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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines folierten Bauteils, mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines folierten Bauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 6.
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Es wird eine Formanordnung in der gattungsbildenden
EP 0 755 771 A1 offenbart, die einen elektrisch beheizbaren Körper aufweist, der eine Folie verklebt und beschneidet, und die den Wärmeverlust des beheizbaren Körpers minimiert. Die Formanordnung umfasst eine Aufnahmeform, die auf dem oberen Teil eines Rahmens ausgebildet ist, ein nicht stromleitendes und wärmebeständiges Material, das am Umfang der Aufnahmeform angeordnet ist und vertikale Durchgangsbohrungen aufweist, einen elektrisch beheizbaren Körper, der sich entlang der Durchgangsbohrungen erstreckt, und Metallhalter, die in den Durchgangsbohrungen angeordnet sind, um den elektrisch beheizbaren Körper in einer berührungsfreien Beziehung mit dem wärmebeständigen Material zumindest an den Positionen zu halten, an denen die Halter sind.
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Ein Verfahren zum Herstellen eines Innenraumelements für ein Kraftfahrzeug offenbart die
US 5 913 996 A , wobei das Innenraumelement ein Abdeckelement und ein Substrat enthält, mit den folgenden Schritten: Herstellen eines Abdeckelements für das Innenraumelement und eines luftdurchlässigen Substrats mit einer vorbestimmten dreidimensionalen Form für das Innenraumelement, wobei das Abdeckelement eine Folie aus Abdeckmaterial und eine gepolsterte Polsterung enthält, wobei die Abdeckfolie mit der gepolsterten Polsterung laminiert ist; Anordnen des Substrats auf einem Träger zum Aufnehmen und Stützen des Substrats darauf, wobei der Träger Belüftungslöcher aufweist; Anbringen des Abdeckelements, wobei dessen gepolsterte Polsterung dem Substrat zugewandt ist, auf einer Oberfläche des auf dem Träger getragenen Substrats; Anlegen eines Vakuums an das Substrat durch die Belüftungslöcher des Trägers, um das Abdeckelement auf das Substrat zu ziehen; Bewirken, dass ein Abdeckrahmen betriebsmäßig mit dem Träger in einer Weise kombiniert wird, dass er das Abdeckelement und das auf dem Träger getragene Substrat enthält; und Anlegen von Druckluft auf beide Oberflächen des Innenelements, um das Abdeckelement mit dem Substrat zu verbinden. Außerdem wird in der
US 5 913 996 A eine Vorrichtung zur Herstellung eines Innenelements für ein Kraftfahrzeug offenbart.
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Bei einer Folierung von Bauteilen wird ein Bauteil mit einer Folie versehen, die stoffschlüssig mit dem Bauteil verbunden wird. Hierzu wird das zu folierende Bauteil zunächst auf einem Montagenest abgelegt, wonach eine Folie mit Hilfe einer Druckdifferenz auf das Bauteil aufgebracht bzw. aufgezogen wird. Dabei wird die Folie entweder als Blatt oder von einer Rolle zugeführt.
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Bei einer solchen Herstellung eines folierten Bauteils nimmt das Abtrennen von überschüssigem Folienmaterial, das seitlich über das mit der Folie versehene Bauteil übersteht, einen wesentlichen Teil der Herstellungszeit ein. Üblicherweise wird ein solches Abtrennen mittels eines Messersatzes in einem separaten Herstellungsschritt oder mittels einer in Reihe einer das Montagenest aufweisenden Foliereinrichtung nachgeschalteten Stanzeinrichtung durchgeführt. Dies ist insbesondere nachteilig bei Anwendungen mit begrenztem verfügbarem Raum und führt zu einer erhöhten Maschinenkomplexität, wenn dieser herkömmliche Abtrennvorgang als Inline-Vorgang stattfinden soll.
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Die
CN 104 226 798 B offenbart ein Stanzverfahren zum Herstellen von Kraftfahrzeugblechteilen. Die
CN 105 946 206 B offenbart eine Vakuumformtechnologie zum Anbringen einer Lederhaut an einer Kraftfahrzeuginstrumententafel. Die
CN 107 774 801 A offenbart ein Konstruktionsverfahren für ein Presswerkzeug zur Herstellung von Karosserieblechteilen. Die US 2018 / 0 345 619 A1 offenbart eine Wellblechverarbeitungsvorrichtung. Die
CN 103 752 685 B offenbart ein Stanzverfahren für ein Kraftfahrzeugverkleidungsbauteil. Die
CN 105 499 431 B offenbart ein Stanzformverfahren für eine Autodachabdeckung. Die
DE 10 2014 208 952 A1 offenbart ein pressengebundenes Werkzeug zum gratfreien Scherschneiden eines aus Blechmaterial gebildeten Blechwerkstücks.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zeit zur Herstellung eines folierten Bauteils zu verkürzen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Es wird eine Vorrichtung zum Herstellen eines folierten Bauteils aufgezeigt, aufweisend wenigstens ein Montagenest mit wenigstens einem Bauteilabschnitt, auf dem ein zu folierendes Bauteil anordenbar ist, und aufweisend wenigstens eine an dem Montagenest angeordnete Folientrenneinrichtung aufweisend ein Trennelement, wobei die Folientrenneinrichtung den Bauteilabschnitt zumindest teilweise seitlich beabstandet umgibt. Erfindungsgemäß ist die Folientrenneinrichtung in einer an dem Montagenest ausgebildeten rillenförmigen Vertiefung angeordnet, und weist wenigstens eine zumindest teilweise innerhalb der Vertiefung angeordnete, innerhalb der Vertiefung fixierte schlauchförmige Blase, deren innerer Hohlraum mit einem Überdruck oder einem Unterdruck beaufschlagbar ist, und das an einer dem Montagenest abgewandten Seite der Blase angeordnete Trennelement auf, wobei die Folientrenneinrichtung eine an einer zum Montagenest gegenüberliegenden Seite angeordnete Aussparung zur Aufnahme des Trennelementes aufweist..
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Erfindungsgemäß kann das Abtrennen von Folienabschnitten, die über das mit der Folie versehene Bauteil seitlich überstehen, direkt an dem Montagenest erfolgen, nachdem die Folie an dem Bauteil angeordnet worden ist. Hierdurch kann die Zeit zur Herstellung eines folierten Bauteils im Vergleich zu eingangs genannten herkömmlichen Vorgehensweisen deutlich reduziert werden, da der im Stand der Technik erforderliche Nachbearbeitungsschritt entfallen kann, indem dieser Nachbearbeitungsschritt nunmehr von der an dem Montagenest integrierten Folientrenneinrichtung übernommen wird. Weist das folierte Bauteil Öffnungen oder Durchbrüche auf, die von der Folie abgedeckt sind, kann zur Entfernung der Folie in diesem Bereich die Folientrenneinrichtung ebenfalls Verwendung finden, wobei aber auch ein Einsatz von Laserschneidverfahren oder anderen Trennverfahren denkbar ist.
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Der Bauteilabschnitt kann eine Auflagefläche zum Auflegen des zu folierenden Bauteils aufweisen, die komplementär zu einer in Kontakt mit der Auflagefläche bringbaren, nicht mit der Folie zu versehenden Unterseite des Bauteils ausgebildet sein kann. Das Montagenest kann auch zwei oder mehr separate Bauteilabschnitte aufweisen, auf denen jeweils ein separates Bauteil anordenbar ist, so dass mehrere folierte Bauteile gleichzeitig hergestellt werden können. Der Bauteilabschnitt und/oder das Montagenest insgesamt können bzw. kann als Matrize ausgebildet sein.
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Die Folientrenneinrichtung kann teilweise oder vollständig als integraler Bestandteil des Montagenests ausgebildet sein. Die Folientrenneinrichtung kann den Bauteilabschnitt teilweise oder vollständig seitlich umschließen. Die Folientrenneinrichtung ist vorzugsweise derart weit seitlich beabstandet zu dem Bauteilabschnitt angeordnet, dass randseitige Folienabschnitte, die flächig mit dem Bauteil verbunden sind, nicht durch den mittels der Folientrenneinrichtung durchgeführten Trennvorgang beeinträchtigt werden.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können folierte Bauteile hergestellt werden, die beispielsweise als Kraftfahrzeugbauteile, insbesondere Kraftwagenbauteile, z.B. in der Ausgestaltung als Elemente von einem Armaturenbrett ausgebildet sind.
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Wie oben erwähnt ist die Folientrenneinrichtung gemäß der Erfindung in einer an dem Montagenest ausgebildeten rillenförmigen Vertiefung angeordnet, und weist wenigstens eine zumindest teilweise innerhalb der Vertiefung angeordnete, bevorzugt mechanisch innerhalb der Vertiefung fixierte schlauchförmige Blase oder Membran, deren innerer Hohlraum mit einem Überdruck oder einem Unterdruck beaufschlagbar ist, und wenigstens ein an einer dem Montagenest abgewandten Seite der Blase angeordnetes Trennelement auf.
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Die Vertiefung kann den Bauteilabschnitt zumindest teilweise seitlich beabstandet umgeben. Zur mechanischen Fixierung der Blase oder Membran innerhalb der Vertiefung kann an der Vertiefung beispielsweise wenigstens eine Hinterschneidung ausgebildet sein, hinter die ein Abschnitt der Blase greift, so dass die Blase unverlierbar mit dem Montagenest verbunden ist.
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Die schlauchförmige Blase verläuft in Längsrichtung durch die Vertiefung, vorzugsweise derart, dass die schlauchförmige Blase den Bauteilabschnitt des Montagenests zumindest teilweise seitlich umgibt. Die schlauchförmige Blase kann aus einem Elastomer bzw. Silikon hergestellt sein und ist kollabierbar ausgebildet.
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Die Blase kann an ihrer dem Montagenest abgewandten Seite eine in Längsrichtung verlaufende bevorzugt U-förmige Aussparung aufweisen, innerhalb der das Trennelement zumindest im kollabierten Zustand der Blase teilweise angeordnet und mit der das Trennelement verbunden ist. Im kollabierten Zustand der Blase, wenn diese bzw. deren innerer Hohlraum mit einem Unterdruck oder nicht mit einem Überdruck beaufschlagt wird, kann die Blase größtenteils in der Vertiefung angeordnet sein. In diesem Zustand kann auch das Trennelement zumindest teilweise in der Vertiefung angeordnet sein. Bevorzugt ist das Trennelement vollständig in der Vertiefung angeordnet. Die U-Schenkel der Aussparung umfassen das Trennelement dabei bevorzugt so, dass das Trennelement quasi eingehaust ist, so dass ungewollte Folienabtrennungen vermieden sind. Wird der innere Hohlraum der kollabierten Blase mit einem Überdruck oder nicht mit einem Unterdruck beaufschlagt, weitet sich die Blase auf und verlagert hierbei das Trennelement von dem Montagenest weg in Richtung der über die Vertiefung hinweg verlaufenden Folie, bis das Trennelement in Kontakt mit der Folie kommt und diese trennt. Wird der innere Hohlraum der aufgeweiteten Blase mit einem Unterdruck oder nicht mit einem Überdruck beaufschlagt, kollabiert die Blase wieder und verlagert hierbei das Trennelement in Richtung des Montagenests. Die Blase kann hierzu mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines Überdrucks und/oder Unterdrucks verbunden sein, die ein Teil der Vorrichtung sein kann. Als Druckmedium kommt insbesondere ein gasförmiges Druckmedium, wie beispielsweise Druckluft, in Frage. Alternativ kann aber auch auf ein flüssiges Druckmedium zurückgegriffen werden.
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Ist das Trennelement eine Klinge, wird der jeweilige Folienabschnitt der Folie mittels der Folientrenneinrichtung durch einen Schneidvorgang mechanisch von der übrigen Folie getrennt. Das Trennelement in der Ausgestaltung als Klinge kann aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt sein. Ist das Trennelement ein Heizelement, also z.B. ein elektrischer Heizdraht, wird der jeweilige Folienabschnitt der Folie mittels der Folientrenneinrichtung durch Wärmeeinfluss von der übrigen Folie getrennt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Folientrenneinrichtung an einer an dem Montagenest ausgebildeten rillenförmigen Vertiefung angeordnet ist und als Trennelement ein zumindest teilweise oberhalb der Vertiefung angeordnetes elektrisches Heizelement aufweist. Diese Ausgestaltung kann alternativ oder additiv zu der oben genannten Ausgestaltung vorgesehen sein. Hierdurch wird der jeweilige Folienabschnitt der Folie mittels der Folientrenneinrichtung durch eine Wärmeeinwirkung von der übrigen Folie getrennt. Die Vertiefung kann den Bauteilabschnitt zumindest teilweise seitlich beanstandet umgeben. Das Heizelement kann beispielsweise als elektrischer Heizdraht ausgebildet sein.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Folientrenneinrichtung wenigstens einen bevorzugt mechanisch innerhalb der Vertiefung fixierten thermischen Isolator auf, wenn die Folientrenneinrichtung mit dem elektrischen Heizelement versehen ist. Über den thermischen Isolator ist das Montagenest gegenüber einem ungewünschten Wärmeeintrag geschützt. Der Isolator kann beispielsweise aus einem Kunststoff oder einer Keramik hergestellt sein.
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Die obige Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst, gemäß dem ein über das mit der Folie versehene Bauteil seitlich überstehender Folienabschnitt der Folie zumindest teilweise mittels wenigstens einer an dem Montagenest angeordneten Folientrenneinrichtung von der übrigen Folie abgetrennt wird.
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Mit dem Verfahren sind die oben mit Bezug auf die Vorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann die Vorrichtung gemäß einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden. Das zu folierende Bauteil kann automatisiert oder per Hand auf dem Bauteilabschnitt des Montagenests angeordnet werden. Die Folie kann automatisiert oder per Hand auf dem zu folierenden Bauteil angeordnet werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Folienabschnitt mittels der Folientrenneinrichtung durch einen Schneidvorgang von der übrigen Folie getrennt. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung der Vorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Folienabschnitt mittels der Folientrenneinrichtung durch eine Wärmeeinwirkung von der übrigen Folie getrennt wird. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung der Vorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden.
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Die Vorrichtung kann ein Steuerelement aufweisen, welche die Folierung des zu folierenden Bauteils steuert. In das Steuerelement kann die Steuerung der Folientrenneinrichtung integriert sein. So kann die Folientrenneinrichtung zeitnah zum Folieren aktiviert werden. So ist es möglich die in oder an der rillenförmigen Vertiefung angeordnet Folientrennvorrichtung anzusteuern, also mit Über- bzw. Überdruck zu beaufschlagen und/oder das elektrische Heizelement zu aktivieren bzw. zu deaktivieren. Ist das elektrische Heizelement z.B. in der Aussparung der Blase eingehaust, ist es sinnvoll den Heizdraht zu deaktivieren. Der Heizdraht ist auch dann deaktivierbar, wenn die Vorrichtung zum Folieren eingerichtet wird.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigt
- 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Vorrichtung und
- 2 eine schematische Schnittdarstellung der in 1 gezeigten Vorrichtung mit zwei Ausführungsvarianten.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Herstellen eines folierten Bauteils 2 in Form eines Kraftfahrzeugbauteils mit komplexer Geometrie.
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Die Vorrichtung 1 weist ein Montagenest 3 mit einem Bauteilabschnitt 4 auf, an dem das folierte Bauteil 2 angeordnet ist, wodurch der Bauteilabschnitt in 1 teilweise verdeckt angeordnet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel zu 1 sind mehrere Bauteile gleichzeitig folierbar. Zudem weist die Vorrichtung 1 eine an dem Montagenest 3 angeordnete Folientrenneinrichtung 5 auf, die den Bauteilabschnitt 4 seitlich beabstandet umgibt.
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Die Folientrenneinrichtung 5 ist in bzw. an einer an dem Montagenest 3 ausgebildeten rillenförmigen Vertiefung 6 angeordnet, die den Bauteilabschnitt 4 seitlich beabstandet umgibt. Zudem kann die Folientrenneinrichtung 5 wenigstens eine zumindest teilweise innerhalb der Vertiefung 6 angeordnete, bevorzugt mechanisch innerhalb der Vertiefung 6 fixierte, nicht gezeigte schlauchförmige Blase, deren nicht gezeigter innerer Hohlraum mit einem Überdruck oder einem Unterdruck beaufschlagbar ist, und wenigstens ein an einer dem Montagenest 3 abgewandten Seite der Blase angeordnete, nicht gezeigtes Trennelement aufweisen. Hierbei kann die Folientrenneinrichtung 5 beispielsweise entsprechend der Ausführungsvariante A aus 2 ausgebildet sein, und als Trennelement 11 eine Klinge 11 aufweisen.
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Alternativ kann die Folientrenneinrichtung 5 wenigstens ein zumindest teilweise oberhalb der Vertiefung 6 angeordnetes, nicht gezeigtes elektrisches Heizelement als Trennelement und wenigstens einen mechanisch innerhalb der Vertiefung 6 fixierten, nicht gezeigten thermischen Isolator aufweisen. Hierbei kann die Folientrenneinrichtung 5 beispielsweise entsprechend der Ausführungsvariante B aus 2 ausgebildet sein.
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2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie X der in 1 gezeigten Vorrichtung 1 mit zwei Ausführungsvarianten A und B der Folientrenneinrichtung 5a und 5b. Das folierte Bauteil 2 weist ein unfoliertes Bauteil 7 und eine daran angebrachte Folie 8 auf.
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Die Vorrichtung 1 weist das Montagenest 3 mit dem Bauteilabschnitt 4 auf, an dem das zu folierende Bauteil 7 anordenbar ist. Die Folie 8 erstreckt sich seitlich über den Bauteilabschnitt 4 hinaus. Zudem weist die Vorrichtung 1 die an dem Montagenest 3 angeordnete Folientrenneinrichtung 5a, 5b auf, die den Bauteilabschnitt 4 seitlich beabstandet umgibt.
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Detail A von 2 zeigt eine erste Ausführungsvariante der Folientrenneinrichtung 5a. Diese Folientrenneinrichtung 5a ist in einer an dem Montagenest 3 ausgebildeten rillenförmigen Vertiefung 6 angeordnet, und weist eine zumindest teilweise innerhalb der Vertiefung 6 angeordnete, mechanisch innerhalb der Vertiefung 6 fixierte schlauchförmige Blase 9, deren innerer Hohlraum 10 mit einem Überdruck oder einem Unterdruck beaufschlagbar ist, und eine an einer dem Montagenest 3 abgewandten Seite der Blase 9 angeordnete Klinge 11 als Trennelement auf. Die Klinge 11 ist mit der Blase 9 verbunden. Die Blase 9 weist an ihrer dem Montagenest 3 abgewandten Seite eine U-förmige Aussparung 12 auf, innerhalb der die Klinge 11 zumindest teilweise angeordnet ist. In einem nicht gezeigten vollständig kollabierten Zustand der Blase 9 kann die Klinge 11 innerhalb der Aussparung 12 angeordnet, also quasi eingehaust sein. So wird ein ungewolltes Trennen von Folie bei der Einrichtung der Vorrichtung vermieden.
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Detail B von 2 zeigt eine zweite Ausführungsvariante der Folientrenneinrichtung 5b. Diese Folientrenneinrichtung 5b ist an einer an dem Montagenest 3 ausgebildeten rillenförmigen Vertiefung 6 angeordnet, und weist ein zumindest teilweise oberhalb der Vertiefung 6 angeordnetes elektrisches Heizelement 13 als Trennelement und einen mechanisch innerhalb der Vertiefung 6 fixierten thermischen Isolator 14 auf, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als schlauchförmige Blase entsprechend der ersten Ausführungsvariante ausgebildet ist. Das Heizelement 13 ist an einer dem Montagenest 3 abgewandten Seite des Isolators 14 angeordnet und mit diesem verbunden.
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Die Vorrichtung 1 kann mit einer der Folientrenneinrichtungen 5a und 5b oder mit einer Kombination der Folientrenneinrichtungen 5a und 5b miteinander realisiert sein.
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Bezugszeichenliste:
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- foliertes Bauteil
- 3
- Montagenest
- 4
- Bauteilabschnitt
- 5
- Folientrenneinrichtung
- 5a
- Folientrenneinrichtung / mechanisch
- 5b
- Folientrenneinrichtung / Heizelement
- 6
- Vertiefung von 4
- 7
- unfoliertes Bauteil
- 8
- Folie
- 9
- Blase / Membran
- 10
- Hohlraum von 9
- 11
- Klinge
- 12
- Aussparung an 9
- 13
- Heizelement
- 14
- Isolator
