-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils, umfassend eine Förderstrecke mit mehreren auf der Förderstrecke angeordneten Formwerkzeugen und eine Befüllungseinheit, mittels welcher ein Werkstoff zur Herstellung des Formbauteils in die Formwerkzeuge füllbar ist.
-
Aus der
US 2008/0063746 A1 ist eine Spritzgussvorrichtung zur Verkürzung eines Spritzgussprozesses, in welchem als Bauteil ein Spannungsversorgungskabel hergestellt wird, bekannt. Die Spritzgussvorrichtung umfasst eine Spritzgusseinheit, einen Speichertank und eine Materialzuführeinheit, anhand welcher ein Spritzgussmaterial erhitzbar ist. Weiterhin umfasst die Spritzgussvorrichtung eine Fördereinheit zur Beförderung von Werkstücken und einen Roboterarm zur Aufnahme und Positionierung von zu bearbeitenden Werkstücken. Die Spritzgusseinheit, der Speichertank und die Materialzuführeinheit sind in Reihe geschaltet und oberhalb einer Förderstrecke der Fördereinheit angeordnet. Mittels der Fördereinheit sind Gussformen derart bewegbar, dass diese mittels der Spritzgusseinheit mit Spritzgussmaterial befüllbar sind. Weiterhin ist die Fördereinheit derart ausgebildet, dass das Werkstück an verschiedenen Arbeitsstationen, welche an der Fördereinheit zur Durchführung verschiedener Arbeitsschritte an dem Werkstück angeordnet sind, bearbeitbar ist.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils anzugeben.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gelöst, welche die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils umfasst eine Förderstrecke mit mehreren auf der Förderstrecke angeordneten Formwerkzeugen und eine Befüllungseinheit, mittels welcher ein Werkstoff zur Herstellung des Formbauteils in die Formwerkzeuge füllbar ist. Erfindungsgemäß ist eine Bandanlage vorgesehen, deren Band zur Ausformung des Formbauteils über eine oder mehrere Öffnungen der mit dem Werkstoff gefüllten Formwerkzeuge führbar ist.
-
Daraus resultiert in vorteilhafter Weise die Möglichkeit eines kontinuierlichen Formgebungsverfahrens und somit die kontinuierliche Produktion des Formbauteils. Weiterhin ist auch eine insbesondere ebenfalls kontinuierlich ausgebildete Übertragung des Formbauteils auf ein anderes Bauteil möglich. Auch sind unterschiedliche Applikationspositionen und Applikationstechniken, insbesondere eine so genannte ”Nass-in-Nass-Applikation, zum Aufbringen des Formbauteils auf das andere Bauteil realisierbar.
-
Weiterhin resultiert aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung, dass neben einer vereinfachten Herstellbarkeit des Formbauteils eine einfache Handhabbarkeit der Formbauteils aufgrund der Möglichkeit eines integrierten Transfers des Werkstoffes auf in das Formwerkzeug eingelegte Werkstücke.
-
In besonders vorteilhafter Weise ist es möglich, Brennstoffzellenbauteile mit einer geringen Anzahl an Arbeitsschritten und einer Verringerung manueller Arbeitsschritte herzustellen. Somit ist es möglich, den Herstellungsaufwand und die Herstellungszeit von Membran-Elektroden-Anordnungen für Brennstoffzellen und der Brennstoffzellen selbst zu vermindern. Dabei sind anhand des Werkstoffes fluiddichte Bereiche der Membran-Elektroden-Anordnung erzeugbar, welche zur Gasabdichtung der Membran-Elektroden-Anordnung zu der Bipolarplatte und zum aktiven Bereich der Brennstoffzelle hin sowie zur Gasabdichtung eines ionenleitfähigen Bereichs der Ionenaustauschmembran dienen. Aufgrund der Erzeugung dieser Dichtelemente anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in einfacher Weise Kombinationen mit anderen Dichtkonzepten und die Herstellung der Dichtelemente mit verschiedenen Werkstoffen möglich.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
-
Dabei zeigen:
-
1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils,
-
2 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils,
-
3 schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils,
-
4 schematisch ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils,
-
5 schematisch ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils,
-
6 schematisch ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils,
-
7 schematisch ein siebtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils, und
-
8 schematisch ein achtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils.
-
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Herstellung eines Formbauteils 2 dargestellt. Das Formbauteil 2 ist insbesondere ein Brennstoffzellenbauteil, wobei das Brennstoffzellenbauteil eine Ionenaustauschmembran, eine Gasdiffusionsschicht, ein Rahmen, eine Katalysatorschicht, eine Bipolarplatte oder eine Dichtelement ist.
-
Die Vorrichtung 1 umfasst eine Förderstrecke 1.1, die als Bandanlage ausgebildet ist. Hierzu ist die Förderstrecke 1.1 aus zwei Rollkörpern 1.1.1, 1.1.2 und einem Band 1.1.3 gebildet, wobei das Band 1.1.3 um die Rollkörper 1.1.1, 1.1.2 geführt ist und mittels einer im Uhrzeigersinn gerichteten Drehbewegung der Rollkörper 1.1.1, 1.1.2 umlaufend bewegt wird.
-
Auf dem Band 1.1.3 sind mehrere Formwerkzeuge 1.2 angeordnet, welche mit einem Werkstoff 3 zur Erzeugung des Formbauteils 2 gefüllt werden. Die Formwerkzeuge 1.2 sind schwimmend und/oder starr auf dem Band 1.1.3 angeordnet.
-
Zur Befüllung der Formwerkzeuge 1.2 ist eine Befüllungseinheit 1.3 vorgesehen. Die Befüllungseinheit 1.3 umfasst eine Übertragungseinheit 1.3.1 zur Übertragung des Werkstoffes 3 durch eine Öffnung O in das jeweilige Formwerkzeug 1.2 und einen Vorratsbehälter 1.3.2, in welchem der Werkstoff 3 bevorratet ist.
-
Das Formwerkzeug 1.2 wird dabei zumindest vollständig mit dem Werkstoff 3 gefüllt. Es ist alternativ in Abhängigkeit des verwendeten Werkstoffes 3 oder dessen Aggregatzustand auch eine Befüllung des Formwerkzeugs 1.2 möglich, bei welchem ein Fassungsvermögen des Formwerkzeugs 1.2 definiert überschritten wird. Dabei ist es möglich, Überlaufbereiche im Werkzeug vorzuhalten, in die überschüssiges Material geleitet werden kann, um somit eine Nachbearbeitung des Werkstücks zu vermeiden bzw. zu vermindern.
-
Der Werkstoff 3 ist beispielsweise Silikon oder ein Dichtungswerkstoff und wird flüssig, pastös oder als Schmelze in das Formwerkzeug 1.2 gefüllt, wobei die Übertragung durch Spritzverfahren, Rakelverfahren und/oder andere geeignete Verfahren erfolgt. Hierzu sind die Übertragungseinheit 1.3.1 und der Vorratsbehälter 1.3.2 entsprechend ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Übertragungseinheit 1.3.1 als Düse zum Einspritzen des Werkstoffes 3 in das oben geöffnete Formwerkzeug 1.2 ausgebildet. Insbesondere bei der pastösen Ausbildung des Werkstoffes 3 oder der Übertragung einer Schmelze des Werkstoffes 3 ist ein definiertes Überschreiten des Fassungsvermögens des Formwerkzeugs 1.2 möglich.
-
Die beschriebenen Übertragungsverfahren, d. h. das Spritzverfahren und Rakelverfahren, zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass eine einfache Befüllung des Formwerkzeugs 1.2 ohne die Notwendigkeit von Anspritzstellen möglich ist.
-
In einer alternativen Ausführung erfolgt die Applikation des Werkstoffes 3 in ein nicht näher dargestelltes geschlossenes Formwerkzeug durch eine oder mehrere Anspritzstellen. Zu diesem Zweck ist die Übertragungseinheit 1.3.1 insbesondere als Düse oder Förderschnecke ausgebildet, wobei bei einer derartigen Befüllung ein hoher Füllgrad des Formwerkzeugs erreicht wird.
-
In einer weiteren alternativen nicht dargestellten Ausgestaltung ist der Werkstoff 3 auch von unten in das Formwerkzeug 1.2 einbringbar, wobei der Werkstoff 3 zu diesem Zweck eine entsprechende Haftfähigkeit aufweisen muss, um einen Verbleib des Werkstoffes 3 in dem Formwerkzeug 1.2 sicherzustellen.
-
Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin eine Bandanlage 1.4, welche ebenfalls aus zwei Rollkörpern 1.4.1, 1.4.2 und einem Band 1.4.3 gebildet ist, wobei das Band 1.4.3 um die Rollkörper 1.4.1, 1.4.2 geführt ist und mittels einer entgegen dem Uhrzeigersinn gerichteten Drehbewegung der Rollkörper 1.4.1, 1.4.2 umlaufend bewegt wird.
-
Zur Erzeugung des Formbauteils 2 werden die mit dem Werkstoff 3 befüllten und auf der Förderstrecke 1.1 angeordneten Formwerkzeuge 1.2 unterhalb der Bandanlage 1.4 entlang geführt, so dass das Band 1.4.3 der Bandanlage 1.4 zur Ausformung des Formbauteils 2 über Öffnungen O der gefüllten Formwerkzeuge 1.1 geführt wird. Die Förderstrecke 1.1 und die Bandanlage 1.4 bilden dabei eine Bandpresse, mittels welcher der Werkstoff 3 innerhalb des Formwerkzeugs 1.2 verpresst wird. Vorzugsweise sind die Bandanlage 1.4 und die Förderstrecke 1.1 in vertikaler Richtung bewegbar, d. h. es ist ein Anheben und/oder Absenken möglich. Dabei ist ein Schließdruck des Formwerkzeugs 1.2 mit dem Band 1.4.3 variabel einstellbar.
-
Die Formwerkzeuge 1.2 sind derart ausgebildet, dass diese die endgültige Form des zu erzeugenden Formbauteils 2 aufweisen. Zusätzlich sind weist auch das Band 1.4.3 der Bandanlage 1.4 teilweise oder vollständig eine Formgebung zur Ausbildung des Formbauteils 2 auf.
-
Um Anhaftungen des Werkstoffes 3 an dem Band 1.4.3 der Bandanlage 1.4 zu vermeiden, verläuft zwischen dem Band 1.4.3 und den Formwerkzeugen 1.2 zumindest eine robuste und dennoch flexible Trennfolie 1.5. Zu diesem Zweck wird die Trennfolie 4 von einem Trennfolienabwickler 1.5 abgewickelt, zwischen dem Band 1.4.3 und den Formwerkzeugen 1.2 hindurchgeführt und auf einem Trennfolienaufwickler 1.6 aufgewickelt. Hierzu drehen sich Trennfolienabwickler 1.5 und Trennfolienaufwickler 1.6 im gleichen Richtungssinn wie die Rollkörper 1.4.1, 1.4.2 der Bandanlage 1.4. Das Material der Trennfolie 1.5 wird vorzugsweise je nach verwendetem Werkstoff 3 gewählt.
-
Zur Realisierung der Flexibilität bei gleichzeitiger Robustheit weist die Trennfolie 4 insbesondere einen festen Außenstreifen und einen weicheren Innenstreifen auf.
-
Sowohl die Bewegung der Trennfolie 4 als auch die Bewegung der Bandanlage 1.4 und der Förderstrecke 1.1 erfolgen in Abhängigkeit der Übertragung des Werkstoffes 3 getaktet oder kontinuierlich.
-
Zusätzlich oder alternativ ist auf das Band 1.4.3 der Bandanlage 1.4 in nicht dargestellter Weise eine aus einem oder mehreren Trennmitteln gebildete Beschichtung aufgebracht, welche Anhaftungen des Werkstoffes 3 an dem Band 1.4.3 verhindert.
-
Ferner ist in die Formwerkszeuge 1.2 vorzugsweise ebenfalls eine Trennfolie eingelegt oder in diese sind eines oder mehrere Trennmittel eingebracht. Somit ist einfaches Lösen der Formbauteile 2 aus den Formwerkzeugen 1.2 möglich.
-
Zusätzlich zu der Trennfolie 4 sind in nicht dargestellten Ausführungsbeispielen der Vorrichtung 1 Transportfolien und/oder Transportbänder zum Transport der erzeugten Formbauteile 2 vorgesehen.
-
In dem mit dem Band 1.4.3 verschlossenen Formwerkzeug 1.2 sind Prozessparameter, wie eine Temperatur, ein Druck, insbesondere ein Vakuum oder ein Überdruck, eine Beaufschlagung mit Infrarotstrahlung und/oder UV-Strahlung und/oder eine Verweilzeit des Werkstoffes 3 in dem Formwerkzeug 1.2 einstellbar, so dass eine Trocknung und/oder eine Aushärtung des Werkstoffes 3 in dem Formwerkzeug 1.2 realisierbar sind. Die Steuerung einer oder mehrerer Prozessparameter kann dabei abschnittsweise im Formwerkzeug 1.2 erfolgen und auch zeitlich variabel oder gleichzeitig bzgl. der Prozessparameter und/oder der Abschnitte des Formwerkzeuges 1.2. In Abhängigkeit der Ausbildung des Werkstoffes 3 und der gewünschten Ausbildung des Formbauteils 2 werden die Prozessparameter derart eingestellt, dass der Werkstoff 3 in dem Formwerkzeug 1.2 teilweise oder vollständig aushärtet und/oder teilweise oder vollständig trocknet. Auch sind die Eigenschaften der Formwerkzeuge 1.2 und der anderen Bauteile der Vorrichtung 1 an die während der Herstellung des Formbauteils 2 herrschenden Prozessparameter angepasst.
-
Zur Einstellung der Prozessparameter sind im dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 oberhalb und unterhalb der Formwerkzeuge 1.2 im Pressbereich der Bandpresse jeweils eine Heizvorrichtung 1.7, 1.8 und eine Kühlvorrichtung 1.9, 1.10 angeordnet, anhand welcher die Temperatur einstellbar ist und an verschiedene Werkstoffe 3 anpassbar ist.
-
In nicht näher dargestellten Weiterbildungen ist eine beliebige Anzahl von Heizvorrichtungen 1.7, 1.8 und Kühlvorrichtungen 1.9, 1.10 im Formwerkzeug 1.2 selbst, im Pressbereich der Bandpresse, in den Bändern 1.1.3, 1.4.3 und/oder in den Rollkörpern 1.1.1, 1.1.2, 1.4.1, 1.4.2 integriert oder auf diese aufgesetzt. In alternativen oder zusätzlichen Ausführungen erfolgt die Heizung und/oder Kühlung in einem Ofen, einer Heiz- und/oder Kühlkammer und/oder in einem Heiz- und/oder Kühltunnel. Die Heizung wird elektrisch, induktiv, konvektiv, mittels Strahlungswärme oder anderen Methoden erzeugt. Die Kühlung erfolgt über eine Kontaktkühlung, eine konvektive Kühlung oder indirekt über ein Kühlmedium. Auch sind weitere beliebige Heiz- und Kühlkombinationen möglich.
-
In einem besonderen Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 1 teilweise oder in ihrer Gesamtheit in einer Umgebung angeordnet, in welcher die Prozessparameter für die gesamte Umgebung einstellbar sind. Hierzu ist die Vorrichtung 1 beispielsweise in einem Ofen oder einer Kühlkammer angeordnet.
-
Vorzugsweise sind mittels der Vorrichtung 1 Formbauteile 2 in verschiedenen Formen und/oder Geometrien erzeugbar, wobei mehrere und/oder verschiedene Werkstoffe nacheinander oder gleichzeitig in die Formwerkzeuge 1.2 applizierbar sind.
-
Nach der teilweisen oder vollständigen Aushärtung und/oder teilweisen oder vollständigen Trocknung in dem Formwerkzeug 1.2 wird das Formbauteil 2 aus dem Formwerkzeug 1.2 entnommen. Diese Entnahme erfolgt getaktet oder kontinuierlich. Somit ist das Formwerkzeug 1.2 für eine neue Befüllung mit dem Werkstoff 2 vorbereitet.
-
In nicht näher dargestellter Weise schließen sich Vorrichtungen zur Durchführungen von Schneidverfahren, Montageverfahren, Übertragungsverfahren und/oder Applikationsverfahren an Vorrichtung 1 an oder sind Bestandteil dieser. Bei den Montageverfahren werden Bauteile, Anordnungen mehrerer Bauteile und/oder Kombinationen verschiedener Bauteile und Anordnungen auf den Formbauteilen 2 montiert. Nachapplikationsverfahren, wie ein Einpressen und/Nachtrocknen von weiteren Werkstoffen in und/oder auf den Formbauteilen 2, werden mittels einer Doppelbandpresse, einer Rollenpresse und/oder einer Plattenpresse durchgeführt.
-
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Herstellung des Formbauteils 2.
-
Die Vorrichtung 1 unterscheidet sich zum in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Formwerkzeuge 1.2 zur Aufnahme zumindest eines Werkstückes 5 geeignet sind.
-
Das Werkstück 5 ist form-, kraft- und/oder stoffschlüssig in dem Formwerkzeug 1.2 angeordnet, wobei eine Fixierung des Werkstückes 5 im Formwerkzeug 1.2 über unterschiedliche Haftbedingungen mechanisch, pneumatisch mit Unter- und/oder Überdruck, chemisch und/oder magnetisch erfolgt. Die Fixierung erfolgt weiterhin vor, während und/oder nach dem Befüllen des Formwerkzeugs 1.2 mit dem Werkstoff 3.
-
Ein Lösen des fertigen Formbauteils 2, welches das Werkstück 5 oder die Werkstücke 5 umfasst, aus dem Formwerkzeug 1.2 wird mittels Aufbringen unterschiedlicher Haftkräfte am Formbauteil 2 und/oder weiteren Hilfsmitteln, wie einem Schaber, ausgeführt.
-
Der Transfer des Werkstoffes 3 auf das Werkstück 5 erfolgt durch Einstellung eines vorgegebenen Drucks, einer vorgegebenen Temperatur und/oder einer mittels einer chemischen Aktivierung einseitig oder beidseitig sowie gleichzeitig oder nacheinander. Der Transfer wird weiterhin vorzugsweise durch Trocknung des Werkstoffes 3, Zuführung einer Infrarotstrahlung, einer ultravioletten Strahlung und/oder anhand von Mikrowellen unterstützt. Dabei kann eine Steuerung der Parameter wiederum zeitlich und/oder abschnittsweise variabel erfolgen.
-
Weiterhin erfolgen das Befüllen des Formwerkzeugs 1.2 mit dem Werkstoff 3 und der Transfer mehrfach nebeneinander, hintereinander und/oder aufeinander.
-
Je nach Ausbildung des Werkstoffes 3 und Werkstückes 5, auf welchen der Werkstoff 3 aufgebracht oder welches vom Werkstoff 3 umgeben ist, sind unterschiedliche Transferzeiten erforderlich. Diese sind durch Einstellung unterschiedlicher Geschwindigkeiten der Rollkörper 1.1.1, 1.1.2, 1.4.1, 1.4.2 und/oder durch die Anordnung zusätzlicher Transferkörper, welche plattenförmig, rollenförmig oder bandförmig ausgebildet sind, realisierbar.
-
Bei dem Werkstück 5 handelt es sich beispielsweise um ein Brennstoffzellenbauteil, wobei das Brennstoffzellenbauteil eine Ionenaustauschmembran, eine Gasdiffusionsschicht, ein Rahmen, eine Katalysatorschicht, eine Bipolarplatte oder eine Dichtelement ist.
-
Bei der Herstellung einer Brennstoffzelle werden die Ionenaustauschmembran, die Gasdiffusionsschicht und die Katalysatorschicht in nicht näher dargestellter Weise zu einer Membran-Elektroden-Anordnung mittels eines Klebstoffes miteinander verklebt. Vorzugsweise werden weiterhin der Rahmen, insbesondere ein oberes und ein unteres Rahmenteil, ober- bzw. unterseitig mit der Membran-Elektroden-Einheit verklebt. Der Rahmen dient der Gasabdichtung der Membran-Elektroden-Anordnung zu der Bipolarplatte und zum aktiven Bereich der Brennstoffzelle hin sowie zur Gasabdichtung eines ionenleitfähigen Bereichs der Ionenaustauschmembran. Alternativ zur Anordnung des Rahmens werden insbesondere mittels des Klebstoffes fluiddichte Bereiche der Membran-Elektroden-Anordnung erzeugt, welche ebenfalls zur Gasabdichtung der Membran-Elektroden-Anordnung zu der Bipolarplatte und zum aktiven Bereich der Brennstoffzelle hin sowie zur Gasabdichtung eines ionenleitfähigen Bereichs der Ionenaustauschmembran dienen.
-
Vor dem Verkleben der Brennstoffzellenbauteile wird auf diese der Klebstoff an vorgegebenen Positionen aufgebracht. Dies wird insbesondere mittels der Vorrichtung 1 durchgeführt, wobei als Werkstoff 3 ein Klebstoff verwendet wird, welcher einzeln oder in Kombination auf mehrere der Brennstoffzellenbauteile trocken, pastös und/oder nass aufbringbar ist.
-
Bei dem Klebstoff handelt es sich insbesondere um einen Hotmelt-Klebstoff, Zweikomponenten-Klebstoff, UV-Klebstoff oder ein anderes Material.
-
In 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 dargestellt, wobei sich die Vorrichtung 1 zum in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass eine Übertragungsvorrichtung 1.11 vorgesehen ist, mittels welcher das Formbauteil 2 nach dessen Verpressung und dem Lösen aus dem Formwerkzeug 1.2 auf ein Werkstück 5 übertragbar ist. Unter dem Aufbringen des Klebstoffes an vorgegebenen Positionen ist dabei zu verstehen, dass der Klebstoff von dem Transferkörper gezielt nur an ausgewählten Stellen auf das Brennstoffzellenbauteil aufgebracht wird, so dass eine Nachbearbeitung des Brennstoffzellenbauteiles, insbesondere eine Entfernung von überschüssigem Klebstoff nicht erforderlich ist.
-
Die Übertragungsvorrichtung 1.11 ist dabei aus einem oberen Rollkörper 1.11.1 und einem unteren Rollkörper 1.11.2 gebildet.
-
Weiterhin ist die Trennfolie 4 um die Rollkörper 1.4.1, 1.4.2 der Bandanlage 1.4 und drei zusätzliche Rollkörper 1.12 bis 1.14 umlaufend ausgebildet, wobei die Trennfolie 4 die Funktion eines Trägerbandes erfüllt, mittels welchem das Formbauteil 2 bis zur Übertragungsvorrichtung 1.11 transportiert wird.
-
Der Transfer des Formbauteils 2 aus dem Formwerkzeug 1.2 auf die Trennfolie 4 wird durch einen zusätzlichen Klebstoff oder durch den Werkstoff 3 unterstützt. Der Klebstoff oder der Werkstoff 3 werden hierzu in nicht dargestellter Weise auf das Formbauteil 2 und/oder auf den Trennfilm 4 aufgebracht und durch die eingestellten Prozessparameter beim Verpressen in dem Formwerkzeug 1.2 aktiviert. Alternativ oder zusätzlich resultiert die Anhaftung des Formbauteils 2 an dem Trägerfilm 4 aus dem zwischen der Förderstrecke 1.1 und der Bandanlage 1.4 aufgebrachten Druck und/oder der vorhandenen Temperatur.
-
Zur Übertragung des Formbauteils 2 auf das Werkstück 5, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel als Trägerfilm oder Substrat ausgebildet ist, werden das Werkstück 5 und die Trennfolie 4 mit dem aufgebrachten Formteil 2 zwischen den Rollkörpern 1.11.1, 1.11.2 hindurchgeführt und auf das Werkstück 5 aufgebracht.
-
Auch diese Übertragung wird in gleicher Weise durch den zusätzlichen Klebstoff oder durch den Werkstoff 3 unterstützt, wobei der Klebstoff und/oder der Werkstoff 3 zusätzlich vorzugsweise auf das Werkstück 5 aufgebracht werden. Alternativ oder zusätzlich erfolgt die Übertragung aufgrund des zwischen den Rollkörpern 1.11.1, 1.11.2 aufgebrachten Drucks und/oder der dort herrschenden Temperatur.
-
In besonders vorteilhafter Weise erfolgt der Transfer des Formbauteils 2 auf die Trennfolie 4 und von dieser auf das Werkstück 5 insbesondere dann, wenn der Werkstoff 3 des Formbauteils 2 nicht durchgetrocknet ist. In diesem Zustand ist eine Haftung des Formbauteils 2 verbessert.
-
In einer Ausgestaltung wird der Werkstoff 3 zunächst auf eine Trägereinheit, insbesondere einen Trägerfilm, übertragen und anschließend auf den Trennfilm 4 übertragen. Die Übertragung auf das Werkstück 5 erfolgt in der bereits beschriebenen Art und Weise. Hierdurch ist es möglich, in einfacher Weise räumliche Entfernungen zwischen mehreren Anlagen, das heißt insbesondere räumliche Entfernungen zwischen der Bandpresse und der Übertragungsvorrichtung 1.11 zu überbrücken und/oder längere Transferzeiten zu erzeugen.
-
4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1, wobei sich die Vorrichtung 1 zum in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass auf dem Band 1.4.3 der Bandanlage 1.4 zusätzlich Formwerkzeuge 1.15 angeordnet sind, mittels welchen die auf dem Band 1.1.3 der Förderanlage 1.1 angeordneten Formwerkzeuge 1.2 verschließbar sind.
-
Weiterhin entfallen die Trennfolie 4 sowie der Trennfolienabwickler 1.5 und Trennfolienaufwickler 1.6. Vorzugsweise sind die Formwerkzeuge 1.2, 1.15 mit geeigneten Trennmitteln versehen.
-
Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Verpressung des Werkstoffes 3, welcher mittels der Übertragungseinheit 1.3.1 in das oben geöffnete Formwerkzeug 1.2 eingespritzt wird, mittels der oberen Formwerkzeuge 1.15. Zum Verschluss der unteren Formwerkzeuge 1.2 ist die Bandanlage 1.4 vertikal bewegbar, so dass die oberen Formwerkzeuge 1.15 auf die unteren Formwerkzeuge 1.2 aufsetzbar sind und in diese eingreifen. Weiterhin sind die unteren Formwerkzeuge 1.2 und die oberen Formwerkzeuge 1.15 vorzugsweise mittels nicht näher dargestellter Führungen, wie Zapfen und Bohrungen, zueinander ausgerichtet und im verschlossenen Zustand fixiert.
-
In 5 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 in einer Seitenansicht und einer Schnittdarstellung im Bereich der Formwerkzeuge 1.2, 1.15 dargestellt. Die Vorrichtung 1 unterscheidet sich zum in 4 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Befüllungseinheit 1.3 derart ausgebildet ist, dass der Werkstoff 3 seitlich zwischen die Formwerkzeuge 1.2, 1.15 in einen von beiden Formwerkzeugen 1.2, 1.15 gebildeten Zwischenraum appliziert wird.
-
Die Befüllungseinheit 1.3 ist beweglich angeordnet und mit den Formwerkzeugen 1.2, 1.15 mitfahrbar, so dass eine kontinuierliche Herstellung der Formbauteile 2 möglich ist.
-
Ferner ist es in nicht dargestellter Weise möglich, dass Werkstücke 5 gemäß 2 in die unteren Formwerkzeuge 1.2 eingelegt sind und der Werkstoff 3 auf diese appliziert wird oder diese von dem Werkstoff 3 vollständig umgeben werden.
-
6 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1, wobei sich die Vorrichtung 1 zum in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass die Formwerkzeuge 1.2 horizontal von einer separaten Transportvorrichtung 1.16 gefördert werden.
-
Weiterhin sind die Trennfolie 4 sowie der Trennfolienabwickler 1.5 und Trennfolienaufwickler 1.6 nicht vorhanden. Vorzugsweise sind die Formwerkzeuge 1.2 mit geeigneten Trennmitteln versehen.
-
In einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel sind am Band 1.4.3 der Bandanlage 1.4 zusätzlich obere Formwerkzeuge 1.15 zum Verschluss der unteren Formwerkzeuge 1.2 angeordnet.
-
Ferner können in den unteren Formwerkzeugen 1.2 ein oder mehrere Werkstücke 5 eingelegt sein.
-
In 7 ist ein siebtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 dargestellt, wobei sich die Vorrichtung 1 zum in 6 dargestellten sechsten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass zusätzlich obere Formwerkzeuge 1.15 auf die Formwerkzeuge 1.2 aufgesetzt sind und in den unteren Formwerkzeugen 1.2 ein oder mehrere Werkstücke 5 eingelegt sind.
-
Die Applikation des Werkstoffes 3 erfolgt in die oben geöffneten unteren Formwerkzeuge 1.2. Nach der Applikation werden die oberen Formwerkzeuge 1.15 auf die unteren Formwerkzeuge 1.2 aufgesetzt und beide mit dem Werkstoff 3 gefüllten Formwerkzeuge 1.2, 1.15 werden mittels der Bandpresse verpresst, wobei die erforderlichen Prozessparameter eingestellt werden.
-
8 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1, wobei sich die Vorrichtung 1 sich zum in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass durch die Bandpresse zusätzlich ein als Substrat oder Trägerfilm ausgebildetes Werkstück 5 derart geführt ist, dass die Formbauteile 2 direkt von den Formwerkzeugen 1.2 auf das Werkstück 5 aufbringbar sind.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Vorrichtung
- 1.1
- Förderstrecke
- 1.1.1
- Rollkörper
- 1.1.2
- Rollkörper
- 1.1.3
- Band
- 1.2
- Formwerkzeug
- 1.3
- Befüllungseinheit
- 1.3.1
- Übertragungseinheit
- 1.3.2
- Vorratsbehälter
- 1.4
- Bandanlage
- 1.4.1
- Rollkörper
- 1.4.2
- Rollkörper
- 1.4.3
- Band
- 1.5
- Trennfolienabwickler
- 1.6
- Trennfolienaufwickler
- 1.7
- Heizvorrichtung
- 1.8
- Heizvorrichtung
- 1.9
- Kühlvorrichtung
- 1.10
- Kühlvorrichtung
- 1.11
- Übertragungsvorrichtung
- 1.11.1
- Rollkörper
- 1.11.2
- Rollkörper
- 1.12
- Rollkörper
- 1.13
- Rollkörper
- 1.14
- Rollkörper
- 1.15
- Formwerkzeug
- 1.16
- Transportvorrichtung
- 2
- Formbauteil
- 3
- Werkstoff
- 4
- Trennfolie
- 5
- Werkstück
- O
- Öffnung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 2008/0063746 A1 [0002]
