DE4310302A1 - Verfahren und Membranformpresse zum Beschichten von dreidimensionalen Werkstücken - Google Patents

Verfahren und Membranformpresse zum Beschichten von dreidimensionalen Werkstücken

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines dreidimensionalen Werkstückes mit einer thermoplastischen Folie in einer Membranformpresse sowie einer Membranformpresse zur Durchführung des Verfahrens.
Verfahrensweise und Membranformpressen dieser Art sind in den verschiedensten Ausführungen seit langem bekannt. Charakteristisch für diese bekannten Verfahrensweisen und Einrichtungen ist, daß das Anpressen der thermoplastischen Folie an das Werkstück durch die Membrane erfolgt. Der notwendige Anpreßdruck der Membrane wird dabei durch An­ legen eines Vakuums auf der dem Werkstück zugewandten Seite und/oder durch Anlegen eines Überdruckes auf der dem Werkstück abgewandten Seite der Membrane erzeugt. In jedem Fall liegt jedoch die Membrane beim Beschichtungsvorgang unmittelbar an der Folie an und preßt diese auf die zu beschichtenden Flächen des Werkstückes.
Membranen sind relativ teuere Verschleißteile. Sie sind im Betrieb Wechselbiegebeanspruchungen, erheblichen Dehnungen und starken Verformungen ausgesetzt, die insbesondere in Kombination mit hohen thermischen Belastungen die Lebens­ dauer erheblich reduzieren. Hohen thermischen Belastungen sind die Membranen unter anderem dann ausgesetzt, wenn Folien mit hohen Plastifizierungstemperaturen verarbeitet werden müssen. Die Membranen derartiger Pressen müssen deshalb je nach Einsatz bereits nach 500 bis 3000 Pres­ sungen, d. h. relativ oft gewechselt werden.
Es ist auch bereits versucht worden "membranlos" zu pres­ sen. Eine derartige Verfahrensweise hat jedoch den Nach­ teil, daß sie sich nicht für die Verarbeitung aller Folien eignet und daß bei einem Reißen der Folie das Druck-/Vakuumsystem zusammenbricht, wodurch zwangsläufig Fehlchargen entstehen.
Aufgrund der allgemeinen Forderung nach kommissionsweiser Fertigung müssen in relativ kurzem Wechsel unter­ schiedliche Folien verarbeitet werden. Dies zwingt zu einem häufigen Umstellen der Pressen, erfordert den Ein­ satz von manueller Arbeitskraft und führt zu relativ hohen Rüstzeiten. Insbesondere das Umrüsten derartiger Pressen von einem membranlosen zu einem membrangebundenen Betrieb ist arbeits- und zeitaufwendig, da neben der Membrane auch Rahmen, Halterungen, Teile von Heizeinrichtungen und dgl. einschl. der Steuerung umgebaut werden müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein vollkommen neuartiges Pressenkonzept zur Verfügung zu stellen, daß sowohl membranlos als auch membrangebunden arbeiten kann, keine Umrüstarbeiten und Umrüstzeiten erfordert, einen einfachen Aufbau hat und einen membranschonenden Betrieb ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit einer Verfahrensweise mit den Merk­ malen des Patentanspruches 1 und mit einer Membranform­ presse mit den Merkmalen des Patentanspruches 2 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Membrane für den sogenannten membranlosen Betrieb nicht auszubauen, sondern als Wärmeübertragungsmedium einzusetzen, d. h. der Membrane bei dieser Betriebsart eine andere Funktion zuzu­ ordnen. Durch die Zuordnung einer anderen Funktion ist die Membrane auch beim sogenannten membranlosen Betrieb er­ forderlich, so daß Umrüstarbeiten und Umrüstzeiten bei der Umstellung nicht notwendig sind. Die einzige Tätigkeit, die bei einer Umstellung erforderlich ist, ist das Be­ tätigen eines Programmschalters, der die jeweilige Be­ triebsart der Presse vorgibt und intern die Steuerung auf die gewählte Betriebsart einstellt.
In ihrer Funktion als Wärmeübertragungsmedium hat die Membrane erfindungsgemäß die Aufgabe, die von der Heiz­ fläche übernommene Energie auf die Folie zu übertragen. Hierfür wird die Membrane nach dem Aufheizen durch die Heizfläche vollflächig an die lose und spannungsfrei über dem Werkstück auf einem Luftpolster liegende und an den Rändern gehaltene Folie angelegt. Das Luftpolster wird dabei hinsichtlich seines Druckes gezielt an die jeweils erforderlichen Bedingungen angepaßt. So ist für dünne Folien ein niedrigerer Druck als für stärkere Folien er­ forderlich. Die Höhe des Druckpolsters kann durch Versuche ermittelt werden. Wichtig ist lediglich, daß die Folie absolut spannungsfrei auf dem Luftpolster liegt.
Durch die oben beschriebene Arbeitsweise ist die Membrane keinen Wechselbiegebeanspruchungen, Dehnungen und Ver­ formungen ausgesetzt, so daß bei diesem Arbeitsgang eine membranschonende Arbeitsweise sichergestellt ist.
Die Wärmeübertragung durch das Medium Membrane auf die Folie ermöglicht ferner eine exakte und gezielte Temperaturführung. So kann die Kunststoff-Folie auf eine genau vorgegebene Temperatur aufgeheizt werden, die im Bedarfsfall bereichsweise sogar unterschiedlich einge­ stellt werden kann. Auch erfolgt während dieser Aufheiz­ phase kein Vordehnen der Folie im Eckbereich, so daß selbst bei voll ausgelegter Presse keine Qualitäts­ minderung eintritt.
Bekanntlich ist der Einsatz von Heißluft bei bekannten Pressenkonstruktionen ein exheblicher Betriebskosten­ faktor, da ein Teil der Energie der Heißluft zwangsläufig über das Umfeld (Druckrahmen, Preßplatte oder dergleichen) verloren geht und darüber hinaus nach jedem Preßvorgang die im Presseninnenraum befindliche, erwärmte Arbeitsluft abgeblasen werden muß. Aufgrund der durch das erfindungs­ gemäße Verfahren realisierten, gezielten Wärmeübertragung über die Membrane wird erfindungsgemäß ein Aufheizen des Umfeldes auf ein Minimum reduziert und das Abblasen von heißer Arbeitsluft überflüssig, so daß ein sehr effektiver Energieeinsatz (ca. 8 KW/m2 Nutzfläche) möglich ist.
Durch den Einsatz des Wärmeübertragungsmediums "Membrane" können selbst dicke Hochglanzfolien (0,1 bis 1 mm) ohne Beeinflussung der Oberflächenqualität verarbeitet werden, da ein Kontakt dieser empfindlichen Folie mit Heizplatten, strukturierten Zwischenlagen oder dergleichen während des Aufheiz- und Anpreßvorganges nicht erforderlich ist.
Erfindungsgemäß erfolgt das Anformen der aufgeheizten Folie an das Werkstück beim membranlosen Betrieb durch Anlegen eines Vakuums an der Folienunterseite. Der eigentliche Verklebungsvorgang wird im Anschluß daran, d. h. zyklisch vom Anformvorgang getrennt, durch Aufbringen von Druckluft auf die Folienoberseite, d. h. durch Nach­ pressen mit Druckluft realisiert. Aufgrund dieser zyk­ lischen Trennung von Anformvorgang und Nachpreß- bzw. Ver­ klebungsvorgang kann für den Nachpreß- bzw. Verklebungs­ vorgang anstelle der bei bekannten Pressen üblichen, er­ hitzten Arbeitsluft kalte Druckluft eingesetzt werden. Dadurch wird zum einen erheblich Energie eingespart und zum anderen die fertig verformte und an das Werkstück angelegte Folie einschließlich Leimfuge abgekühlt und stabilisiert, ohne daß dadurch die Zykluszeit verlängert werden muß.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Lösungsprinzips liegt in der Nachpreß- bzw. Verklebungsphase die Membrane bereits wieder vollflächig an der Heizfläche an und wird für den nächsten Preßvorgang aufgeheizt. Auf diese Weise wird die für den Nachpreß- bzw. Verklebungsvorgang erforderliche Zeitspanne bereits für das Aufheizen der Membrane ausge­ nützt, was zu einer Verringerung der Zykluszeit führt. Auch kann das bei bekannten Verfahren notwendige Einblasen von Luft zum Trennen der Membrane von der Folie vor dem Öffnen der Presse entfallen, weil die Membrane in dieser Phase bereits von der Folie gelöst ist.
Aufgrund der exakten, gezielten Temperaturführung eignet sich die erfindungsgemäße Verfahrensweise und Presse im membranlosen Betrieb insbesondere zur Verarbeitung von sogenannten PVC-freien Kunststoff-Folien. Derartige PVC-freie Kunststoff-Folien haben im Vergleich zu PVC-Folien schwierig zu beherrschende Dehnungseigen­ schaften, die nur bei exakter Temperaturführung zu zu­ friedenstellenden Beschichtungsergebnissen führen.
Unter dem Begriff "thermoplastische Folie" werden im übrigen Folien verstanden, die unter Wärmeeinwirkung plas­ tisch verformbar sind. Zu derartigen Folien zählen z. B. Kunststoff-Folien, dehnbare Papierfolien und dgl.
Wie eingangs bereits erwähnt, hat das membranlose Pressen unter anderem den Nachteil, daß bei einem Reißen der Folie das Druck-/Vakuumsystem zusammenbricht und es dadurch zu Fehlchargen bzw. Ausschuß kommt.
Durch eine nach dem Verfahren gemäß Anspruch 3 arbeitende Presse kann dieser Ausschuß reduziert werden. So kann über einen Druckfühler der Zustand des Vakuums laufend über­ wacht und im Falle eines durch einen Folienriß bewirkten Druckanstieges sofort das Vakuum reduziert oder sogar vollständig aufgehoben und der notwendige Anpreßdruck mittels der Membrane erzeugt, d. h. nachgepreßt werden. Durch diese Maßnahme kann zumindest ein Teil der be­ schichteten Werkstücke gerettet werden.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaues kann eine er­ findungsgemäße Membranformpresse auch in herkömmlicher Weise als reine Membranpresse zur Verarbeitung von PVC-Folien oder anderen Kunststoff-Folien sowie zur Ver­ arbeitung von Furnier eingesetzt werden. Hierzu ist es lediglich notwendig, intern die erforderlichen Programme vorzusehen. Manuelle Umstellarbeiten sind - wie bereits ausgeführt - hierfür nicht erforderlich.
Wie bereits erwähnt, findet das Anformen der aufgeheizten Folie nach dem erfindungsgemäßen Lösungsprinzip membran­ los, d. h. durch die Evakuierung des unteren Arbeitsraumes statt. Der Aufbau des Vakuums hinsichtlich Zeit und Druck muß dabei den Eigenschaften der jeweils zu verarbeitenden Folie angepaßt werden. Für bestimmte Folien hat sich dabei gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung des er­ findungsgemäßen Verfahrens ein schneller bis schlagartiger Aufbau des Vakuums bewährt.
Selbst unter Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens müssen die Membranen von Zeit zu Zeit gewechselt werden. Vorteilhaft ist hierfür ein Pressenaufbau, bei dem der Druckrahmen das Oberteil und der Zwischenrahmen das Unter­ teil einer einheitlichen, d. h. geschlossenen und kompakten Rahmenanordnung bilden, wobei das Oberteil und das Unter­ teil über Schnellverschlüsse lösbar miteinander verbunden sind.
Wird bei einer derartigen Anordnung die Membrane mit ihren Rändern im Unterteil der Rahmenanordnung gehalten, so ist ein Membranenwechsel auf einfache Weise auf dem Pressen­ tisch oder auch außerhalb der Membranformpresse möglich. Hierzu müssen lediglich die Schnellverschlüsse geöffnet und der Unterteil der Rahmenanordnung einschließlich Mem­ brane auf den Pressentisch abgesenkt oder aus der Membran­ formpresse herausgenommen werden. Die Einrichtungen zum Befestigen der Ränder der Membrane am Unterteil der Rahmenanordnung sind dann leicht zugänglich.
Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung ein Ausführungsbeispiel einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Membran­ presse unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
Fig. 1 bis 5 zeigen schematisch in fünf verschiedenen Arbeitsphasen (Phasen I bis V) eine Membran­ formpresse der erfindungsgemäßen Art, welche im sogenannten membranlosen Betrieb arbeitet,
Fig. 6 bis 9 zeigen schematisch die erfindungsgemäße Membran­ formpresse nach den Fig. 1 bis 5 im sogenannten membrangebundenen Betrieb zur Verarbeitung von Folie, d. h. im Einsatz als reine Druckkissen­ presse, und
Fig. 10 bis 12 zeigen schematisch die erfindungsgemäße Membran­ formpresse nach den Fig. 1 bis 5, ebenfalls im sogenannten membrangebundenen Betrieb zur Ver­ arbeitung von Furnier, d. h. im Einsatz als reine Druckkissenpresse.
Wie aus den Fig. 1 bis 5 hervorgeht, umfaßt eine Membran­ formpresse der erfindungsgemäßen Art einen Pressentisch 1, auf dessen Oberseite im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Isolierplatte 2, über dieser eine Heizplatte 3 und auf dieser eine Vakuumplatte 4 angeordnet ist.
Auf der Vakuumplatte 4 ist ein Unterbau 5 angeordnet, auf dessen Oberseite das zu beschichtende, dreidimensionale Werkstück 6 ruht.
Wie aus Fig. 1 erkennbar, ist auf das Werkstück 6 eine Folie F lose aufgelegt.
Über dieser Anordnung ist eine Preßplatte 7 angeordnet, die in bekannter Weise auf- und abbewegt, d. h. auf den Pres­ sentisch 1 abgesenkt bzw. von diesem abgehoben werden kann.
Auf der Unterseite der Preßplatte 7 ist eine Isolierplatte 8 angeordnet, die auf ihrer Unterseite eine Heizein­ richtung in Form einer Heizplatte 9 trägt.
Unter der Heizplatte 9 ist eine Rahmenanordnung 10 ange­ ordnet, die aus einem Druckrahmen und einem unter diesem angeordneten Zwischenrahmen besteht.
Wie aus den Figuren ersichtlich, ist die Rahmenanordnung 10 als einheitliche, kompakte Anordnung gestaltet, bei der der Druckrahmen das Oberteil 11 und der Zwischenrahmen das Unterteil 12 der Rahmenanordnung 10 bilden.
Das Oberteil 11 und das Unterteil 12 der Rahmenanordnung 10 sind über Schnellverschlüsse 13 lösbar miteinander verbunden.
In dem Unterteil 12 der Rahmenanordnung ist mittels einer nicht dargestellten Befestigungseinrichtung eine Membrane 14 lösbar befestigt. Ferner besitzt das Unterteil 12 im Bereich seiner dem Pressentisch zugewandten Stirnfläche eine Anlagefläche 19, mit der die Folie F im geschlossenen Zustand der Presse dichtend an der Vakuumplatte 4 ange­ preßt wird.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Heizplatte 9 auf ihrer Unterseite mit einer ebenen Heizfläche 15 ausgestattet. Die Heizfläche 15 umgrenzt zusammen mit der Oberseite der Membrane 14 und den Innenflächen des Oberteiles 11 der Rahmenanordnung 10 einen oberen Arbeitsraum 16.
Die Unterseite der Membrane 14 wiederum bildet, wie aus Fig. 3 und 4 erkennbar, zusammen mit der Oberseite der Folie F und dem Innenraum des Unterteiles 12 der Rahmenan­ ordnung 10 einen mittleren Arbeitsraum 17.
Die Unterseite der Folie F und die Oberseite der Vaku­ umplatte 4 bilden darüber hinaus, wie aus den Fig. 1 und 2 erkennbar, einen unteren Arbeitsraum 18.
Über nicht dargestellte Kanäle und Leitungen sind der obere Arbeitsraum 16, der mittlere Arbeitsraum 17 und der untere Arbeitsraum 18 mit einer Vakuumquelle, einer Druck­ luftquelle oder der Außenatmosphäre verbindbar. Der bes­ seren Übersichtlichkeit halber ist der jeweilige Zustand auf der rechten Seite der Fig. 1 bis 5 über schräg ver­ laufende Pfeile symbolisch angedeutet. V bedeutet dabei, daß der jeweilige Arbeitsraum an die Vakuumquelle, D, daß der jeweilige Arbeitsraum an die Druckluftquelle, und A, daß der jeweilige Arbeitsraum an die Außenatmosphäre ange­ schlossen ist.
Eine erfindungsgemäß ausgestaltete Membranformpresse ar­ beitet nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt:
In der in Fig. 1 dargestellten Phase I befindet sich die Membranformpresse in ihrer Beschickungsstellung. In dieser Stellung ist die Preßplatte 7 angehoben und es wird in an sich bekannter Weise ein zu beschichtendes, drei­ dimensionales Werkstück 6 auf den Unterbau 5 aufgesetzt und die Folie F lose über das Werkstück 6 gelegt.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird in dieser Beschickungs­ stellung erfindungsgemäß bereits die Membrane 14 auf­ geheizt. Zu diesem Zweck ist der obere Arbeitsraum 16 mit der Vakuumquelle verbunden (Pfeil V), so daß die Oberseite der Membrane 14 vollflächig an der Heizfläche 15 der Heiz­ platte 9 anliegt und somit während des Beschickungsvor­ ganges (Phase I) bereits auf die vorgegebene Temperatur aufgeheizt wird.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird die Membranformpresse dann geschlossen (Phase II), so daß die Anlagefläche 19 des Unterteiles 12 der Rahmenanordnung 10 im Randbereich auf der Oberseite der Folie F zu liegen kommt, so daß die Folie F in ihrem Randbereich eingespannt und der oben beschriebene, mittlere Arbeitsraum 17 gebildet wird. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird in dieser Phase dann der obere Arbeitsraum 16 an die Außenatmosphäre (Pfeil A) ange­ schlossen und der mittlere Arbeitsraum 17 mit der Vakuum­ quelle (Pfeil V) verbunden. Auf diese Weise wird die auf­ geheizte Membrane 14 von der Heizfläche 15 der Heizplatte 9 abgehoben und in Kontakt mit der Folie F gebracht. Um zu gewährleisten, daß die Membrane 14 an der Folie F voll­ flächig anliegt, wird der untere Arbeitsraum 18 über einen Feindruckregler an die Druckluftquelle angeschlossen, so daß die Folie F in dieser Phase II auf einem Luftpolster liegt. Wie aus Fig. 2 erkennbar, sind in dieser Phase II, in der die Wärme von der Membrane 14 auf die Folie F über­ tragen, d. h. die Folie F auf die vorgegebene Temperatur aufgeheizt wird, sowohl die Membrane 14 als auch die Folie F lose und spannungsfrei gehalten.
Hat die Folie F die vorgegebene Temperatur erreicht, so wird die Membrane 14 von der Folie F gelöst und die aufge­ heizte Folie an das Werkstück 6 angeformt. Dies erfolgt in der Weise, daß der mittlere Arbeitsraum 17 mit der Außen­ atmosphäre und der untere Arbeitsraum 18 mit der Vakuum­ quelle verbunden wird. Je nach Material und Art der Folie F kann dieser Anformvorgang schnell bis schlagartig vor­ genommen werden. Wie aus Fig. 3 (Phase III) erkennbar, hat beim Anformvorgang die Membrane 14 keine Verbindung mit der Folie F.
Ist der Anformvorgang abgeschlossen, so wird die soge­ nannte Nachpreß- bzw. Verklebungsphase eingeleitet, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. In dieser Phase IV wird der mittlere Arbeitsraum 17 an die Druckluftquelle (Pfeil D) angeschlossen und das Vakuum im unteren Arbeitsraum 18 beibehalten. Aufgrund der Einspeisung von Druckluft in den mittleren Arbeitsraum 17 wird die Membrane 14 angehoben und wieder an der Heizfläche 15 der Heizplatte 9 zur Anlage gebracht. Während somit in Phase IV der Nachpreß- bzw. Verklebungsvorgang abläuft, wird bereits gleichzeitig die Membrane 14 wieder auf die für den nächsten Arbeits­ zyklus notwendige Temperatur gebracht.
Ist der Nachpreß- bzw. Verklebungsvorgang (Phase IV) ab­ geschlossen, so wird der mittlere Arbeitsraum 17 an die Außenatmosphäre und der obere Arbeitsraum 16 mit der Vak­ uumquelle verbunden. Die Presse kann dann, wie Fig. 5 zeigt, geöffnet und das fertig beschichtete Werkstück 6 entnommen werden. Aufgrund des Anschlusses des oberen Arbeitsraumes 16 an die Vakuumquelle bleibt bei diesem Vorgang die Membrane 14 in Anlage an der Heizfläche 15 der Heizplatte 9, so daß der Aufheizvorgang der Membrane 14 für den nächsten Arbeitszyklus fortgesetzt wird.
Wie bereits erwähnt, kann die erfindungsgemäße Membran­ formpresse nicht nur nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, d. h. "membranlos", betrieben werden, sondern auch in be­ kannter Weise, d. h. hinsichtlich des Anform- und Ver­ klebungsvorganges nach dem bereits auf dem vorliegenden Fachgebiet bewährten und bekannten Verfahren betrieben werden.
Fig. 6 bis 9 zeigen eine derartige Verfahrensweise, bei der die erfindungsgemäße Membranformpresse als Druck­ kissenpresse in herkömmlicher Weise arbeitet, wobei das Werkstück 6 mit einer Folie F beschichtet werden soll. Phase I zeigt dabei die Beschickungsstellung, wobei die Membrane 14 bereits in der im Vorangegangenen be­ schriebenen, erfindungsgemäßen Weise aufgeheizt wird. Die Phase II zeigt die Membranformpresse dann im geschlossenen Zustand, wobei die Membrane 14 noch erfindungsgemäß als Wärmeübertragungsmedium zum Aufheizen der Folie F ein­ gesetzt wird.
In der Phase III wird dann der untere Arbeitsraum an die Vakuumquelle, der mittlere Arbeitsraum an die Außen­ atmosphäre und der obere Arbeitsraum an die Druckluft­ quelle angeschlossen, wodurch sich die Membrane 14 in an sich bekannter Weise an die Außenkontur des Werkstückes 6 anlegt und die Folie F nach dem herkömmlichen Verfahren an das Werkstück 6 zur Durchführung des Anpreß- und Ver­ klebungsvorganges anlegt. In der in Fig. 9 dargestellten Phase IV wird dann die Presse wieder geöffnet und für einen neuen Zyklus in an sich bekannter Weise vorbereitet.
In den in den Fig. 10 bis 12 dargestellten Phasen I bis III wird die erfindungsgemäße Membranformpresse zur Furnierverarbeitung eingesetzt.
In Phase I befindet sich die Membranformpresse in der Beschickungsstellung, wobei ein Furnier 20 bereits auf das Werkstück 6 aufgelegt ist. In dieser Beschickungsphase liegt die Membrane 14 bereits in erfindungsgemäßer Weise zum Aufheizen an der Heizfläche 15 der Heizplatte 9 an.
In der Phase II wird dann die Presse geschlossen und der obere Arbeitsraum 16 an die Druckluftquelle (Pfeil D) angeschlossen. Durch diese Maßnahme wird die Membrane 14 abgesenkt, an dem Furnier 20 zur Anlage gebracht und die­ ses in an sich bekannter Weise an der Kontur des drei­ dimensionalen Werkstückes 6 angepreßt. Um Luftpolster auf der unteren Seite der Membrane 14 zu vermeiden, wird in dieser Phase der untere Arbeitsraum an die Vakuumquelle angeschlossen.
In der Phase III ist die Presse bereits wieder geöffnet und wird für den nächsten Arbeitszyklus vorbereitet. Dabei liegt die Membrane 14 erfindungsgemäß zum Aufheizen an der Heizfläche 15 der Heizplatte 9 an.

Claims (9)

1. Verfahren zum Beschichten eines dreidimensionalen Werkstückes mit einer thermoplastische Folie in einer Membranformpresse, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • - vollflächiges Anlegen der Membrane an einer Heizfläche und Aufheizen der Membrane auf eine vorgegebene Temperatur,
  • - Lösen der Membrane von der Heizfläche und vollflächiges Anlegen der aufgeheizten Membrane an der lose und spannungsfrei über dem Werkstück auf einem Luftpolster liegenden und an den Rändern gehaltenen Folie und Aufheizen der Folie auf eine vorgegebene Temperatur,
  • - Lösen der durch die Membrane aufgeheizten Folie von der Membrane und Anformen der aufgeheizten Folie an das Werkstück durch Anlegen eines Vakuums an der Folienunterseite, und
  • - Nachpressen der an das Werkstück angeformten Folie zur Durchführung des Verklebungsvorganges durch Aufbringen von Druckluft auf die Folienoberseite unter Beibehaltung des Vakuums auf der Folienunterseite bei gleichzeitiger Rückführung der Membrane an die Heizfläche.
2. Membranformpresse zum Beschichten eines dreidimensionalen Werkstückes (6) mit einer thermoplastischen Folie (F) mittels des Verfahrens nach Anspruch 1,
  • - mit einem Pressentisch (1),
  • - einer über dem Pressentisch (1) und relativ zu diesem auf- und abbewegbaren Preßplatte (7),
  • - einem auf der Unterseite der Preßplatte (7) angeordneten Druckrahmen und einer innerhalb des vom Druckrahmen umgrenzten Innenraumes wirksamen Heizeinrichtung,
  • - einer im Bereich des Druckrahmens unter der Heizeinrichtung angeordneten Membrane (14) aus Gummi o. dgl., die mit der Unterseite der Preßplatte und dem Innenraum des Druckrahmens einen abgeschlossenen oberen Arbeitsraum (16) bildet,
  • - einem unterhalb der Membrane (14) angeordneten Zwischenrahmen, der auf seiner dem Pressentisch zugewandten Unterseite eine Anlagefläche (19) für die Ränder der Folie (F) aufweist und zusammen mit dieser und der Membrane einen abgeschlossenen, mittleren Arbeitsraum (17) bildet,
  • - sowie einem abgeschlossenen, unteren Arbeitsraum (18), der von der Oberseite des Pressentisches und der Unterseite der Folie gebildet ist und das Werkstück (6) aufnimmt,
  • - wobei der obere, der mittlere und untere Arbeitsraum mit einer Vakuumquelle (V), einer Druckluftquelle (D) oder der Außenatmosphäre (A) verbindbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Heizeinrichtung als Heizplatte (9) ausgebildet ist, die mit einer dem Pressentisch (1) zugewandten, ebenen Heizfläche (15) ausgestattet ist,
  • - daß die Membrane (14) an ihren Rändern derart gehaltert ist, daß sie in ihrer oberen Endlage vollflächig an der Heizfläche (15) und in ihrer abgesenkten, mittleren Lage spannungsfrei und vollflächig an der Folie (F) anlegbar ist,
  • - und daß eine Steuerungseinrichtung vorgesehen ist, über die
  • - zum Aufheizen der Membrane (14) der obere Arbeitsraum (16) an die Vakuumquelle (V),
  • - zum Aufheizen der Folie (F) durch die Membrane (14) der mittlere Arbeitsraum (17) an die Vakuumquelle (V), der obere Arbeitsraum (16) an die Außenatmosphäre (A) und der untere Arbeitsraum (18) über einen Feindruckregler an die Druckluftquelle (D),
  • - zum Anformen der aufgeheizten Folie (F) an das Werkstück (6) der untere Arbeitsraum (18) an die Vakuumquelle (V) und der obere (16) und der mittlere (17) Arbeitsraum an die Außenatmosphäre (A), sowie
  • - zum Nachpressen der an das Werkstück (6) angeformten Folie (F) der untere Arbeitsraum (18) an die Vakuumquelle (V), der mittlere Arbeitsraum (17) an die Druckluftquelle (D) und der obere Arbeitsraum (16) an die Außenatmosphäre (A),
anschließbar sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 bei einer Membranformpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Nachpressen der an das Werkstück (6) angeformten Folie (F) der Druck des Vakuums laufend überwacht, bei Anstieg über einen vorgegebenen Wert der Anschluß an die Vakuumquelle (V) abgesperrt, der mittlere Arbeitsraum (17) mit der Außenatmosphäre (A) und der obere Arbeitsraum (16) mit der Druckluftquelle (D) verbunden werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlegen des Vakuums (V) an den unteren Arbeitsraum (18) zum Anformen der aufgeheizten Folie (F) an das Werkstück (6) schlagartig erfolgt.
5. Membranformpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckrahmen das Oberteil (11) und der Zwischenrahmen das Unterteil (12) einer einheitlichen Rahmenanordnung (10) bilden.
6. Membranformpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (11) und das Unterteil (12) der Rahmenanordnung (10) über Schnellverschlüsse (13) lösbar miteinander verbunden sind.
7. Membranformpresse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (14) mit ihren Rändern im Unterteil (12) der Rahmenanordnung (10) befestigt ist.
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