CN106042348A - 加热通道单元、用于制造加热通道单元的方法和弯曲设备 - Google Patents

Abstract

为了能够尤其是在复杂的几何轮轮廓方面在结构上和方法技术上简单地、但是尽管如此还特别精确地提供弯曲设备的加热通道单元，本发明提出了一种用于围绕承载件弯曲装饰层边缘的弯曲设备的加热通道单元，其具有通道和多个从该通道引出的出口，其中加热通道单元的至少一部分借助于添加式制造工艺制造。

Description

加热通道单元、用于制造加热通道单元的方法和弯曲设备

技术领域

本发明涉及一种用于围绕承载件弯曲装饰层边缘的弯曲设备的加热通道单元，具有通道和从该通道引出的多个出口。

本发明还涉及一种用于制造用于加热装饰层边缘的加热通道单元的方法，其中，加热通道单元的通道配设有多个用于排出热空气的出口。

本发明还涉及一种用于围绕承载件弯曲装饰层边缘的弯曲设备，具有用于加热装饰层边缘的加热通道单元。

背景技术

这种类型的、具有用于加热装饰层的至少一个边缘区域的加热通道单元的弯曲设备很久以前就在现有技术中、例如像由汽车工业中公开。

在例如用于弯曲用于机动车内部装饰部分的装饰层的边缘、像门侧装饰物的薄膜边缘的粘接弯曲工艺中，或者能热激活的粘接材料或者塑料体自身利用热空气加热并且接下里利用机械推板弯曲。

这种类型的弯曲设备在制造这样的部件时被使用，这些部件尤其由承载件和布置在其上的装饰层组成，其中，该组件通过装饰层遮盖和美化，从而例如在机动车的乘客舱中的功能组件处或者类似物处获得视觉上美观和漂亮的表面。因此，这种类型的功能组件尤其涉及在门的区域中、仪表盘、手套箱和中控台上的装饰部件。

例如由文献DE 295 07 067 U1公开了一种用于无粘接材料地弯曲装饰部件、例如机动车或者类似物的内装饰物的装置。该装置的特征在于加热装置，其具有加热通道单元，借助该单元对在弯曲区域中的承载件的内轮廓的表面进行加热并且由此使其融化，从而使用于装饰层的该被加热的或者融化的表面变得有粘性。加热通道单元在此具有配备有出口、如孔和/或缝隙的通道，通过该通道将热空气引导至待加热的表面。

此外存在另外的弯曲设备，在该设备中，加热装饰层的边缘区域的内侧并且由此获得粘接能力，从而使该装饰层的边缘区域粘接连接至承载件并且由此能够持久地固定在承载件上。该另外的弯曲设备的特征还在于通过加热通道单元加热装饰层边缘，该加热通道单元具有通道，该通道带有多个出口，热空气穿过这些出口从通道中排出并且能够流动至装饰层，从而尤其是加热待弯曲的和待粘接的装饰层边缘。

在已知的弯曲设备中，引导热空气的通道尤其具有与承载件的轮廓或者与装饰层匹配的走向，从而所有待融化的区域都能运行安全地由热空气触及。

在此，加热通道单元的部件、尤其是具有出口的通道经常由金属管支承，其用于相应地耐热地引导热空气。

该通道根据现有技术或者被复杂地铣削，或者随后由手弯曲承载件轮廓的圆形的或者矩形的管，并且接下来分段地彼此焊接或熔焊成管道。在该管中必须后续地钻出开孔或者类似物，热空气从该开孔中流出。

在简单的轮廓的情况中，该通道还可以相对简单地相应于相应的轮廓的走向来弯曲和调整。然而易于看到，这种类型的加热通道单元、尤其是相关通道的制造在要求较高的轮廓的情况中尤其是相对较难的。就此而言经常需要的是，加热通道单元或者通过必须由多个通道区段组成，从而能够实现预期的设计。

尤其是在机动车的内舱中的总是新型的和复杂地设计的功能组件使得合适地成型的加热通道单元或者通道的制造显著变难，从而使相关的加通道单元的制造越来越复杂地设计。这导致在提供弯曲设备时的明显的额外费用。

发明内容

因此，本发明的目的在于，进一步研发一种这种类型的弯曲设备以及尤其是其加热通道单元，从而使其自身以可实现的成本并进而价格适宜地制造用于复杂的功能组件的加热通道单元。

本发明的目的通过一种弯曲设备的加热通道单元实现，该弯曲设备用于围绕承载件弯曲装饰层边缘，加热通道单元具有通道和从该通道中引出的多个出口，其中，该加热通道单元的特征在于，加热通道单元的至少一部分通过添加式制造工艺制成。

这种类型的添加式制造工艺相对于传统的削减制造工艺，如铣削，陈晓或者类似的特征在于，用于生成组件的材料基本上以层的方式加入。通过该添加式制造工艺当前也能够完全放弃以下的制造工艺，其以接合工艺，例如像焊接，熔焊或者类似为基础。

优选的是，通过添加式制造工艺能够相对简单和成本低廉地产生特定的属于加热通道单元的、具有复杂的几何轮廓的部分。

这尤其取决于，即加热通道单元能够至少部分地基本上利用唯一的制造工艺并且尤其在唯一的制造步骤中产生。

就此，本发明的目的也通过一种用于制造用于加热装饰层边缘的加热通道单元的方法实现，在该方法中，加热通道单元的通道具有多个用于排出热空气的出口，其中该通道生成式(generativ)地产生。

由此，加热通道单元的通道尤其能够由铸件产生。对此合适的是我们之前已经描述的添加式(additive)制造工艺。

加热通道单元的制造可以进一步简化，当通道或者出口可以共同生成式地产生。

在此可以理解的是，在通道中设置的出口然而也可以另外地制成。

如果加热通道单元至少部分地由唯一的数据组制成时，加热通道单元还可以更加简单地产生。

该唯一的数据组优选地包括所有对于生成式地制造所必须的数据。

在此可以理解的是，为了制造该加热通道单元或者其一部分可以使用不同的添加式制造工艺。

在此指出，当加热通道的至少一部分以3D打印工艺，尤其是以3D激光烧结工艺制造时是特别有利的。

尤其是这种类型的方法特别良好地适合于在加热通道单元上生成复杂的几何轮廓。

本发明的一个特别突出的优点在于，尤其是可以有利地产生加热通道单元的一个这样的区域，流体、尤其是热空气可以穿过该区域引导，因为能够产生具有连续的并且特别平滑的内表面的这种类型的区域。

此外，在本发明的框架中产生的加热通道单元的部件能够没有焊缝地或者类似物地几乎无断裂地设计。

在需要的热空气方面产生很少的摩擦损失，从而不仅仅能够高效地运行弯曲设备，而且热空气也能够均匀地引导至装饰层的待加热的区域，由此又可以均匀地加热装饰层边缘。

单独由此可以显著地改善在装饰层边缘和承载件之间的连接的质量。

因此一个优选的设计方案提出，即通道的至少一部分通过添加式制造工艺，尤其是3D打印工艺制成。

特别是基本上平行于装饰层边缘延伸的特定的通道能够以3D打印工艺良好地产生。

因此，这种类型的通道的独特的造型，以及无断裂的和特别平滑的内侧能够毫无问题地实现。

此外，特别有利的是，出口的至少一部分通过添加式的制造工艺，尤其是以3D打印工艺制造。由此，通道和自身以较大的数量存在的出口能够共同优选地在唯一的生成式的制造步骤中产生。

因此，借助在本发明的意义上提出的添加式制造工艺能够在结构上和尤其是制造技术上独特地产生出口的该设计。

例如，出口被设计成开孔或者缝隙，但其中其也可以几乎任意地成型。

不管怎样，形成在加热通道单元处的出口具有这样的形状，其利用至今提出的制造和加工工艺不能实现或者仅仅能够特别复杂地实现。

然而，弯曲设备的加热通道单元的通道的出口的独特的造型是有利的并且也是长久以来所需要的，因为由此能实现对装饰层边缘的有针对性的和高效的加热。

此外优选的是，用于引导热空气的热空气引导件至少部分地借助添加式的制造工艺，尤其是以3D打印工艺制造。由此，通道和热空气引导件共同优选地在唯一的生成式的制造步骤中产生。

这种类型地产生的热空气引导件可以具有几乎任意的形状并且毫无问题地形成或者布置在通道的内部。因此，这种类型的热空气引导件本身可以没有较大的成本地在加热通道单元的内部产生。

借助这样的附加的热空气引导件，能够目标指向地引导在加热通道单元处的热空气。

当用于限定在通道和装饰层边缘之间的加热腔的、从通道向外伸出的凸肩件至少部分地借助添加式的制造工艺，尤其是以3D打印工艺制造时，因为通道和凸肩件能够共同优选地在唯一的生成式的制造步骤中产生，加热通道单元的制造可以进一步被减轻和整体上改善。

至今为止，这种类型的凸肩件必须焊接、熔焊或者粘接在通道的外侧处，为此至今为止还需要至少一个附加的制造步骤。

有利的是，这种类型的凸肩件现在能够直接在制造该通道时产生，由此总体上进一步简化的加热通道单元的制造。

当用于将热空气导入到通道中的连接管件至少部分地借助添加式的制造工艺、尤其是以3D打印工艺制造时也是有利的。由此，通道和连接管件能够共同优选地在唯一的生成式的制造步骤中产生。

当当前的加热通道单元至少部分地通过添加式制造工艺生成时，这种类型的、在空气加热器和通道之间产生流体连接的连接管件可以直接与通道一同产生。

在通道和连接管件之间的过渡部也可以通过该添加式制造工艺多样化地设计，从而使其能够匹配于独特的要求。

在该上下文中特别有利的是，在连接管件和通道之间的开口过渡部漏斗形地设计，因为由此能够提供用于热空气的优选的流动比。

当通道，出口和/或连接管件分别具有不同的横截面时，可以进一步研发在加热通道单元的部分中的独有的流动比。

如果通道在其走向上具有变化的横截面时，能够独有地和精确地引导穿过其流动的热空气。

有类似表现的是，出口在其走向上具有变化的横截面。

在连接管件方面同样适用的是，至少其中一些在其走向上具有变化的横截面。

这种类型的不同的横截面可以在当前的加热通道单元上在本发明的意义上借助添加式的制造工艺来简单地产生。

此外有利的是，当通道、出口、热空气引导件、连接管件和/或侧面伸出的凸肩件至少部分地一体制成时。

定义“一体地”在本发明的意义上描述了一种组件，其特征在于均质的或者单调的材料构造。

就此，该组件由铸件产生，并且该组件的特征当前在于，其是无接合位置的，如焊缝、熔焊位置和/或粘接位置。

如果具有其出口、热空气引导件、连接管件和/或侧面地伸出的凸肩件(如果存在)的通道整体一件式地产生，那么就能够整体上显著地简化了加热通道单元的制造。

加热通道单元的这种类型一件式制成的区域或者部分尤其是有利的，即其在待引导的热空气方面产生很少的流动扰动，从而使穿过加热通道单元流动的热空气能够被高效地引导，在此所说的是具有较小的涡流并进而还具有较小的流动损失。

当该加热单元由多个部分组成时，加热通道单元可以在结构上进一步进行改进。就此尤其是在装配工作方面可以有利的是，加热通道单元由至少两个部分组成，这两个部分优选地借助添加式制造工艺产生。

此外，第一加热通道单元的一些部分可以用于另外的加热通道单元，从而使加热通道单元模块化地根据部件积木系统组成。由此可以实现成本优点。

在此应该理解的是，加热通道单元的所有在此描述的部分或者功能区域，例如通道、出口、热空气引导件、凸肩件和/或连接管件当其以激光烧结工艺来生成时都能够以高独有度来制造。

本发明的目的同样由一种用于围绕承载件来弯曲装饰层边缘的弯曲设备实现，其中该弯曲设备的特征在于根据上述特征中任一项上述的用于加热装饰层边缘的加热通道单元。

如果弯曲设备设计具有当前的加热通道单元，那么整个弯曲设备能够简单和低价地制造。

为此，利用装饰层覆盖的功能组件能够基本上更精确地制造。

因此，视本发明的具体的设计方案而定可以实现不同的优点，或者单独地，成组地或者全部。

例如流体技术的设计方案和当前方法的设计自由度是有利的。

尤其是所提及的3D工艺允许以下的边缘和横截面变化，其通过常规的或者削减工艺，如铣削，车削，钻孔或者类似物完全不能或者受限地实现。

此外，与手工地制造相比尤其能够实现较高的精度，因为能够确保在在加热通道单元的通道和承载部件之间的精确和均匀的间距。在现有技术中该精度仅仅处于毫米范围中。

在本发明的意义上特定地使用的3D工艺此外允许无应力地制造当前的通道。在由管制成的常规的通道的情况中，取决于制造的应力被“冻入”材料中，其结合热空气(例如＞200℃)而言尤其是自由的，由此会扭转加热通道单元的通道。然后，由此多数情况下不再能给出至承载件或者至装饰层的精确间距。

当前优选使用的3D打印机基本上是这样的机器(比喻称为“打印机”)，其分层地构建三维的工件。

该构造受计算机控制地由一个或者多个液态的或者固态的材料根据预设的尺寸和形状(CAD)实现。

在该构造中发生物理的或者化学的硬化或者融化工程。用于3D打印的典型的材料是塑料，树脂，陶瓷和金属。

附图说明

附加的是，本发明的另外的特征，效果和优点根据附图和接下来的描述来说明，在其中示例性地在其通道方面示出和描述了一种通过添加式制造工艺产生的加热通道单元。

图中示出：

图1示意性地示出了弯曲设备的加热通道单元的以添加式的制造工艺产生的通道的透视图；以及

图2示意性地示出了加热通道单元的在图1中示出的通道的一个部段的详细的下视图。

具体实施方式

根据图1和2的图示在加热通道单元的通道3的方面示出在此没有进一步示出的弯曲设备2的在图1中示出的加热通道单元1，其中该弯曲设备用于围绕承载件弯曲装饰层的边缘，并且该通道用于引导在空气加热器(未示出)处加热的空气或者热空气(在此没有详细地标注)。

通道3基本上设计成u形的并且在此具有这样的轮廓，其从通道3的第一端部4向着通道3的第二端部5在通道3的纵向延伸6上空间上三维地多次弯曲，如能够良好地图2中可见的那样。

在这点上，加热单元1的通道3已经具有略微复杂地成型的通道走向。

该通道3因此是加热通道单元1的基本部分7。

如同样根据在图2的视图能够良好地识别的，加热通道单元1在其通道3处具有多个出口10(在此仅仅示例性地标注)，在通道3中受引导的热空气穿过这些出口能够向外流入到周围环境11中，从而加热在此没有进一步示出的装饰层的边缘区域，从而使装饰层一方面以其边缘区域一方面轻易地围绕承载件的边沿弯曲并且在那里可以相应地良好地贴靠在承载件处。另一方面，与承载件作用接触的装饰层的内侧通过热空气融化并进而具有粘附性，从而使装饰层的边缘区域在于此没有示出的冲头施加的压力下压到承载件上并进而持久地并且不可松脱地粘接。

就此而言，在通道3中引入的出口10展现为加热通道单元1的流体开口(再次没有特别详细地标注)，引入在通道3中的热空气穿过这些开口能够相应针对性地流出。

出口10以其流出口12布置在通道3的向外指向的宽侧13上。

在弯曲设备2的空气加热器处加热至热空气的空气通过多个连接管件15(在此仅仅示意性地示出)输送给通道3。

连接管件15在该实施例中在通道3的狭长侧16处布置，其中连接管件15在开口过渡部17处转入到通道3中。

在此，没有示出的空气进入口在连接管件15和通道3之间相对于出口10的排出口12基本上成直角地布置。

此外，加热通道单元1包括凸肩件20，其在通道3的外宽侧13处在通道3的纵向延伸6上从通道3的第一端部4向着通道3的第二端部5延伸。

该凸肩件20设计成薄的隆起部21，并且该凸肩件20相关于通道3的纵向延伸6径向向外地越过通道3的外侧22隆起。

凸肩件20在此形成用于热空气工作区域23的封闭部或者待弯曲的装饰层的边缘的止挡部，其中装饰层的边缘区域和用于加热该边缘区域的通道3的排出口12彼此重叠。

排出口12在此处于径向向外伸出的凸肩件20的下方，而连接管件15布置在径向伸出的凸肩件20的上方。

如此构造的通道3在此以有利的方式一件式地产生和设计，其中该通道具有其沿着其纵向延伸6多次弯曲的走向、具有多个出口10、具有连接管件15以及具有径向向外伸出的凸肩件20，其中加热通道单元1的复杂的通道借助添加式的制造工艺制造或者产生。

精确地说，该加热通道单元1在该实施例中通过3D激光烧结工艺制造或者产生。

在本发明的意义上，术语“一件式地”意味着，即加热通道单元1的至少在此描述的组件的材料结构具有连续均质的结构。

换句话说这意味着，即在图1和2中示出的加热通道单元1不具有通过焊接连接，熔焊连接和/或粘接连接产生的结合位置。

因此，在此示出的加热通道单元1能够在唯一的制造步骤中产生，由此总体上显着地简化了弯曲设备2的制造。

在此应该理解的是，当前描述的实施例仅仅是根据本发明的加热通道单元的第一设计方案。本发明的设计方案在总体上并不受该第一实施例的限制。

全部在文件中公开的特征被要求为对于本发明是关键的，其单独地或者组合上相对于现有技术是新颖的。

参考标号列表

1 加热管道单元

2 弯曲设备

3 通道

4 第一端部

5 第二端部

6 纵向延伸

7 部分

10 出口

11 周围环境

12 排出口

13 宽侧

15 连接管件

16 狭长侧

17 开口过渡部

20 凸肩件

21 隆起部

22 外侧

23 热空气工作区域。

Claims (22)

1.一种用于围绕承载件弯曲装饰层边缘的弯曲设备(2)的加热通道单元(1)，所述加热通道单元具有通道(3)和从所述通道(3)引出的多个出口(10)，其特征在于，所述加热通道单元(1)的至少一部分(7)通过添加式制造工艺制造。

2.根据权利要求1所述的加热通道单元(1)，其特征在于，所述加热通道单元(1)的至少一部分(7)以3D打印工艺。

3.根据权利要求2所述的加热通道单元(1)，其特征在于，所述加热通道单元(1)的至少一部分(7)以3D激光烧结工艺制造。

4.根据权利要求1或2所述的加热通道单元(1)，其特征在于，所述通道(3)的至少一部分借助添加式制造工艺制造。

5.根据权利要求4所述的加热通道单元(1)，其特征在于，所述通道(3)的至少一部分以3D打印工艺制造。

6.根据权利要求1或2所述的加热通道单元(1)，其特征在于，所述出口(10)的至少一部分借助添加式制造工艺制造。

7.根据权利要求6所述的加热通道单元(1)，其特征在于，所述出口(10)的至少一部分以3D打印工艺制造。

8.根据权利要求1或2所述的加热通道单元(1)，其特征在于，用于引导热空气的热空气引导件至少部分地通过添加式制造工艺制造。

9.根据权利要求8所述的加热通道单元(1)，其特征在于，用于引导热空气的热空气引导件至少部分地以3D打印工艺制造。

10.根据权利要求8所述的加热通道单元(1)，其特征在于，用于限定在所述通道(3)和所述装饰层边缘之间的加热腔的、从所述通道(3)向外伸出的凸肩件(20)至少部分地通过添加式制造工艺制造。

11.根据权利要求10所述的加热通道单元(1)，其特征在于，所述凸肩件(20)至少部分地以3D打印工艺制造。

12.根据权利要求10所述的加热通道单元(1)，其特征在于，用于将热空气引入到所述通道(3)中的连接管件(15)至少部分地通过添加式制造工艺制造。

13.根据权利要求12所述的加热通道单元(1)，其特征在于，所述连接管件(15)至少部分地以3D打印工艺制造。

14.根据权利要求12所述的加热通道单元(1)，其特征在于，在所述连接管件(15)和所述通道(3)之间的开口过渡部(17)设计为漏斗形。

15.根据权利要求12所述的加热通道单元(1)，其特征在于，所述通道(3)、所述出口(10)和/或所述连接管件(15)分别具有不同的横截面，所述横截面通过添加式制造工艺制造。

16.根据权利要求15所述的加热通道单元(1)，其特征在于，所述横截面以3D打印工艺制造。

17.根据权利要求12所述的加热通道单元(1)，其特征在于，所述通道(3)、所述出口(10)、所述热空气引导件、所述连接管件(15)和/或侧面伸出的所述凸肩件(20)至少部分地一件式地制成。

18.根据权利要求1或2所述的加热通道单元(1)，其特征在于，所述加热通道单元(1)由多个部分组成。

19.一种用于制造用于加热装饰层边缘的加热通道单元(1)的方法，在所述方法中，所述加热通道单元(1)的通道(3)匹配于待配备装饰层的，其特征在于，所述通道(3)生成式地产生，以便使所述通道(3)匹配于承载件的轮廓的走向。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述通道(3)和布置在所述通道中的、用于流出热空气的出口(10)共同生成式地产生。

21.根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于，所述加热通道单元至少部分地由唯一的数据组制成。

22.一种用于围绕承载件弯曲装饰层边缘的弯曲设备(2)，具有用于加热所述装饰层边缘的加热通道单元，其特征在于根据权利要求1至18中任一项所述的用于加热所述装饰层边缘的加热通道单元(1)。