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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Deckels zum wahlweisen Öffnen oder festen Verschließen einer Öffnung in einem Fahrzeugdach. Ein entsprechender Deckel weist eine vorzugsweise transparente Platte auf und eine Randumschäumung.
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Bei bekannten Verfahren zur Herstellung eines solchen Deckels wird die Platte in ein geöffnetes Formwerkzeug eingebracht und eine Randumschäumung an die Platte angeschäumt bzw. angeformt. Hierzu ist im Formwerkzeug eine Kavität vorgesehen, in welche ein Kunststoff oder ein Kunststoffschaum eingespritzt wird, um die Randumschäumung des Deckels auszubilden. Am Formwerkzeug sind Entlüftungsöffnungen vorgesehen, durch welche während des Spritzvorgangs Luft aus der Kavität entweichen kann. In solchen Entlüftungsbereichen kann aber auch flüssiger Kunststoffschaum austreten und auf die Platte gelangen. Hieraus resultieren aufwändige Reinigungsprozesse, um den überschüssigen Kunststoff und andere optische Beeinträchtigungen anschließend wieder von der Platte zu entfernen.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Deckels zur Verfügung zu stellen, bei welchem die oben genannten Probleme vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird vor dem Spritzvorgang eine Abdeckfolie mittels einer Folienzuführvorrichtung in das Formwerkzeug eingefahren und ein Abschnitt der Abdeckfolie im Formwerkzeug so angeordnet, dass sie einen abzudeckenden Bereich auf der vorzugsweise transparent ausgebildeten Platte in einem Entlüftungsbereich des Formwerkzeugs benachbart zur Kavität kontaktiert und abdeckt. Nach dem Einbringen der Abdeckfolie wird das Formwerkzeug geschlossen und durch Einspritzen des Kunststoffs die Randumschäumung an dem Deckel ausgebildet.
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Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass flüssiger Kunststoff, der aus der Kavität austreten kann, lediglich auf eine Rückseite der Abdeckfolie gelangt, aber nicht die Platte in einem später sichtbaren Bereich verschmutzt.
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Anschließend wird die Abdeckfolie entfernt, indem sie mittels der Folienzuführvorrichtung wieder zurückgefahren wird.
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Ein solches erfindungsgemäßes Verfahren bietet daher den Vorteil, dass der Kunststoffschaum lediglich die Kavität auffüllt, nicht aber Bereiche der Platte, welche von der Randumschäumung frei bleiben sollen, bedeckt. Insbesondere kann eine Abdeckfolie aus einem Material verwendet werden, welches selbsttrennende Eigenschaften aufweist. Unter einer selbsttrennenden Eigenschaft ist dabei zu verstehen, dass sich der Kunststoffschaum nicht mit der Abdeckfolie verbindet oder an dieser anhaftet, sondern sich selbständig ablöst oder zumindest leicht abgelöst werden kann. Aufwendige Reinigungsprozesse für die Abdeckfolie und für die Platte können so vermieden werden, was die Fertigungskosten deutlich reduziert und die Prozesssicherheit verbessert.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Vorzugsweise wird vor dem Ausspritzen der Randumschäumung ein Trennmittel in das Formwerkzeug eingebracht, wodurch der umspritzte Deckel nicht am Formwerkzeug anhaftet und so leichter und ohne störende Rückstände aus dem Formwerkzeug entnommen werden kann. Hierbei weist die Folienzuführvorrichtung vorteilhafterweise ein Gehäuse auf, welches die Abdeckfolie während des Einbringens des Trennmittels und vor dem Einfahren der Abdeckfolie in das Formwerkzeug vor einer Benetzung mit dem Trennmittel schützt. Dies bietet den Vorteil, dass die Abdeckfolie nicht mit dem Trennmittel benetzt wird und insbesondere wird dadurch vermieden, dass Trennmittel an eine Unterseite der Abdeckfolie gelangt und so auf die Oberseite der Platte verschleppt wird, auf welche die Abdeckfolie durch das Formwerkzeug aufgepresst wird.
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Das Gehäuse kann hierbei einen Schlitz oder eine öffenbare und verschließbare Abdeckung aufweisen, durch den oder durch die die Abdeckfolie nach dem Einbringen des Trennmittels in das Formwerkzeug eingefahren wird. Durch eine entsprechend klein gewählte Öffnungsweite des Schlitzes oder alternativ durch das Schließen der Abdeckung während des Einbringens des Trennmittels verbleibt die Abdeckfolie so geschützt innerhalb des Gehäuses, bis sie nach dem Auftragen des Trennmittels in das Formwerkzeug eingefahren wird. Eine Verschmutzung der Abdeckfolie mit dem Trennmittel wird so zuverlässig vermieden.
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Wenn ein solcher Schlitz am Gehäuse vorgesehen ist, kann dieser vorteilhafterweise auch als Führungsanordnung für die Abdeckfolie dienen. Bei Verwendung eines Gehäuses mit einer klappbaren Abdeckung kann eine separate Führungsanordnung vorgesehen sein, wobei in beiden Fällen die jeweilige Führungsanordnung die Abdeckfolie beim Einfahren in das Formwerkzeug ausrichtet. Unter einer Ausrichtung ist dabei zu verstehen, dass die Führungsanordnung die Abdeckfolie so zwischen einem Formoberteil und Formunterteil des Formwerkzeugs anordnet, dass sie mit einem von der Folienzuführvorrichtung abgewandten Ende korrekt positioniert wird. Die Positionierung wird dabei so vorgenommen werden, dass dieses Ende der Abdeckfolie bis an die Kavität des Formwerkzeugs zur Ausbildung der Randumschäumung vorgeschoben wird oder optional eine festgelegte Länge in diese Kavität soweit eingeführt wird, dass sie nach dem Spritzvorgang mittels der Folienzuführvorrichtung vom umspritzten Deckel wieder abgezogen und zurückgefahren werden kann. Durch das Vorsehen einer solchen Führungsanordnung wird die Prozesssicherheit weiter verbessert.
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Weiter vorteilhafter Weise kann an dem Formwerkzeug eine Dichtung angeordnet sein, welche die Kavität an einem Rand der auszuschäumenden Randumschäumung begrenzt. Die Dichtung wird dabei vorteilhafterweise relativ zur eingefahrenen Abdeckfolie so angeordnet, dass sich die Dichtung zur Abdichtung der Kavität auf eine Rückseite der Abdeckfolie abstützt, die von der Platte abgewandt ist. Somit wird einerseits die Kavität zuverlässig abgedichtet und andererseits vermieden, dass die Dichtung, beispielsweise eine Silikondichtung, Dichtungsreste oder Schmutz auf einen Sichtbereich der Platte aufprägt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der von der Abdeckfolie abzudeckende Bereich im Bereich einer Entlüftungsöffnung des Formwerkzeugs angeordnet. Gerade in diesen Entlüftungsöffnungen ist zu erwarten, dass flüssiger Kunststoff oder Kunststoffschaum während des Spritzvorgangs aus der Kavität zur Ausbildung der Randumschäumung austritt und Bereiche verschmutzt, die benachbart zu solchen Entlüftungsöffnungen liegen. Dies wird durch die Abdeckfolie zuverlässig verhindert.
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Entsprechende Entlüftungsöffnungen können dabei an einem außenliegenden Rand oder einem innenliegenden Rand der Randumschäumung angeordnet sein. Unter einem außenliegenden Rand ist dabei zu verstehen, dass es sich um einen Rand der Randumschäumung handelt, welcher einem über die Randumschäumung hinaussehenden Außenrand der Platte zugeordnet ist. Unter einem innenliegenden Rand ist dabei ein Rand der Randumschäumung zu verstehen, welcher der Flächenmitte der Platte zugeordnet ist.
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Wenn nun der abzudeckende Bereich, also beispielsweise eine entsprechende Entlüftungsordnung, an einem Außenrand der Kavität angeordnet ist, so ist die Folienzuführvorrichtung relativ zu einem Fügespalt zwischen einem Formoberteil und einem Formunterteil des Formwerkzeugs bei geschlossenem Formwerkzeug so angeordnet, dass sie die Abdeckfolie so in das geöffnete Formwerkzeug einfahren kann, dass sie sich bei einem geschlossenen Formwerkzeug von der Folienzuführvorrichtung durch den Fügespalt hindurch bis zur Kavität oder in diese hinein erstreckt. So kann die Folienzuführvorrichtung in einfacher Weise in einem Bereich neben dem Formwerkzeug angeordnet sein.
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Wenn der abzudeckende Bereich an einem Innenrand der Kavität angeordnet ist, der von einem benachbarten Außenrand der Platte abgewandt ist, so muss auch hier für einen Zugang der Abdeckfolie zu diesem Innenrand der Kavität gesorgt werden. Dies kann in vorteilhafter Weise dadurch erreicht werden, dass das Formoberteil nur entlang der Randumschäumung, beispielsweise entlang einer umlaufenden Randumschäumung, angeordnet ist und in der Mitte eine Öffnung aufweist. Insbesondere das Formoberteil kann somit beispielsweise im Wesentlichen rechteckig ausgebildet sein mit dieser Öffnung in der Mitte. Das Formunterteil kann flächig mit oder ohne eine solche Öffnung gestaltet werden. In der Öffnung des Formoberteils oder darüber liegend kann dann vorteilhafterweise die Folienzuführvorrichtung angeordnet sein. Auch hier erfolgt die Anordnung wieder so relativ zu einem Fügespalt zwischen Formoberteil und Formunterteil bei geschlossenem Formwerkzeug, dass die Abdeckfolie so in das geöffnete Formwerkzeug eingefahren werden kann, dass sich wiederum bei geschlossenem Formwerkzeug die Abdeckfolie von der Folienzuführvorrichtung durch den Fügespalt hindurch bis zur Kavität oder in diese hinein erstreckt. Dies bietet den Vorteil, dass auch Bereiche innerhalb der Randumschäumung, wie beispielsweise Entlüftungsöffnungen, die zur Flächenmitte des Deckels hin orientiert sind, mittels der Abdeckfolie so bedeckt werden können, dass auch hier das Einbringen von Kunststoffschaum auf später freiliegende und daher sichtbare Bereiche der Platte vermieden wird.
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Vorteilhafterweise wird nach dem Spritzvorgang das Formwerkzeug wieder geöffnet, bevor die Abdeckfolie mittels der Folienzuführvorrichtung zurückgefahren wird. Dies bietet den Vorteil, dass die Abdeckfolie nicht mehr zwischen Formoberteil und Formunterteil eingepresst und auf die Platte gedrückt wird, und daher leichter von der Platte entfernt werden kann.
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Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Abdeckfolie aus einem selbsttrennenden Material ausgeführt, vorzugsweise aus einer Kunststofffolie, die aus Polyethylen (Handelsname „Lupolen“) oder aus Polytetrafluorethylen (Handelsname „Teflon“) bestehen kann. Solche Kunststoffmaterialien vermeiden schon aufgrund ihrer Materialeigenschaften ein Anhaften von Kunststoff oder Kunststoffschaum an ihrer Oberfläche, sodass eine Verschleppung des Kunststoffschaums vermieden wird.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden hier Abdeckfolien mit einer Dicke von 0,1 mm bis 3 mm, vorzugsweise von 0,5 mm bis 1 mm verwendet.
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Vorteilhafterweise werden bei diesen erfindungsgemäßen Verfahren Abdeckfolien verwendet, welche eine Breite von 2 cm bis 20 cm, vorzugsweise von 5 cm bis 12 cm aufweisen. Entsprechend breite abzudeckende Bereiche wie Entlüftungsbereiche können so mit der Abdeckfolie vor Verunreinigungen geschützt werden.
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Wie bereits erläutert, kann die Abdeckfolie mittels der Folienzuführvorrichtung so weit in das Formwerkzeug eingefahren werden, dass sie mit einem Ende an der Kavität ansteht oder alternativ eine festgelegte Distanz in diese Kavität hineinragt. Die entsprechende Länge wird dabei so gewählt werden, dass die Abdeckfolie nach dem Spritzvorgang auch leicht vom umspritzten Deckel entfernt werden kann.
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Im Vorliegenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert.
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Dabei zeigt:
- 1 einen Querschnitt durch ein Formwerkzeug in einem Randbereich eines zu umspritzenden Deckels und durch eine Folienzuführvorrichtung zum Einfahren einer Abdeckfolie in das Formwerkzeug,
- 2 einen entsprechenden Querschnitt wie der der 1 mit einem alternativen Deckel und einer alternativen Folienzuführvorrichtung, und
- 3 eine Ansicht von oben auf ein entsprechendes Formwerkzeug mit zwei Folienzuführvorrichtungen.
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1 zeigt eine transparente Platte 12 in einem Formwerkzeug 16, welches dazu dient, die transparente Platte 12 mit einer Randumschäumung 14 zu umschäumen. Das in einer Querschnittsansicht dargestellte Formwerkzeug 16 weist ein Formoberteil 38 und ein Formunterteil 40 auf und bildet eine Kavität 22 zur Ausformung der Randumschäumung 14 aus. In die Kavität 22 wird ein Kunststoffschaum zur Ausbildung der Randumschäumung 14 eingespritzt. Um für eine bessere Dichtwirkung zu sorgen, ist am Formoberteil 38 eine Dichtung 24 vorgesehen, die beispielsweise als Silikondichtung ausgeführt sein kann.
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Wie der 1 zu entnehmen ist, steht die transparente Platte 12 des Deckels 10 über die Randumschäumung 14 vor. In diesem überstehenden Bereich soll die transparente Platte 12 vor einer Verschmutzung mit dem Kunststoffschaum geschützt werden. Hierzu ist eine Folienzuführvorrichtung 20 vorgesehen mit einem Gehäuse 28, an dem ein Schlitz 30 angeordnet ist, durch den eine Abdeckfolie 18 mittels der Folienzuführvorrichtung 20 ausgegeben und in das Formwerkzeug 16 eingefahren werden kann. Die Folienzuführvorrichtung 20 ist hierzu mittels einer Halterung 50 relativ zu einem Fügespalt 36 angeordnet, der bei geschlossenem Formwerkzeug 16 zwischen einem Formoberteil 38 und einem Formunterteil 40 ausgebildet wird. Durch diesen Fügespalt 36 wird die Abdeckfolie 18 mittels der Folienzuführvorrichtung 20 vor dem Schließen des Formwerkzeugs 16 so weit vorgeschoben, dass sie mit einem Ende 46 an einem Rand der Kavität 22 zu liegen kommt oder alternativ eine festgelegte Distanz in die Kavität 22 eindringt.
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Zum Bewegen der Abdeckfolie 18 weist die Folienzuführvorrichtung 20 einen Aktuator 52 auf. Ein solcher Aktuator 52 kann beispielsweise ein pneumatischer Aktuator sein, welcher mittels Druckluft die Abdeckfolie 18 während des Spritzvorgangs gesteuert verlagert.
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Bei geschlossenem Formwerkzeug 16 wird die Abdeckfolie 18 durch das Formoberteil 38 auf einen entsprechenden abzudeckenden Bereich 26 der transparenten Platte 12 gepresst, um diesen abzudeckenden Bereich 26 zuverlässig von Kunststoffschaum freizuhalten. Nach dem Spritzvorgang, durch welchen die Randumschäumung 14 ausgebildet wird, wird die Abdeckfolie 18 mittels der Folienzuführvorrichtung 20 in das Gehäuse 28 zurückgefahren, um so vom Deckel 10 und dessen transparenten Platte 12 entfernt zu werden. Dieses Zurückfahren der Abdeckfolie 18 von der transparenten Platte 12 wird insbesondere erleichtert, wenn vorher das Formwerkzeug 16 wieder geöffnet wird. Damit keine Kunststoffreste an der Abdeckfolie 18 anhaftend bleiben, ist diese selbsttrennend ausgeführt, also aus einem Material, an welchem der Kunststoffschaum nicht anhaftet. Insbesondere Materialien wie Teflon oder Lupolen bieten sich hier an.
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Für den Spritzvorgang findet weiterhin ein Trennmittel Verwendung, welches vor oder nach dem Einbringen der transparenten Platte 12 in das geöffnete Formwerkzeug 16 zumindest in den Bereichen aufgebracht, beispielsweise aufgesprüht wird, welche während des Spritzvorgangs mit dem Kunststoffschaum benetzt werden sollen. Dies bietet den Vorteil, dass der umspritzte Deckel 10 wieder leicht aus dem Formwerkzeug 16 entnommen werden kann. Das Gehäuse 28 bietet hierbei einen Schutz der Abdeckfolie 18 vor einer Verschmutzung mit diesem Trennmittel. Dadurch, dass die Abdeckfolie 18 verlagerbar innerhalb des Gehäuses 28 angeordnet ist, und ferner der Schlitz 30 in seiner Öffnungsweite entsprechend schmal dimensioniert ist, wird vermieden, dass die Abdeckfolie 18 mit dem Trennmittel benetzt wird, solange sie sich innerhalb des Gehäuses 28 befindet. So wird vermieden, dass Trennmittel von der Unterseite der Abdeckfolie 18, die während des Spritzvorgangs gegen den abzudeckenden Bereich 26 der transparenten Platte 12 gepresst wird, auf die transparente Platte 12 gelangt.
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2 zeigt einen Querschnitt ähnlich der 1 mit entsprechenden Elementen, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet wurden. Gegenüber der Ausgestaltung der 1 finden sich allerdings zwei Unterschiede. Zum einen ist im Formwerkzeug 16 der 2 keine separate Dichtung im Bereich der Kavität 22 vorgesehen und die Kavität 22 ist hier ferner so ausgebildet, dass die Randumschäumung 14 an ihrem dem Rand der transparenten Platte 12 zugeordneten Ende eine Verdickung 54 ausbildet.
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Weiterhin weist die Folienzuführvorrichtung 20 der 2 kein Gehäuse 28 mit einem Schlitz auf, sondern hier ist eine öffenbare und wieder verschließbare Abdeckung 32 vorgesehen, um im geschlossenen Zustand die Abdeckfolie 18 innerhalb des Gehäuses 28 vor der Benetzung mit einem Trennmittel zu schützen und nach einem Öffnen der Abdeckung 32 ein Einfahren der Abdeckfolie 18 in das Formwerkzeug 16 zu ermöglichen. Ansonsten findet das erfindungsgemäße Verfahren mit der Vorrichtung der 2 ebenso wie das in Zusammenhang mit der der 1 beschriebene statt.
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3 zeigt eine Ansicht von oben auf ein Formwerkzeug 16 gemäß der 1 und 2, in welchem eine transparente Platte 12 eines herzustellenden Deckels 10 eingelegt ist.
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Mittels des Formwerkzeugs 16 wird hier eine die die transparente Platte 12 umlaufende Randumschäumung 14 angeschäumt. Schematisch dargestellt sind zwei Entlüftungsbereiche 34 und 35, die in diesem Fall an gegenüberliegenden Seiten der Randumschäumung 14 angeordnet sind. Diese weisen nicht näher dargestellte Öffnungen auf und dienen dazu, dass Luft beim Spritzvorgang aus der Kavität 22 in zwei Richtungen entweichen kann. Alternativ kann natürlich auch vorgesehen sein, dass nur auf einer Seite der Randumschäumung eine solche Entlüftungsöffnung 34 vorgesehen ist. Anhand der 3 soll somit erläutert werden, wie eine Entlüftungsöffnung 35 oder 34 vorgesehen werden kann, die entweder nach innen hin zur Flächenmitte der transparenten Platte 12 oder zum Rand der transparenten Platte 12 hin für eine Entlüftung der Kavität 22 sorgt.
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Für zwei Entlüftungsbereiche 34 und 35 sind schematisch zwei Folienzuführungsvorrichtungen 20 und 21 dargestellt, wobei die Folienzuführvorrichtung 20 im Bereich einer Entlüftungsöffnung 34 vorgesehen ist, die an einem Außenrand der Randumschäumung 14 vorgesehen ist. Für die weitere Entlüftungsöffnung 35 auf einer Innenseite der Randumschäumung 14 ist entsprechend eine weitere Folienzuführvorrichtung 21 vorgesehen, die im Wesentlichen mittig zum Formoberteil 38 des Formwerkzeugs 16 angeordnet ist. Da die Randumschäumung 14 umlaufend ausgeführt ist, ist entsprechend das Formoberteil 38 hier auch umlaufend ausgebildet mit einer Öffnung 44 in der Mitte. In dieser Öffnung 44 kann nun die innen liegende Folienzuführvorrichtung 21 angeordnet werden, um eine Abdeckfolie 19 an einer Innenseite der Randumschäumung 14 zu positionieren. Die äußere Folienzuführvorrichtung 20 für die Abdeckfolie 18 entspricht somit der Folienzuführvorrichtungen 20 der 1 und der 2, während die weitere Folienzuführvorrichtung 21 innerhalb des umlaufenden Formoberteils 38 oder oberhalb dieser Mitte angeordnet sein kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Deckel
- 12
- transparente Platte
- 14
- Randumschäumung
- 16
- Formwerkzeug
- 18
- Abdeckfolie
- 19
- Abdeckfolie
- 20
- Folienzuführvorrichtung
- 21
- Folienzuführvorrichtung
- 22
- Kavität
- 24
- Dichtung
- 26
- abzudeckender Bereich
- 28
- Gehäuse
- 30
- Schlitz
- 32
- Abdeckung
- 34
- Entlüftungsbereich
- 35
- Entlüftungsbereich
- 36
- Fügespalt
- 38
- Formoberteil
- 40
- Formunterteil
- 44
- Öffnung
- 46
- Ende der Abdeckfolie
- 50
- Halterung
- 52
- Aktuator
- 54
- Verdickung
