DE19746867C1 - Thermoformwerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Thermoformwerkzeug zum Umbugkaschieren eines auf einem Werkzeugunterteil lösbar gehaltenen Formlings im Bereich von zumindest einer Seitenfläche, umfassend einen oberhalb des Formlings angeordneten Spannrahmen, durch den der Randbereich eines darin gehaltenen, thermisch erweichten Flächengebildes in eine unterhalb der Seitenfläche angeordnete Halteposition absenkbar ist, sowie eine Abdichtung für das Flächengebilde gegenüber dem Werkzeugunterteil sowie Ansaugmittel für die nachfolgende Umbugkaschierung des Formlings, die eine unterhalb der Seitenfläche angeordnete, evakuierbare Ausnehmung des Werkzeugunterteils umfassen, wobei das Werkzeugunterteil in einer gedachten Ebene unterhalb des Formlings mit einer Dichtlippe versehen ist, die parallel zu der Seitenfläche verläuft und die Ausnehmung begrenzt.

Ein solches Thermoformwerkzeug ist bekannt. Der Formling wird dabei nach dem statisch ruhenden Anformen des Flächengebildes an seine Oberfläche und das Werkzeugunterteil in Richtung des Werkzeugunterteils abgesenkt, wobei sich eine Aufstauchung des Flächengebildes im Bereich der Ausnehmung ergibt, die unter Ausnutzung eines dort gebildeten Vakuums dazu benutzt wird, im Randbereich des Formlings einen Umbug zu erzeugen. Dabei wird im selben Arbeitsgang die Folie an den Formling angeformt und mit dem Formling verklebt. Bei der praktischen Ausführung besteht allerdings das Problem, daß sich der Überzug nur unzureichend an die Gestalt des Formlings anpaßt, mit der Folge, daß an kritischen und exponierten Stellen unerwünschte Falten in dem Flächengebilde entstehen, die das Erscheinungsbild beeinträchtigen und Verzerrungen der Oberflächenmusterung bedingen. Außerdem ist an solchen Stellen mitunter eine unzureichende Verklebung zwischen dem Formling und dem Flächengebilde zu beobachten. Das bekannte Thermoformwerkzeug enthält außerdem relativ bewegliche Teile in dem Werkzeugunterteil, was es kompliziert und teuer macht.

Aus der US 3 146 143 ist ein Thermoformwerkzeug mit einem Folienabsaug­ system bekannt, das im Hinterschneidungsbereich eines Formlings wirksam ist. Ferner ist es aus der US 3 149 018 bekannt, eine Folie über eine Dichtkante zu spannen und aus dem gebildeten, luftdichten Hohlraum das Gas abzusaugen. Die Folie legt sich im Verlauf des Absaugens an das zu bespannende Werkstück an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Thermoformwerkzeug derart weiterzuentwickeln, daß die Nachteile der bekannten Ausführung ver­ mieden werden und daß eine problemlose und höherwertige Umbugkaschierung auch bei Formlingen gelingt, die Seitenflächen mit vorstehenden Ecken und/oder Ausnehmungen aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Thermoformwerkzeug der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Bei dem erfindungsgemäßen Thermoformwerkzeug ist es vorgesehen, daß das Flächengebilde durch einen zwischen der Dichtlippe und dem Spannrahmen hindurch in eine Basisposition absenkbaren Führungsstempel an die Dichtlippe anlegbar und vordehnbar ist, daß der Führungsstempel eine Führungsfläche aufweist, die sich parallel zu der Oberkante der Seitenfläche erstreckt und daß ein Rückhub vorgesehen ist, durch den der Führungsstempel nach dem Erreichen seiner Basisposition in eine an die gedachte Ebene der Seitenfläche angenäherte Position zurückführbar ist. Das kontrolliert vorgedehnte Flächengebilde wird somit zur Bildung des Umbugs relativ zu dem Werkzeugun­ terteil verschoben und unter Ausnutzung einer Rollbewegung fortschreitend mit den zu kaschierenden Flächen des Formlings in Eingriff gebracht und verpreßt. Die sich in dem Flächengebilde bei dessen Anformung an den Formling ergebenden Zugspannungen und Dehnungen sind dadurch im Bereich des gesamten Umbugs vergleichmäßigt, was es gestattet, das aufzukaschierende, aus einem thermisch erweichbaren Werkstoff bestehende Flächengebilde auf seine optimale Verformungstemperatur zu erwärmen, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich während des Anformungsprozesses im Bereich von kritischen Stellen eine Beschädigung des Flächengebildes in Gestalt von Überdehnungen ergibt. Neben einer faltenfreien Anformung des Flächengebildes an den Formling in sämtlichen Teilbereichen des Umbugs ist dadurch auch gewährleistet, daß störende Verzerrungen eines evtl. auf dem Flächengebilde angebrachten Musterungsbildes vermieden werden. Derartige Musterungen können beispiels­ weise durch eine Ledernarbung und/oder ein Druckmuster gebildet sein. Auch bei Formteilen mit in rückwärtiger Richtung vorstehenden oder geschwungen ausgebildeten Seitenrändern ist eine problemlose Umbugkaschierung der Seitenflächen möglich.

Mit "Dichtlippe" ist im Rahmen der Erfindung ein keilförmiger Vorsprung des Werkzeugunterteils bezeichnet, der sich in allen Teilbereichen in einem überein­ stimmend großen Abstand von der Seitenfläche, parallel zu diesen Oberkante erstreckt und mit dem das gasundurchlässige Flächengebilde bei der Absenkung des Führungsstempels dichtend in Eingriff gelangt. Die Dichtlippe ist von geringer Breite und kann sogar ein keilförmig zugespitztes Profil haben, um eine leichte Relativverschiebbarkeit des damit in Eingriff befindlichen Flächengebildes auch unter auflastendem Vakuum zu gewährleisten. Das Flächengebilde wird dadurch während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Formwerkzeugs kontinuierlich fortschreitend an die Seitenfläche und Rückseite des Formlings angeformt und faltenfrei mit der Rückseite auch dann verpreßt und verklebt, wenn im Bereich der Rückseite des Formlings nach unten weisende Vorsprünge vorhanden sind. Die Dichtlippe sollte zur Verbesserung der hierfür erforderlichen Verschiebbarkeit des Flächengebildes möglichst ein abgerundetes Profil haben, das abgerundet in die sich beiderseits anschließenden Flächen ausläuft. Eine reibungsvermindernde Beschichtung und/oder Ausrüstung der Dichtlippe auf PTFE- oder Silikon-Basis oder die Verwendung einer Dichtlippe aus einem Werkstoff mit geringem Reibungsbeiwert, beispielsweise aus Polyurethan oder PTFE hat sich als vorteilhaft bewährt. Eine Beschichtung auf Seifen- oder Ölbasis ist ebenfalls möglich und kann eine zusätzliche Sicherheit zur Vermeidung von Spannungsspitzen in Teilbereichen des Flächengebildes während der Verformung bedingen.

Durch eine gute Relativverschiebbarkeit des Flächengebildes auf der Dichtlippe und Führungsfläche sowohl beim Absenken als auch beim Rückhub des Führungsstempels ist der Überstand des Flächengebildes unter der Wirkung des atmosphärischen Differenzdrucks harmonisch in die unterhalb des Formlings be­ findliche Ausnehmung des Werkzeugunterteils einzufügen und unter Vermeidung von Relativverschiebungen im Randbereich an die Unterseite des Formlings an­ zuschmiegen. Für die Erzielung einer faltenfreien Anlage und einer festen Haf­ tung in dieser kritischen Zone ist das von großem Vorteil. Die spezifische Menge der benötigten Haftmasse kann gegenüber der bekannten Ausführung bei gleicher Haftfestigkeit vermindert sein.

Der zu kaschierende Formling ist im Bereich der zu kaschierenden Flächen zweckmäßig mit einer thermisch erweichbaren Haftmasse, einem sogenannten Schmelzkleber, beschichtet, die beim Anlegen und Anpressen des Flächen­ gebildes kurzfristig in schmelzflüssigen Zustand überführt wird und dessen Anklebung bewirkt. Die eigentliche Anformung des Flächengebildes an den Formling muß zu diesem Zweck jedoch falten- und verschiebungsfrei erfolgen, was unter Anwendung der Erfindung leicht gelingt. Die sich im Anschluß an die nachfolgende Abkühlung ergebende Festigkeit der Verbindung ist von großer Dauerhaftigkeit und auch bei nachfolgender Erwärmung durch Sonnenein­ strahlung in einem Kraftfahrzeug beständig.

Der Formling sollte nach Möglichkeit aus einem Werkstoff schlechter Wärmeleit­ fähigkeit bestehen, um zu gewährleisten, daß die in dem Flächengebilde aus polymerem Werkstoff enthaltene Wärmemenge genügt, um den auf dem Formling aufgebrachten Schmelzkleber hinreichend zu verflüssigen. Diese hinreichende Verflüssigung ist Voraussetzung für eine sich beim Andrücken des Flächengebildes ergebende, hinreichende Benetzung durch den Schmelzkleber. Um die Verklebung im Anschluß an den Kaschierprozeß in mechanischer Hin­ sicht besonders schnell zu stabilisieren, hat es sich als vorteilhaft bewährt, wenn die Oberfläche des Formlings mit Preßluft angeblasen oder durch andere geeignete Mittel beschleunigt abgekühlt wird. Die meisten zur Anwendung gelangenden Flächengebilde sind von sehr geringer Wandstärke. Die für eine sichere und schnelle Verklebung erwünschte, schnelle Wärmeabführung läßt sich dadurch problemlos durch das Flächengebilde hindurch erreichen. Außer­ dem ergibt sich durch eine solche, beschleunigte Wärmeabführung eine Fixie­ rung des Flächengebildes in sich selbst, wodurch die Andrückkräfte schneller weggenommen werden können, ohne daß die Gefahr einer Ablösung infolge unkontrolliert freigesetzter Rückstellkräfte besteht.

Durch den Rückhub im Anschluß an die vorausgegangene Dehnung des Flächen­ gebildes wird bei dem erfindungsgemäßen Thermoformwerkzeug unterhalb der Seitenfläche des Formlings kontrolliert eine Materialreserve zur Verfügung ge­ stellt, die es erlaubt, das Flächengebilde mit geringen Differenzkräften an die Seitenfläche und in die Ausnehmung unterhalb des Formlings einzuziehen, im Randbereich des Formlings an dessen freiliegende Rückseite anzuformen und mit dieser zu verkleben. Die bei gewöhnlichen Saugprozessen ausgenutzten und aus dem atmosphärischen Differenzdruck resultierenden Kräfte, sind hierfür völlig ausreichend.

Zur Durchführung der diesbezüglichen Prozesse ist es erforderlich, das Flächen­ gebilde unterhalb der Seitenfläche dichtend an die Dichtlippe des Werkzeugun­ terteils anzulegen, was bei dem erfindungsgemäßen Thermoformwerkzeug mit Hilfe des Führungsstempels bewirkt wird. Das Werkzeugunterteil besteht zu­ meist aus Metall. Es hat zweckmäßig eine erhöhte Temperatur, um die Formbar­ keit des Flächengebildes zu verbessern.

Die Dichtlippe kann durch eine Seitenfläche einer in das Werkzeugunterteil ein­ greifenden Nut gebildet sein, ringförmig ineinaderübergehend enden und bei einer solchen Ausführung alle Seitenflächen des Formlings umschließen.

Der Führungsstempel sollte in dem mit dem Flächengebilde in Eingriff gelangen­ den Bereich, der durch eine Führungsfläche gebildet ist, ebenfalls ein abgerun­ detes Profil haben, um zu erleichtern, daß sich das Flächengebilde während der Vorformung und des Rückhubs relativ zu der Führungsfläche zu verschieben vermag. Hierdurch wird die Dehnung des Flächengebildes auf einen großen Flächenbereich verteilt und verhindert, daß sich in Teilbereichen eine Beschä­ digung des Flächengebildes während der Durchführung des Kaschierprozesses ergibt. Als zweckmäßig hat es sich in diesem Zusammenhang erwiesen, wenn die Führungsfläche reibungsvermindernd ausgerüstet oder ausgebildet ist.

Aus ähnlichen Gründen hat es sich als vorteilhaft bewährt, wenn die Dichtlippe unter Vermeidung einer sprunghaften Richtungsänderung in die für den Umbug erforderliche Ausnehmung des Werkzeugunterteils ausläuft. Im allgemeinen ist das Werkzeugunterteil am oberen Ende im Bereich der Ausnehmung einge­ schnürt und in seitlicher Richtung von dem mehr oder weniger lose aufgesetzten Formling nach Art eines Pilzkopfes übergriffen. Im Bereich der Seitenfläche ist dadurch rückseitig ein schmaler Randstreifen des Formlings frei von unten zu­ gänglich für das aufzukaschierende, den Umbug bildende Flächengebilde.

Der Spannrahmen umfaßt im allgemeinen zwei Teilrahmen, die unter Zwischen­ führung des Flächengebildes senkrecht übereinander liegend angeordnet sind. Nach dem Absenken des Spannrahmens auf das Werkzeugunterteil befindet sich der Randbereich des Flächengebildes dadurch in der Ebene einer Halteposition, die ober- oder unterhalb der Dichtlippe angeordnet sein kann. Danach wird der Führungsstempel unter Mitführung Flächengebildes in seine Basisposition abge­ senkt, um das Flächengebilde mit der Dichtlippe in Eingriff zu bringen und gleichmäßig zu dehnen. Um dabei auch in Richtung des Spannrahmens eine möglichst ausgeglichene Dehnung des Flächengebildes zu gewährleisten, hat es sich als vorteilhaft bewährt, wenn das Werkzeugunterteil in Richtung des Spannrahmens entweder ausgespart oder unter Vermeidung einer sprunghaften Richtungsänderung ansteigend ausgebildet ist. Zweckmäßigerweise ist das Profil auch in dieser Richtung konvex gerundet ausgeführt.

Die Dichtlippe kann durch einen Teil der Wandung einer in das Werkzeugunter­ teil eingreifenden Nut gebildet sein, um eine besonders zuverlässige Abdichtung des Flächengebildes gegenüber dem Werkzeugunterteils gewährleisten. Um in solchen Fällen ein das Einziehen des Flächengebildes in die Ausnehmung behin­ derndes Ansaugen des Flächengebildes an den Nutgrund zu verhindern hat es sich dabei als vorteilhaft bewährt, wenn der Nutgrund durch zumindest eine Belüftungsöffnung unterbrochen ist, beispielsweise eine Belüftungsbohrung und/oder einen Belüftungskanal.

Der Rückhub sollte abgestimmt auf die erreichbare Einziehgeschwindigkeit des Flächengebildes in die Ausnehmung betätigt werden, nachdem der Führungs­ stempel die Basisposition erreicht hat. Die Einziehgeschwindigkeit wird maßgeb­ lich durch die Verformbarkeit des Flächengebildes unter der Einwirkung des auflastenden Vakuums bestimmt sowie durch seine Werkstoffeigenschaften. Relativ einfach durchführbare Versuche ergeben diesbezüglich Aufschluß. Unter diesem Gesichtspunkt hat es sich als vorteilhaft bewährt, wenn der Rückhub durch eine Steuerung betätigbar ist.

Der Führungsstempel kann auf unterschiedliche Weise gelagert und bewegt werden:

Nach einer ersten Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß der Führungsstempel beweglich im Spannrahmen gelagert ist und daß der Rückhub durch eine von dem Spannrahmen unabhängige Hubbewegung des Führungsstempels bewirkbar ist. Unbeabsichtigte Relativverlagerungen eines lose auf das Werkzeugunterteil aufgefügten Formlings lassen sich dadurch besonders gut verhindern.

Nach einer anderen Ausgestaltung ist es möglich, den Führungstempel unab­ hängig von dem Spannrahmen auszubilden und so bewegen. Eine solche Aus­ führung ist besonders universell verwendbar in bezug auf die Umbugkaschierung beliebiger Formlinge mit nahezu beliebig ausgestalteten Flächengebilden.

Schließlich ist es möglich, daß der Führungsstempel einen Bestandteil des Spannrahmens bildet und daß der Rückhub durch gemeinsames Anheben des Spannrahmens und des Führungsstempels bewirkbar ist. Unter Kostengesichts­ punkten ist diese Ausführung von besonderem Vorteil.

Das erfindungsgemäße Thermoformwerkzeug gestattet es im einfachsten Falle, einen Formling nur im Bereich von einer Seitenfläche mit einer Umbugkaschie­ rung zu versehen. Eine Modifizierung der Gestalt, daß der Formling im Bereich sämtlicher Seitenflächen mit einer Umbugkaschierung versehen wird, ist selbst­ verständlich problemlos möglich. Dazu ist es lediglich erforderlich, daß die Dicht­ lippe alle Seitenflächen des Formlings in einem im wesentlichen gleichgroßen Abstand A umschließt.

Das erfindungsgemäße Formwerkzeug hat den Vorteil besonders geringer Werkzeugkosten insofern, als das Werkzeugunterteil keinerlei bewegliche Teile enthält. Es ist ebenso wie der Führungsstempel verhältnismäßig einfach z. B. im Genaugußverfahren herstellbar und dadurch leicht an die unterschiedlichsten Erfordernisse anpaßbar. Ein Modellwechsel ist dadurch stark erleichtert.

Unter Verwendung des Formwerkzeugs ist eine Umbugkaschierung von Form­ lingen mit unterbrochenem Umbug ist ebenso möglich wie eine Umbugkaschie­ rung von Formlingen im Bereich von allen Seitenflächen. Desweiteren ist es nicht mehr nötig, besondere Hilfseinrichtungen zur Vermeidung von Faltenbil­ dungen vorzusehen. Nach vorausgegangener Einstellung der Prozeßparameter wie z. B. der Vorwärmtemperatur sowie der Absenk- und Rückhubgeschwindig­ keit des Führungsstempels auf optimale Werte, was dem Fachmann aufgrund der jeweils erzielten Kaschierqualität problemlos möglich ist, ist vielmehr eine sehr sichere Arbeitsweise gewährleistet. Für eine großtechnische Anwendung ist das eine wesentliche Voraussetzung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung weiter verdeutlicht. Es zeigen:

Fig. 1 das Thermoformwerkzeug in einem Zustand, in dem der Spannrahmen sich oberhalb des Werkzeugunterteils befindet und der zu kaschierende Formling auf das Werkzeugunterteil aufgesetzt ist.

Fig. 2 einen Betriebszustand, in dem der Spannrahmen auf das Werkzeugunterteil gesenkt.

Fig. 3 den Beginn des Betriebszustandes, in dem ein Vakuum an die Unterscheidung des Werkzeugunterteils angelegt wird.

Fig. 4 den durch den Ansaugprozeß und Rückhub des Führungstempels bewirkten Umbugvorgang.

Fig. 5 ein Formwerkzeug in der Draufsicht, bei dem nur ein Teil der Seitenflächen von vier Formlingen von parallel verlaufenden Dichtlippen umschlossen ist.

Fig. 6 ein Formwerkzeug in der Draufsicht, bei dem nur ein einziger Formling vorgesehen ist, der jedoch im Bereich von sämtlichen Seitenflächen von einer ineinander endenden Dichtlippe umschlossen ist.

In den Fig. 1 bis 6 bezeichnen übereinstimmende Bezugszeichen jeweils die selben Elemente. Die Fig. 1 bis 4 geben eine erste beispielhafte Ausführung eines Thermoformwerkzeugs in halbgeschnittener Darstellung wieder, die Fig. 5 und 6 zwei abweichende Ausführungen in der Draufsicht.

In Fig. 1 ist ein Thermoformwerkzeug in einem Betriebszustand gezeigt, in dem sich ein Spannrahmen 4 oberhalb eines Werkzeugunterteils 1 befindet, auf das ein zu kaschierender Formling 2 lose aufgefügt ist. Die Seitenkante des Form­ lings 2 ist im Bereich der mit dem Umbug zu versehenden Seitenfläche 3 nach unten vorspringend ausgebildet. Der Spannrahmen 4 besteht aus zwei Teilrah­ men, die senkrecht übereinander angeordnet sind und gemeinsam ein thermisch erweichtes Flächengebilde 5 umschließen und hinsichtlich seiner Position fixie­ ren. Das Flächengebilde 5, beispielsweise eine genarbte Folie, beispielsweise mit Polyethylen. Es besteht selbst aus einem thermisch erweichbaren Werkstoff, hat jedoch einen höheren Erweichungspunkt als ein auf den zu kaschierenden Flä­ chen des Formlings aufgebrachter Schmelzkleber. Beim Erreichen der Verarbei­ tungstemperatur befindet sich das Flächengebilde 5 im plastisch verformbaren Zustand, weist jedoch noch eine gewisse Formbeständigkeit auf. Es kann be­ darfsweise während seiner Überführung in dem Spannrahmen 4 in die in Fig. 1 gezeigte Position ergänzend durch ein von unten angreifendes Luftkissen oder durch Stützluft abgestützt werden.

Fig. 2 zeigt einen Betriebszustand, in dem der Spannrahmen 4 soweit auf das Werkzeugunterteil 1 abgesenkt ist, daß sich der Randbereich des Flächengebil­ des 5 etwa in der Ebene der Dichtlippe 8 befindet. Eine etwas höher oder tiefer liegende Position ist ebenfalls möglich. Das Flächengebilde liegt beim Erreichen dieser Position im mittleren Bereich oberflächenbündig an dem zu kaschierenden Formling 2 an und drückt diesen gegen die Oberfläche des Werkzeugunterteils 1. Der Spannrahmen 4 ist durch eine nicht gezeigte Dichtung gegenüber dem Werkzeugunterteil 1 abgedichtet. Die Dichtung kann entfallen, wenn der Führungsstempel 7 den Formling 2 auf allen Seiten umschließt und das Flächengebilde 5 dichtend mit der Dichtlippe 8 der Werkzeugunterteils 1 verpreßt. Der Führungsstempel 7 ist in seine Basisposition abgesenkt, um eine Vordehnung des Flächengebildes 5 zu bewirken. Er hat ein keilförmig nach unten verjüngtes Profil, das im Bereich der mit dem Flächengebilde in Eingriff gelangenden Führungsfläche 16 abgerundet ist, um eine gute Relativverschiebbarkeit des Flächengebildes zu gewährleisten und die sich ergebenden Vordehnungen auf eine möglichst große Fläche des Flächengebildes 5 zu verteilen. Die Dichtlippe 8 bildet die Obergrenze einer Nut, in die der Führungstempel 7 zu diesem Zwecke eintaucht. Die Nut hat ebenfalls ein nach unten keilförmig verjüngtes Profil, ist jedoch wesentlich schmaler als der Führungsstempel 7 ausgebildet, um ein Verquetschen des Flächengebildes 5 in sich selbst auszuschließen. Im Ergebnis ergibt sich außerdem eine Anlageberührung des Flächengebildes 5 nur im Bereich der Dichtlippe 8 und der Führungsfläche 16, was Beschädigungen ausschließt. Der Nutgrund der Nut ist von einer Belüftungsöffnung 16 unterbrochen, um ein Ansaugen des Flächengebildes 5 zu verhindern. Die Führungsfläche 16 verläuft parallel zu der Oberkante der Seitenfläche 3 des Formlings 2.

Fig. 3 zeigt einen Betriebszustand, in dem das Flächengebilde 5 mittels des zwischen dem Formling 1 und dem Spannrahmen 4 abgesenkten Führungsstem­ pels 7 noch immer an die Dichtlippe 8 des Werkzeugunterteils 1 angepreßt ist, die in einem gleichbleibend großen Abstand A parallel zu der Oberkante der Seitenfläche 3 verläuft, ein abgerundetes Profil hat und einen Bestandteil der Nut des Werkzeugunterteils 1 bildet. Die Nut läuft abgerundet aus sowohl in Richtung der Dichtlippe 8 und der daran angrenzenden Ausnehmung 9 als auch in Richtung des Spannrahmens 4. Die Nut ist am Nutgrund von der Entlüftungs­ bohrung 13 unterbrochen, um eine Ablösung des zu verarbeitenden Flächenge­ bildes 5 bei der Einleitung des Rückhubs des Führungsstempels 7 zu begünsti­ gen, wenn sich eine direkte Anlageberührung ergibt. Diese ist normalerweise jedoch nicht erwünscht. Das Profil des Führungsstempels 7 ist im Bereich der Führungsfläche 16 ebenfalls abgerundet ausgebildet.

Die Nut ist beiderseits durch Wandungen begrenzt, die einen keilförmig nach oben zunehmenden Abstand voneinander haben und abgerundet in die sich an­ schließenden Flächen übergehen. Der Keilwinkel beträgt z. B. etwa 10°, während der entsprechende Winkel des Führungsstempel 7 etwa 3° beträgt bei deutlich verminderter Breite. Hierdurch wird erreicht, daß sich bei der Ab­ senkung des Führungsstempels 7 in die Basisposition ein die Relativbeweglichkeit unnötig hemmender Kontakt zwischen dem Flächengebilde 5 und den Wandungen der Nut nicht ergeben kann und sich die Dehnung des Flächengebildes 5 vergleichmäßigt. Die Nutwandung kann zur noch besseren Vermeidung einer Anlageberührung beispielsweise in dem Bereich zwischen der Dichtlippe 8 und dem Nutgrund auch hinterschnitten sein. Eine entsprechende Gestaltung der gegenüberliegenden Wandung der Nut ist ebenfalls möglich und würde die dehnungsausgleichende Wirksamkeit entsprechend erhöhen. Desweiteren ist es möglich, auf der von der Dichtlippe 8 abgewandten Seite die Wandung der Nut ganz entfallen zu lassen, was die Herstellung deutlich vereinfacht.

Durch das nachfolgende Anlegen von Vakuum an die von dem Flächengebilde 5 überbrückte Ausnehmung 9 durch Absaugkanäle 10, 11 ergibt sich als Folge des atmosphärischen Differenzdrucks eine an der Seitenfläche 3 beginnende und sich nach Art einer Rollbewegung fortsetzende Anformung und Anpressung des Flächengebildes 5 im Bereich der Ausnehmung 9 an die Unterseite des Formlings 2. Der darauf angeordnete Schmelzkleber wird dabei durch den Be­ rührungskontakt mit dem erwärmten Flächengebilde 5 hierdurch in den be­ rührten Zonen vorübergehend erweicht, was die Benetzung und Anklebung des Flächengebildes bewirkt.

In Fig. 4 ist eine Betriebssituation gezeigt, in der der Führungsstempel 7 durch einen Rückhub in eine an die horizontale Ebene der Seitenfläche 3 angenäherte Position angehoben ist, während der Ansaugprozeß im Bereich der Ausnehmung 9 fortgesetzt wird über die Absaugkanäle 10, 11. Als Folge hiervon verschiebt sich das Flächengebilde 5 zunehmend über den ursprünglich berührten Teil der Dichtlippe 8 hinweg in Richtung der Ausnehmung 9, was durch die über die Belüftungsöffnung 13 einströmende Luft erleichtert wird. Die bereits eingeleitete Verklebung des Flächengebildes 5 mit dem Formling 2 wird dadurch kontinuier­ lich fortgesetzt.

Bei der Kaschierung der Oberflächen des Formlings 2 liegen besonders günstige Gegebenheiten vor insofern, als das aufzukaschierende Flächengebilde 5 unter Vermeidung jeglicher Relativverschiebungen, bezogen auf den Formling 2 fortlaufend abrollend und im wesentlichen senkrecht an dessen Oberfläche angepreßt wird, während ein auf der Oberfläche befindlicher Schmelzkleber kontinuierlich fortschreitend durch die in dem Flächengebilde enthaltene Wärme erschmolzen und durch nachfolgende Abkühlung verfestigt wird. Hierdurch wird neben einer faltenfreien Anbindung des Flächengebildes im Zuge der sich anschließenden Abkühlung eine ausgezeichnete Haftfestigkeit der Verklebung erreicht. Der Verfestigungsprozeß der Haftmasse läßt sich durch Anblasen der Oberfläche mit Druckluft oder durch ähnliche Mittel wesentlich beschleunigen.

Im Anschluß hieran kann der Spannrahmen 4 einschließlich des verformten Flächengebildes 5 und des davon umschlossenen Formlings 2 von dem Werkzeugunterteil 1 abgehoben und aus dem Thermoformwerkzeug entnommen werden. Die Fertigbearbeitung erfolgt durch Abschneiden der von dem Formling 2 nach unten abstehenden, überschüssigen Reste des Flächengebildes 5.

Wenn die zu kaschierenden Formlinge 2 nicht allzu groß dimensioniert sind besteht die Möglichkeit, mehrere Formlinge 2 jeweils auf nur einer, mehreren, oder allen Seiten mit einer Umbugkaschierung zu versehen. Dazu ist es lediglich erforderlich, das Werkzeug entsprechend den vorliegenden Darlegungen so zu gestalten, daß die Dichtleisten 8 und die Führungsflächen 16 der einzelnen Führungsstempel 7 in einem im wesentlichen gleichgroßen Abstand A von den jeweiligen Seitenflächen 3 der Formlinge 2 angeordnet sind und parallel dazu verlaufen. Eine die einzelnen Formlinge 2 ringförmig umschließende Ausbildung des Führungsstempels 7 ist insofern ebenfalls möglich und Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 zeigt ein Formwerkzeug in der Draufsicht, bei dem nur einem Teil der Seitenflächen von vier Formlingen 2 Führungsstempeln 7 und Dichtlippen 8 zugeordnet sind. Die Ausführung eignet sich zur Umbugkaschierung von Formlingen 2, die nur im Bereich von zwei abgerundet ineinander übergehenden Seitenflächen 2.1, 2.2 mit einer Umbugkaschierung versehen werden und im Bereich von zwei weiteren Seitenflächen 2.3, 2.4 unkaschiert bleiben. Die Führungsstempel 7 und die Dichtlippen 8 verlaufen parallel zu den Oberkanten der Seitenflächen 2.1, 2.2.

Fig. 6 zeigt ein Formwerkzeug in der Draufsicht, bei dem nur ein einziger Formling 2 vorgesehen ist, der jedoch im Bereich von sämtlichen Seitenflächen 2.1 bis 2.4 von einem ringförmig ausgebildeten, parallel zu den Seitenflächen verlaufenden Führungsstempel 7 und einer ebenfalls parallel verlaufenden Dichtlippe 8 umschlossen ist. Die Ausführung eignet sich zur Umbugkaschierung von Formlingen 2 im Bereich von allen Seitenflächen. Mehrfachwerkzeuge können im Sinne von Fig. 5 ausgebildet werden und sind ebenfalls realisierbar.

Claims (13)

1. Thermoformwerkzeug zum Umbugkaschieren eines auf einem Werkzeug­ unterteil (1) lösbar gehaltenen Formlings (2) im Bereich von zumindest einer Seitenfläche (3), umfassend einen oberhalb des Formlings (2) angeordneten Spannrahmen (4), durch den der Randbereich eines darin gehaltenen, ther­ misch erweichten Flächengebildes (5) in eine unterhalb der Seitenfläche (3) angeordnete Halteposition (6) absenkbar ist, eine Abdichtung für das Flächengebilde (5) gegenüber dem Werkzeugunterteil (1) sowie Ansaug­ mittel für die nachfolgende Umbugkaschierung des Formlings (2), die eine unterhalb der Seitenfläche (3) angeordnete, evakuierbare Ausnehmung (9) des Werkzeugunterteils (1) umfassen, wobei das Werkzeugunterteil (1) in einer gedachten Ebene unterhalb des Formlings (2) mit einer Dichtlippe (8) versehen ist, die parallel zu der Seitenfläche (3) verläuft und die Ausneh­ mung (9) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde (5) durch einen zwischen der Dichtlippe (8) und dem Spannrahmen (4) hindurch in eine Basisposition absenkbaren Führungsstempel (7) an die Dichtlippe (8) anlegbar und vordehnbar ist, der eine Führungsfläche (16) aufweist, die sich parallel zu der Oberkante der Seitenfläche (3) erstreckt und daß ein Rückhub vorgesehen ist, durch den der Führungsstempel (7) nach dem Erreichen seiner Basisposition in eine an die gedachte Ebene der Seitenfläche (3) angenäherte Position zurückführbar ist.

2. Thermoformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dichtlippe (8) abgerundet in die Ausnehmung (9) ausläuft.

3. Thermoformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (8) durch eine Seitenfläche einer in das Werkzeugunterteil (1) eingreifenden Nut gebildet ist.

4. Thermoformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtlippe (8) ringförmig ineinander übergehend ausge­ bildet ist und sämtliche Seitenflächen (3) des Formlings (2) umschließt.

5. Thermoformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtlippe (8) mit einer Antihaftbeschichtung versehen ist.

6. Thermoformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Führungsstempel (7) ein keilförmig nach unten verjüngtes Profil hat.

7. Thermoformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungsfläche (16) ein abgerundetes Profil aufweist.

8. Thermoformwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Führungsfläche (16) reibungsvermindert ausgerüstet ist.

9. Thermoformwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Nut einen Nutgrund aufweist, der durch zumindest eine Belüftungsöffnung (13) unterbrochen ist.

10. Thermoformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rückhub eine veränderbare Geschwindigkeit hat.

11. Thermoformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Führungsstempel (7) beweglich in dem Spann­ rahmen (4) gelagert ist und daß der Rückhub durch eine von dem Spannrahmen (4) unabhängige Hubbewegung des Führungsstempels (7) bewirkbar ist.

12. Thermoformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsstempel (7) unabhängig von dem Spannrahmen (4) ausgebildet und bewegbar ist.

13. Thermoformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsstempel (7) einen Bestandteil des Spannrahmen (4) bildet und daß der Rückhub durch gemeinsames Anheben des Spannrahmens (4) und des Führungsstempels (7) bewirkbar ist.