DE202023104500U1 - System consisting of a forming tool and auxiliary film for producing a decorative part with a three-dimensionally shaped surface - Google Patents
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Abstract
System aus Umformwerkzeug (40) und Hilfsfolie (30) zur Umformung eines bogenförmigen und nicht fluiddichten Materials, ausgebildet zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung eines Dekorteils (10) mit dreidimensional geformter Oberfläche (11) ausgehend von einem bogenförmigen und nicht fluiddichten Material, umfassend zumindest die Schritte:
a. Zuschneiden des Materials zu einem endkonturnahen Rohteil (20) oder Ausschneiden eines endkonturnahen Rohteils (20) aus dem Material, wobei das Rohteil (20) sich in einer Ebene erstreckt;
b. Anordnen des Rohteils (20) an einer fluiddichten Hilfsfolie (30) und Ausrichten des Rohteils (20) an der Hilfsfolie (30),
sodass die Hilfsfolie (30) in der Ebene zu jeder Seite über das Rohteil (20) hinausragt und das Rohteil (20) mit einem freien Abschnitt (33) rahmenförmig umläuft;
c. Verbinden der Hilfsfolie (30) mit dem daran ausgerichteten Rohteil (20) zu einer Einheit;
d. Anordnen des mit der Hilfsfolie (30) verbundenen Rohteils (20) in einem Formhohlraum eines Umformwerkzeugs (40),
wobei der Formhohlraum durch die Hilfsfolie (30) fluiddicht in einen formgebenden ersten Teil (41) und in einen mit Druck zu beaufschlagenden zweiten Teil (42) getrennt wird
und wobei das Rohteil (20) mittels der Hilfsfolie (30) in dem ersten Teil (41) des Formhohlraum in eine vorbestimmte Position und Lage gebracht wird, in welchen das Rohteil (20) vollständig in dem Formhohlraum angeordnet und durch die Hilfsfolie (30) fixiert ist;
e. Einleiten eines Fluides in den zweiten Teil des Formhohlraums,
sodass die Hilfsfolie (30) an ihrer zu dem zweiten Teil (42) weisenden Seite (32) druckbeaufschlagt wird,
die druckbeaufschlagte Hilfsfolie (30) das Rohteil (20) an ihrer zu dem ersten Teil (41) weisenden Seite (31) formgebend gegen eine Wandung (43) des ersten Teils (41) presst, welche zu der dreidimensional geformten Oberfläche (11) des Dekorteils (10) korrespondiert,
und das zuvor ebene Rohteil (20) zu einem Schichtkörper (50) mit einer zu der dreidimensional geformten Oberfläche (11) korrespondierenden Form umgeformt wird.
System consisting of a forming tool (40) and auxiliary film (30) for forming an arcuate and non-fluid-tight material, designed to carry out a method for producing a decorative part (10) with a three-dimensionally shaped surface (11) starting from an arcuate and non-fluid-tight material, comprising at least the steps:
a. Cutting the material to a near-net-shape blank (20) or cutting out a near-net-shape blank (20) from the material, the blank (20) extending in a plane;
b. Arranging the blank (20) on a fluid-tight auxiliary film (30) and aligning the blank (20) on the auxiliary film (30),
so that the auxiliary film (30) protrudes in the plane on each side of the blank (20) and the blank (20) runs around in a frame shape with a free section (33);
c. Connecting the auxiliary film (30) with the raw part (20) aligned thereon to form a unit;
d. Arranging the blank (20) connected to the auxiliary film (30) in a mold cavity of a forming tool (40),
wherein the mold cavity is separated in a fluid-tight manner by the auxiliary film (30) into a shaping first part (41) and a second part (42) to be pressurized
and wherein the blank (20) is brought into a predetermined position and position in the first part (41) of the mold cavity by means of the auxiliary film (30), in which the blank (20) is completely arranged in the mold cavity and through the Auxiliary film (30) is fixed;
e. Introducing a fluid into the second part of the mold cavity,
so that the auxiliary film (30) is subjected to pressure on its side (32) facing the second part (42),
the pressurized auxiliary film (30) presses the raw part (20) on its side (31) facing the first part (41) in a shaping manner against a wall (43) of the first part (41), which forms the three-dimensionally shaped surface (11) of the Decorative part (10) corresponds,
and the previously flat blank (20) is formed into a layered body (50) with a shape corresponding to the three-dimensionally shaped surface (11).
Description
Die Erfindung betrifft ein System aus Umformwerkzeug und Hilfsfolie zur Umformung eines bogenförmig bereitgestellten und nicht fluid- insbesondere nicht gasdichten Materials sowie ein dadurch herstellbares Dekorteil mit dreidimensional geformter Oberfläche.The invention relates to a system consisting of a forming tool and auxiliary film for forming a material provided in an arc shape and which is not fluid-tight, in particular not gas-tight, and to a decorative part which can be produced thereby with a three-dimensionally shaped surface.
In Fahrzeugen, aber auch bei anderen Anwendungen, werden Dekorteile verwendet, welche für eine die optische Erscheinung bestimmende Dekorschicht ursprünglich bogenförmig vorliegende Materialien wie beispielsweise Folien oder Furniere verwenden.In vehicles, but also in other applications, decorative parts are used which use originally curved materials such as foils or veneers for a decorative layer that determines the visual appearance.
Da solche Dekorteile bzw. deren sichtseitige Oberfläche und somit auch deren Dekorschichten oftmals dreidimensional ausgestaltet sind und sich entsprechend nicht in lediglich einer Ebene erstrecken, müssen die Folien oder Furniere aus ihrer zunächst bogenförmigen d.h. im Wesentlichen ebenen und flachen Erstreckung in eine dreidimensional verformte bzw. verstreckte und für das Dekorteil geeignete geometrische Form gebracht werden.Since such decorative parts or their visible surface and thus also their decorative layers are often designed three-dimensionally and do not extend in just one plane, the films or veneers must be changed from their initially arcuate, i.e. essentially flat and flat extension into a three-dimensionally deformed or stretched one and be given a geometric shape suitable for the decorative part.
Für ein solches Umformen wird im Stand der Technik oftmals ein Hochdruckumformen verwendet, wie es beispielsweise aus der
Bei Furnieren d.h. bei bogenförmig vorliegendem, sehr dünnen Holz und allgemein bei starren, porösen und/oder zur Rissbildung neigenden Materialien ist gemäß dem von der
Daher schlägt die Schrift
Ein solches Verfahren und ein hierfür bereitgestelltes System hat jedoch den Nachteil, dass die Rohteile, welche aus dem bogenförmigen Material bzw. Werkstoff für das Umformen bereitgestellt werden müssen, vergleichsweise groß sind, da diese sich für die Fixierung der Rohteile in dem Formhohlraum aus diesem heraus erstrecken müssen. Weiter ist auch nachteilhaft, dass das Rohteil aus dem bogenförmigen und potentiell zur Rissbildung neigenden Material an Dichtflächen des Umformwerkzeugs verlaufend angeordnet werden muss, sodass die Abdichtung des Formhohlraum erschwert wird.However, such a method and a system provided for this have the disadvantage that the raw parts, which have to be provided from the sheet-shaped material or material for forming, are comparatively large, since these are used to fix the raw parts in the mold cavity must extend. Another disadvantage is that the raw part made of the arcuate material that is potentially prone to cracking must be arranged running along sealing surfaces of the forming tool, so that sealing the mold cavity is made more difficult.
Diese Nachteile führen einerseits zu einer Materialverschwendung und andererseits zu der Notwendigkeit einer vergleichsweise aufwändigen Abdichtung des Formhohlraums, woraus sich insgesamt höhere Herstellungskosten und ein gesteigerter Wartungsaufwand ergeben.These disadvantages lead, on the one hand, to a waste of material and, on the other hand, to the need for a comparatively complex sealing of the mold cavity, which results in higher overall manufacturing costs and increased maintenance effort.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und ein System zur kostengünstigen und einfachen Herstellung eines Dekorteils mit dreidimensional geformter Oberfläche ausgehend von einem bogenförmig vorliegenden und nicht fluiddichten, insbesondere zur Rissbildung neigenden Material bereitzustellen.The invention is therefore based on the object of overcoming the aforementioned disadvantages and of providing a system for the cost-effective and simple production of a decorative part with a three-dimensionally shaped surface starting from an arcuate and non-fluid-tight material that is particularly prone to cracking.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Schutzanspruch 1 gelöst.This task is achieved by the combination of features according to claim 1.
Erfindungsgemäß wird daher ein System aus Umformwerkzeug und Hilfsoflie vorgeschlagen, wobei das System ausgebildet zur Durchführung eines Verfahren zur Herstellung eines Dekorteils ausgebildet ist, wobei das Dekorteil eine dreidimensional geformte Oberfläche aufweist und das Verfahren von einem bogenförmig vorliegenden und zumindest nicht dauerhaft fluid- bzw. nicht dauerhaft gasdichten Material ausgeht. Bei dem Material handelt es sich vorzugsweise um ein poröses, starres und/oder zur Rissbildung neigendes Material, insbesondere um ein Naturmaterial und weiter insbesondere um Holz. Bei dem Material kann es sich entsprechend um ein Furnier handeln. Als bogenförmig oder als in Bogenform vorliegend wird zudem verstanden, dass das Material zunächst beispielsweise wie ein Papierbogen als dünne Schicht und sich im Wesentlichen in einer flachen Ebene erstreckend vorliegt, sodass also die Erstreckung des Materials in der Ebene ein Vielfaches der Erstreckung des Materials orthogonal zur Ebene ist. Das Verfahren, welches durch das erfindungsgemäße System durchführbar ist, umfasst dabei zumindest die folgenden Schritte, welche vorzugsweise in der gegebenen Reihenfolge ausgeführt werden:
- a. Zuschneiden des Materials zu einem endkonturnahen Rohteil oder Ausschneiden eines endkonturnahen Rohteils aus dem Material, wobei das Rohteil sich in einer Ebene erstreckt;
- a. Cutting the material to a near-net-shape blank or cutting out a near-net-shape blank from the material, the blank extending in a plane;
Erläuternd ist darauf hinzuweisen, dass das Zuschneiden bzw. Ausschneiden auch als Konturieren des Materials bezeichnet werden kann, da dem Material die Kontur des Rohteils gegeben wird. Als endkonturnah ist zudem insbesondere zu verstehen, dass nach dem später erfolgenden Druckbeaufschlagen des Rohteils und dem damit verbundenen Umformen des Rohteils zu dem Schichtkörper kein oder im Wesentlichen kein weiteres Zuschneiden oder Abtrennen größerer Mengen des Materials mehr notwendig ist. Beispielsweise kann als endkonturnah verstanden werden, dass die Fläche des Rohteils gleich der Fläche des Schichtkörpers in dem Dekorteil oder nur geringfügig größer, z. B. 1% bis 10% oder 1% bis 5% größer ist, als die Fläche des Schichtkörpers in dem Dekorteil.
- b. Anordnen des Rohteils an einer fluiddichten, insbesondere gasdichten Hilfsfolie und Ausrichten des Rohteils an bzw. zu der Hilfsfolie, sodass die Hilfsfolie in der Ebene zu jeder Seite über das Rohteil hinausragt und das Rohteil mit einem insbesondere von dem Rohteil freien Abschnitt rahmenförmig umläuft;
- b. Arranging the raw part on a fluid-tight, in particular gas-tight, auxiliary film and aligning the raw part on or to the auxiliary film, so that the auxiliary film protrudes in the plane on each side of the raw part and the raw part revolves in a frame shape with a section that is in particular free of the raw part;
Zum Ausrichten des Rohteils an bzw. zu der Hilfsfolie können an der Hilfsfolie Positionsmarken vorgesehen und beispielsweise aufgedruckt sein oder eine Positionierhilfe, wie beispielsweise eine Positionslehre, verwendet werden. Bei der Hilfsfolie selbst handelt es sich um eine Folie aus beispielsweise Kunststoff, wobei diese elastisch oder plastisch verformbar ausgebildet sein kann, bei einer bestimmungsgemäßen Verformung die Fluid- bzw. Gasdichtigkeit jedoch beibehält.
- c. Verbinden der Hilfsfolie mit dem daran ausgerichteten Rohteil zu einer Einheit;
- c. Connecting the auxiliary film with the raw part aligned thereon to form a unit;
Durch das Verbinden der Hilfsfolie mit dem Rohteil, beispielsweise mittels eines im Weiteren noch genannten Adhäsives, wird das Rohteil derart an der Hilfsfolie fixiert, dass ein gegen die gas bzw. fluiddichte Hilfsfolie wirkender Druck auf das Rohteil wirken kann. Das Rohteil selbst ist entsprechend auch weiterhin nicht gas- bzw. fluiddicht.
- d. Anordnen des mit der Hilfsfolie verbundenen Rohteils in einem Formhohlraum eines Umformwerkzeugs, wobei der Formhohlraum durch die Hilfsfolie gas- bzw. fluiddicht in einen formgebenden ersten Teil und in einen mit Druck zu beaufschlagenden zweiten Teil getrennt wird. Weiter wird das Rohteil mittels der Hilfsfolie in dem ersten Teil des Formhohlraum in eine vorbestimmte Position und Lage gebracht, wobei das Rohteil in dieser Position und dieser Lage vollständig in dem Formhohlraum angeordnet und durch die Hilfsfolie fixiert ist;
- d. Arranging the raw part connected to the auxiliary film in a mold cavity of a forming tool, the mold cavity being separated in a gas-tight or fluid-tight manner by the auxiliary film into a shaping first part and a second part to be pressurized. Furthermore, the blank is brought into a predetermined position and position in the first part of the mold cavity by means of the auxiliary film, the blank being completely arranged in the mold cavity in this position and position and fixed by the auxiliary film;
Wesentlich hierbei ist, dass das Rohteil vollständig innerhalb des Formhohlraums angeordnet ist und sich insbesondere nicht zwischen - im Weiteren noch genannten - Dichtflächen des Umformwerkzeugs erstreckt. Abweichend davon, kann sich die Hilfsfolie zwischen die Dichtflächen erstrecken und dadurch integral als Dichtlippe dienen. Weiter vorzugsweise ist das Rohteil bezogen auf seine ebene Erstreckung in dem Formhohlraum zu allen Seiten frei und liegt zumindest zunächst insbesondere nicht unmittelbar am Umformwerkzeug an.
- e. Einleiten eines Fluides, insbesondere eines Gases, weiter insbesondere von Luft, in den zweiten Teil des Formhohlraums, sodass die Hilfsfolie an ihrer zu dem zweiten Teil weisenden Seite druckbeaufschlagt wird. Die druck- bzw. hochdruckbeaufschlagte Hilfsfolie presst das Rohteil an ihrer zu dem ersten Teil weisenden Seite formgebend gegen eine Wandung des ersten Teils des Formhohlraums, welche zu der dreidimensional geformten Oberfläche des Dekorteils korrespondiert, wodurch das zuvor ebene Rohteil zu einem Schichtkörper mit einer zu der dreidimensional geformten Oberfläche korrespondierenden Form umgeformt wird.
- e. Introducing a fluid, in particular a gas, more particularly air, into the second part of the mold cavity, so that the auxiliary film is pressurized on its side facing the second part. The pressurized or high-pressure auxiliary film presses the raw part on its side facing the first part in a shaping manner against a wall of the first part of the mold cavity, which corresponds to the three-dimensionally shaped surface of the decorative part, whereby the previously flat raw part becomes a laminated body with a to three-dimensionally shaped surface is formed into a shape corresponding to the shape.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung also ein System, ausgebildet zur Durchführung eines Verfahren zur Herstellung eines Dekorteils mit dreidimensional geformter Oberfläche ausgehend von einem bogenförmigen und nicht fluiddichten Material. Dabei wird aus dem bogenförmigen Material ein endkonturnahes Rohteil konturiert und dieses einteilig mit einer fluiddichten Hilfsfolie verbunden, wobei die dadurch gebildete Einheit derart in einem Umformwerkzeug bzw. dessen Formhohlraum angeordnet wird, dass das Rohteil vollständig und zu seinen Seiten hin frei in dem Formhohlraum des Umformwerkzeugs angeordnet ist. Anschließend wird die Hilfsfolie an einer von dem Rohteil abgewandten Seite durch ein Fluid mit Druck beaufschlagt, sodass das Rohteil gegen eine formgebende Wandung des Umformwerkzeugs gepresst und zu einem Schichtkörper umgeformt wird.In summary, the invention relates to a system designed to carry out a method for producing a decorative part with a three-dimensionally shaped surface starting from an arcuate and non-fluid-tight material. In this case, a near-net-shape raw part is contoured from the sheet-shaped material and this is connected in one piece to a fluid-tight auxiliary film, the unit formed thereby being arranged in a forming tool or its mold cavity in such a way that the blank is completely and freely on its sides in the mold cavity of the forming tool is arranged. The auxiliary film is then pressurized by a fluid on a side facing away from the blank, so that the blank is pressed against a shaping wall of the forming tool and formed into a laminate.
Dadurch, dass aus dem bogenförmigen Material bereits vor dem Umformen ein endkonturnahes Rohteil konturiert wird, fällt nach dem Umformen kein oder ein deutlich geringerer Verschnitt an, sodass im Vergleich zum Stand der Technik aus einer gegebenen Menge Material mehr Schichtkörper bzw. mehr Dekorteile gefertigt werden können.Because a raw part close to the final shape is contoured from the sheet-shaped material before forming, there is no or significantly less waste after forming, which means that compared to the prior art With a given amount of material, more layered bodies or more decorative parts can be produced.
Hinzukommt, dass dadurch, dass das Rohteil, welches wie das ursprüngliche Material nicht fluid- bzw. gasdicht ist, vollständig innerhalb des Formhohlraums angeordnet ist, die Dichtung der Werkzeughälften einfacher und wie im Weiteren noch erläutert mit Hilfe der Hilfsfolie erfolgen kann.In addition, because the raw part, which like the original material is not fluid or gas-tight, is arranged completely within the mold cavity, the sealing of the tool halves can be done more easily and, as explained below, with the help of the auxiliary film.
Entsprechend ergibt sich eine ressourcenschonende und kostengünstige Fertigung.This results in resource-saving and cost-effective production.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Systems sieht zudem vor, dass ferner die folgenden Schritte, vorzugswese in der gegebenen Reihenfolge durchführbar sind:
- f. Entnehmen des Schichtkörpers mit der Hilfsfolie aus dem Umformwerkzeug;
- g. Entfernen der Hilfsfolie und insbesondere der gesamten Hilfsfolie von dem Schichtkörper;
- h. Anordnen des Schichtkörpers in einem Spritzwerkzeug;
- i. Hinterspritzen oder Umspritzen des Schichtkörpers mit einer Trägerschicht zur Stabilisierung und Verstärkung des Schichtkörpers.
- f. Removing the laminate with the auxiliary film from the forming tool;
- G. Removing the auxiliary film and in particular the entire auxiliary film from the laminate;
- H. Arranging the laminated body in an injection mold;
- i. Back-injection or overmolding of the laminated body with a carrier layer to stabilize and reinforce the laminated body.
Als Hinterspritzen wird dabei verstanden, dass die Trägerschicht rückseitig an dem Schichtkörper an diesen angespritzt wird und sich nicht bis auf eine Sichtseite des späteren Dekorteils bzw. nicht auf eine Sichtseite des Schichtkörpers erstreckt.Back-injection is understood to mean that the carrier layer is injected onto the back of the laminated body and does not extend to a visible side of the later decorative part or to a visible side of the laminated body.
Davon abweichend wird als Umspritzen verstanden, dass die Trägerschicht sowohl rückseitig als auch zumindest abschnittsweise sichtseitig des Schichtkörpers angeordnet ist und sich gegebenenfalls auch rissfüllend in den Schichtkörper hineinerstreckt.Deviating from this, overmolding is understood to mean that the carrier layer is arranged both on the back and at least in sections on the visible side of the laminate and, if necessary, also extends into the laminate to fill cracks.
Abhängig von einem zu erreichenden optischen Erscheinungsbild kann der Schichtkörper beispielsweise mit einem farblosen und vorzugsweise transparenten und/oder transluzenten Kunststoff hinterspritzt oder umspritzt werden.Depending on the optical appearance to be achieved, the laminated body can be back-injected or encapsulated, for example, with a colorless and preferably transparent and/or translucent plastic.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass das System zur Durchführung der folgenden Schritte, vorzugsweise in der gegebenen Reihenfolge ausgebildet ist:
- f. Entnehmen des Schichtkörpers mit der Hilfsfolie aus dem Umformwerkzeug;
- g. Entfernen des freien Abschnitts der Hilfsfolie und insbesondere ausschließlich des freien Abschnitts von dem Schichtkörper;
- h. Anordnen des Schichtkörpers mit der Hilfsfolie in einem Spritzwerkzeug;
- i. Hinterspritzen oder Umspritzen des Schichtkörpers mit einer Trägerschicht zur Stabilisierung und Verstärkung des Schichtkörpers.
- f. Removing the laminate with the auxiliary film from the forming tool;
- G. Removing the free section of the auxiliary film and in particular exclusively the free section from the laminate;
- H. Arranging the laminate with the auxiliary film in an injection mold;
- i. Back-injection or overmolding of the laminated body with a carrier layer to stabilize and reinforce the laminated body.
Wie zuvor kann das Hinterspritzen oder Umspritzen beispielsweise mit einem farblosen und vorzugsweise transparenten und/oder transluzenten Kunststoff erfolgen.As before, the back-injection or over-injection can be carried out, for example, with a colorless and preferably transparent and/or translucent plastic.
Gemäß dieser Variante des Systems verbleibt die ohnehin nicht wiederverwendbare Hilfsfolie sandwischartig zwischen dem Schichtkörper und der Trägerschicht, wodurch beispielsweise beim Hinterspritzen effektiv ein Eindringen des Kunststoffs in den Schichtkörper verhindert werden kann.According to this variant of the system, the auxiliary film, which cannot be reused anyway, remains like a sand wipe between the laminated body and the carrier layer, which can effectively prevent the plastic from penetrating into the laminated body, for example during back-injection.
Weiter kann die Hilfsfolie auch integral zum Abdichten des Spritzgusswerkzeugs und/oder zur Trennung einer sichtseitigen Fläche des Schichtkörpers von der Rückseite dienen, sodass beim Umspritzen oder Hinterspritzen kein Material unbeabsichtigt auf die Sichtseite gelangen kann.Furthermore, the auxiliary film can also serve integrally to seal the injection molding tool and/or to separate a visible-side surface of the laminated body from the back, so that no material can unintentionally get onto the visible side during overmolding or back-injection.
Bei einem Umspritzen kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass die Trägerschicht lediglich Randbereiche des Schichtkörpers umgreift, sodass diese von der Trägerschicht eingefasst sind und kein Beschnitt des Schichtkörpers notwendig ist, da für die Erhöhung der Prozesssicherheit vorgesehene Überstände an dem Rohteil, welche sich entsprechend auch an dem Schichtkörper wiederfinden, innerhalb der Trägerschicht liegen.In the case of overmolding, it can also be provided, for example, that the carrier layer only surrounds edge regions of the laminated body, so that these are surrounded by the carrier layer and no trimming of the laminated body is necessary, since protrusions on the raw part are provided to increase process reliability, which also correspond accordingly found in the layered body, lie within the carrier layer.
Eine ebenfalls vorteilhafte Weiterbildung des Systems sieht zudem vor, dass das Umformwerkzeug eine erste Werkzeughälfte, welche den ersten Teil des Formhohlraums bestimmt, und eine zweite Werkzeughälfte aufweist, welche den zweiten Teil des Formhohlraums bestimmt. Die Hilfsfolie wird vor Schritt e. und insbesondere während bzw. in Schritt d. zwischen an der ersten Werkzeughälfte und der zweiten Werkzeughälfte vorgesehenen Dichtflächen angeordnet und durch das Schließen der Werkzeughälften zwischen diese gepresst. Die Dichtflächen sind dabei vorzugsweise jeweils an den Formhohlraum umlaufenden Wandungen der Werkzeughälften vorgesehen. Durch die zwischen den Dichtflächen angeordnete Hilfsfolie werden die erste Werkzeughälfte und die zweite Werkzeughälfte gegeneinander und insbesondere auch der Formhohlraum abgedichtet. Entsprechend wirkt die Hilfsfolie zugleich als Dichtmittel und insbesondere als Dichtlippe zur Abdichtung des Formhohlraums. Daher ist es nicht zwingend notwendig und vorzugsweise auch nicht vorgesehen, dass zwischen den Werkzeughälften weitere Dichtmittel zur Abdichtung des Formhohlraums vorgesehen sind.A likewise advantageous development of the system also provides that the forming tool has a first tool half, which determines the first part of the mold cavity, and a second tool half, which determines the second part of the mold cavity. The auxiliary film is placed before step e. and in particular during or in step d. arranged between sealing surfaces provided on the first tool half and the second tool half and pressed between them by closing the tool halves. The sealing surfaces are preferably provided on the walls of the tool halves surrounding the mold cavity. The auxiliary film arranged between the sealing surfaces seals the first tool half and the second tool half against each other and in particular also the mold cavity. Accordingly, the auxiliary film also acts as a sealant and in particular as a sealing lip for sealing the mold cavity. Therefore, it is not absolutely necessary and preferably not provided for further sealing means to be provided between the tool halves to seal the mold cavity.
Zur einfachen Anordnung der Hilfsfolie mit dem daran angeordneten und fixierten Rohteil in dem Formhohlraum kann ferner vorgesehen sein, dass an dem Umformwerkzeug und an der Hilfsfolie zueinander korrespondierende Ausrichthilfen bzw. Ausrichtelemente vorgesehen sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass an dem Umformwerkzeug und insbesondere an der ersten Werkzeughälfte beispielsweise als Pins ausgebildete Vorsprünge und an der Hilfsfolie zu den Vorsprüngen korrespondierende und beispielsweise als Langlöcher ausgebildete Ausnehmungen als Ausrichthilfen vorgesehen sind, durch welche die Hilfsfolie und mit ihr das Rohteil in Schritt d. in dem ersten Teil des Formhohlraum in eine vorbestimmte Position und Lage gebracht werden.For easy arrangement of the auxiliary film with the raw part arranged and fixed to it In the mold cavity, it can also be provided that mutually corresponding alignment aids or alignment elements are provided on the forming tool and on the auxiliary film. For example, it can be provided that on the forming tool and in particular on the first tool half, projections designed as pins, for example, and on the auxiliary film, recesses corresponding to the projections and, for example, designed as elongated holes are provided as alignment aids, through which the auxiliary film and with it the raw part are in step d. be brought into a predetermined position and position in the first part of the mold cavity.
Weiter können die Ausrichthilfen bzw. die Vorsprünge und die zugehörigen Ausnehmungen auch kodiert sein, sodass also die Hilfsfolie nur in einer einzigen vorbestimmten Weise an der Werkzeughälfte anordenbar ist.Furthermore, the alignment aids or the projections and the associated recesses can also be coded, so that the auxiliary film can only be arranged on the tool half in a single predetermined manner.
Obwohl die Ausrichtelemente innerhalb der Dichtflächen vorgesehen sein können, ist es zur Verbesserung der Abdichtung vorteilhaft, wenn die Ausrichtelemente an dem Umformwerkzeug außerhalb der Dichtflächen und außerhalb des Formhohlraums angeordnet sind.Although the alignment elements can be provided within the sealing surfaces, it is advantageous to improve the sealing if the alignment elements on the forming tool are arranged outside the sealing surfaces and outside the mold cavity.
Die Hilfsfolie ist vorzugsweise eine einmalverwendbare und entsprechend nicht wiederverwendbare Opferfolie, wobei diese dennoch recycelbar sein kann.The auxiliary film is preferably a disposable and correspondingly non-reusable sacrificial film, although it can still be recyclable.
In Schritt b. wird das Rohteil vorzugsweise mit einem Adhäsiv und/oder einem Klebeband auf die Hilfsfolie aufgeklebt, wobei das Adhäsiv bzw. das Klebeband weiter vorzugsweise temperaturbeständig ist, sodass es den bei der Druckbeaufschlagung entstehenden Temperaturen bestimmungsgemäß standhält und sich das Rohteil nicht von der Hilfsfolie löst.In step b. the raw part is preferably glued to the auxiliary film with an adhesive and/or an adhesive tape, wherein the adhesive or the adhesive tape is further preferably temperature-resistant, so that it can withstand the temperatures resulting from the application of pressure as intended and the raw part does not detach from the auxiliary film.
Das Adhäsiv muss nicht zwingend als Klebeband oder doppelseitiges Klebeband appliziert werden, sondern kann auch beispielsweise als ein Sprühfilm auf das Rohteil oder die Hilfsfolie aufgebracht und dadurch sandwichartig zwischen diesen vorgesehen werden.The adhesive does not necessarily have to be applied as an adhesive tape or double-sided adhesive tape, but can also be applied, for example, as a spray film to the raw part or the auxiliary film and thereby sandwiched between them.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Dekorteil mit dreidimensional geformter Oberfläche mit einer Sichtseite und einer davon abgewandten Rückseite, wobei das Dekorteil bzw. Teile des Dekorteils vorzugsweise mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen System hergestellt wird. Das Dekorteil weist zu der Sichtseite hin einen Schichtkörper, welcher korrespondierend zu der Oberfläche des Dekorteils dreidimensional geformt ist, und zu der Rückseite hin eine Trägerschicht zur Stabilisierung und Verstärkung des Schichtkörpers auf. Der Schichtkörper ist aus einem zunächst bogenförmig vorliegenden und nicht fluid- und insbesondere nicht gasdichten Material gebildet, wie beispielsweise Holz und im speziellen ein Furnier. Dabei ist der Schichtkörper vorzugsweise porös und/oder weist Risse auf, wobei dadurch gebildete Öffnungen in dem Schichtkörper beispielsweise durch eine sichtseitige Schutzschicht oder die Trägerschicht geschlossen sein können.A further aspect of the invention relates to a decorative part with a three-dimensionally shaped surface with a visible side and a back facing away from it, the decorative part or parts of the decorative part preferably being produced with the system proposed according to the invention. The decorative part has a laminated body on the visible side, which is shaped three-dimensionally to correspond to the surface of the decorative part, and a carrier layer on the back for stabilizing and reinforcing the laminated body. The layered body is formed from an initially arcuate material that is not fluid-tight and in particular not gas-tight, such as wood and in particular a veneer. The laminated body is preferably porous and/or has cracks, with openings formed thereby in the laminated body being able to be closed, for example, by a visible protective layer or the carrier layer.
Die Erfindung betrifft also insbesondere ein System aus Umformwerkzeug und Hilfsfolie zur Umformung bzw. zur dreidimensionalen Verstreckung eines bogenförmig vorliegenden und nicht fluid- und insbesondere nicht gasdichten Materials, welcher wie erläutert insbesondere porös ist und/oder zu einer Rissbildung neigt. Um ein solches nicht fluid- bzw. nicht gasdichtes Material bzw. ein daraus bereitgestelltes Rohteil dennoch durch Hochdruckbeaufschlagung mittels eines Fluides umformen zu können, ist vorgesehen, dass das Umformwerkzeug einen zweiteiligen Formhohlraum, eine erste Werkzeughälfte, welche den ersten Teil des Formhohlraums bestimmt, und eine zweite Werkzeughälfte aufweist, welche den zweiten Teil des Formhohlraums bestimmt. Die erste Werkzeughälfte und die zweite Werkzeughälften weisen jeweils Dichtflächen zur unmittelbaren Anlage an der Hilfsfolie auf, welche ausgebildet sind, gegen die Hilfsfolie gepresst zu werden und die Werkzeughälften gegeneinander sowie den Formhohlraum fluiddicht in die zwei Teile unterteilend abzudichten. Dadurch kann das Rohteil vollständig in dem Formhohlraum angeordnet und über die Hilfsfolie mit Druck beaufschlagt gegen den zweiten, formgebenden Teil des Formhohlraums gepresst werden. Weiter ist an bzw. zwischen den Werkzeughälften vorzugsweise kein weiteres Dichtelement und insbesondere keine Dichtlippe oder dergleichen notwendig.The invention therefore relates in particular to a system consisting of a forming tool and auxiliary film for forming or for three-dimensional stretching of an arcuate and not fluid-tight and in particular not gas-tight material, which, as explained, is in particular porous and/or tends to form cracks. In order to still be able to form such a non-fluid-tight or non-gas-tight material or a raw part provided therefrom by applying high pressure using a fluid, it is provided that the forming tool has a two-part mold cavity, a first tool half, which determines the first part of the mold cavity, and has a second tool half, which defines the second part of the mold cavity. The first tool half and the second tool halves each have sealing surfaces for direct contact with the auxiliary film, which are designed to be pressed against the auxiliary film and to seal the tool halves against each other and the mold cavity in a fluid-tight manner, dividing them into the two parts. As a result, the raw part can be arranged completely in the mold cavity and pressed against the second, shaping part of the mold cavity under pressure via the auxiliary film. Furthermore, preferably no further sealing element and in particular no sealing lip or the like is necessary on or between the tool halves.
Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.The features disclosed above can be combined in any way, as long as this is technically possible and they do not contradict each other.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
-
1 -9 Schritte eines mit dem System durchführbaren Verfahrens zur Herstellung eines Dekorteils; -
10 eine Einheit aus Hilfsfolie und Rohteil; -
11 eine Hilfsfolie mit Schichtkörper; -
12 ein Dekorteil.
-
1 -9 Steps of a method for producing a decorative part that can be carried out with the system; -
10 a unit consisting of auxiliary film and blank part; -
11 an auxiliary film with a laminated body; -
12 a decorative piece.
Die Figuren sind beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.The figures are exemplary schematic. The same reference numbers in the figures indicate the same functional and/or structural features.
Dabei zeigen die
Das Dekorteil 10, wie es beispielsweise in
Soll als Ausgangsmaterial für den Schichtkörper 50 ein bogenförmig vorliegendes Naturmaterial, wie beispielsweise Holz, insbesondere in Form eines Furniers verwendet werden, besteht oftmals das Problem, dass solche nicht oder zumindest nicht dauerhaft oder prozesssicher fluiddicht, insbesondere nicht gasdicht, sind. Entsprechend können diese Materialen beispielsweise mit einem im Stand der Technik als Hochdruckumformen bekannten und verbreiteten Tiefziehverfahren nicht prozesssicher in eine benötigte Form gebracht werden, da hierfür die Gasdichtigkeit eine wesentliche Voraussetzung ist.If an arch-shaped natural material, such as wood, in particular in the form of a veneer, is to be used as the starting material for the
Durch das vorgeschlagene System kann ein Verfahren realisiert werden, bei welchem gemäß Schritt a. aus dem Ausgangsmaterial ein endkonturnahes Rohteil 20 konturiert wird, was durch Zuschneiden des Ausgangsmaterials zu dem Rohteil 20 oder Ausschneiden des Rohteils 20 aus dem Ausgangsmaterial geschehen kann. Da das Rohteil 20 bereits endkonturnah ist und beispielsweise die gleiche Fläche oder nur eine geringfügig größere Fläche aufweist als der Schichtkörper 50 in dem fertigen Dekorteil 10, können aus einer gegebenen Menge des Naturmaterials mehr Rohteile 20 bereitgestellt werden, als bei einer Vielzahl der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren.The proposed system can be used to implement a method in which, according to step a. A near-net-
Dieses Rohteil 20 wird gemäß den Schritten b. und c. an einer Hilfsfolie 30 angeordnet, zu bzw. an dieser ausgerichtet und mit dieser verbunden, sodass das Rohteil 20 und die Hilfsfolie 30 eine Einheit bilden, wie sie schematisch in
Gemäß Schritt d. und wie in
Zur Verdeutlichung dieses Merkmals, dass also das Rohteil 20 vollständig in dem Formhohlraum angeordnet und in der Ebene zu allen Seiten hin frei ist, ist in
Um in Schritt d. ein einfaches und schnelles Anordnen des Rohteils in dessen vorbestimmter Position innerhalb des ersten Teils 41 des Formhohlraums ermöglichen zu können, sind vorliegend zudem Ausrichthilfen 37, 47 in Form von an dem Umformwerkzeug 40 vorgesehenen Pins 47 und dazu korrespondierenden, ovalen Ausnehmungen 37 in der Hilfsfolie 30 vorgesehen. Dadurch, dass also die Hilfsfolie 30 mit den Ausnehmungen 37 über die Pins 47 geführt wird, wird das Rohteil automatisch in die vorbestimmte Position und Lage gebracht.To go to step d. In order to enable a simple and quick arrangement of the raw part in its predetermined position within the
Die Ausrichthilfen 37, 47 sind in den
Diese unterschiedlichen Varianten sind auch in
Wurde das Rohteil 20 in dem ersten Teil 41 des Formhohlraums in diese vorbestimmte Lage und Position gebracht, werden die beiden Werkzeughälften 44, 45 des Umformwerkezugs 40 geschlossen, sodass die Hilfsfolie 30 sich zwischen die Dichtflächen 46 des Umformwerkzeugs 40 erstreckt und den Formhohlraum nach außen hin abdichtet. Entsprechend wirkt die Hilfsfolie 30 als Dichtlippe zur Abdichtung des Formhohlraums, sodass an dem Umformwerkzeug 40 hierfür nicht zwingend zusätzliche Dichtmittel vorhanden sein müssen.If the
Wie in
Dabei erfolgt das Verformen und Umformen unabhängig davon, ob das Ausgangsmaterial bereits vor dem durch das vorgeschlagene System realisierte Verfahren undicht ist oder beispielsweise während des Verfahrens durch Rissbildung undicht wird.The deformation and forming takes place regardless of whether the starting material is already leaking before the process implemented by the proposed system or, for example, becomes leaky during the process due to crack formation.
Die weiterhin bestehende Einheit aus der Hilfsfolie 30 und dem zu dem Schichtkörper 50 umgeformten Rohteil 20 wird aus dem Umformwerkzeug 40 entnommen und ist beispielhaft in den
Gemäß dem mit dem erfindungsgemäßen System durchführbaren Verfahren wird diese Einheit nun, wie in
Der nun separierte Schichtkörper 50 kann dann anschließend, wie in
Die Einheit aus Schichtkörper 50 und der Trägerschicht 70 kann, wie in
In
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The implementation of the invention is not limited to the preferred exemplary embodiments given above. Rather, a number of variants are conceivable, which make use of the solution presented even in fundamentally different designs.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 0371425 A2 [0004, 0005]EP 0371425 A2 [0004, 0005]
- DE 4113568 C1 [0004]DE 4113568 C1 [0004]
- EP 2322339 A2 [0006]EP 2322339 A2 [0006]
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2023
- 2023-08-09 DE DE202023104500.6U patent/DE202023104500U1/en active Active
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