DE102021214322A1 - Werkzeug und verfahren zum laminieren eines trägers mit einer folie - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug (1) zum Laminieren eines Trägers (30) mit einer Folie (40) umfasst ein Werkzeugteil (20) zum Halten des Trägers (30) und einen Rahmen (50) zum Spannen der Folie (40) in einer Folienebene. Der Rahmen (50) umfasst ein erstes Klemmelement (51) zum Halten eines ersten Folienrandbereichs und ein zweites Klemmelement (52) zum Halten eines zweiten Folienrandbereichs derart, dass die Folie (40) zwischen dem ersten und dem zweiten Klemmelement (52) gespannt ist. Der Rahmen (50) und das Werkzeugteil (20) sind in einer zu der Folienebene senkrechten Laminierebene gegeneinander verschwenkbar. Das erste Klemmelement (51) und das zweite Klemmelement (52) sind dazu eingerichtet, eine Bewegung zueinander in der Folienebene und parallel zu der Laminierebene zu erlauben. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein entsprechendes Verfahren zum Laminieren eines Trägers (30) mit einer Folie (40).

Description

  • Das vorliegende Schutzrecht betrifft ein Werkzeug und ein Verfahren zum Laminieren eines Trägers mit einer Folie. Der Träger kann Teil einer Fahrzeuginnenverkleidung sein und die Folie kann ein Dekormaterial umfassen. Hierin soll als eine Folie jede flächige und flexible Schicht verstanden werden, die sich auf einen Träger anbringen lässt.
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Werkzeuge und Verfahren zum Laminieren von Trägern mit einer Folie bekannt, insbesondere von Trägern, die Teil einer Fahrzeuginnenverkleidung sind. Besonders häufig werden dafür Folien aus Kunststoff, beispielsweise Kunstleder, verwendet. Typischerweise sind Fahrzeuginnenverkleidungsteile gekrümmte Teile. Gemäß einem üblichen Verfahren zum Laminieren eines Trägers mit einer Folie wird die Folie in einen Rahmen eines Laminierwerkzeugs gespannt. Der Rahmen ist typischerweise ein starrer Rahmen einer festgelegten Größe. Ein zu laminierender Träger wird in dem Laminierwerkzeug angeordnet und anschließend entlang der Foliennormale in die Folie gedrückt, sodass die Folie den Träger zumindest teilweise umspannt. Anschließend wird wahlweise im Zuge eines Vakuum- und/oder eines Druckverfahrens die Folie vollständig an den Träger angespannt und an diesen laminiert, zum Beispiel mittels Verklebens und/oder Verschweißens der Folie mit dem Träger.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren weisen zahlreiche Nachteile auf. So muss beispielsweise in besonderem Maße darauf Acht gegeben werden, dass die Folie, zum Beispiel beim Eindrücken des Trägers, nicht zu sehr gespannt wird, da sie reißen kann. Dadurch kann das Maß der Krümmung des Trägers deutlich eingeschränkt und stark von der Elastizität der Folie abhängig sein und umgekehrt. Häufig weisen die Folien ein Muster und/oder eine Textur auf, sodass durch den Spannvorgang beide beeinträchtigt werden und damit zu unerwünschtes ästhetischen und/oder haptischen Resultaten führen können. Weiterhin muss durch die erhöhte auf die Folie wirkende Spannung, insbesondere in Bereichen starker Trägerkrümmung bzw. Auswölbung, der Einsatz des zum Beispiel für ein Verkleben verwendeten Klebstoffs oder der für ein Verschweißen eingebrachten Heizleistung erhöht werden, um eine stärkere Haftung zu gewährleisten und damit die zusätzliche Spannung zu kompensieren. Außerdem fällt je nach Maß der aufgebrachten Folienspannung der Folienbeschnitt, das heißt die Menge des für die Laminierung nicht zu verwendenden bzw. nicht verwendeten Folienmaterials, höher aus, sodass der Folienverbrauch gesteigert ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile zumindest teilweise zu vermeiden und insbesondere eine auf die Folie wirkende Spannung und/oder den benötigten Material- bzw. Kosteneinsatz zu reduzieren. Zusätzlich kann es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung sein, eine Textur oder ein Muster der Folie beim Laminieren ohne Verformung zu erhalten.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeug gemäß dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch und durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch gelöst. Weiterbildungen und beispielhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, den Figuren und der folgenden Beschreibung dargestellt.
  • Das vorgeschlagene Werkzeug zum Laminieren eines Trägers mit einer Folie umfasst ein Werkzeugteil zum Halten des Trägers und einen Rahmen zum Spannen der Folie in einer Folienebene. Mit Spannen der Folie in einer Folienebene ist gemeint, dass die auf die Folie wirkenden Kräfte ausreichen, um die Folie in eine Ebene oder nahezu in einer Ebene zu halten. Der Rahmen umfasst ein erstes Klemmelement zum Halten eines ersten Folienrandbereichs und ein zweites Klemmelement zum Halten eines zweiten Folienrandbereichs derart, dass die Folie zwischen dem ersten und dem zweiten Klemmelement gespannt ist. Der Rahmen und das Werkzeugteil sind in einer zu der Folienebene senkrechten Laminierebene gegeneinander verschwenkbar. Das erste Klemmelement und das zweite Klemmelement sind dazu eingerichtet, eine Bewegung zueinander in der Folienebene und parallel zu der Laminierebene zu erlauben. Dieses Werkzeug ist insbesondere geeignet zum Laminieren eines Trägers, der eine Krümmung in der Laminierebene hat. Das zueinander Bewegen der Klemmelemente ermöglicht eine wenigstens teilweise Bedeckung des gekrümmten Trägers mit der Folie, ohne die Spannung in der Folie erheblich zu erhöhen oder die Folie erheblich zu dehnen.
  • Eine Bewegung der beiden Klemmelemente zueinander kann die Beweglichkeit beider oder eines der beiden Klemmelemente relativ zum Rahmen umfassen. Durch die Bewegung der Klemmelemente zueinander wird ein Abstand zwischen den von den Klemmelementen gehalten Folienrandbereichen verringert und kann eine auf die Folie wirkende Spannung reduziert werden. Insbesondere können die Verschwenkbarkeit und/oder Verschwenkung des Werkzeugteils mit dem Rahmen in Kombination mit der Bewegung der Klemmelemente zueinander eine auf die Folie wirkende Spannung, zum Beispiel während des Laminiervorgangs, reduzieren. Beispielsweise kann eine Spannung reduziert werden, die durch ein Schwenken des Trägers in die Folienebene und damit in die im Rahmen gespannte Folie hinein verursacht wird. Alternativ oder zusätzlich kann durch die Bewegung der Klemmelemente zueinander die Variabilität des Rahmens, das heißt seine Verwendbarkeit mit einer höheren Anzahl an unterschiedlichen Formen und Maßen der zu laminierenden Trägern und/oder Folien, ermöglicht werden. Ferner kann der Folienverschnitt und/oder eine für die Laminierung notwendige Klebstoffmenge und/oder Heizleistung reduziert werden.
  • Der Rahmen und das Werkzeugteil können in einer zu der Folienebene senkrechten Laminierebene um eine Rotationsachse gegeneinander verschwenkbar sein. Die Rotationsachse kann außerhalb einer Grundflächenprojektion der Folie liegen. Solch eine Position der Rotationsachse ermöglicht eine einfache Konstruktion, wobei der Zugriff zum Inneren des Rahmens, beispielsweise zum Positionieren der Folie in den Rahmen, einfach ist. Als Grundflächenprojektion der Folie kann vorliegend eine gedachte Projektion der im Rahmen gespannten Folie entlang der Flächennormale der Folienebene verstanden werden. Das Werkzeugteil und der Rahmen können in der Rotationsachse miteinander verbunden sein. Zum Beispiel kann ein Verbindungselement zum Verbinden des Werkzeugteils mit dem Rahmen, beispielsweise ein Verbindungsscharnier, entlang der Rotationsachse angeordnet sein. Alternativ können der Rahmen und das Werkzeugteil um zwei separate, parallel zueinander angeordnete Rotationsachsen schwenkbar sein. Zum Beispiel kann das Werkzeugteil als eine Klappe ausgebildet sein. Das Werkzeugteil kann durch die Schwenkbewegung zu dem Rahmen hin geschlossen oder geöffnet werden, das heißt ein Öffnungswinkel zwischen dem Werkzeugteil und dem Rahmen kann entsprechend verringert oder vergrößert werden, wobei der Träger zwischen dem Werkzeugteil und der Folie angeordnet ist. Zusätzlich kann das Verschwenken des Werkzeugteils neben einer Schwenkbewegung eine Translationsbewegung, zum Beispiel eine Translationsbewegung entlang einer Flächennormale der Folienebene, umfassen. Dadurch können die Freiheitsgrade der Bewegung des Trägers in die Folienebene hinein erhöht und beim Laminieren komplexere Trägerformen berücksichtigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann dadurch das Einsetzten und/oder das Herausnehmen des Trägers in und aus dem Werkzeugteil erleichtert werden.
  • Das erste oder das zweite Klemmelement kann am Rahmen fixiert und das andere Klemmelement in der Folienebene relativ zum Rahmen beweglich sein. Alternativ können beide Klemmelemente relativ zum Rahmen in der Folienebene beweglich sein. Jedes der Klemmelemente kann ein oder mehrere Klemmmittel zum Halten und Spannen der Folie umfassen. Beispielsweise umfasst jedes Klemmelement eine Einlage zur Verbesserung des Griffs zwischen der Folie und dem Klemmelement. Das erste Klemmelement kann gegenüber dem zweiten Klemmelement angeordnet sein. Der Rahmen kann ein im Wesentlichen rechteckiger Rahmen sein. Alternativ kann der Rahmen in der Folienebene gekrümmt oder teilweise gekrümmt sein. Zum Beispiel können zwei sich gegenüberliegende Rahmenseiten gekrümmt sein und zwei weitere sich gegenüberliegenden Seiten des Rahmens zueinander parallel sein. Das erste und zweite Klemmelement können dann zum Beispiel auf den zwei gekrümmten Seiten des Rahmens angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können auch die Klemmelemente in der Folienebene gekrümmt oder teilweise gekrümmt ausgebildet sein. Durch die Krümmung können zum Beispiel biderektional gekrümmt ausgebildete Trägerformen erfindungsgemäß laminiert werden. Der erste Folienrandbereich kann eine erste Folienkannte und der zweite Folienrandbereich eine zweite Folienkante umfassen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Werkzeug eine Zugkraftsteuervorrichtung zum Steuern einer auf die Folie wirkenden Zugkraft umfassen. Die Zugkraftsteuervorrichtung kann dazu eingerichtet sein, unterschiedliche Bewegungen zu steuern. Beispielsweise das gegeneinander Verschwenken des Rahmens und des Werkzeugteils oder die Bewegung des ersten und zweiten Klemmelements zueinander. Insbesondere kann die Zugkraftsteuervorrichtung das Verschwenken und das zueinander Bewegen, bezugnehmend auf die Form der zu laminieren Trägeroberfläche, koordinieren. Die Zugkraftsteuervorrichtung kann dazu eingerichtet sein in Reaktion auf eine zwischen den Klemmelementen und damit auf die Folie wirkende Zugkraft, die Bewegung des ersten und/oder zweiten Klemmelements zu erlauben. Die Zugkraftsteuervorrichtung kann so eingerichtet sein, dass eine auf die Folie wirkende Zugkraft in einem vorbestimmten Bereich nicht überschreitet. Dieser Bereich kann beispielsweise abhängig sein von dem Folienmaterial, der Foliendicke und der Folienbreite. Es kann vorgesehen sein, dass die Zugkraftsteuervorrichtung einen oder mehrere Sensoren umfasst, die dazu eingerichtet sind, die auf die Folie wirkende Zugkraft zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich können die Sensoren dazu eingerichtet sein, eine auf das erste und/oder zweite Klemmelement wirkende Zugkraft zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich zu einer Zugkraft kann auch eine Zugspannung ermittelt werden. Durch die Zugkraftsteuervorrichtung kann der Laminierprozess an technische Anforderungen, zum Beispiel Prozessqualität oder Prozessgeschwindigkeit, angepasst werden. Insbesondere kann ein Bewegungsablauf, zum Beispiel eine Bewegungsgeschwindigkeit und/oder Bewegungsbeschleunigung, der Bewegung des ersten und/oder zweiten Klemmelements und/oder der Verschwenkung des Werkzeugteils mit dem Rahmen gesteuert werden.
  • Die Zugkraftsteuervorrichtung kann ein oder mehrere elastische Elemente umfassen. Die elastischen Elemente können zwischen dem ersten und/oder zweiten Klemmelement und dem Rahmen angeordnet sein. Die elastischen Elemente können dazu eingerichtet sein, in Reaktion auf eine zwischen den Klemmelementen wirkende Zugkraft, die Bewegung des ersten und/oder zweiten Klemmelements zu ermöglichen. Das eine oder die mehreren elastischen Elemente können dazu eingerichtet sein, eine im Wesentlichen konstante Rückstellkraft auf das erste und/oder zweite Klemmelement auszuüben. Durch eine konstante Rückstellkraft kann eine auf die Folie wirkende Zugkraft leichter kontrolliert und/oder gesteuert werden. Die Rückstellkraft kann in einem Auslenkungsbereich des ersten und/oder zweiten Klemmelements konstant sein. Der Auslenkungsbereich kann einer Auslenkung gemäß der Bewegung des ersten und/oder zweiten Klemmelements, beispielsweise einer vorbestimmten maximal erwünschten Bewegung, entsprechen. Die elastischen Elemente können passive elastische Elemente, zum Beispiel Federn, und/oder aktive elastische Elemente, zum Beispiel Aktoren, umfassen.
  • Die Folie kann zumindest teilweise eine Musterung, insbesondere eine visuelle Musterung, und/oder Textur umfassen. Zum Beispiel kann die Folie eine bedruckte oder geprägte Folie, eine Kunstlederfolie oder ein Textiles Gewebe sein. Die Folie kann eine elastische Folie sein oder umfassen. Folglich kann die Zugkraftsteuervorrichtung so eingerichtet sein, dass eine auf die Folie wirkende Zugkraft in einem für die jeweilige Folie vorbestimmten Bereich liegt, wobei der vorbestimmte Bereich von einer Folieneigenschaft, zum Beispiel dem Elastizitätsmodul der Folie oder einer Muster- bzw. Texturdehntoleranz, die eine an ästhetischen bzw. haptischen Anforderungen ausgerichtete Produktionstoleranz der Foliendehnung ist, und/oder einem Laminierparameter, zum Beispiel einer für eine Laminierung notwendigen Anpresskraft, abhängt.
  • Die Folie kann ein Dekormaterial umfassen. Die Folie kann zum Beispiel Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET), Polypropylen (PP) oder Polyvinylchlorid (PVC) umfassen. Der Träger kann ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil umfassen. Der Träger kann einen Kunststoff, zum Beispiel Polycarbonate (PC), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder PP, umfassen. Der Träger kann einen Verbundstoff umfassen, beispielsweise einen Verbundstoff aus natürlichen Fasern und einem Thermoplast. Der Träger kann ein gekrümmter Träger sein. Der Träger kann eine von dem Werkzeugteil aus im Wesentlichen konvex ausgebildete Krümmung aufweisen. Zum Beispiel kann der Träger ein in Richtung zu der Folie hin im Wesentlichen gewölbter Träger sein.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Laminieren eines Trägers mit einer Folie. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
    • - Anordnen des Trägers in einem Werkzeugteil,
    • - Spannen der Folie in einer Folienebene in einem Rahmen zwischen einem ersten Klemmelement des Rahmens, das einen ersten Randbereich der Folie hält, und einem zweiten Klemmelement des Rahmens, das einen zweiten Randbereich der Folie hält,
    • - Laminieren des Trägers mit der Folie durch Verschwenken des Rahmens und des Werkzeugteils gegeneinander in einer zu der Folienebene senkrechten Laminierebene,
    • - Aufeinanderzubewegen des ersten und des zweiten Klemmelements in der Folienebene.
  • Weiterhin kann das Verfahren den Schritt eines Steuerns einer auf die Folie wirkenden Zugkraft durch Steuern des gegeneinander Verschwenkens des Rahmens und des Werkzeugteils und/oder Steuern der Bewegung des ersten und des zweiten Klemmelements zueinander. Der Schritt des Steuerns der auf die Folie wirkenden Zugkraft kann ein Ermitteln einer auf die Folie wirkenden Zugkraft, zum Beispiel einer zwischen der Folie und dem ersten und/oder zweiten Klemmelement wirkenden Zugkraft, umfassen. Das Steuern der auf die Folie wirkenden Zugkraft kann ein Steuern des Bewegungsablaufs, insbesondere der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder Bewegungsbeschleunigung, des Verschwenkens in Abhängigkeit der Bewegung des ersten und/oder zweiten Klemmelements und/oder umgekehrt umfassen. Der Bewegungsablauf kann in Abhängigkeit der ermittelten Zugkraft/Zugkräfte gesteuert werden. Der Laminiervorgang kann durch Anlegen eines Vakuums zwischen Träger und Folie und/oder durch Anpressen der Folie an den Träger unterstütz werden.
  • Vorliegend wurden mehrere Ausführungsformen offenbart. Aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung zeigt und beschreibt, werden dem Fachmann noch weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ersichtlich. Dementsprechend sind die Zeichnungen und die detaillierte Beschreibung als beispielhaft und nicht einschränkend zu betrachten. Wiederkehrende Merkmale sind in der Figurenbeschreibung mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Es zeigen
    • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Werkzeugs in einer perspektivischen Ansicht,
    • 2 eine schematische Darstellung des Werkzeugs der 1 in der Schnittebene A in einer ersten Schwenkposition des Werkzeugs,
    • 3 eine schematische Darstellung des Werkzeugs der 1 in der Schnittebene A in einer zweiten Schwenkposition des Werkzeugs.
  • In 1 ist eine grobe perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Werkzeugs 1 zum Laminieren eines Trägers 30 mit einer Folie 40 (in 1 nicht gezeigt) dargestellt. Die 2 und 3 zeigen das Werkzeug 1 in der Schnittebene A der 1 gemäß zwei Schwenk- bzw. Öffnungspositionen des Werkzeugs.
  • Das Werkzeug 1 zum Laminieren des Trägers 30 mit der Folie 40 umfasst ein Werkzeugteil 20 zum Halten des Trägers 30 und einen Rahmen 50 zum Spannen der Folie 40 in einer Folienebene. Die zunächst flach gespannte Folie definiert die Folienebene. Der Rahmen 50 umfasst ein erstes Klemmelement 51 zum Halten eines ersten Folienrandbereichs, zum Beispiel einer ersten Folienkante, und ein zweites Klemmelement 52 zum Halten eines zweiten Folienrandbereichs, zum Beispiel einer zweiten Folienkante derart, dass die Folie 40 zwischen dem ersten und dem zweiten Klemmelement 51, 52 gespannt ist. Der Rahmen 50 und das Werkzeugteil 20 sind in einer zu der Folienebene senkrechten Laminierebene gegeneinander verschwenkbar. Das erste Klemmelement 51 und das zweite Klemmelement 52 sind dazu eingerichtet, eine Bewegung zueinander in der Folienebene zu erlauben. Das erste Klemmelement 51 ist gegenüber dem zweiten Klemmelement 52 angeordnet. Das erste und zweite Klemmelement 51, 52 sind in einer von dem Rahmen 50 und dem Werkzeugteil 20 aufgespannten Laminierebene angeordnet. Das erste und das zweite Klemmelement 51, 52 sind beweglich in der Folienebene ausgebildet. Der Rahmen 50 ist ein im Wesentlichen rechteckiger Rahmen 50. Alternativ kann der Rahmen 50 ein zumindest teilweise in der Folienebene gekrümmter Rahmen 50 sein. Alternativ oder zusätzlich können auch die Klemmelemente 51, 52 in der Folienebene gekrümmt oder teilweise gekrümmt ausgebildet sein. Zum Beispiel können sich die zwei in den 2 und 3 gezeigten gegenüberliegenden Rahmenseiten in der Folienebene gekrümmt sein und/oder die Klemmelemente 51, 52 in der Folienebene gekrümmt ausgebildet sein.
  • Zur besseren Nachvollziehbarkeit sind in 2 das Werkzeugteil 20 und der Rahmen 50 im Bereich der Rotationsachse R in einer gemeinsamen Projektionsebene liegend dargestellt und durch Doppelpfeile die Rotation R der Schwenkbewegung zwischen Werkzeugteil 20 und Rahmen 50 bzw. eine mögliche Translationsbewegung T des ersten und zweiten Klemmelements 51, 52 angedeutet.
  • Der Rahmen 50 und das Werkzeugteil 20 sind in einer zu der Folienebene senkrechten Laminierebene um eine Rotationsachse R gegeneinander verschwenkbar. Die Rotationsachse R liegt außerhalb einer Grundflächenprojektion der Folie. Das Werkzeugteil 20 und der Rahmen 50 sind in der Rotationsachse R miteinander verbunden. Alternativ sind die Rotationsachse des Rahmens und die Rotationsachse des Werkzeugteils parallel zueinander verschoben. Das Werkzeugteil 20 ist als eine Klappe ausgebildet, die gemäß den 2 und 3 durch die Schwenkbewegung zu dem Rahmen 50 hin geschlossen oder geöffnet werden kann. Der Träger 30 ist trennbar an dem Werkzeug befestigt und ist zwischen dem Werkzeugteil 20 und der Folie 40 angeordnet.
  • Das Werkzeug 1 umfasst eine Zugkraftsteuervorrichtung zum Steuern einer auf die Folie 40 wirkenden Zugkraft. Die Zugkraftsteuervorrichtung ist dazu eingerichtet, das gegeneinander Verschwenken des Rahmens 50 und des Werkzeugteils 20 zu steuern. Insbesondere ist die Zugkraftsteuervorrichtung dazu eingerichtet, das Verschwenken mit einer vordefinierten Geschwindigkeit durchzuführen. Die Zugkraftsteuervorrichtung umfasst ein erstes elastisches Element 61, das zwischen dem Rahmen 50 und dem ersten Haltelement 51 angeordnet ist, und ein zweites elastisches Element 62, das zwischen dem Rahmen 50 und dem zweiten Haltelement 52 angeordnet ist. Die elastischen Elemente 61, 62 sind dazu eingerichtet, in Reaktion auf eine zwischen der Folie 40 und dem ersten und/oder zweiten Klemmelement 52 wirkenden Zugkraft, die Bewegung des ersten und/oder zweiten Klemmelements 51, 52 zu ermöglichen. Die elastischen Elemente 61, 62 können dazu eingerichtet sein, eine im Wesentlichen konstante Rückstellkraft auf das erste und zweite Klemmelement 51, 52 auszuüben. In einer alternativen Ausführung ist die Zugkraftsteuervorrichtung zusätzlich dazu eingerichtet, eine Bewegung der Klemmelemente zu steuern. Dabei sind die elastischen Elemente als Aktuatoren ausgebildet. Eine spezielle Ausführungsform umfasst sowohl passive elastische Elemente als auch Aktuatoren.
  • Gemäß den 2 und 3 wird durch ein Absenken bzw. Einschwenken des Werkzeugteils 20 in Richtung des Rahmens 50 der Träger 30 in die Folienebene und damit in die Folie 40 hineinbewegt. Aufgrund eines Eindrückens der elastischen Folie 40 durch den Träger 30 wirkt eine erhöhte Zugkraft zwischen der Folie 40 und dem ersten und zweiten Klemmelement 51, 52. Der vorliegend dargestellte beispielhafte Träger 30 ist ein konvex gekrümmter Träger 30, der eine zu dem ersten Klemmelement 51 hin stärkere Krümmung bzw. Wölbung als zu dem zweiten Klemmelement 52 aufweist. Gemäß dem gezeigten Beispiel übersteigt eine zwischen der Folie 40 und dem ersten Klemmelement 51 wirkende Zugkraft einen vorbestimmten Wert, wobei der Wert höher ist als eine entsprechende Rückstellkraft des ersten elastischen Elements 61. Wie in 3 dargestellt, bewegt sich das erste Klemmelement 51 in Reaktion auf die überschrittene Zugkraft in Richtung des zweiten Klemmelements, sodass eine erhöhte auf die Folie wirkende Zugspannung, insbesondere entlang des Trägers 30 zumindest teilweise kompensiert werden kann.
  • Durch den Kontakt der Folie 40 mit dem Träger 30 wird die Folie 40 auf den Träger 30 laminiert. Wie in 3 dargestellt, ist in der gezeigten Schwenkposition des Werkzeugteils 20 die Folie 40 linksseitig des Trägerscheitelpunkts bereits vollständig und rechtseitig des Trägerscheitelpunkt erst teilweise mit dem Träger 30 verbunden.
  • Die elastischen Elemente 61, 62 können passive elastische Elemente 61, 62, zum Beispiel Federn, und/oder aktive elastische Elemente 61, 62, zum Beispiel Aktoren, umfassen. Die Zugkraftsteuervorrichtung kann so eingerichtet sein, dass eine auf die Folie 40 wirkende Zugkraft in einem vorbestimmten Bereich, liegt und/oder einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet. Es kann vorgesehen sein, dass die Zugkraftsteuervorrichtung einen oder mehrere Sensoren umfasst, die dazu eingerichtet sind, die auf die Folie 40 wirkende Zugkraft zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich können die Sensoren dazu eingerichtet sein, eine auf das erste und/oder zweite Klemmelement 51, 52 wirkende Zugkraft zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich zu einer Zugkraft kann auch eine Zugspannung ermittelt werden.
  • Die Folie 40 kann zumindest teilweise eine Musterung, insbesondere eine visuelle Musterung, und/oder Textur umfassen. Die Folie 40 kann eine elastische Folie sein. Die Folie 40 kann ein Dekormaterial umfassen. Der Träger 30 kann ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil umfassen.
  • Ein Verfahren zum Laminieren des Trägers 30 mit der Folie 40 umfasst die folgenden Schritte:
    • - Anordnen des Trägers 30 in dem Werkzeugteil 20,
    • - Spannen der Folie 40 in der Folienebene in dem Rahmen 50 zwischen einem ersten Klemmelement 51 des Rahmens 50, das einen ersten Randbereich der Folie 40 hält, und einem zweiten Klemmelement 52 des Rahmens 50, das einen zweiten Randbereich der Folie 40 hält,
    • - Laminieren des Trägers 30 mit der Folie 40 durch Verschwenken des Rahmens 50 und des Werkzeugteils 20 gegeneinander in einer zu der Folienebene senkrechten Laminierebene,
    • - Aufeinanderzubewegen des ersten und des zweiten Klemmelements 51, 52 in der Folienebene.
  • Der Träger oder die Folie oder sowohl der Träger als auch die Folie werden mit einem Klebemittel beschichtet, bevor der Träger und die Folie gegeneinandergedrückt werden. Ferner umfasst das Verfahren den Schritt eines Steuerns einer auf die Folie 40 wirkenden Zugkraft durch Steuern der Bewegung des ersten und des zweiten Klemmelements 51, 52 zueinander und vorzugsweise Steuern des gegeneinander Verschwenkens des Rahmens 50 und des Werkzeugteils 20. Der Schritt des Steuerns der auf die Folie 40 wirkenden Zugkraft kann ein Ermitteln einer auf die Folie 40 wirkenden Zugkraft, zum Beispiel einer zwischen der Folie 40 und dem ersten und/oder zweiten Klemmelement 51, 52 wirkenden Zugkraft, umfassen. Das Steuern der auf die Folie 40 wirkenden Zugkraft kann ein Steuern des Bewegungsablaufs, insbesondere der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder Bewegungsbeschleunigung, des Verschwenkens in Abhängigkeit der Bewegung des ersten und/oder zweiten Klemmelements 51, 52 und/oder umgekehrt umfassen. Der Bewegungsablauf kann in Abhängigkeit der ermittelten Zugkraft/Zugkräfte gesteuert werden.

Claims (10)

  1. Werkzeug (1) zum Laminieren eines Trägers (30) mit einer Folie (40), umfassend: ein Werkzeugteil (20) zum Halten des Trägers (30), einen Rahmen (50) zum Spannen der Folie (40) in einer Folienebene, wobei der Rahmen (50) ein erstes Klemmelement (51) zum Halten eines ersten Folienrandbereichs und ein zweites Klemmelement (52) zum Halten eines zweiten Folienrandbereichs derart, dass die Folie (40) zwischen dem ersten und dem zweiten Klemmelement (51, 52) gespannt ist, umfasst, wobei der Rahmen (50) und das Werkzeugteil (20) in einer zu der Folienebene senkrechten Laminierebene gegeneinander verschwenkbar sind, und das erste Klemmelement (51) und das zweite Klemmelement (52) dazu eingerichtet sind, eine Bewegung zueinander in der Folienebene und parallel zu der Laminierebene zu erlauben.
  2. Werkzeug (1) nach Anspruch 1, wobei der Rahmen (50) und das Werkzeugteil (20) in einer zu der Folienebene senkrechten Laminierebene um eine Rotationsachse (R) gegeneinander verschwenkbar sind, wobei die Rotationsachse (R) außerhalb einer Grundflächenprojektion der Folie (40) liegt und/oder wobei das Werkzeugteil (20) und der Rahmen (50) in der Rotationsachse (R) miteinander verbunden sind.
  3. Werkzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste oder das zweite Klemmelement (51, 52) am Rahmen fixiert und das andere Klemmelement (51, 52) in der Folienebene relativ zum Rahmen beweglich ist oder beide Klemmelemente (51, 52) in der Folienebene relativ zum Rahmen beweglich sind.
  4. Werkzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche ferner umfassend eine Zugkraftsteuervorrichtung zum Steuern einer auf die Folie (40) wirkenden Zugkraft, wobei die Zugkraftsteuervorrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, das gegeneinander Verschwenken des Rahmens (50) und des Werkzeugteils (20) und/oder die Bewegung des ersten und zweiten Klemmelements (51, 52) zueinander zu steuern und/oder zu koordinieren und zwar vorzugsweise derart, dass eine auf die Folie (40) wirkende Zugkraft in einem vorbestimmten Bereichliegt und/oder einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet.
  5. Werkzeug (1) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Zugkraftsteuervorrichtung ein oder mehrere elastische Elemente (61, 62) umfasst, die zwischen dem ersten und/oder zweiten Klemmelement (51, 52) und dem Rahmen (50) angeordnet sind.
  6. Werkzeug (1) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei das eine oder die mehreren elastischen Elemente (61, 62) dazu eingerichtet sind, eine im Wesentlichen konstante Rückstellkraft auf das erste und/oder zweite Klemmelement (51, 52) auszuüben, wobei die Rückstellkraft vorzugsweise in einem Auslenkungsbereich des ersten und/oder zweiten Klemmelements (51, 52) konstant ist, der einer Auslenkung entsprechend der Bewegung des ersten und/oder zweiten Klemmelements (51, 52) entspricht.
  7. Werkzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Folie (40) zumindest teilweise eine Musterung und/oder Textur umfasst und/oder zumindest teilweise eine elastische Folie (40) ist.
  8. Werkzeug (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Folie (40) ein Dekormaterial umfasst und/oder der Träger (30) ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil umfasst und/oder der Träger (30) ein gekrümmter Träger (30) ist, der insbesondere eine von dem Werkzeugteil (20) aus im Wesentlichen konvex ausgebildete Krümmung aufweist.
  9. Verfahren zum Laminieren eines Trägers (30) mit einer Folie (40) umfassend die Schritte: - Anordnen des Trägers (30) in einem Werkzeugteil (20), - Spannen der Folie (40) in einer Folienebene in einem Rahmen (50) zwischen einem ersten Klemmelement (51) des Rahmens (50), das einen ersten Randbereich der Folie (40) hält, und einem zweiten Klemmelement (52) des Rahmens (50), das einen zweiten Randbereich der Folie (40) hält, - Laminieren des Trägers (30) mit der Folie (40) durch Verschwenken des Rahmens (50) und des Werkzeugteils (20) gegeneinander in einer zu der Folienebene senkrechten Laminierebene, - Aufeinanderzubewegen des ersten und des zweiten Klemmelements (51, 52) in der Folienebene.
  10. Verfahren nach Anspruch 9 ferner umfassend den Schritt eines Steuerns einer auf die Folie (40) wirkenden Zugkraft durch Steuern des gegeneinander Verschwenkens des Rahmens (50) und des Werkzeugteils (20) und/oder Steuern der Bewegung des ersten und des zweiten Klemmelements (51, 52) zueinander.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3156012A (en) 1962-02-27 1964-11-10 Hritz Michael Vacuum molding machine
DE1947025U (de) 1966-01-18 1966-09-29 Albeko Schuhmasch Vorrichtung zur herstellung von grundmodellen fuer schuhteile, z.b. schaft-, absatzteile, brandsohlen od. dgl.
US5207963A (en) 1988-07-15 1993-05-04 Nifty Products, Inc. Method of molding plastic-backed carpet
DE102012014026A1 (de) 2012-07-14 2013-03-07 Daimler Ag Drapierprüfstand und Verfahren zum Drapieren und Prüfen der Drapierung eines textilen Materials
DE102016012425A1 (de) 2016-06-12 2017-09-07 Kiefel Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Recken und/oder Formen und/oder kaschierend Auflegen eines Folienelements sowie Kaschierstation und Anlage zum Kaschieren eines Bauteils

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3156012A (en) 1962-02-27 1964-11-10 Hritz Michael Vacuum molding machine
DE1947025U (de) 1966-01-18 1966-09-29 Albeko Schuhmasch Vorrichtung zur herstellung von grundmodellen fuer schuhteile, z.b. schaft-, absatzteile, brandsohlen od. dgl.
US5207963A (en) 1988-07-15 1993-05-04 Nifty Products, Inc. Method of molding plastic-backed carpet
DE102012014026A1 (de) 2012-07-14 2013-03-07 Daimler Ag Drapierprüfstand und Verfahren zum Drapieren und Prüfen der Drapierung eines textilen Materials
DE102016012425A1 (de) 2016-06-12 2017-09-07 Kiefel Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Recken und/oder Formen und/oder kaschierend Auflegen eines Folienelements sowie Kaschierstation und Anlage zum Kaschieren eines Bauteils

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