Träger-Schicht ist insbesondere ein Kunststoff und speziell eine Polypropylen (PP)-gebundene Fasermatte vorgesehen. Diese kann insbesondere durch Wärmezfuhr plastifizierbar sein. Die Träger-Schicht ist vorzugsweise aus einem Fasermaterial, vorzugsweise aus Naturfasern oder Glasfasern sowie aus Kunststoff-Fasern und insbesondere Polypropylen (PP)-Fasern gebildet. Die Naturfasern können aus Flachs oder Kenaf, Sisal, Leinen oder Baumwolle gebildet sein. In diesem Fall werden diese Fasern in einem vorbereitenden oder einem dem Verfahren vorangehenden Schritt zu einer Matte geformt. Anschließend werden unter Anwendung von Druck und Temperatur unter Aufschmelzung des Kunststoff-Anteiles ein miteinander verbundenes plastisches Matten-Material als eine erste oder zweite Schicht gebildet.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand einer Ausführungsform der Vorrichtung bzw. eines Herstellungsverfahrens zur Herstellung eines Bauteils bzw. eines Herstellungsverfahrens aus einer ersten und einer zweiten Schicht beschrieben, auf die die erfindungsgemäße Schneid-Vorrichtung anwendbar ist. Die dargestellte Ausführungsform der Herstellungs-Vorrichtung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils aus zumindest einer ersten Schicht 1, in der beschriebenen Ausführungsform eine Dekorations-Schicht, und einer zweiten Schicht 2, in der beschriebenen Ausführungsform eine Träger-Schicht, weist eine die Kontur des herzustellenden Bauteils bestimmendes Formwerkzeug 10 mit zumindest einem ersten, der ersten Schicht zugewandten Werkzeugteil 11 mit einer dreidimensionalen Verformungskontur 13 und einem zweiten, der zweiten Schicht zugewandten Werkzeugteil 12 mit einer dreidimensionalen Verformungskontur 14 auf. Die Werkzeugteile 11, 12 werden von einem Druck-Geber (nicht dargestellt) zueinander bewegt, um die Verformung der ersten Schicht 1 bzw. der Dekorations-Schicht und der zweiten Schicht 2 bzw. der Träger-Schicht sowie die Verbindung der beiden Schichten 1, 2 miteinander durch das Zusammenfahren des ersten und des zweiten Werkzeugteils 11 bzw. 12 zu bewirken. Das erste Werkzeugteil 11 kann an einem ersten Werkzeughalter oder einer Montageplatte 15 und zweite Werkzeugteil 12 kann an einem zweiten Werkzeughalter oder einer Montageplatte 16 angebracht sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist weiterhin eine Spannrahmen-Einrichtung 20 mit zueinander und gegenüber den Werkzeugteilen 11, 12 beweglichen Spannrahmen-Elementen auf, um die Schichten 1, 2 während des Verformungsvorganges außerhalb des Konturbereichs des Werkzeugs in vorbestimmter Weise zu halten. Diese umfasst ein erstes Spannrahmen-Element 21, das mittels einer ersten Stell-Einrichtung 31 relativ zum ersten Werkzeugteil 11 beweglich ist, ein zweites Spannrahmen-Element 22, das mittels einer zweiten Stell-Einrichtung 32 relativ zum zweiten Werkzeugteil 12 beweglich ist, ein drittes Spannrahmen-Element 23, das mittels einer dritten Stell-Einrichtung 33 relativ zum ersten Werkzeugteil 11 beweglich ist. Das dritte Spannrahmen-Element 23 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Spannrahmen-Element 21 bzw. 22 angeordnet und zwischen diesen beweglich. Die Spannrahmen-Elemente 21, 22 und 23 werden in ihrer Bewegungsrichtung über die Stell-Einrichtungen 31, 32, 33 und/oder über separate Führungen geführt.
Die erste, zweite und dritte Stell-Einrichtung 31, 32 bzw. 33 sind Einrichtungen, die von einer Steuerungs-Einrichtung zur automatischen oder gegebenenfalls zusätzlich über eine Betätigungs-Einrichtung zur manuellen oder halb-automatischen Steuerung des Herstellungs-Prozesses angesteuert werden, um die jeweiligen Spannrahmen-Elemente 21, 22, 23 zu bewegen. Die erste und die dritte Stell-Einrichtung 31 bzw. 33 sind vorzugsweise mit dem ersten Werkzeugteil 11 mechanisch gekoppelt, z.B. indem diese Stell-Einrichtungen 31 bzw. 33 wie auch der erste Werkzeugteil 11 auf einem ersten Werkzeughalter oder einer ersten Montageplatte 15 angeordnet sind. Die erste und die dritte Stell-Einrichtung 31 bzw. 33 können jedoch auch auf einem anderen Träger oder zwei anderen Trägern (nicht gezeigt) angebracht sein, so dass in diesem Fall deren Ausfahrstellung unabhängig von der Position des ersten Werkzeugteils 11 ist. Die zweite Stell-Einrichtung 32 ist vorzugsweise mit dem zweiten Werkzeugteil 12 mechanisch gekoppelt, z.B. indem diese auf einem zweiten Werkzeughalter oder einer zweiten Montageplatte 16 angebracht ist. Die zweite Stell-Einrichtung 32 kann jedoch auch auf einem von der Position des zweiten Werkzeugteils 12 unabhängigen Träger (nicht gezeigt) angeordnet sein, so dass in diesem Fall deren Ausfahrstellung unabhängig von der Position des zweiten Werkzeugteils 12 ist.
Das dritte Spannrahmen-Element 33 ist in der relativen Verschiebungsrichtung der Werkzeugteile 11, 12 gesehen zwischen dem ersten und dem zweiten Spannrahmen-Element 31 bzw. 32 dergestalt angeordnet, dass zwischen den einander zugewandten, zur Anlage der ersten bzw. zweiten Schicht vorgesehenen Konturen der jeweiligen Spannrahmen-Elemente zumindest abschnittsweise die erste bzw. zweite Schicht gelegen sein kann. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich das dritte Spannrahmen-Element 33 im Herstellungsprozeß zwischen den Stellungen des ersten und dem zweiten Spannrahmen-Elements bewegt.
Die Spannrahmen-Elemente sind jeweils außerhalb der konturgebenden Bereiche der Werkzeugteile 11, 12 angeordnet. Diese können einteilig gebildet sein und als die Werkzeugteile 11, 12 umlaufende Gebilde gestaltet sein. Die Spannrahmen-Elemente können auch entlang des Umfangs oder entlang eines Bereichs des Umfangs der Werkzeugteile 11, 12 mehrteilig gebildet sein. Auch kann ein Spannrahmen-Element aus zwei Teilen gebildet sein, die an Stellen außerhalb der Werkzeugteile 11, 12 angeordnet sind. Diese Stellen können insbesondere einander diametral gegenüber liegen. Auch können mehrere, z.B. drei oder vier Teile eines Spannrahmen-Elements außerhalb des Umfangs des jeweiligen Werkzeugteils 11 bzw. 12 oder der Werkzeugteile 11, 12 je nach Anwendungsfall regelmäßig oder unregelmäßig um diesen herum verteilt, angeordnet sein.
Die Spannrahmen-Elemente können unterschiedlich gebildet sein. Die Bauweise und Anordnung der Spannrahmen-Elemente richtet sich nach Art, Material und Gestalt des herzustellenden Bauteils bzw. nach Art, Material und Gestalt der Materialien.
Die Spannrahmen-Elemente 31, 32, 33 weisen jeweils einen Anlagebereich oder zwei Anlagebereiche auf, der bzw. die bei der Herstellung des Bauteils dazu vorgesehen ist bzw. sind, dass ein Überstand-Bereich der ersten bzw. zweiten Schicht an diesen bzw. diese anlegbar ist. Das erste Spannrahmen-Element 21 und das zweite Spannrahmen-Element 22 weisen jeweils einen Anlagebereich auf, während das dritte Spannrahmen-Element 23 zwei Anlagebereiche aufweist. Der Anlagebereich 21a des ersten Spannrahmen-Elements 21 ist einem ersten Anlagebereich 23a des dritten Spannrahmen-Elements 23 zugewandt. Diese Anlagebereiche 21a bzw. 23a sind jeweils derart gestaltet, dass ein Aufnehmen eines Überstandbereichs der zur Aufnahme vorgesehenen Schicht 1 bzw. 2 nach einem entsprechenden Zusammenfahren der Spannrahmen-Elemente 21 und 23 erreichbar ist. Das Aufnehmen kann ein Klemmen oder ein Haltens insbesondere mit der Möglichkeit eines Nachfliessens der Schichten 1, 2 oder eine Kombination dieser Funktionen beinhalten. Analoges gilt für einen weitere oder zweiten, am dritten Spannrahmen-Element 23 vorgesehenen Anlagebereich 23b und ein diesem zugewandten Anlagebereich 22a des zweiten Spannrahmen-Elementes 22: Diese Anlagebereiche 23b bzw. 22a sind jeweils ebenfalls derart gestaltet, dass ein Aufnehmen eines Überstandbereichs der zur Aufnahme vorgesehenen Schicht 2 bzw. 1 nach einem entsprechenden Zusammenfahren der Spannrahmen-Elemente 23 und 22 erreichbar ist.
Das dritte Spannrahmen-Element 23 ist erfindungsgemäß dazu vorgesehen, die außerhalb der Verformungskonturen 13, 14 der Werkzeugteile 11 bzw. 12 befindlichen Überstandsbereiche der zwei von den jeweiligen Spannrahmen- Elementen gehaltenen Schichten 1, 2 während der Schließbewegung der Werkzeugteile 11, 12 bzw. der Verformung der Schichten 1, 2 durch diese Werkzeugteile 11, 12 voneinander getrennt zu halten. Dadurch wird insbesondere ein Verkleben der Schichten 1, 2 außerhalb der Verformungskonturen 13, 14 vermieden. Auf diese Weise wird ein Nachfließen der Schichten, insbesondere auch in zueinander unterschiedlichem Maße ermöglicht. Außerdem kann nachfolgend ein Bearbeiten der Schichten und insbesondere das Beschneiden der Außenbereiche der Schichten unabhängig voneinander erfolgen. Je nach Anwendungsfall kann insbesondere durch eine spezielle Beschichtung vorgesehen sein, dass ein Anlagebereich oder mehrere Anlagebereiche das Nachfliessen einer oder beider der Schichten 1, 2 hemmt bzw. hemmen.
Die einander zugewandten Anlagebereiche 21a, 23a bzw. 23b, 22a müssen nicht zwingend zueinander parallel verlaufen. Die Anlagebereiche 21a, 23a bzw. 23b, 22a können bereichsweise oder über die vollständige Fläche beschichtet oder mit entsprechenden Einsätzen versehen sein, um je nach Erfordernis ein Nachfließen der jeweils zwischen zwei Spannrahmen-Elementen gehaltenen Schicht 1 bzw. 2 erleichtert oder erschwert wird. Um ein Nachfließen einer Schicht 1 bzw. 2 zu erleichtern, können die jeweiligen Anlagebereiche oder auf dieser angeordnete Segmente z.B. Polytetrafluor-Ethylen (PTFE) – Bestandteile enthalten oder eine verhältnismäßig geringe Rauhtiefe aufweisen. Dazu können die jeweiligen Anlagebereiche oder auf dieser angeordnete Segmente auch eine metallische Beschichtung besitzen, die z.B. galvanisch aufgebracht wird. Um ein Nachfließen eine Schicht 1 bzw. 2 zu erschweren, können die jeweiligen Anlagebereiche reibungserhöhende Bestandteile oder Segmente enthalten. Hierzu kann auch eine geeignete Oberflächenstruktur vorgesehen sein.
Die jeweiligen zum Aufnehmen einer Schicht 1 bzw. 2 vorgesehenen Anlagebereiche 21a, 23a bzw. 23b, 22a oder auf dieser angeordnete Segmente und/oder die Werkzeugteile 11 bzw. 12 können ganz oder bereichsweise mittels einer Temperierungs-Einrichtung temperierbar ausgeführt werden. Dabei können sämtliche Anlagebereiche 21a, 23a bzw. 23b, 22a oder ein einzelner Anlagebereich oder nur zwei einander zugewandte Anlagebereiche oder auch nur ein Werkzeugteil 11 oder 12 ganz oder bereichsweise temperierbar sein. Die hierfür anordbare Temperierungs-Einrichtung ist derart gestaltet, dass mit dieser eine Temperatur des Anlagebereichs bzw. des Segments konstant oder Zeit- oder Prozess-abhängig einstellbar oder regelbar ist. Die Einstellung kann durch eine Steuerung auch mit Hilfe von Temperatur-Sensoren in dem jeweils zu temperierenden Anlagebereich bzw. Segment realisiert sein. Die alternative Regelung erfolgt auf der Basis der mittels Temperatur-Sensoren erfassten Temperaturen an dem jeweils zu temperierenden Anlagebereich bzw. Segment.
Durch die Temperierung zumindest eines Anlagebereichs bzw. Segments kann das Spiel von Führungen oder Passungen oder die Beabstandung beweglicher Teile optimiert und insbesondere verringert werden, da die Ausdehnungen beweglicher Teile bedingt durch die Temperatur-Veränderungen in vorbestimmten Grenzen einstellbar sind. Auf diese Weise kann die Werkzeug-Genauigkeit, die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit der Herstellungs-Vorrichtung verbessert werden.
Ein weiterer durch die Temperierung zumindest von Bereichen der Anlageflächen bzw. Segmente bzw. zumindest eines Spannrahmen-Elements der Spannrahmen-Einrichtung 20 bzw. eines oder mehrerer der Formwerkzeuge 10 erreichbarer Vorteil liegt darin, dass die Bildung von kondensiertem Wasser auf einer unterkühlten Werkzeug- oder Spannrahmen-Oberfläche verhindert werden kann. Auf diese Weise wird weiterhin verhindert, dass eine Abkühlung der Schichten erfolgt, durch die Verformbarkeit und Verbindbarkeit der Schichten miteinander erschwert und sogar verhindert wird.
Durch die genannte Temperierung ist ein Überhitzen von Bereichen der Anlageflächen bzw. Segmente verhinderbar. Ein derartiges Überhitzen würde insbesondere die Oberflächenstruktur des herzustellenden Bauteils negativ beeinflussen, wodurch insbesondere ein gegebenenfalls wünschenswerter Bügel-Effekt wie z.B. eine Anblendung verhindert werden könnte. Deshalb ist es vorteilhaft, bei der Temperierung insbesondere auch durch einen Kühl-Mechanismus eine vorbestimmte Prozess-Temperatur vorzusehen.
Die Temperierung eines oder beider der Werkzeugteile 11, 12, die zusätzlich oder alternativ zur Temperierung von Spannrahmen-Elementen vorgesehen sein kann, kann mittels der vorgenannten Temperierungs-Einrichtung oder mittels einer weiteren Temperierungs-Einrichtung temperierbar sein. Dabei wird jeweils ein Bereich an der Verformungskontur 13 bzw. 14 temperiert, um das für die jeweilige Schicht 1 bzw. 2 verwendete Material in einem vorteilhaft bearbeitbaren Zustand zu bringen oder zu erhalten. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die Temperierung von Teilen der Herstellungs-Vorrichtung eine optimierte Auslegung oder Arbeitsweise derselben erfolgen kann.
Die Werkzeugteile 11, 12 sind mittels einer Werkzeug-Zustelleinrichtung (nicht dargestellt) zueinander zwischen zwei Stellungen beweglich. Auch ist jedes Spannrahmen-Element 21, 22, 23 mittels jeweils einer entsprechend zugeordneten Stell-Einrichtung 31, 32 bzw. 33 selbstständig beweglich. Durch die mechanische Verbindung mit den Werkzeugen 11, 12 kann die Häufigkeit der erforderlichen Betätigungen der Stell-Einrichtungen verringert werden. Dabei besitzt jedes Spannrahmen-Element 21, 22, 23 zumindest einen Bewegungsbereich, der für die Anwendung der Herstellungs-Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils erforderlich ist. Das dritte Spannrahmen-Element 23 ist zwischen den ausgefahrenen Stellungen des ersten und des zweiten Spannrahmen-Elements 21, 22 (1) beweglich. Die Stellungen, zwischen denen die Spannrahmen-Elemente beweglich sind, sowie die Stellungen, zwischen denen gleichzeitig die Werkzeugteile beweglich sind, sind derart vorgesehen, dass ein Einlegen der ersten und der zweiten Schicht 1, 2 sowie ein Verformen und Anpressen möglich ist, während gleichzeitig die außerhalb der Verformungskonturen 13, 14 gelegenen Überstand- oder Randbereiche der Schichten 1, 2 auf eine Weise festgehalten werden, dass im Verlauf des Zusammenfahrens der Werkzeugteile 11, 12 zeitweise ein Nachfließen einer oder beider der Schichten ermöglicht wird.
Die Zustelleinrichtung des dritten Spannrahmen-Elements 23 kann z.B. über den ersten Werkzeughalter 15 an das erste Werkzeugteil 11 oder alternativ z.B. über den zweiten Werkzeughalter 16 an das zweite Werkzeugteil 12 gekoppelt sein.
Die Ausfahrstellungen der Zustelleinrichtungen für die Werkzeugteile oder die Spannrahmen-Elemente können miteinander gekoppelt oder unabhängig voneinander sein. In der dargestellen Ausführungsform der Herstellungs-Vorrichtung ist das erste Werkzeugteil 11 zusammen mit einem Ende der ersten Zustelleinrichtung 31 und der dritten Zustelleinrichtung 33 an dem ersten Werkzeughalter 15 und das zweite Werkzeugteil 12 zusammen mit einem Ende der zweiten Zustelleinrichtung 32 an dem zweiten Werkzeughalter 16 angeordnet. Alternativ kann das dritte Spannrahmen-Element 23 auch an dem zweiten Werkzeughalter 16 angeordnet sein. Alternativ kann eine teilweise oder vollständige Unabhängigkeit der Ausfahrstellungen realisiert sein, z.B. indem die Zustelleinrichtung für das Werkzeug und die Zustelleinrichtung für ein diesem zugeordneten Spannrahmen-Element mechanisch voneinander unabhängig angeordnet oder montiert sind.
Die im Herstellungsverfahren benötigten Stellungen der Zustelleinrichtungen können mittels Sensoren und einem Vergleich der jeweiligen Soll- und Ist-Position in einer entsprechenden Steuerungs-Einrichtung erreicht werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Sensoren die Position eines entsprechenden Betätigungselements in der jeweiligen Zustelleinrichtung oder die Position des jeweiligen Spannrahmen-Elements bzw. Werkzeugteils selbst erfassen.
In der Ausführungsform der Herstellungs-Vorrichtung nach den Figuren 1ff. werden die für das erfindungsgemäße Verfahren vorgesehenen Einfahr- und Ausfahrstellungen der Spannrahmen-Elemente

– über mechanische Begrenzungs-Elemente zusammen mit der mechanischen Kopplung der Ausfahrstellungen der Spannrahmen-Zustelleinrichtungen mit der Stellung des jeweils zugeordneten Werkzeugteils,
– durch vorzugsweise mechanisch definierte maximale Einfahr- und Ausfahr-Stellungen der drei Spannrahmen-Elemente zusammen mit einem zusätzlichen Begrenzungs-Element für eine Zwischenstellung des dritten Spannrahmen-Elements sowie
– eine Auslegung der dritten Zustelleinrichtung gegenüber der ersten und zweiten Zustelleinrichtung hinsichtlich der durch diese jeweils ausgeübten Stellkraft

Hierfür sind in der dargestellten Ausführungsform zwei Abstandhalter 41, 42 und zwei längenveränderliche Distanzierungs-Elemente 45, 46 vorgesehen. Die Abstandhalter 41, 42 sind vorgesehen, um jeweils benachbarte Spannrahmen-Elemente 21, 23 bzw. 23, 22 auf einen definierten Abstand relativ zueinander bewegen und auf einen zumindest zu einem bestimmten Zeitpunkt minimalen Abstand voneinander begrenzen zu können. Zu diesem Zweck können an entsprechenden Spannrahmen-Elementen 21, 22, 23 starre oder in Richtung der Bewegungen oder entsprechende Relativbewegungen der Spannrahmen-Elemente höhen- oder längenveränderliche Abstandhalter angeordnet sein. Bei der Verwendung in Bezug auf die Bewegungen der Spannrahmen-Elemente fixierter, also nicht höhenveränderlicher Abstandhalter wird durch das Zusammenfahren der jeweiligen Spannrahmen-Elemente zwischen diesen ein während des Herstellungsverfahrens konstanter Mindestabstand erreicht. Bei der Verwendung höhenveränderlicher Abstandhalter werden die durch die Anschlagelemente definierten Stellungen der Spannrahmen-Elemente durch deren entsprechenden Bewegung angefahren. Im weiteren Verlauf des Verfahrens werden die Abstandhalter in vorbestimmter Weise in ihrer Höhe-verändert, so dass sich auch der Abstand der Spannrahmen-Elemente relativ zueinander verändert. Dies kann aufgrund der Schließbewegung der Werkzeugteile und/oder gekoppelt an der Ausfahr stellung der jeweiligen Stell-Einrichtung verändert werden. Durch die Abstand sänderung wird das Nachfließ- und Klemm-Verhalten der Spannrahmen-Elemente in bezug auf die jeweils aufgenommenen Schichten 1, 2 verändert. Dadurch wird erreicht, dass in jeder Stellung der Werkzeugteile ein Nachfließen der von den jeweiligen Spannrahmen-Elementen aufgenommenen Schichten 1 bzw. 2, soweit dies durch die von den Werkzeugteilen 11, 12 bereitgestellte Verformungskontur benötigt wird, gewährleistet ist, um das Bauteil in der vorgesehenen Gestalt, Dicke, Festigkeit faltenfrei herzustellen.
In der 1 ist ein Abstandhalter 41 und ein Abstandhalter 42 dargestellt. Der Abstandhalter 41 ist auf derjenigen Seite des ersten Spannrahmen-Elements 21 angebracht, die dem dritten Spannrahmen-Element 23 zugewandt ist und den Mindestabstand zwischen dem ersten und dem dritten Spannrahmen-Element festlegt. Der Abstandhalter 42 ist auf derjenigen Seite des zweiten Spannrahmen-Elements 22 angebracht, die dem dritten Spannrahmen-Element 23 zugewandt ist und den Mindestabstand zwischen dem zweiten und dem dritten Spannrahmen-Element festlegt. Ebenso könnte der Abstandhalter 41 auf der dem ersten Spannrahmen-Element 21 zugewandten Seite des dritten Spannrahmen-Elements angeordnet sein. Analog könnte der Abstandhalter 42 auf der dem zweiten Spannrahmen-Element 22 zugewandten Seite des dritten Spannrahmen-Elements 23 angeordnet sein.
Bei einer Ausgestaltung der Abstandhalter als höhenveränderliche Abstandhalter sind diese über einen Stellantrieb ausfahrbar, der mit der Steuerungs-Einrichtung funktional verbunden ist, um die phasenweise erforderliche Beabstandung der jeweils zusammenwirkenden Spannrahmen-Elemente durch eine entsprechende momentane Ausfahrstellung des jeweiligen Abstandhalters zu bewirken. Neben einer solchen elektronisch gesteuerten Verstellung der Abstandhalter können diese alternativ auch hydraulisch oder über eine Steuerkurve gesteuert werden. Eine solche Steuerkurve für die Spannrahmen-Elemente berücksichtigt vorzugsweise die jeweiligen Stellungen der Werkzeugteile.
Die Werkzeugteile 11, 12 sind über eine Werkzeug-Zwischenstellung in eine Schließ-Stellung oder Press-Stellung oder Kaschier-Stellung (2) bewegbar.
Bei der Vorrichtung bzw. dem Verfahren nach den 1 bis 7

– sind das erste und das dritte Spannrahmen-Element sowie dass zweite und das dritte Spannrahmen-Element voneinander durch die Abstandhalter 41 bzw. 42 getrennt, und
– ist das dritte Spannrahmen-Element in vorbestimmter Weise zwischen den Distanzierungs-Elemente 45, 46 gehalten, wobei sich das erste und das zweite Distanzierungs-Element 45 bzw. 46 in einer ausgefahrenen Stellung befinden,

21

22

23

41

42

1

2

12

22

21

22

2

Vorzugsweise sind die Werkzeugteile 11, 12 in ihre Schließ-Stellung durch die Stell-Einrichtung der Werkzeugteile 11, 12 gefahren und die Anordnung mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Spannrahmen-Element 21, 22, 23 ist in eine Stellung gefahren, bei der zusätzlich

– der am nächsten in Richtung zum ersten Werkzeugteil 11 gelegene Konturpunkt des ersten Spannrahmen-Elements 21 innerhalb einer Abweichung auf der Höhe des am nächsten zum ersten Spannrahmen-Element 21 gelegenen Konturpunkts des ersten Spannrahmen-Elements 21 gelegen ist, wobei diese Abweichung vorzugsweise gleich der dreifachen Dicke der ersten Schicht 1 beträgt.

Die Schließ-Stellung der Werkzeugteile 11, 12 ist eine Stellung, bei der die erste Schicht 1 und die zweite Schicht 2 miteinander verbindbar sind und bei der gegebenenfalls der für eine solche Verbindung erforderliche Druck aufbaubar ist.
Die Herstellungs-Vorrichtung kann auch teilweise oder ganz über elektronisch angesteuerte oder überwachte Stell-Einrichtungen betrieben werden, bei denen die Zwischen-Stellungen des dritten Spannrahmen-Elements über Sensoren oder Inkrementar-Geber und einer entsprechenden Steuerungs-Einrichtung erreichbar sind.
Das dritte Spannrahmen-Element kann so gebildet sein, dass dieses eine Schicht oder mehrere Schichten aufnehmen kann, so dass dann mit der Herstellungs-Vorrichtung drei Schichten bzw. mehr als drei Schichten erfindungsgemäß miteinander verarbeitet werden können. Dabei können auch mehrere dritte Spannrahmen-Elemente jeweils mit einer eigenen dritten Stell-Einrichtung vorgesehen sein.
Erfindungsgemäß wird insbesondere gewährleistet, dass ein je nach Anwendungsfall vorzusehendes freies Nachfliessen der Schichten während der Übergänge in die verschiedenen Stellungen der Herstellungs-Vorrichtung ermöglicht wird:
Durch die Beabstandung des ersten von dem dritten Spannrahmen-Element sowie die Beabstandung des zweiten von dem dritten Spannrahmen-Element durch vorzugsweise einstellbarer Abstandshalter 41, 42 und alternativ oder zusätzlich durch eine gesteuerte und optional Weg-überwachte Stellbewegung der drei Spannrahmen-Elemente, die mittels der elektronischen Weg-Steuerung der Stell-Einrichtungen 31, 32, 33 bzw. Spannrahmen-Elemente 21, 22, 23 erfolgt, wird erreicht, dass die erste und/oder die zweite Schicht 1 bzw. 2 je nach dem Erfordernis des Anwendungsfalls beim Schließen des Formwerkzeugs mehr oder weniger nachfließen kann bzw. können. Dabei kann der eingestellte Abstand auch so vorgesehen sein, dass die Schichten 1, 2 geklemmt werden können, d.h. von den jeweiligen Spannrahmen-Elementen festgehalten werden. Die jeweilige Einstellung kann je nach Anwendungsfall diese Extremzuständen realisieren oder Zustände zwischen diesen Extremzuständen realisieren.
Die in der Endphase des Zusammenfahrens der Werkzeugteile 11, 12 ab einer bestimmten Lage derselben zueinander vorzugsweise vorgesehene Anordnung des dritten Spannrahmen-Elements 23 in einem vom Anwendungsfall abhängigen Abstand relativ zum ersten und/oder zweiten Spannrahmen-Element bewirkt, dass die Schichten 1, 2 von den jeweiligen Spannrahmen-Elementen 21, 23 bzw. 22, 23 gehalten werden oder die Spannrahmen-Elemente ein definiertes Nachfließens der Schichten 1, 2 ermöglichen. Mit der Gewährleistung eines Nachfliessens einer oder mehrerer der Schichten wird erreicht, dass insbesondere bei der Verwendung von Werkzeugteilen mit dreidimensional verlaufenden Verformungs-Konturen ein Faltenwurf im Bereich der späteren Bauteil-Kontur vermieden wird. Dabei kann die Haltekraft für die erste Schicht 1 bzw. die Freigiebigkeit im Sinne der Ermöglichung eines Nachfließens dieser Schicht 1 unterschiedlich gegenüber der auf die zweite Schicht 2 ausgeübten Haltekraft bzw. erlaubten Freigiebigkeit gewählt werden.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Schneid-Einrichtung 300 ist in Richtung der Stell-Bewegung des dritten Spannrahmen-Elements 23 zur Aufnahme der ersten oder zweiten Schicht 1, 2 betätigbar, um die erste Schicht 1 und optional die zweite Schicht 2 zu beschneiden. Die dritte Schneid-Einrichtung 300 umfasst ein Messer oder Schnittmesser 330, das von einer Zustell-Einrichtung 301 bewegbar ist und von einer Mechanik 340 mit einer Führung geführt wird. Die Mechanik ist derart gestaltet, dass das Messer 330 in Richtung zum Fahrweg oder der Stell-Bewegung z.B. der ersten Stell-Einrichtung 31 zum Beschneiden der ersten Schicht 1 verschieblich angeordnet ist. Dabei dient ein entsprechender Bereich des der Schneid-Kante 350 des Messers 330 zugewandten Anlagebereichs 23a des dritten Spannrahmen-Elements 23 als Gegenlage 323c für die Schneid-Kante 350 beim Schneiden der ersten Schicht 1.
Die 2 zeigt den Zustand der Schneid-Vorrichtung nach dem Ausführen der Schneid-Bewegung.
Optional kann auch die erste 1 zusammen mit der zweiten Schicht 2 geschnitten werden, wenn vorher das dritte Spannrahmen-Element 23 in Bezug auf die Werkzeugteile 11, 12 zurückgezogen wird, so dass dann ein entsprechender Anlagebereich des zweiten Spannrahmen-Elements 22 als Gegenlage dienen kann.
Das Schnittmesser 330 kann sowohl als thermisches oder mechanisches Messer ausgeführt sein. In der Ausführung als thermisches Messer kann dieses z.B. über einen Widerstand beheizbar sein. Das Messer kann auch sowohl als thermisches als auch als mechanisches Messer ausgeführt sein. Durch die Beheizung des Messers kann eine Versiegelungs-Funktion insbesondere bei Temperatur-empfindlichen ersten Schichten 1 erfüllt werden.
Die Schneidkante 350 des Schnittmessers 330 kann insbesondere als eine konturgebundene Schneidfläche, also als dreidimensionale Schneidfläche gestaltet sein.
Das Schneid-Verfahren mittels der Schneid-Einrichtung 300 ist wie folgt:
Aufgrund der Betätigung eines entsprechenden Stellantriebs des Messers 330 wird dieses auf einen entsprechenden Bereich 323c des der Schnittkante des Messers zugewandten dritten (2) bzw. zweiten Spannrahmen-Elements zubewegt, der als Gegenfläche für die dieser zugewandten Schneide des Messers 330 vorgesehen ist. Der Überstand der zweiten Schicht 2 wird dann durch den aufgrund der Zustellbewegung des Messers 230 aufgebrachten Druck abgeschnitten.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus zumindest einer ersten 1 oder Dekorations-Schicht und einer zweiten 2 Schicht oder Träger-Schicht vorgesehen, bei dem eine Verformung der ersten 1 und der zweiten 2 Schicht sowie die Verbindung der beiden Schichten 1, 2 miteinander durch das Zusammenfahren eines ersten Werkzeugteils 11 und eines zweiten Werkzeugteils 12 eines Verformungswerkzeugs mit vorzugsweise dreidimensionalen Verformungskonturen erfolgt, wobei die Verformungskontur des ersten Werkzeugteils 11 der ersten Schicht 1 und die Verformungskontur des zweiten Werkzeugteils 12 der zweiten Schicht 2 zugewandt ist, wobei in einer Ausgangsstellung das erste 11 und das zweite 12 Werkzeugteil auseinander gefahren ist. Das erfindungsgemäße Schritte umfasst folgende Schritte:

– Fahren eines ersten Spannrahmen-Elements 21 und eines zweiten Spannrahmen-Elements 22 in eine zueinander ausgefahrene Stellung und Einlegen der ersten Schicht 1 zwischen die beiden Werkzeugteile 11, 12 und zwischen das erste 21 und ein zwischen dem ersten 21 und dem zweiten 22 Spannrahmen-Element angeordnetes drittes Spannrahmen-Element 23 in einer Einlege-Stellung, wobei das erste, zweite und das dritte Spannrahmen-Element außerhalb der verformenden Kontur der Werkzeugteile 11, 12 angeordnet sind;
– Fahren des dritten Spannrahmen-Elements 23 in eine Halte-Stellung für die erste Schicht 1, in der sich das dritte Spannrahmen-Element 23 in einer vorbestimmten Entfernung zum ersten Spannrahmen-Element 21 befindet, bei der die erste Schicht 1 durch das erste Spannrahmen-Element 21 und das dritte Spannrahmen-Element 23 gehalten wird,
– Auflegen der zweiten Schicht 2 zwischen die beiden Werkzeugteile 11, 12 und auf das zweite Spannrahmen-Element 22,
– Fahren des zweiten Spannrahmen-Elements 22 in eine Halte-Stellung für die zweite Schicht 2, in der sich das zweite Spannrahmen-Element 2w in einer vorbestimmten Entfernung zum dritten Spannrahmen-Element 23 befindet, bei der die zweite Schicht 2 durch das zweite Spannrahmen-Element 22 und das dritte Spannrahmen-Element 23 gehalten wird,
– Zusammenfahren der Werkzeugteile bis zu relativen Lagen zueinander, bei der die erste 1 und die zweite 2 Schicht verformt werden,
– nach der Verformung Auseinanderfahren der Werkzeugteile und der Spannrahmen-Elemente, um die miteinander verbundene erste und zweite Schicht aus dem Werkzeug herausnehmen.
– nach dem Verformungsvorgang mittels der an dem ersten Spannrahmen-Element angeordneten Schneid-Einrichtung 100 Abschneiden eines zwischen dem ersten und dem zweiten Werkzeugteil heraustretenden Überstands der zweiten Schicht abgeschnitten wird.

Vor dem Einlegen der Schichten 1, 2 zwischen die Werkzeugteile kann ein Erwärmen der ersten oder der zweiten Schicht erfolgen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus zumindest einer ersten (1) und einer zweiten Schicht (2) zur Verformung der ersten und der zweiten Schicht sowie die Verbindung der beiden Schichten miteinander innerhalb der Verformungskonturen (13, 14) zweier Werkzeugteile (11, 12) eines Verformungswerkzeugs durch das Zusammenfahren eines ersten (11), der ersten Schicht zugewandten Werkzeugteils und eines zweiten (12), der zweiten Schicht zugewandten Werkzeugteils, gekennzeichnet durch folgende Schritte: (a) Fahren eines ersten Spannrahmen-Elements (21) und eines zweiten Spannrahmen-Elements (22) in eine zueinander ausgefahrene Stellung und Einlegen der ersten Schicht (1) zwischen die beiden auseinander gefahrenen Werkzeugteile und zwischen das erste und ein zwischen dem ersten und dem zweiten Spannrahmen-Element angeordnetes drittes Spannrahmen-Element (23) und Einlegen der zweiten Schicht (2) zwischen die beiden Werkzeugteile und zwischen das zweite (22) und das dritte Spannrahmen-Element (23), wobei das erste, zweite und das dritte Spannrahmen-Element außerhalb der verformenden Kontur der Werkzeugteile angeordnet sind, (b) Zusammenfahren des ersten (21), zweiten (22) und des dritten (23) Spannrahmen-Elements in eine Stellung, in der die erste (1) und die zweite (2) Schicht durch das erste Spannrahmen-Element und das dritte Spannrahmen-Element bzw. das zweite Spannrahmen-Element und das dritte Spannrahmen-Element gehalten werden, (c) Zusammenfahren der Werkzeugteile relativ zueinander unter Verformung der ersten und der zweiten Schicht im Bereich der Verformungskonturen (13, 14) der Werkzeugteile (11, 12), (d) Auseinanderfahren der Werkzeugteile und der Spannrahmen-Elemente, um die miteinander verbundene erste und zweite Schicht aus dem Werkzeug herausnehmen zu können. (e) nach dem Verformungsvorgang Abschneiden eines zwischen dem ersten und dem zweiten Werkzeugteil heraustretenden Überstands der zweiten Schicht oder der zweiten und der ersten Schicht mittels eines Messers (330) einer Schneid-Einrichtung (100), das in Richtung zum Fahrweg der ersten Stell-Einrichtung (31) verschiebbar angeordnet ist, so dass beim Schneid-Vorgang ein entsprechender Bereich des der Schneid-Kante (350) des Messers (330) zugewandter Anlagebereich (23a) eines Spannrahmen-Elements (22, 23) als Gegenlage (323c) für die Schneid-Kante (350) beim Schneiden wirkt.
Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils aus zumindest einer ersten Schicht (1) und einer zweiten Schicht (2) mit einem die Kontur des herzustellenden Bauteils bestimmenden Formwerkzeug mit zumindest einem ersten, der ersten Schicht zugewandten Werkzeugteil (11) mit einer dreidimensionalen Verformungskontur und einem zweiten, der zweiten Schicht zugewandten Werkzeugteil (12) mit einer dreidimensionalen Verformungskontur, die in einem Druck-Geber eingespannt sind, um die Verformung der ersten Schicht (1) und der zweiten Schicht (2) sowie die Verbindung der beiden Schichten miteinander durch das Zusammenfahren des ersten und des zweiten Werkzeugteils zu bewirken, sowie mit einer Spannrahmen-Einrichtung mit zueinander beweglichen Spannrahmen-Elementen, um die Schichten während des Verformungsvorganges außerhalb des Konturbereichs des Werkzeugs in vorbestimmter Weise zu halten, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannrahmen-Einrichtung umfasst: – ein erstes Spannrahmen-Element (21), das mittels einer ersten Stell-Einrichtung (31) relativ zum ersten Werkzeugteil beweglich ist, – ein zweites Spannrahmen-Element (22), das mittels einer zweiten Stell-Einrichtung (32) relativ zum zweiten Werkzeugteil beweglich ist, – ein drittes Spannrahmen-Element (23), das zwischen dem ersten Spannrahmen-Element (21) und dem zweiten Spannrahmen-Element (22) beweglich angeordnet ist, – eine Schneid-Einrichtung (300) mit einem Messer (330) zum Abschneiden eines zwischen dem ersten und dem zweiten Werkzeugteil heraustretenden Überstandes der zweiten Schicht oder der zweiten und der ersten Schicht.
Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils aus zumindest einer ersten Schicht (1) und einer zweiten Schicht (2) nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (330) derart in Richtung zum Fahrweg der ersten Stell-Einrichtung (31) verschiebbar angeordnet ist, dass beim Schneid-Vorgang ein entsprechender Bereich des der Schneid-Kante (350) des Messers (330) zugewandter Anlagebereich (23a) des dritten Spannrahmen-Elements (22, 23) als Gegenlage (323c) für die Schneid-Kante (350) beim Schneiden der ersten Schicht (1) wirkt.
Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils aus zumindest einer ersten Schicht (1) und einer zweiten Schicht (2) nach dem Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Abstandhalter (41, 42) zur Beabstandung des ersten und des dritten Spannrahmen-Elements sowie des zweiten und des dritten Spannrahmen- Elements voneinander vorgesehen sind, und dass Distanzierungs-Elemente (45, 46) zur Begrenzung der Beweglichkeit des dritten Spannrahmen-Elements vorgesehen sind.
Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils aus zumindest einer ersten Schicht (1) und einer zweiten Schicht (2) nach dem Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellungs-Vorrichtung teilweise oder ganz über elektronisch angesteuerte oder überwachte Stell-Einrichtungen betrieben wird, bei denen die Zwischen-Stellungen des dritten Spannrahmen-Elements (23) über Sensoren oder Inkrementar-Geber und einer entsprechenden Steuerungs-Einrichtung einstellbar sind.
Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils aus zumindest einer ersten Schicht (1) und einer zweiten Schicht (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (330) als thermisches oder mechanisches Messer ausgeführt ist.
Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils aus zumindest einer ersten Schicht (1) und einer zweiten Schicht (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (350) des Messers (330) als eine konturgebundene Schneidfläche gestaltet ist.