DE102016010246A1

DE102016010246A1 - Verfahren und anlage zum behandeln eines in förderrichtung geförderten folienelements

Info

Publication number: DE102016010246A1
Application number: DE102016010246.2A
Authority: DE
Inventors: Josef Rehrl
Original assignee: Kiefel GmbH
Current assignee: Kiefel GmbH
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2017-10-05
Also published as: AT521305B1; AT521305A5; DE112017001720A5; WO2017167320A1

Abstract

Um bisher bekannte Verfahren zum Folienverstrecken weiterzuentwickeln, schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Behandeln eines in Förderrichtung geförderten Folienelements vor, bei welchem das Folienelement in und/oder quer zu der Förderrichtung als Nutzen längs- und/oder quergereckt wird, bei welchem das Folienelement an einer Differierstrecke von einer ersten Fördereinrichtung mit einer ersten Fördergeschwindigkeit zu zweiten Fördereinrichtung mit einer zweiten Fördergeschwindigkeit übergeben wird, und bei welchem die Fördergeschwindigkeiten zueinander verstellt werden, um durch eine Differenz der Fördergeschwindigkeiten eine Längenänderung des Folienelements zu bewirken, wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass innerhalb des Nutzens zumindest eine Differenz eingestellt wird, um innerhalb des Nutzens (10) unterschiedlich gereckte Abschnitte oder zumindest einen gereckten Abschnitt (21, 22) und einen ungereckten Abschnitt (23) zu erzeugen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln eines in Förderrichtung geförderten Folienelements, bei welchem das Folienelement in/oder quer zu der Förderrichtung als Nutzen längs- und/oder quergereckt wird, bei welchem das Folienelement an einer Differierstrecke von einer ersten Fördereinrichtung mit einer ersten Fördergeschwindigkeit an eine zweite Fördereinrichtung mit einer zweiten Fördergeschwindigkeit übergeben wird, und bei welcher die Fördergeschwindigkeiten zueinander verstellt werden, um durch eine Differenz der Fördergeschwindigkeiten eine Längenänderung des Folienelements zu bewirken.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Behandeln eines in Förderrichtung geförderten Folienelements, bei welchem das Folienelement in und/oder quer zu der Förderrichtung als Nutzen längs- und/oder quergereckt wird, bei welchem das Folienelement an einer Differierstrecke von einer ersten Fördereinrichtung mit einer ersten Fördergeschwindigkeit an eine zweite Fördereinrichtung mit einer zweiten Fördergeschwindigkeit übergeben wird, und bei welchem die zweite Fördereinrichtung Kanten des Folienelements entlang der Förderrichtung aufweitet oder parallel laufen lässt, wobei die Winkelung verstellt wird, so dass sich eine Winkelungs-Differenz und hierdurch eine Querverstreckung ergibt.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Anlage zum Behandeln eines in Förderrichtung geförderten Folienelements mit einer ersten Fördereinrichtung und mit einer zweiten Fördereinrichtung, bei welcher die beiden Fördereinrichtungen in Förderrichtung hintereinander angeordnet sind, bei welcher zwischen den beiden Fördereinrichtungen eine Differierstrecke angeordnet ist, an welcher das Folienelement von der ersten Fördereinrichtung an die zweite Fördereinrichtung übergeben wird, wobei die beiden Fördereinrichtungen mit voneinander verschiedenen Fördergeschwindigkeiten betreibbar sind, um durch eine Differenz der Fördergeschwindigkeiten eine Längenänderung des Folienelements zu bewirken.
Gattungsgemäße Verfahren und diesbezügliche Anlagen sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt.
So ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 101 13 524 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Folienverstrecken beschrieben. Das dort gelehrte Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine bereitgestellte Folienbahn erwärmt wird, wobei diese erwärmte Folienbahn in Förderrichtung und quer zu der Förderrichtung verstreckt wird, um die durch die Erwärmung gegebenenfalls beulig gewordene Folienbahn in Gänze wieder zu glätten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, speziell gattungsgemäße Verfahren weiterzuentwickeln, um insbesondere auch Folienmaterial einsparen zu können.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird von einem Verfahren zum Behandeln eines in Förderrichtung geförderten Folienelements gelöst, bei welchem das Folienelement in/oder quer zur Förderrichtung als Nutzen längs- und/oder quergereckt wird, bei welchem das Folienelement an einer Differierstrecke von einer ersten Fördereinrichtung mit einer ersten Fördergeschwindigkeit an eine zweite Fördereinrichtung mit einer zweiten Fördergeschwindigkeit übergeben wird, und bei welcher die Fördergeschwindigkeiten zueinander verstellt werden, um durch eine Differenz der Fördergeschwindigkeiten eine Längenänderung des Folienelements zu bewirken, wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass innerhalb des Nutzens zumindest eine Differenz eingestellt wird, um innerhalb des Nutzens unterschiedlich gereckte Abschnitte oder zumindest einen gereckten Abschnitt und einen ungereckten Abschnitt zu erzeugen.
Durch diese vorgeschlagene Verfahrensvariante kann der Nutzen insbesondere hinsichtlich seiner Folienstärke bzw. seiner Foliendicke individuell auf eine Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie angepasst werden, wodurch sich speziell die Qualität des mit dem Folienelement versehenen Bauteils signifikant verbessern lässt.
Mit anderen Worten, der Nutzen kann abschnittsweise dicker bzw. dünner ausgestaltet werden, je nachdem, wie ein Werkzeug bzw. ein Bauteil geformt ist.
Differenzen hinsichtlich der Fördergeschwindigkeiten, Fördergeschwindigkeits-Differenzen, innerhalb des Nutzens können sowohl eingesteuert als auch eingeregelt werden, je nachdem wie eine Anlage zum Durchführen des vorliegenden Verfahrens ausgestaltet ist, wobei im Sinne der Erfindung die Begrifflichkeiten „eingesteuert” und „eingeregelt” synonym behandelt werden.
Insbesondere kann durch unterschiedlich gereckte bzw. auch gestauchte Abschnitte innerhalb des Nutzens eine Einsparung an Folienmaterial von bis zu 15%, aber mindestens von bis zu 8%, erzielt werden, wodurch die Produktionskosten ebenfalls signifikant reduziert werden können.
Je nachdem, welche Werkzeug- bzw. Bauteilgeometrie vorliegt, variiert der Effekt der Einsparung an Folienmaterial.
Eine Verstellung der Fördergeschwindigkeiten kann hierzu nahezu beliebig erfolgen. Vorzugsweise wird jedoch die zweite Fördergeschwindigkeit gegenüber der ersten Fördergeschwindigkeit verstellt, da dies insbesondere verfahrenstechnisch am einfachsten zu bewerkstelligen ist.
Der Ausdruck „Behandeln” beschreibt jegliche Prozedere, mittels welchen das Folienelement behandelt wird. Dies umfasst neben einer beispielsweisen Erwärmung des Folienelements speziell auch ein Längs- bzw. Querrecken und/oder Längs- bzw. Querstauchen des Folienelements, wobei sich das Längsrecken bzw. Längsstauchen in Förderrichtung des Folienelements ereignet und das Querrecken bzw. Querstauchen quer zu dieser Förderrichtung.
Insbesondere bezieht sich dieses „Behandeln” des in Förderrichtung geförderten Folienelements auf ein Bereitstellen eines Halbzeugs, vorliegend kurz als Nutzen bezeichnet, zum Herstellen eines Automobil-Innenverkleidungsteils, aber auch vor allem zum Kaschieren eines beliebigen Trägerteils bzw. speziell eines Trägerteils aus dem Automotivbereich im Sinne einer anschließenden Weiterverarbeitung.
Der Begriff „Folienelement” beschreibt im Sinne der Erfindung jegliche Folien, Folienbahnen bzw. Folienstücke, welche entsprechend endlos oder bereits vorkonfektioniert bereitgestellt sein können.
Mit anderen Worten: Das Folienelement kann vorliegend insbesondere eine von einer Rolle bereitgestellte durchgängige („endlos”) Folienbahn sein. Oder das Folienelement besteht aus einem gewünschten Zuschnitt, welches dann in größerer Anzahl bereitgestellt werden kann. Das Folienelement kann aber auch eine Folienbahn sein, welche durch zusammengefügte Zuschnitte, wie etwa miteinander verschweißte, vernähte oder verklebte Zuschnitte, gebildet ist.
Somit ist klar, dass mit einer Vielzahl an unterschiedlichst formulierten Folienelementen im Sinne der Erfindung gearbeitet werden kann.
Der Begriff „Nutzen” definiert im Sinne der Erfindung unterschiedlichste Halbzeuge, welche aus dem Folienelement insbesondere für eine Weiterverarbeitung bereitgestellt werden.
Der Nutzen wird hierbei bevorzugt gemäß einem schuss- oder taktmäßigen Folienvorschub in Maschinenrichtung, also in Förderrichtung, durch eine entsprechend ausgestaltete Anlage gefördert.
Die Begrifflichkeit „Differierstrecke” beschreibt vorliegend einen Bereich einer entsprechend ausgestalteten Anlage, in oder an welchem das Folienelement bzw. der Nutzen von der ersten Fördereinrichtung an die zweite Fördereinrichtung übergeben wird. Hierbei spielt es keine Rolle, ob die beiden Fördereinrichtungen räumlich beabstandet oder zumindest teilweise überlappend zueinander angeordnet sind.
Die durch eine erzeugte Differenz der beiden Fördergeschwindigkeiten bedingte Längenänderung innerhalb des Nutzens bewirkt im Wesentlichen eine Stärke- bzw. Dickenänderung des Folienelements bzw. des Nutzens, wobei sich das vorliegende Verfahren dadurch auszeichnet, dass durch Einstellen einer Differenz hinsichtlich der Fördergeschwindigkeiten, während der betroffene Nutzen an der Differierstrecke von der ersten Fördereinrichtung an die zweite Fördereinrichtung übergeben wird, gereckte oder gestauchte Abschnitte innerhalb des Nutzens erzeugt werden können.
Insofern wird bevorzugt in dem Bereich der Differenzierstrecke eine Längenänderung des Folienelements bewirkt.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einem Verfahren zum Behandeln eines in Förderrichtung geförderten Folienelements gelöst, bei welchem das Folienelement in und/oder quer zu der Förderrichtung als Nutzen längs- und/oder quergereckt wird, bei welchem das Folienelement an einer Differierstrecke von einer ersten Fördereinrichtung mit einer ersten Fördergeschwindigkeit an eine zweite Fördereinrichtung mit einer zweiten Fördergeschwindigkeit übergeben wird, und bei welchem die zweite Fördereinrichtung Kanten des Folienelements entlang der Förderrichtung aufweitet oder parallel laufen lässt, hier gemeinsam kurz als „winkeln” bezeichnet, wobei die Winkelung verstellt wird, so dass sich eine Winkelungs-Differenz, kurz „Differenz” genannt, und hierdurch eine Querverstreckung ergibt, wobei sich diese Verfahrensvariante dadurch auszeichnet, dass innerhalb des Nutzens zumindest eine Differenz eingestellt wird, um innerhalb des Nutzens unterschiedliche Abschnitte mit unterschiedlichen Querverstreckungen, oder mit und ohne Querverstreckungen herzustellen.
Hierdurch kann der Nutzen auch quer zu der Förderrichtung anwendungsspezifisch im Sinne der Erfindung behandelt werden, um optimaler an eine Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie angepasst zu werden.
Ein Aufweiten oder ein paralleles Laufen von Kanten des Folienelements entlang der Förderrichtung wird im Sinne der Erfindung kurz als Winkeln bezeichnet.
Es versteht sich, dass vorliegend auch mehrere gleich gereckte und/oder gestauchte Abschnitte innerhalb des Nutzens erzeugt werden können.
Eine andere Verfahrensvariante sieht vor, dass innerhalb des Nutzens unterschiedliche Differenzen eingesteuert oder eingeregelt werden. Hierdurch sind entsprechend unterschiedliche Reckungs- und/oder Stauchungseffekte an dem Nutzen bzw. dem Folienelement erzielbar.
Insofern ist es möglich, dass innerhalb des Nutzens partiell Abschnitte unterschiedlich gereckt und/oder gestaucht werden.
Somit können vorliegend innerhalb des Nutzens unterschiedlichste Abschnitte mit unterschiedlichen Längsreckungen und/oder Längsstauchungen hergestellt werden.
Der Ausdruck „innerhalb des Nutzens” beschreibt im Sinne der Erfindung die körperliche Ausdehnung des Nutzens, welche durch die den Nutzen begrenzenden Ränder formuliert ist.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Nutzen innerhalb seiner Grenzen partiell gereckt und/oder gestaucht wird, wodurch Dickenänderungen innerhalb der Grenzen des Nutzens eingebaut werden können. Eine derartige Verfahrensführung ist bisher nicht bekannt.
Die Grenzen des Nutzens definieren sich im Sinne der Erfindung also durch die Ränder des Nutzens.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Differenz verstellt wird, während der Nutzen entlang der Differierstrecke läuft und/oder während der Nutzen in die zweite Fördereinrichtung einläuft, da hierbei die gewünschten Effekte an dem Nutzen mittels unterschiedlicher Fördergeschwindigkeiten der in Reihe geschalteten Fördereinrichtungen verfahrens- und vorrichtungstechnisch besonders einfach bewirken können.
Beispielsweise wird hierzu während einer Vorschubbewegung des Folienelements in Förderrichtung die Geschwindigkeit insbesondere der zweiten Fördereinrichtung gezielt verstellt.
Alternativ kann jedoch auch die Geschwindigkeit der ersten Fördereinrichtung verstellt werden, oder die Geschwindigkeiten beider Fördereinrichtungen werden gleichzeitig oder nacheinander manipuliert, um die gewünschten Effekte hinsichtlich unterschiedlicher Reckungen bzw. Stauchungen innerhalb des Nutzens zu erzielen.
Speziell eine gezielte Längsreckung bzw. Längsstauchung an dem Nutzen kann beispielsweise anhand eines empirisch ermittelten Geschwindigkeitsprofils erfolgen.
Die Differenzen können hierbei auch dadurch eingestellt werden, dass die Geschwindigkeit bzw. die Geschwindigkeiten kontinuierlich oder in Stufen erhöht bzw. reduziert werden.
Der Nutzen kann besonders zielgerichtet auf eine Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie abgestimmt werden, wenn die Differenz in Abhängigkeit von einer Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie eingestellt bzw. verstellt wird.
Beispielsweise wird der Nutzen in Förderrichtung gesehen an seinem einlaufenden Anfang und an seinem auslaufenden Ende gereckt, dazwischen aber nicht, wenn beispielsweise ein Werkzeug bzw. ein mit dem Nutzen zu kaschierendes Bauteil in seiner Mitte gegenüber seinem Anfangsbereich bzw. seinem Endbereich stärker erhöht ist.
Dadurch, dass die Differenz abhängig von der Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie eingestellt bzw. verstellt werden kann, können innerhalb des Nutzens insbesondere auch unterschiedliche Längsreckungen bzw. Längsstauchungen in bestimmten Bereichen des Werkzeugs bzw. des Bauteils erhöht, verringert oder zur Gänze ausgesetzt werden.
Somit können bei einem Werkzeug bzw. Bauteil, welches in seiner Mitte höhere Flanken aufweist, der Anfang und/oder das Ende des Nutzens gereckt werden, wobei der mittlere Teil dieses Nutzens nicht oder nur wenig bzw. vernachlässigbar gering gereckt wird.
Hierdurch lassen sich insbesondere bei anspruchsvollen Konturen in der Länge mindestens 8% an Folienmaterial einsparen.
Dies ist von besonderem Vorteil, da neben anderen Kriterien vermehrt auf einen Verbrauch an Folienmaterial geachtet wird, so dass die vorliegend erzielte Folienmaterialeinsparung besonders interessant erscheint.
Insofern können vorliegend erhebliche wirtschaftliche Vorteile erzielt werden, insbesondere auch im Hinblick auf aufwendige Werkzeug- und/oder Bauteilkonturen.
Ein partielles Recken oder Stauchen des Nutzens ist nach bisherigem Stand der Technik nicht bekannt. Vielmehr wird ein Folienelement nur über die gesamte Länge des Nutzens gereckt, selbst wenn ein Werkzeug bzw. ein Bauteil entlang seiner Ausdehnung größere Höhenunterschiede im Profil aufweist.
Insofern ist es besonders zweckmäßig, wenn die Differenz in Abhängigkeit von einem Höhenprofil der Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie eingestellt bzw. verstellt wird.
Ebenso vorteilhaft ist es, wenn die Differenz in Abhängigkeit von einer Länge und/oder Breite der Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie eingestellt bzw. verstellt wird. Hierdurch kann der Nutzen abschnittsweise zusätzlich noch individueller gereckt bzw. gestaucht werden.
Wird innerhalb des Nutzens ein Abschnitt nicht oder vernachlässigbar gering, und wenigstens ein hierzu unmittelbar benachbarter Abschnitt um mehr als 5% oder um mehr als 10%, vorzugsweise um mehr als 20%, gereckt, können neben einer optimierten Anpassung an eine Werkzeug- bzw. Bauteilgeometrie auch nennenswerte Materialeinsparungen erzielt werden.
Es versteht sich, dass der zu reckende, unmittelbar benachbarte Abschnitt unterschiedlich bestimmt werden kann.
Extrem präzise lässt sich dieser zu reckende, unmittelbar benachbarte Abschnitt flächenmäßig bestimmen und somit eingrenzen, wenn dieser unmittelbar benachbarte Abschnitt in Abhängigkeit von einer Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie ermittelt wird.
Hinsichtlich einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante ist es vorteilhaft, wenn innerhalb des Nutzens ein erster Abschnitt des Nutzens zwischen 1% und 10% gegenüber einem anderen Abschnitt des Nutzens gestaucht wird. Hierdurch kann eine erforderliche bzw. gewünschte Folienstärke bzw. Foliendicke noch präziser an einen entsprechend profilierten Werkzeug- und/oder Bauteilbereich eingestellt werden.
Auch diese Abschnitte können beliebig ermittelt werden, wobei die Dimensionen dieser Abschnitte besonders präzise festgestellt werden können, wenn dieser erste Abschnitt in Abhängigkeit von einer Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie ermittelt wird.
Beispielsweise wird kumulativ oder alternativ innerhalb des Nutzens zumindest eine Differenz derart eingestellt, dass innerhalb des Nutzens unterschiedlich gestauchte Abschnitte oder zumindest ein gestauchter Abschnitt und ein ungestauchter Abschnitt erzeugt werden kann.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn innerhalb des Nutzens partiell Abschnitte gereckt und/oder gestaucht werden, insbesondere unterschiedlich gereckt und/oder gestaucht werden, wodurch die vorliegenden Verfahren hinsichtlich der meisten Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrien optimal angepasst werden können.
Im Allgemeinen ist es besonders vorteilhaft, wenn innerhalb des Nutzens unterschiedliche Dicken des Folienelements erzeugt werden. Hierdurch kann der Nutzen, wie bereits beschrieben, optimaler an ein Profil einer Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie angepasst werden, so dass nach dem Anbringen des Nutzens bzw. des Folienelements an das Bauteil eine wesentlich gleichmäßigere Folienmaterialstärke über die gesamte Fläche des Bauteils gewährleistet werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einer Anlage zum Behandeln eines in Förderrichtung geförderten Folienelements mit einer ersten Fördereinrichtung und mit einer zweiten Fördereinrichtung gelöst, bei welcher die beiden Fördereinrichtungen in Förderrichtung hintereinander angeordnet sind, bei welcher zwischen den beiden Fördereinrichtungen eine Differierstrecke angeordnet ist, an welcher das Folienelement von der ersten Fördereinrichtung an die zweite Fördereinrichtung übergeben wird, wobei die beiden Fördereinrichtungen mit voneinander verschiedenen Fördergeschwindigkeiten betreibbar sind, um durch eine Differenz der Fördergeschwindigkeiten eine Längenänderung des Folienelements zu bewirken, wobei sich die Anlage durch eine innerhalb des Nutzens Abschnitt erzeugende Reck- und/oder Stauch-Einrichtung auszeichnet, um innerhalb des Nutzens unterschiedlich gereckte Abschnitte oder zumindest einen gereckten Abschnitt und einen ungereckten Abschnitt zu erzeugen.
Durch eine entsprechend ausgestaltete Einrichtung zum Erzeugen von gereckten und/oder gestauchten Abschnitten innerhalb des Nutzens gelingt es vorteilhafterweise, einen Nutzen, welcher durch ein individuell geformtes Werkzeug umgeformt bzw. auf ein individuell geformtes Bauteil aufkaschiert werden soll, mit einer äußerst gleichmäßigen Foliendicke bereitzustellen.
Die im Sinne der Erfindung vorgenommenen Reckungen und/oder Stauchungen innerhalb des Nutzens erfolgen hierbei zum Beispiel im Rahmen einer Vorbehandlung in Bezug auf eine Weiterverarbeitung des Nutzens, insbesondere in Bezug auf ein Kaschieren eines Trägerteils mit einem Folienelement bzw. einer Folie, und vor allem in Bezug auf ein Herstellen eines Automobil-Innenverkleidungsteils.
Es versteht sich, dass diese Einrichtung zum Erzeugen von gereckten und/oder gestauchten Abschnitten innerhalb des Nutzens an der Anlage unterschiedlichst ausgestaltet sein kann. Jedenfalls kann sie als Hardware oder Software ausgestaltet sein. Bevorzugt ist sie durch eine Kombination aus geeigneter Hard- und Software realisiert.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass die Einrichtung Mittel zum Einsteuern oder Einregeln von Differenzen innerhalb des Nutzens umfasst, um innerhalb des Nutzens insbesondere gereckte und/oder gestauchte sowie ungereckte und/oder ungestauchte Abschnitte zu erzeugen.
Um speziell einen innerhalb des Nutzens zu reckenden oder zu stauchenden Abschnitt besonders präzise bestimmen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Einrichtung geeignet ausgebildete Mittel zum Ermitteln eines diesbezüglichen Abschnitts umfasst.
Hinsichtlich einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante umfasst die Einrichtung Mittel zum Ermitteln des wenigstens einen innerhalb des Nutzens zu reckenden oder zu stauchenden Abschnitts in Abhängigkeit von einer Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie.
Diese Mittel zum Ermitteln des wenigstens einen innerhalb des Nutzens zu reckenden oder zu stauchenden Abschnitts können unterschiedlichster Natur sein. Beispielsweise umfassen sie ein Abtastgerät, wie etwa einen optischen Scanner, zum Abtasten einer Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie oder dergleichen.
Alternativ, aber auch kumulativ, können diese Mittel aber auch zum Auslesen von Datensätzen hinsichtlich eines Werkzeugs und/oder Bauteils geeignet sein, an welchen das Folienelement bzw. der Nutzen verwendet wird.
Bevorzugt ist eher eine Kombination aus einer geeignet ausgebildeten Hardware und Software vorgesehen.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Einrichtung Mittel zum Markieren eines diesbezüglichen Abschnitts umfasst, um etwa den Abschnitt örtlich an dem Nutzen genau festzulegen. Beispielsweise ist hierzu ein Eingabegerät, wie etwa ein berührungsempfindlicher Bildschirm oder dergleichen, vorhanden, mittels welchem ein zu streckender oder zu stauchender Abschnitt an dem Nutzen festgelegt werden kann.
Bevorzugt umfasst die Einrichtung Mittel zum Markieren des wenigstens einen innerhalb des Nutzens zu streckenden oder zu stauchenden Abschnitts in Abhängigkeit von einer Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie.
Der Abschnitt kann insbesondere in Abhängigkeit von einer Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie besonders einfach durch eine entsprechend ausgestaltete Software festgelegt werden, welche bevorzugt auf vorhandene Datensätze bezüglich der Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie zugreifen kann.
Auch hinsichtlich der Mittel zum Markieren kann es vorteilhaft sein, wenn diese durch eine Kombination aus Hard- und Software bereitgestellt werden.
Beispielsweise gelingt mit der vorliegenden Einrichtung zum Erzeugen von gereckten und/oder gestauchten Abschnitten eine abschnittsgemäße Längseinteilung des Nutzens, bei welcher der Nutzen beispielhaft auf einem Längenabschnitt von 20 cm (erster Abschnitt) keine Reckung, auf einem anschließenden Längenabschnitt von 20 cm bis 180 cm (zweiter Abschnitt) eine 10% Reckung und auf einem abschließenden Längenabschnitt von 180 cm bis 200 cm (dritter Abschnitt) eine 20% Reckung erfährt.
Ebenso kann auch ein gestauchter Abschnitt vorgesehen werden, wobei die Stauchung dann vorzugsweise weniger als 10% beträgt.
Vorteilhafterweise können vorliegend innerhalb eines Nutzens durch ein partielles Verstrecken des Folienelements dünnere Folienabschnitte erzeugt werden, nämlich dort, wo Werkzeuge zum Weiterverarbeiten des Nutzens und/oder mit dem Nutzen zu kaschierende Bauteile im Wesentlichen eher eben sind, also keine nennenswerten Erhöhungen oder Vertiefungen aufweisen. Hierdurch kann eine nicht unerhebliche Menge an Folienmaterial eingespart werden.
In Abschnitten innerhalb des Nutzens, an welchen jedoch mehr Folienmaterial erforderliche ist, nämlich in Bereichen von Werkzeugen und/oder Bauteilen mit Erhöhungen oder Vertiefungen, kann auf das Verstrecken des Folienelements verzichtet werden, oder ein designierter Abschnitt des Nutzens kann partiell sogar gestaucht werden, um eine Materialanhäufung zu erzielen.
Die Begrifflichkeiten „Verstrecken” und „Recken” werden im Sinne der Erfindung synonym verwendet, wobei die hier beschriebenen Verfahren insbesondere in Vorbehandlung für eine Weiterverarbeitung des Nutzens durchgeführt werden können.
Weitere Merkmale, Effekte und Vorteile vorliegender Erfindung werden anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen beispielhaft eine Anlage zum Verstrecken und/oder Stauchen eines Folienelements dargestellt und beschrieben ist.
In der Zeichnung zeigen:
1 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Anlage zum Behandeln eines in Förderrichtung geförderten Folienelements mit einer ersten Fördereinrichtung, mit einer zweiten Fördereinrichtung und mit einer Einrichtung zum Erzeugen von gereckten und/oder gestauchten Abschnitten innerhalb des Nutzens, um innerhalb des Nutzens unterschiedliche Abschnitte mit Längsreckungen und/oder Längsstauchungen zu erzeugen;
2 schematisch eine Aufsicht auf drei aus Folienelementen vorkonfektionierten Nutzen mit jeweils zwei partiell zu reckenden und entsprechend markierten Abschnitten; und
3 schematisch eine perspektivische Detailansicht der in der 1 gezeigten Anlage im Bereich der zweiten Fördereinrichtung mit einem beispielhaft dargestellten Werkzeug zum Weiterverarbeiten des partiell gereckten Nutzens.
Die in der 1 schematisch gezeigte Anlage zum Behandeln eines in Förderrichtung 2 bzw. Maschinenrichtung geförderten Folienelements 3 weist ein Gestell 4 auf, welches eine erste Fördereinrichtung 5 sowie eine zweite Fördereinrichtung 6 trägt.
Die beiden Fördereinrichtungen 5 und 6 gestalten innerhalb der Anlage 1 bzw. des Gestells 4 eine Förderstrecke 7 aus, entlang welcher das Folienelement 3 gemäß der Förderrichtung 2 durch die Anlage 1 gefördert wird, wobei das Folienelement 3 bereits zu einzelnen Nutzen 10 vorkonfektioniert ist (vgl. auch 2 und 3).
Die einzelnen vorkonfektionierten Nutzen 10 sind Halbzeuge, welche an Werkzeugen 11 der Anlage 1 weiterbearbeitet bzw. im Speziellen umgeformt werden, oder kumulativ oder alternativ auf Bauteilen (hier nicht gezeigt) aufkaschiert werden können.
Der jeweilige Nutzen 10 wird flächig durch seine Ränder 12 begrenzt und besitzt eine Längsausdehnung 13 und eine Breitenausdehnung 14 (siehe nur 2).
Oberhalb der ersten Fördereinrichtung 5 befindet sich eine Heizeinrichtung 15 in dem Gestell 4 der Anlage 1, mittels welcher die bereits vorkonfektionierten Nutzen 10 erwärmt werden können. Die Heizeinrichtung 15 befindet sich hierbei in einem eingangsseitigen Teil 16 der Anlage 1, in welchem die einzelnen Nutzen 10 mit der ersten Fördereinrichtung 5 taktweise bzw. schussweise gemäß einer vorgegebenen Vorschublänge in die Anlage 1 einlaufen.
Stromab der Förderrichtung 2 hinter dem eingangsseitigen Teil 16 der Anlage 1, also im Bereich der zweiten Fördereinrichtung 6, befindet sich eine Umformeinrichtung 19 der Anlage 1 angeordnet. Mittels dieser Umformeinrichtung 19 werden die jeweiligen Werkzeuge 11 gegenüber der Förderstrecke 7 und damit auch gegenüber dem jeweiligen Nutzen 10 bewegt, so dass der sich gerade auf Höhe der Umformeinrichtung 19 befindliche Nutzen 10 mit Hilfe der Werkzeuge 11 umgeformt bzw. tiefgezogen werden kann.
Alternativ kann dort der Nutzen 10 auch an ein Bauteil (nicht gezeigt) angebracht, insbesondere auf ein Bauteil (nicht gezeigt) aufkaschiert werden, sofern die Anlage 1 entsprechend eingerichtet ist.
Die beiden Fördereinrichtungen 5 und 6 sind entlang der Förderstrecke 7 derart hintereinander angeordnet, dass sich zwischen ihnen eine Differierstrecke 20 ausgestaltet.
Die Differierstrecke 20 ist zumindest in diesem Ausführungsbeispiel dafür vorgesehen, innerhalb des jeweiligen Nutzens 10 wenigstens einen gereckten Abschnitt 21, 22 und/oder wenigstens einen gestauchten Abschnitt (hier nicht gezeigt) innerhalb des Nutzens 10 zu erzeugen. Hierzu können die beiden Fördereinrichtungen 5 und 6 mitzueinander verschiedenen Fördergeschwindigkeiten v₁, bzw. v₂ betrieben werden.
In einem konkreten Verfahrensfall könnte dies so aussehen, dass der Nutzen 10 durch die erste Fördereinrichtung mit einer ersten Fördergeschwindigkeit v₁ an die zweite Fördereinrichtung 6 übergeben wird, während die zweite Fördereinrichtung 6 zumindest temporär mit einer zweiten Fördergeschwindigkeit v₂ betrieben wird, wobei die zweite Fördergeschwindigkeit v₂ größer ist als die erste Fördergeschwindigkeit v₁.
Also zwischen der ersten Fördergeschwindigkeit v₁ und der zweiten Fördergeschwindigkeit v₂ ergibt sich eine nahezu beliebig einstellbare Differenz Δx.
Es versteht sich, dass sich die unterschiedlichen Abschnitte 21, 22 und 23 erst an bzw. hinter der Differierstrecke 20, also ab der zweiten Fördereinrichtung 6, ergeben, wie gemäß der Darstellung nach der 3 gezeigt. Hinsichtlich der Darstellungen nach den 1 und 2 sind diese zu erzeugenden Abschnitte 21, 22 und 23 hinsichtlich ihrer Grenzen bereits vor der Differierstrecke 20 markiert, so dass verdeutlicht ist, wo diese Abschnitte 21, 22 und 23 nach der Behandlung des jeweiligen Nutzens 10 befinden.
Hierdurch wird der Effekt erzielt, dass der jeweilige Nutzen 10, welcher von der ersten Fördereinrichtung 5 an die zweite Fördereinrichtung 6 übergeben wird, an der Differierstrecke 20 gereckt wird, wodurch der Nutzen 10 in diesen gereckten Abschnitten 21 und 22 eine geringere Foliendicke (hier nicht gesondert beziffert) aufweist, als in dem dazwischenliegenden ungereckten Abschnitt 23.
Insbesondere auch gemäß den Darstellungen nach den 2 und 3 ist gut zu erkennen, dass der ungereckte Abschnitt 23 deckungsgleich mit erhöhten Konturen 24 des Werkzeugs 11 angeordnet ist, so dass an diesen überhöhten Konturen 24 des Werkzeugs 11 zum Tiefziehen mehr Folienmaterial zur Verfügung steht, als in dem vorderen gereckten Abschnitt 21 und dem hinteren gereckten Abschnitt 22, welche mit eher flacheren Bereichen 26 und 27 des Werkzeugs 11 zum Tiefziehen in Überdeckung sind.
Gegebenenfalls kann der Nutzen kumulativ oder alternativ in einen hier nicht weiter gezeigten Abschnitt auch partiell gestaucht werden, um gezielt eine partielle Materialanhäufung innerhalb des Nutzens 10 zu erzeugen. Hierzu würde die zweite Fördergeschwindigkeit V2 zumindest temporär kleiner eingestellt werden, als die erste Fördergeschwindigkeit V1, wodurch an der Differierstrecke 20 ein beliebiger Abschnitt (hier nicht gezeigt) innerhalb des Nutzens 10 gestaucht werden würde.
Jedenfalls hat der so in Überdeckung mit dem Werkzeug 11 gebrachte Nutzen 10 also in dem vorderen gereckten Abschnitt 21 sowie in dem hinteren gereckten Abschnitt 22 jeweils eine Längenänderung 30 bzw. 31 (siehe 2) erfahren, wobei der mittlere ungereckte Abschnitt 23 keine oder wenn überhaupt nur eine zu vernachlässigende Längenänderung erfahren hat.
Es versteht sich, dass Abschnitte 21 und 22 auch unterschiedlich intensiv gereckt sein können, je nachdem wie die Differenz Δx eingestellt bzw. manipuliert wird.
Um nun innerhalb des Nutzens 10 unterschiedliche Abschnitte 21, 22 und 23 herstellen bzw. erzeugen zu können, wobei innerhalb des einzelnen Nutzens 10 gereckte Abschnitte 21 und 22 unmittelbar an einem ungereckten Abschnitt 23 angrenzen, weist die Anlage 1 eine innerhalb des Nutzens 10 Abschnitte 21, 22, 23 erzeugende Reck- und/oder Stauch-Einrichtung 35 auf, mittels welcher es gelingt, innerhalb des Nutzens 10 gereckte bzw. gestauchte sowie ungereckte bzw. ungestauchte Abschnitte 21, 22, 23 zu erzeugen. Hierbei sind gereckte und ungereckte bzw. gestauchte und ungestauchte Abschnitte 21, 22, 23 unmittelbar nebeneinander angrenzend innerhalb des Nutzens 10 angeordnet.
Es versteht sich, dass diese innerhalb des Nutzens 10 Abschnitt 21, 22, 23 erzeugende Reck- und/oder Stauch-Einrichtung 35 unterschiedlichst ausgestaltet sein kann, solange an der Anlage 1 sichergestellt ist, dass ein einzelner Nutzen 10 im Sinne der Erfindung partiell gereckt bzw. gestaucht werden kann.
Zumindest in diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Einrichtung 35 Mittel (nicht explizit gezeigt) zum Einsteuern oder Einregeln von unterschiedlichen Differenzen Δx innerhalb des Nutzens 10, so dass innerhalb dieses Nutzens 10 gereckte und/oder gestauchte sowie ungereckte und/oder ungestauchte Abschnitte 21, 22 bzw. 23 erzeugt sind.
Diese Mittel zum Einsteuern oder Einregeln von unterschiedlichen Differenzen Δx können entweder als Hardware oder als Software ausgestaltet sein.
In diesem Ausführungsbeispiel sind Hardware- und Softwarekomponenten kombiniert vorhanden, um die Mittel zum Einsteuern oder Einregeln von unterschiedlichen Differenzen Δx vorteilhaft insbesondere mittels entsprechend ausgestalteten softwaregesteuerten Antrieben der beiden Fördereinrichtungen 5 und 6 zu verkörpern.
Ferner sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Mittel zum Einsteuern oder Einregeln von unterschiedlichen Differenzen Δx dazu geeignet, die flächige Ausdehnung des jeweiligen Nutzens zu ermitteln und anhand diesbezüglich ermittelter Daten die Fördergeschwindigkeiten v₁ sowie v₂ der beiden Fördereinrichtungen 5 und 6 derart zu manipulieren, dass wenigstens ein gereckter Abschnitt 21 bzw. 22 und/oder wenigstens ein gestauchter Abschnitt (hier nicht gezeigt) innerhalb dieser flächigen Ausdehnung des jeweiligen Nutzens 10 erzeugbar ist.
Darüber hinaus umfasst die vorliegende Einrichtung 35 noch Mittel (nicht explizit gezeigt) zum Ermitteln des wenigstes einen innerhalb des Nutzens 10 zu reckenden oder zu stauchenden Abschnitts 21 bzw. 22 in Abhängigkeit von einer Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie. Hierzu umfassen die Mittel zum Ermitteln des wenigstes einen innerhalb des Nutzens 10 zu reckenden oder zu stauchenden Abschnitts 21 bzw. 22 in diesem Ausführungsbeispiel wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung (nicht gezeigt) zum Verarbeiten von CAD-Daten oder dergleichen von Werkzeugen 11.
Des Weiteren zeichnet sich die vorliegende Einrichtung 35 durch Mittel (nicht explizit gezeigt) zum Markieren des wenigstens einen innerhalb des Nutzens 10 zu streckenden oder zu stauchenden Abschnitts 21 bzw. 22 in Abhängigkeit von einer Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie aus.
Die Mittel zum Markieren weisen hierbei einerseits einen Touchscreen (nicht gezeigt) und andererseits eine Datenverarbeitungseinrichtung (nicht gezeigt) zum Verarbeiten von CAD-Daten oder dergleichen der Nutzen 10 auf.
An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder in den Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die erläuterten Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können.
Es versteht sich, dass es sich bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel lediglich um eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Anlage handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel.
Sämtliche in den Anmeldeunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Bezugszeichenliste

1: Anlage
2: Förderrichtung bzw. Maschinenrichtung
3: Folienelement
4: Gestell
5: erste Fördereinrichtung
6: zweite Fördereinrichtung
7: Förderstrecke
10: Nutzen
11: Werkzeuge
12: Ränder
13: Längsausdehnung
14: Breitenausdehnung
15: Heizeinrichtung
16: eingangsseitiger Teil
19: Umformeinrichtung
20: Differierstrecke
21: vorderer gereckter Abschnitt
22: hinterer gereckter Abschnitt
23: ungereckter Abschnitt
24: erhöhte Konturen
26: vorderer flacherer Bereich
27: hinterer flacherer Bereich
30: vordere Längenänderung
31: hintere Längenänderung
35: Reck- und/Stauch-Einrichtung
v₁: erste Fördergeschwindigkeit
v₂: zweite Fördergeschwindigkeit
Δx: Differenz der Fördergeschwindigkeiten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10113524 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Behandeln eines in Förderrichtung (2) geförderten Folienelements (3), bei welchem das Folienelement (3) in und/oder quer zu der Förderrichtung (2) als Nutzen (10) längs- und/oder quergereckt wird, bei welchem das Folienelement (3) an einer Differierstrecke (20) von einer ersten Fördereinrichtung (5) mit einer ersten Fördergeschwindigkeit (v₁) zu einer zweiten Fördereinrichtung (6) mit einer zweiten Fördergeschwindigkeit (v₂) übergeben wird, und bei welchem die Fördergeschwindigkeiten (v₁, v₂) zueinander verstellt werden, um durch eine Differenz (Δx) der Fördergeschwindigkeiten (v₁, v₂) eine Längenänderung des Folienelements (3) zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Nutzens (10) zumindest eine Differenz (Δx) eingestellt wird, um innerhalb des Nutzens (10) unterschiedlich gereckte Abschnitte oder zumindest einen gereckten Abschnitt (21, 22) und einen ungereckten Abschnitt (23) zu erzeugen.
Verfahren zum Behandeln eines in Förderrichtung (2) geförderten Folienelements (3), bei welchem das Folienelement (3) in und/oder quer zu der Förderrichtung (2) als Nutzen (10) längs- und/oder quergereckt wird, bei welchem das Folienelement (3) an einer Differierstrecke (20) von einer ersten Fördereinrichtung (5) mit einer ersten Fördergeschwindigkeit (v₁) zu einer zweiten Fördereinrichtung (6) mit einer zweiten Fördergeschwindigkeit (v₂) übergeben wird, und bei welchem die zweite Fördereinrichtung (6) Kanten des Folienelements (3) entlang der Förderrichtung (2) aufweitet oder parallel laufen lässt, wobei die Winkelung verstellt wird, so dass sich eine Winkelungs-Differenz und hierdurch eine Querverstreckung ergibt, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Nutzens (10) zumindest eine Differenz (Δx) eingestellt wird, um innerhalb des Nutzens (10) unterschiedliche Abschnitte mit unterschiedlichen Querverstreckungen, oder mit und ohne Querverstreckungen herzustellen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Nutzens (10) unterschiedliche Differenzen (Δx) eingesteuert oder eingeregelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz (Δx) verstellt wird, während der Nutzen (10) entlang der Differierstrecke (20) läuft und/oder während der Nutzen (10) in die zweite Fördereinrichtung (6) einläuft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz (Δx) in Abhängigkeit von einer Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie eingestellt bzw. verstellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz (Δx) in Abhängigkeit von einem Höhenprofil der Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie eingestellt bzw. verstellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz (Δx) in Abhängigkeit von einer Länge und/oder einer Breite der Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie eingestellt bzw. verstellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Nutzens (10) unterschiedliche Abschnitte (21, 22, 23) mit und ohne Längsreckungen und/oder Längsstauchungen hergestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Nutzens (10) ein Abschnitt (23) nicht oder vernachlässigbar gering, und wenigstens ein hierzu unmittelbar benachbarter Abschnitt (21, 22) um mehr als 5% oder um mehr als 10%, vorzugsweise um mehr als 20%, gereckt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieser unmittelbar benachbarte Abschnitt (21, 22) in Abhängigkeit von einer Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Nutzens (10) ein erster Abschnitt des Nutzens (10) zwischen 1% und 10% gegenüber einem anderen Abschnitt des Nutzens (10) gestaucht wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass dieser erste Abschnitt in Abhängigkeit von einer Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Nutzens (10) unterschiedliche Dicken des Folienelements (3) erzeugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Nutzens (10) partiell Abschnitte (21, 22, 23) unterschiedlich gereckt und/oder gestaucht werden.
Anlage (1) zum Behandeln eines in Förderrichtung (2) geförderten Folienelements (3) mit einer ersten Fördereinrichtung (5) und mit einer zweiten Fördereinrichtung (6), bei welcher die beiden Fördereinrichtungen (5, 6) in Förderrichtung (2) hintereinander angeordnet sind, bei welcher zwischen den beiden Fördereinrichtungen (5, 6) eine Differierstrecke (20) angeordnet ist, an welcher das Folienelement (3) von der ersten Fördereinrichtung (2) an die zweite Fördereinrichtung (6) übergeben wird, wobei die beiden Fördereinrichtungen (5, 6) mit voneinander verschiedenen Fördergeschwindigkeiten (v₁, v₂) betreibbar sind, um durch eine Differenz (Δx) der Fördergeschwindigkeiten (v₁, v₂) eine Längenänderung des Folienelements (3) zu bewirken, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine innerhalb des Nutzens (10) Abschnitt (21, 22, 23) erzeugende Reck- und/oder Stauch-Einrichtung (35), um innerhalb des Nutzens (10) unterschiedlich gereckte Abschnitte oder zumindest einen gereckten Abschnitt (21, 22) und einen ungereckten Abschnitt (23) zu erzeugen.
Anlage (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (35) Mittel zum Einsteuern oder Einregeln von Differenzen (Δx) innerhalb des Nutzens (10) umfasst.
Anlage (1) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (35) Mittel zum Ermitteln des wenigstens einen innerhalb des Nutzens (10) zu reckenden oder zu stauchenden Abschnitts in Abhängigkeit von einer Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie umfasst.
Anlage (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (35) Mittel zum Markieren des wenigstens einen innerhalb des Nutzens (10) zu streckenden oder zu stauchenden Abschnitts in Abhängigkeit von einer Werkzeug- und/oder Bauteilgeometrie umfasst.