专利名称：模压成形工具以及通过模压成形制造组件的方法
技术领域：
本发明涉及一种模压成形工具并且涉及通过模压成形制造组件的方法。
背景技术：
这两个材料层中的一个能够特别是支撑层，且这两个材料层中的另一个能够特别地是装饰层。
为了制造这种类型的组件，从现有技术中可知，使用上部工具和下部工具，以便通过将支撑层和装饰层模压到一起而将它们成形为预定组件形状，并且将它们彼此连接起来。在将这两个层模制成具有三维曲率或轮廓的组件形状过程中，存在材料在上部工具和下部工具移动到一起时趋于起摺的问题。然后，这些摺痕永久地挤压进材料内并导致所制造的组件不能使用。为此原因，使用夹持框架，用该夹持框架夹持装饰材料或垫并以预定方式保持它们，以便防止在下部工具和上部工具之间区域内的组件上形成摺痕。
在所述的类型的装置情况下和在这种类型的单阶段制造工序的情况下，在支撑层和装饰层通过下部工具和上部工具定型或由可选择使用的夹持框架彼此抵压之前，以加热的垫形式的支撑层和装饰层被放置到彼此上。在现有技术的装置内还存在一个问题，即待被模制和待被彼此连接的材料层可在一些部段内彼此粘住，其结果是这些材料层然后就部分地彼此连接。在随后对装饰层和支撑层的修剪——其中完成对装饰层多余长度的处理——过程中，不可能在一些区内将材料层分离，并且因此该组件不能用于随后的装饰层弯曲。为了使组件适于所构想的拟定用途且尤其使其适于弯曲，可能需要复杂的精加工操作。
发明内容
本发明的目的是提供实现对放置进制造装置内的材料层进行合适修剪的方法和装置。
这个目的通过独立权利要求的特征部分实现。依据本发明的其他实施方式描述于从属权利要求中，所述从属权利要求参照了在前的所述独立专利权利要求。
依据本发明，提供一种用于由至少一个第一材料层和一个第二材料层制造组件的模压成形工具，其具有至少一个第一工具部件和一个第二工具部件，每个工具部件具有三维模制轮廓，其中，当将所述第一材料层和所述第二材料层放置进装置内时，所述第一工具部件的模制轮廓面对所述第一材料层，并且所述第二工具部件的模制轮廓面对所述第二材料层，其中所述工具部件被夹紧在压力传感器内，以便通过将所述第一工具部件和所述第二工具部件移动到一起进行对所述第一材料层的模制和对所述第二材料层的模制并且将所述两个材料层彼此连接，还具有夹持框架装置，以便在所述模制操作过程中在所述夹持框架装置闭合位置，将所述材料层保持在所述工具的轮廓区外侧。
所述夹持框架装置包括通过第一调整装置可相对第一工具部件移动的第一夹持框架元件，通过第二调整装置可相对第二工具部件移动的第二夹持框架元件，和通过第三调整装置可相对第一工具部件或第二工具部件移动并配置在第一夹持框架元件和第二夹持框架元件之间的第三夹持框架元件。所述模压成形工具包括具有切割元件的至少一个切割装置，当沿其打开和闭合方向观察时，切割元件以分段方式位于工具部件的周缘上，或完全地环绕工具部件，用于切掉所述材料层中的至少一个的多余长度，材料层的所述多余长度在该模压成形过程中紧邻两个工具部件，并且可相对所述工具部件中的至少一个移动。
切割装置能够特别地配置在第三夹持框架元件上。
配置在第三夹持框架元件上的切割装置的切割元件的一个实施方式能够是夹持框架元件的边缘，并且第三夹持框架元件以如下方式可相对第一工具部件或第二工具部件移动进入所述边缘的闭合位置该边缘与第一工具部件或第二工具部件的对应支撑区互相作用，以便能够切断第一材料层或第二材料层的多余长度。可替代地或附加地，切割装置能够配置在第三夹持框架元件上，并且具有刀片，该刀片利用调整装置可在第三夹持框架元件上并相对工具部件的打开和闭合运动横向地移动，以便切断第一材料层或第二材料层的多余长度。给定切割装置的合适配置，配置在第三夹持框架元件上的切割装置的切割元件能够以如下方式定位，在工具部件移到一起时，不妨碍放置进夹持框架元件内的材料层的继续流动。
可替代地或除了配置在第三夹持框架元件上的切割装置，具有切割元件的切割装置能够配置在第一夹持框架元件和/或第二夹持框架元件上。切割元件能够是利用调整装置配置在所述夹持框架元件上移动并且可沿该工具部件的打开和闭合运动的方向或与所述方向成夹角地移动的刀片。所述切割装置能够以如下方式设计，在夹持框架元件的闭合位置时，所述刀片能够定位为使得在其初始位置时，所述刀片不接触放置在该夹持框架内的材料层。
一般而言，切割装置的切割元件能够利用加热装置进行加热。切割元件的加热装置能够设有用于至少一个加热筒的插座，该加热筒能够插入插座内或能够具有电阻加热装置。
一般而言，所述刀片的可动性能够由电的、液压的或气动的驱动器，或由手动致动装置引起。
所述两个夹持框架元件中的至少一个能够被分配给用于控制该夹持框架的温度的装置。
依据本发明，提供一种通过将第一材料层和第二材料层模压成形来制造组件的方法，在制造组件过程中，通过将两个工具部件移动到一起，在所述两个工具部件的模制轮廓内连接所述两个层，所述第一工具部件和所述第二工具部件在初始位置移动分开，具有下列步骤(a)将第一夹持框架元件和第二夹持框架元件彼此相对地移到延伸位置，并将所述第一材料层放置进所述两个工具部件之间与第一和第三夹持框架元件之间，所述第三夹持框架元件配置在所述第一夹持框架元件和所述第二夹持框架元件之间，并将所述第二材料层放置进所述两个工具部件之间与第二夹持框架元件和第三夹持框架元件之间，其中所述第一夹持框架元件、第二夹持框架元件和第三夹持框架元件配置在所述工具部件的模制轮廓的外侧，(b)将所述第一夹持框架元件、所述第二夹持框架元件和所述第三夹持框架元件移到一位置，在该位置中所述第一材料层和所述第二材料层分别地由所述第一夹持框架元件和所述第三夹持框架元件以及所述第二夹持框架元件和所述第三夹持框架元件保持，(c)将所述工具部件彼此相对地移到一起，且在所述工具部件的模制轮廓的区内模制所述第一材料层和所述第二材料层，(d)利用切割装置以切掉所述材料层中的至少一个的多余长度，该多余长度在所述第一工具部件和所述第二工具部件之间突出，(e)将所述工具部件和所述夹持框架元件移动分开，以便能够从所述工具中移除所述的互相连接的第一和第二材料层。
第三夹持框架元件能够被移到较低位置，使得配置在第三夹持框架元件上的刀刃在对切位置短距离地移动经过第一夹持框架元件或第二夹持框架元件，在该过程中，所述材料层分别抵靠所述元件的多余长度被切掉。在此情况下，第三夹持框架元件能够以如下方式定位在所述工具移到一起时，不妨碍放置在夹持框架内的材料层的继续流动。
配置在第三夹持框架元件上的可移动刀片能够朝向特定材料层的多余长度移动，直到所述刀片切断该材料层为止，所述多余长度在第一工具部件和第二工具部件之间露出。在此情况下，配置在第一夹持框架元件和/或第二夹持框架元件上的切割装置的切割元件在夹持框架元件的闭合位置以如下方式定位位于其初始位置时，所述切割元件不接触放置在该夹持框架元件内所述材料层。
以下参照附图描述本发明，其中图1示出依据本发明的制造装置的实施方式位于第一或基础位置，其中模制工具位于打开位置且三个夹持框架元件的第一夹持框架元件和第二夹持框架元件被移动分开，且该制造装置在第三或中央夹持框架元件上配置有切割装置；图2示出依据图1的本发明的制造装置的实施方式位于工具闭合位置，并且具有处于切割操作之前状态的切割装置；
图3示出依据图1的本发明的制造装置的实施方式位于工具闭合位置，并且具有处于切割操作之后状态的切割装置；图4示出依据图1的本发明的制造装置的实施方式位于工具闭合位置，并且具有切割装置的第二实施方式，该切割装置配置于中央夹持框架元件上并处于切割操作之前的状态；图5示出依据图1的本发明的制造装置的实施方式位于工具闭合位置，并且具有处于切割操作之后状态的依据本发明切割装置的第二实施方式、并具有配置在第一夹持框架元件上的另一切割装置。
具体实施例方式
依据本发明的模压成形工具和用模压成形制造组件的方法，涉及由至少一个第一材料层1和至少一个第二材料层2形成的组件制造。这些层例如能够为装饰层和支撑层。通过该工具和该方法，通过将模压成形工具面对第一材料层的第一工具部件和模压成形工具面对第二材料层的第二工具部件移到一起，模制第一层和第二层并将这两个层彼此连接到一起。一般而言，两个层都能够多层化，可以利用依据本发明的方法和装置模制第一层或第二层的多个层并将其彼此连接。在下面描述中，用于抵靠第一工具部件的形成轮廓区的单层或多层材料层称作第一材料层。类似地，用于抵靠第二工具部件的形成轮廓区的单层或多层材料层下面称作第二材料层。一般而言，第一材料层和第二材料层是能够在压力下彼此连接的层，例如至少在一些区域内能够熔融或互锁。
优选地，待制造组件中的两个材料层中的的一个是装饰层，另一个是支撑层。以下描述本发明的实施方式，其中第一材料层是装饰层，第二材料层是支撑层。但是，相反地，第一材料层是支撑层，第二材料层是装饰层也是可行的。同样，这两个层中的的一个不必是装饰层或支撑层。例如，第一层和第二层能够是两个支撑层、或两个中间层、或一个支撑层和一个譬如玻璃布制成的层的加强层。
在制造具有支撑层和装饰层的组件情况下，装饰层和支撑层的互相面对侧面必须通过由该工具所施加的压力，若适当也利用热，可彼此连接。为此目的，装饰层的面对支撑层的材料层能够具有在压力下机械地连接到支撑层的性能，例如通过将设置在装饰层的上述侧面上的纤维或毛状物与支撑层的可能融化表面机械互锁而连接。为此目的，装饰层的至少面对支撑层的表面能够由织布形成，该织布能够例如为羊毛、毛毡、针布、或圆筒针织布。装饰层也能够通过利用由工具、若适当也利用热所产生的压力，熔融互相面对的表面，而连接到支撑层。如果装饰层包含与提供用于融合的支撑层属于相同材料族的泡沫成分，则可实现熔融。
这里能够利用纺织布、胀性皮革料、塑料片或皮革作为装饰层。如果纺织布用作装饰层，则纺织原料层或薄片或所述供选择材料的组合，能够用于起始材料。在组件待制造情况下，也能够设置装饰层，以便最优化最终产品在组件的相应侧上的的触觉性能。为此目的，装饰层也能够具有泡沫成分。例如，装饰层能够为纺织原料、泡沫及羊毛原料的合成物。所用的泡沫能够为PP泡沫、或PE泡沫、或在PU上建立的泡沫。
特别提供塑料且尤其是聚丙烯(PP)粘合的纤维垫作为支撑层。所述支撑层能够利用所供应的热被特别地塑化。支撑层优选地由纤维材料形成，优选地由天然纤维或玻璃纤维形成且由塑料纤维形成，特别是由聚丙烯(PP)纤维形成。天然纤维能够由亚麻或洋麻、西沙尔麻、亚麻线或棉花形成。在此情况下，所述纤维以按照预备步骤或该方法所述的步骤形成垫。随后，互联塑料垫材料通过塑料成分在所施加的压力和温度下熔合而形成为第一层或第二层。
下面参照具有切割装置的模压成形工具的实施方式、及参照用模压成形法制造组件并且带有切割操作的方法的实施方式描述本发明，其中在该切割操作中使用依据本发明切割装置。
依据本发明的用于由至少一个第一材料层1——所述实施方式中的装饰层——和一个第二材料层2——所述实施方式中的支撑层——制造组件的模压成形工具是模制工具10，其确定由这些材料层将要制造的组件的轮廓，并具有至少一个第一工具部件11和一个第二工具部件12，第一工具部件11面对第一层并具有三维模制轮廓13，第二工具部件12面对第二层并具有三维模制轮廓14。工具部件11、12通过压力传感器(未示出)彼此相向移动，以便进行对第一材料层1或装饰层和第二材料层2或支撑层的模制，并通过将第一工具部件11和第二工具部件12移动到一起，以将两个材料层1、2连接。第一工具部件11能够配合到第一工具支架或安装板15，且第二工具部件12能够配合到第二工具支架或安装板16。
依据本发明的模压成形工具还具有带有夹持框架元件的夹持框架装置20，夹持框架元件可彼此相对移动并且相对于工具部件11、12移动，以便在模制操作过程中以预定方式将材料层1、2保持在工具的轮廓区外侧。所述夹持框架装置包括第一夹持框架元件21、第二夹持框架元件22和第三夹持框架元件23，第一夹持框架元件21利用第一调整装置31相对第一工具部件11可移动，第二夹持框架元件22利用第二调整装置32相对第二工具部件12可移动，第三夹持框架元件23利用第三调整装置33相对第一工具部件11和/或第二工具部件12可移动。夹持框架31、32、33的可动性至少是指沿工具部件11、12的打开和闭合的运动方向的可动性。第三夹持框架元件23配置于第一夹持框架元件21和第二夹持框架元件22之间，并在其间可移动。夹持框架元件21、22和23经由调整装置31、32、33和/或经由分开的导引件，沿夹持框架元件21、22和23的运动方向被导引。
第一调整装置31、第二调整装置32和第三调整装置33是如下的装置，这些装置在制造工序中，由自动控制的控制装置——或者，若适当，附加地经手动或半自动控制的致动装置——致动，以便移动相应的夹持框架元件21、22、23。通过例如将所述第一调整装置31和第三调整装置33以及第一工具部件11配置在第一工具支架或第一安装板15上，第一调整装置31和第三调整装置33优选地机械地耦联到第一工具部件11。但是，第一调整装置31和第三调整装置33也能够配合于另一支撑件上或两个不同支撑件上(未示出)，使得在此情况下，它们的延伸位置独立于第一工具部件11的位置。第二调整装置32优选地例如通过配合到第二工具支架或第二安装板16上，机械地耦联到第二工具部件12。但是，第二调整装置32也能够配置于支撑件(未示出)上，该支撑件独立于第二工具部件12的位置，使得在此情况下，其延伸位置独立于第二工具部件12的位置。
从工具部件11、12的相对位移方向上观察，第三夹持框架元件33以如下方式配置在第一夹持框架元件31和第二夹持框架元件32之间，使第一材料层和第二材料层能够至少在一些部段内放置于相应框架元件的互相面对的轮廓之间，该轮廓设置用于支撑第一材料层和第二材料层。优选地设定，在制造工序中，第三夹持框架元件33在第一夹持框架元件和第二夹持框架元件之间移动。
夹持框架元件每个配置在工具部件11、12的形成轮廓区的外侧。所述夹持框架元件能够形成为单件，并设计成围绕工具部件11、12的结构。夹持框架元件也能够形成于沿周缘、或者沿工具部件11、12的周缘区的多个部件内。夹持框架元件也能够由两个配置在工具部件11、12外侧位置的部件形成。这些位置能够特别地彼此直径地定位。依据各个应用的情况，将夹持框架元件的多个部件，例如三个或四个部件，以绕工具部件11、12规律的或不规律的分布方式，配置在特定工具部件11或12的周缘或工具部件11、12的周缘的外侧，也是可行的。
夹持框架元件能够以不同的方式形成。夹持框架元件的构造和配置视待制造组件的类型、材料和设计以及部件的类型、材料和设计而定。
夹持框架元件31、32、33每个具有一个支撑区或两个支撑区，在组件制造过程中设置支撑区或两个支撑区是为了使第一材料层和/或第二材料层的多余长度区能够靠着支撑区和/或两个支撑区放置的目的。第一夹持框架元件21和第二夹持框架元件22各自具有一支撑区，而第三夹持框架元件23具有两个支撑区。第一夹持框架元件21的支撑区21a面对第三夹持框架元件23的第一支撑区23a。这些支撑区21a和23a每个以如下方式设计在夹持框架元件21和23对应地移动到一起时能够实现保持第一材料层1和第二材料层2的多余长度区——为保持目的而设置。该保持能够包括夹持或保留，特别是可以使层1、2继续流动，或这些功能的组合。以上描述同样适用于设置在第三夹持框架元件23上的另一或第二支撑区23b、且适用于第二夹持框架元件22面对所述支撑区23b的支撑区22a这些支撑区23b和22a每个以如下的方式设计在夹持框架元件23和22对应地移动到一起时，分别地能够实现保持材料层2和材料层1的多余长度区——为保持目的而设置。
依据本发明，设置第三夹持框架元件23，以便保持材料层1、2定位于工具部件11和12模制轮廓13、14外侧的多余长度区，该多余长度区由相应夹持框架元件保持，并在工具部件11、12的闭合运动和材料层1、2的模制过程中由这些工具部件11、12彼此分离。这尤其避免了材料层1、2在模制轮廓13、14外侧粘贴的问题。以此方式，可以使这些层继续流动，特别即使是彼此程度不同。另外，对材料层的机加工，特别是对材料层的外部区进行修剪，能够随后彼此独立地进行。根据应用的情况，能够设定，特别是利用特定涂层，一个支撑区或多个支撑区抑制材料层1、2中的一个或两个继续流动。
互相面对的支撑区21a、23a和23b、22a不一定绝对地彼此平行地行进。支撑区21a、23a和23b、22a能够在一些区内或整个表面上进行涂层，或者设置有对应的插件，以便依据需要，在各个情况下使材料层1或2便于或较难保留于两个夹持框架元件之间以继续流动。为了便利材料层1或2继续流动，配置于其上的各支撑区或部段能够包含例如聚四氟乙烯(PTFE)成分，或能够具有相对低的表面粗糙度。为此目的，配置于其上的各支撑区或部段也能够具有例如通过电镀施加的金属涂层。为了使材料层1或2较难地继续流动，各支撑区能够包含增加摩擦的成分或部段。为此目的，也能够设置合适的表面结构。
设置用于保持材料层1或层2的相应支撑区21a、23a或23b、22a，或配置在所述支撑区上的部段和/或工具部件11或12能够设计为使得能够利用温控装置对它们的温度进行完全地或在一些区内加以控制。在此情况下，支撑区21a、23a和23b、22a的全部、或单独支撑区、或仅两个互相面对的支撑区、或者只有一个工具部件11或12，能够完全地或在一些区内进行温度控制。能够为此目所配置的温控装置设计为使得它能够用于恒定地或作为时间或过程的函数来设定或调节支撑区或部段的温度。该调节能够利用在各种情况下位于待被温控的支撑区或部段内的控制装置，并且借助于温度传感器，得以实现。替代调节是基于温度进行的，利用各种情况下位于待被温控的支撑区或部段上的温度传感器检测该温度。
通过控制至少一个支撑区或部段的温度，使温度变化所导致的可移动部件的膨胀能够设定于预定界限之内，因此导引件的间隙或可移动部件的配合或间隔能够最优化，并且尤其能够减少。因此能够改进工具的精度、操作可靠性和制造装置的可靠性。
通过控制至少支撑表面或部段的区域的温度、或夹持框架装置20的至少一个夹持框架元件的温度、或模制工具10的一个或多个的温度所获得的另一优点是，防止在过度冷却的工具或夹持框架表面上形成凝结水。这也就防止了材料层被冷却，所述冷却使得材料层难于模制和彼此连接，甚至防止材料层进行模制和彼此连接。
所述温度控制可以防止支撑表面或部段的区域过热。这种类型的过热将尤其负面地影响待制造组件的结构表面，其结果是，特别地防止了可能需要的弯曲效果，例如防眩效果。因此，有利的是在温度控制过程中尤其是在利用冷却机构的温度控制过程中，提供预定过程温度。
对夹持框架元件的温度控制附加地或作为其替代地设置的对工具部件11、12中一个或两个的温度控制，能够利用上述温控装置或利用另一温控装置进行温度控制。在此情况下，模制轮廓13或14上的相应区受到温度控制，以便使用于特别层1或2的材料达到有利的可加工的状态，或获得达到有利的可加工状态的用于特别层1或2的材料。另一优点是，通过控制制造装置的部件的温度，能够产生优化的配置或该配置的优化的操作。
工具部件11、12利用工具推进装置(未示出)可彼此相对地在两个位置之间移动。各个夹持框架元件21、22、23也可利用分别对应分配的调整装置31、32和33独立地移动。各调整装置31和32机械连接到工具11、12，能够减小调整装置所需致动的频率。在此情况下，每个夹持框架元件21、22、23具有至少一个运动区，这是用于制造组件的制造装置的使用所需要的。第三夹持框架元件23可在第一夹持框架元件21和第二夹持框架元件22(图1)的延伸位置之间移动。夹持框架元件可在其间移动的位置，和同时工具部件可在其间移动的位置以如下方式设置第一材料层1和第二材料层2能够被插入且也能够被模制和挤压，同时，材料层1、2的放置于模制轮廓13、14外侧的这些多余长度区或边缘区固定为使得工具部件11、12移动到一起的整个过程中，暂时可以使这些材料层中的一个或两个连续流动。
第三夹持框架元件23的推进装置能够例如经第一工具支架15耦联到第一工具部件11，或者，能够例如经第二工具支架16耦联到第二工具部件12。
用于工具部件或夹持框架元件的推进装置的延伸位置能够彼此耦联或者能够彼此独立。在制造装置的所示实施方式中，第一工具部件11以及第一推进装置31的端部和第三推进装置33的端部配置在第一工具支架15上，并且第二工具部件12以及第二推进装置32的端部配置在第二工具支架16上。或者，第三夹持框架元件23也能够配置在第二工具支架16上。或者，例如通过使工具的调整装置和分配给所述工具的夹持框架元件的调整装置彼此机械独立地配置或配合，能够实现延伸位置的部分或完全的独立。
该制造方法中所需的调整装置位置能够利用传感器以及在对应控制装置内的特别期望位置和实际位置的比较而获得。在此情况下，能够将传感器设置成检测各推进装置内的对应致动元件的位置、或者各夹持框架元件或工具部件本身的位置。
在依据图1及下述的制造装置的实施方式中，能够通过下列方式获得用于本发明方法的夹持框架元件的回缩位置和延伸位置-经过机械限制元件，以及将夹持框架推进装置的延伸位置机械地耦联到相应分配的工具部件的位置，-通过优选地机械限定的三个夹持框架元件的最大回缩和延伸位置，以及用于第三夹持框架元件中间位置的附加限制元件，以及-第三推进装置与第一和第二推进装置就在各种情况下由第一和第二推进装置所施加的调节力进行比较的配置。
在这个实施方式中，各个调整装置需要以经由所分配的控制装置加以控制的方式，在两个相对端部位置之间仅以预定顺序来回移动，以便实现本发明制造方法的正确功能。节省了传感器和基于各调整装置的各延伸位置的期望与实际的比较的控制装置，使该制造装置的实施方式经济有效。
在所示的实施方式中，为此设置两个隔离件41、42和两个长度可变的间隔元件45、46。设置隔离件41、42，以便能够分别移动邻近的夹持框架元件21、23或23、22相对互相在限定间距上，并且以便能够在一定的时间内将它们彼此界定为互相隔开最小间距。为此目的，在对应夹持框架元件21、22、23上能够配有刚性的隔离件或沿夹持框架元件的运动或对应的相对运动方向高度或长度可改变的隔离件。当使用相对夹持框架元件的运动固定的——即高度不可改变的——隔离件时，在制造工序中，通过将各夹持框架元件移动到一起，获得它们之间恒定的最小间距。当使用高度可变的隔离件时，由阻挡元件所限定的夹持框架元件的这些位置，通过所述夹持框架元件的对应运动接近。在该工序的另一过程中，隔离件以预定方式改变它们的高度，使得夹持框架元件相对彼此的间距也改变。这能够基于工具部件的闭合运动进行改变，和/或耦联到相应调整装置的延伸位置。通过改变该间距，改变夹持框架元件相对分别保持的材料层1、2的继续流动和夹持特性。由此获得的效果是，如果工具部件11、12所提供的模制轮廓要求材料层的连续流动，则确保在工具部件的各个位置，由夹持框架元件分别保持的材料层1和2继续流动，从而以无摺方式制造指定形式、厚度和强度的组件。
图1例示隔离件41和隔离件42。隔离件41配合到第一夹持框架元件21面对第三夹持框架元件23的那个侧面上，并限定第一夹持框架元件和第三夹持框架元件之间的最小间距。隔离件42配合到第二夹持框架元件22面对第三夹持框架元件23的那个侧面上，并限定第二夹持框架元件和第三夹持框架元件之间的最小间距。相似地，隔离件41可配置在第三夹持框架元件面对第一夹持框架元件21的那个侧面上。类似地，隔离件42可配置在第三夹持框架元件23面对第二夹持框架元件22的那个侧面上。
当隔离件配置为高度可变的隔离件时，它们能够经功能性地连接到控制装置的致动驱动器延伸，以便利用特定隔离件在特定时刻的对应延伸位置致使分别互相作用的夹持框架元件出现间隔，这是按相位所要求的。除了这种对隔离件的电气控制调整之外，隔离件也能够替代地被液压控制或经过径向凸轮控制。这种用于夹持框架元件的径向凸轮优选地考虑工具部件的各个位置。
工具部件11、12经工具中间位置可移动到闭合位置或挤压位置或层压位置(图2)。
在依据图1到图7的装置和方法中，
-第一夹持框架元件和第三夹持框架元件以及第二夹持框架元件和第三夹持框架元件通过相应隔离件41和42彼此分离开，以及-第三夹持框架元件以预定方式保持在间隔元件45、46之间，其中第一间隔元件45和第二间隔元件46位于延伸位置，使得三个夹持框架元件21、22、23通过隔离件41、42以及放置在夹持框架元件之间的第一材料层1和第二材料层2彼此分离，并位于一位置，其中第二夹持框架元件22的置于朝向并最靠近第二工具部件12的轮廓点，置于，具有第二夹持框架元件22的置于最靠近第一夹持框架元件21的轮廓点的偏差高度内，其中所述偏差等于第二材料层2厚度的两倍。
工具部件11、12优选地由工具部件11、12的调整装置移到它们的闭合位置，并且具有第一夹持框架元件21、第二夹持框架元件22和第三夹持框架元件23的配置移到一位置，其中附加地，-第一夹持框架元件21的置于朝向并最靠近第一工具部件11的轮廓点，置于，具有第一夹持框架元件21的置于最靠近第二夹持框架元件22的轮廓点的偏差高度内，其中，所述偏差优选地等于第一材料层1厚度的三倍。
工具部件11、12的闭合位置是第一材料层1和第二材料层2能够彼此连接的位置，并且在该位置中如果适当能够建立这种连接所需的压力。
制造装置也能够经过电气致动的或监测的调整装置部分地或整体地操作，其中第三夹持框架元件的中间位置能够经过传感器或增量型传感器和对应的控制装置获得。
第三夹持框架元件23能够以如下方式形成它能够保持一个材料层或多个材料层，使得然后能够使用依据本发明的制造装置，以一起加工三个材料层或多于三个材料层。在此情况下，多个第三夹持框架元件也能够每一个均设置有专用第三调整装置。
依据本发明，尤其是确保在过渡到制造装置的各种位置过程中，材料层的自由继续流动是可行的，该继续流动是依据应用设置的在模制工具的闭合过程中，通过利用优选的可调整隔离件41、42，且替代地或附加地利用三个夹持框架元件的受控和可选择的行进监测式的可调整运动——该可调整运动是利用调整装置31、32、33和夹持框架元件21、22、23的电子式行进控制而发生——，将第一夹持框架元件和第三夹持框架元件隔开并将第二夹持框架元件和第三夹持框架元件隔开，实现了使第一材料层1和/或第二材料层2能够更大程度地或更小程度地继续流动，视应用的要求而定。在此情况下，该间距设定也能够设置为使得材料层1、2能够被夹持，即，能够由相应的夹持框架元件保持。依据应用，各设定能够实现这些极限状态，或能够实现这些极限状态之间的状态。
依据应用，第三夹持框架元件23的配置——该配置优选地设置成将工具部件11、12从工具部件11、12的某个位置彼此相对地移到一起的端部相位——对相对第一夹持框架元件和/或第二夹持框架元件的距离具有效果，使得材料层1、2由相应的夹持框架元件21、23和22、23保持，或者夹持框架元件允许材料层1、2以限定方式继续流动。通过确保材料层的一个或多个继续流动所获得的效果是，尤其是在使用具有三维地行进的模制轮廓的工具部件时，避免了在随后组件轮廓区内出现摺痕。在此情况下，选择对第一材料层1施加保持力或具有允许这个材料层1继续流动的效果的开通特性，能够不同于对施加在第二材料层2上的保持力或所允许的开通特性的选择。
配置依据本发明设置的切割装置——如果适当，能够在工具部件11、12的闭合位置被致动——以便切割或修剪材料层1、2中的一个或多个。在此情况下，能够在模制轮廓周缘的部段内或整个周缘范围内设置切割。第一材料层和/或第二材料层的多余长度也能够利用切割装置切掉。材料层中的一个或两个的弯曲多余长度也能够通过切割操作形成，如果，通过较另一材料层2或1切割或缩短一个材料层1、2，相应的其余材料层2或1比经切割的材料层更进一步突出。所生成的多余长度能够在另一方法步骤中处理以形成例如绕缩短的材料层的弯曲。在依据本发明的装置的情况下，也能够对单个材料层进行修剪，因为材料层由第三夹持框架元件23彼此分离地保持在模制轮廓13、14的外侧。切割装置能够配置在第一夹持框架元件和/或第三夹持框架元件上，用于切掉一个材料层或多个材料层的多余长度，该多余长度从第一工具部件和第二工具部件之间露出。
依据本发明的模压成形工具包括具有切割元件130、230、330的至少一个切割装置100、200、300，从其打开和闭合方向上看，该至少一个切割装置以分段方式在工具部件11、12的周缘上行进或者完全地环绕工具部件11、12，用于切掉材料层中的至少一个的多余长度，该多余长度在模压成形过程中存在于与两个工具部件11、12紧邻处并相对工具部件11、12中的至少一个可移动。在该模压成形工具内也能够配置多个切割装置。
切割装置能够以不同方法实现一个切割装置能够配置在第三夹持框架元件23上。
图1示出配置在第三夹持框架元件23上并具有边缘123形式的切割元件130的切割装置的实施方式，边缘123是第三夹持框架元件23面对工具部件11、12的部分。在此情况下，第三夹持框架元件在工具部件11或12位于闭合位置时，可以如下方式相对第一工具部件11或第二工具部件12移动边缘123与第一工具部件11或第二工具部件12的对应支撑区互相作用，以便能够切断第一材料层1或第二材料层2的多余长度。
切割装置100的这个实施方式中的切割元件能够在第三夹持框架元件23的调整运动方向上被致动，以便保持第一材料层1或第二材料层2。切割装置100是第三夹持框架元件23的一部分，并且是工具部件11、12中的至少一个的一部分，且切割操作是利用进入预定装置位置的运动而发生。图3示出具有夹持框架元件位置的制造装置，在该位置中第三夹持框架元件23或切割装置100已执行了切割运动。
为此目的，第三夹持框架元件具有前边缘形式的切割元件130，该前边缘作用为刀刃123。而且，例如，依据各种情况下第三夹持框架元件相对工具部件11、12的配置和可动性，第一工具部件11和/或第二工具部件12的置于最靠近第三夹持框架元件23的轮廓点，设计为刀刃123的对切位置120，并可选地附加设计为刀刃。如果利用切割装置100或刀刃123对第一材料层1进行切割，则对切位置形成于第一工具部件11上。可替代地或附加地，如果利用切割装置100或刀刃123对第二材料层2进行切割，则对切位置120形成于第二工具部件12上。
第三夹持框架元件23的前边缘或刀刃123配置为使得在第三夹持框架元件23相对第一工具部件和/或第二工具部件12的给定的对应位置，该刀刃在一些区内靠近工具部件12的外部轮廓行进，并且同时与工具部件12隔开一段适于切割操作的间距。
第三夹持框架元件上的前边缘123和/或第一工具部件11或第二工具部件12上的对切位置120能够为经硬化或经硬化并回火的设计。
当前边缘123与第二工具部件12互相作用时(图1到图3)，利用第一切割装置100的切割工序如下所示在依据图1到图3的装置情况下，在模制工具到达闭合位置后，其中第三夹持框架元件最初继续静置在延伸的第二间隔元件46上，由第三调整装置33驱动的第三夹持框架元件23被第三调整装置33降低到较低位置，使得刀刃短距离地移动经过对切位置120。该距离选择为使得第一材料层1位于工具部件的模制轮廓外侧的多余长度能够被切断或切掉。在依据图1到图3的制造装置的实施方式中，这通过回缩第二间隔元件46进行。在这个实施方式中，第二间隔元件46的较低位置优选地以如下方式设置在切割操作后，第二间隔元件46限制第三夹持框架元件23向下运动。第一调整装置31能够以如下方式被致动或可致动第一调整装置辅助由第三调整装置33所施加的切割力。在该工序中，在切割运动过程中的切割运动或回缩期间或之前，第二夹持框架元件22被过度压缩和/或切换到减压状态。
附加地或替代地，配置在第三夹持框架元件23上的切割装置100能够包括刀片230，该刀片利用第三夹持框架元件23上的调整装置并且可相对工具部件11、12的打开和闭合运动横向地移动，以便能够切断第一材料层1或第二材料层2的多余长度。
切割装置200的这个实施方式中的刀片230能够横向于第三夹持框架元件23用于保持第一材料层1或第二材料层2的调整运动方向被致动或与该调整运动方向成夹角地被致动。第二切割装置200是第三夹持框架元件23的一部分，或被分配给第三夹持框架元件23。在这两种情况下，经过调整装置201移动或致动所述刀片，以便切掉第二材料层2的多余长度，该多余长度从第一工具部件和第二工具部件之间露出(图4和图5)。刀片230具有面对第二工具部件12的刀刃223。
基于刀片230的致动驱动器201的致动，刀片230被上移到第二工具部件12的对应边缘区221，该边缘区设置为用于230刀刃的面对该边缘区的切割边缘的对切表面或对切位置220。利用第二调整装置32的对应回缩，第二材料层2的待被切掉的对应多余长度的一部分放置在刀片的刀刃和第二工具部件12之间。然后通过基于刀片230的推进运动所施加的压力，第二材料层2的多余长度被切掉。
或者，第二夹持框架元件22的对应边缘区222也能够用作对切位置，使得第二材料层2的多余长度然后能被刀片230的刀刃223和第二夹持框架元件22的对切位置222切掉。
切割装置100、200的切割运动尤其能够以如下方式定位，当工具11、12移动到一起时，不妨碍放置在夹持框架元件内的材料层1、2的继续流动。
可替代地或除了前述的切割装置100、200之外，具有切割元件330的切割装置300能够配置在第一夹持框架元件21和/或第二夹持框架元件22上。切割元件是利用调整装置或驱动器301可在第一夹持框架元件21或第二夹持框架元件22上移动的刀片330。所述刀片由对应的导引驱动器以如下方式导引，它可在工具部件11、12的打开和闭合运动方向上或与该方向成夹角地移动。
可选择地配置在第一夹持框架元件21或第二夹持框架元件22上的切割装置300，能够以如下方式设计，在夹持框架元件21、22、23的闭合位置，刀片330能够定位为使得在刀片初始位置，刀片330不接触放置在夹持框架内的材料层1、2。
切割装置300能够以如下方式设计，在其切割位置时，刀片330能够通过第一夹持框架元件21或第二夹持框架元件22至少部分地突入。
在前述切割装置的情况下，切割装置300的切割元件130、230、330能够利用加热装置进行加热。在此情况下，切割元件130、230、330的加热装置能够设有可将至少一个加热筒插入其内的插座。或者，切割元件130、230、330的加热装置能够具有电阻加热装置。
在具有可移动刀片的切割装置的实施方式的情况下，刀片的可动性能够由电的、液压的或气动的驱动器或手动致动的驱动器引起。
一般而言，夹持框架元件21、22、23中的至少一个能够分配给用于控制夹持框架元件温度的装置。可选择提供的对至少一个支撑区或部段的温度的控制，可以最优化，并且尤其是减小切割表面相对第二工具部件——即切割配件——的间隙或间隔。
依据本发明，提供一种由至少一个第一材料层1或装饰层和一个第二材料层2或支撑层制造组件的方法，其中，通过将优选地具有三维式模制轮廓的模制工具的第一工具部件11和第二工具部件12移动到一起，对第一材料层1进行模制和对第二材料层2进行模制并将这两个材料层1、2彼此连接，其中第一工具部件11的模制轮廓面对第一材料层1，第二工具部件12的模制轮廓面对第二材料层2，第一工具部件11和第二工具部件12在初始位置移动分开。依据本发明的方法包括下列步骤-将第一夹持框架元件21和第二夹持框架元件22彼此相对地移到延伸位置，并将第一材料层1放入两个工具部件11、12之间与第一夹持框架元件21和第三夹持框架元件23之间的放入位置，第三夹持框架元件23配置在第一夹持框架元件21和第二夹持框架元件22之间，其中第一夹持框架元件、第二夹持框架元件和第三夹持框架元件配置在工具部件11、12的模制轮廓的外侧；-将第三夹持框架元件23移入到用于第一材料层1的保持位置，在该位置中第三夹持框架元件23与第一夹持框架元件21相隔预定间距，并且其中第一材料层1由第一夹持框架元件21和第三夹持框架元件23保持(图3)，-将第二材料层2放置在两个工具部件11、12之间，并放置到第二夹持框架元件22上(图4)，-将第二夹持框架元件22移入到用于第二材料层2的保持位置，在该位置中第二夹持框架元件22与第三夹持框架元件23相隔预定间距，并且其中第二材料层2由第二夹持框架元件22和第三夹持框架元件23保持(图5)，-将工具部件彼此相对地移到相对位置，在此期间第一材料层1和第二材料层2进行模制，-在模制之后，将工具部件和夹持框架元件移动分开，以便从该工具中移除互相连接的第一材料层和第二材料层，-在模制操作之后，利用配置在第三夹持框架元件上的切割装置100，切掉第二材料层的多余长度，该多余长度在第一工具部件和第二工具部件之间露出。
在将材料层1、2放置于工具部件之间前，能够对第一材料层或第二材料层进行加热。
权利要求
1.一种用于由至少一个第一材料层(1)和一个第二材料层(2)制造组件的模压成形工具，具有至少一个第一工具部件(11)和一个第二工具部件(12)，每个工具部件具有三维模制轮廓，其中，当将所述第一材料层(1)和所述第二材料层(2)放置进装置内时，所述第一工具部件(11)的模制轮廓面对所述第一材料层，并且所述第二工具部件(12)的模制轮廓面对所述第二材料层，其中所述工具部件(11，12)被夹紧在压力传感器内，以便通过将所述第一工具部件和所述第二工具部件移动到一起进行对所述第一材料层(1)的模制和对所述第二材料层(2)的模制并且将所述两个材料层彼此连接，还具有夹持框架装置，以便在所述模制操作过程中在所述夹持框架装置闭合位置，将所述材料层保持在所述工具的轮廓区外侧，其特征在于所述夹持框架装置包括通过第一调整装置(31)可相对所述第一工具部件移动的第一夹持框架元件(21)、通过第二调整装置(32)可相对所述第二工具部件移动的第二夹持框架元件(22)、和通过第三调整装置(33)可相对所述第一工具部件或所述第二工具部件移动并配置在所述第一夹持框架元件和所述第二夹持框架元件之间的第三夹持框架元件(23)，以及所述模压成形工具包括具有切割元件(130，230，330)的至少一个切割装置(100，200，300)，当沿其打开和闭合方向观察时，所述切割元件(130，230，330)以分段方式位于所述工具部件(11，12)的周缘上，或完全地环绕所述工具部件(11，12)，用于切掉所述材料层中的至少一个的多余长度，所述多余长度在所述模压成形过程中紧邻所述两个工具部件，且可相对所述工具部件(11，12)中的至少一个移动。
2.如权利要求1所述的用于制造组件的模压成形工具，其特征在于，切割装置(100，200，300)配置在第三夹持框架元件(23)上。
3.如权利要求2所述的用于制造组件的模压成形工具，其特征在于，配置在所述第三夹持框架元件(23)上的所述切割装置(100)的切割元件(130，230，330)是所述第三夹持框架元件(23)的边缘(123)，并且所述第三夹持框架元件可相对该第一或第二工具部件(11，12)以如下方式移动到所述边缘的闭合位置使得所述边缘和所述第一或第二工具部件(11，12)的对应支撑区互相作用，以便能够切断所述第一或第二材料层(1，2)的多余长度。
4.如权利要求2或3所述的用于制造组件的模压成形工具，其特征在于，配置在所述第三夹持框架元件(23)上的所述切割装置(100)的切割元件(130，230，330)包括所配置的刀片(230)，所述刀片(230)通过调整装置可在所述第三夹持框架元件(23)上并且相对于所述工具部件(11，12)的打开和闭合运动横向地移动，以便能够切断所述第一或第二材料层(1，2)的多余长度。
5.如前述权利要求3和4中任一项所述的用于制造组件的模压成形工具，其特征在于，所述切割装置(100，200)的切割元件能够以如下方式定位在所述工具(11，12)移到一起时，不妨碍放置在所述夹持框架内的该材料层(1，2)的继续流动。
6.如前述权利要求中任一项所述的用于制造组件的模压成形工具，其特征在于，所述切割装置(300)配置在所述第一夹持框架元件(21)和/或所述第二夹持框架元件(22)上，并且所述切割元件(330)是通过调整装置配置在所述夹持框架元件(21，22)上、并可沿该工具部件(11，12)的打开和闭合运动的方向或与所述方向成夹角地移动的刀片(330)。
7.如权利要求6所述的模压成形工具，其特征在于，所述切割装置(300)以如下的方式设计在所述夹持框架元件(21，22，23)的闭合位置，所述刀片(330)能够定位为使得在刀片的初始位置时，所述刀片(330)不接触放置在所述夹持框架内的材料层(1，2)。
8.如前述权利要求6和7中任一项所述的模压成形工具，其特征在于，所述切割装置(300)以如下方式设计在其切割位置，所述刀片(330)通过所述第一或第二夹持框架元件(21，22)至少部分地突出。
9.如前述权利要求中任一项所述的模压成形工具，其特征在于，所述切割装置(300)的切割元件(130，230，330)能够利用加热装置进行加热。
10.如前述权利要求9所述的模压成形工具，其特征在于，所述切割元件(130，230，330)的加热装置具有用于至少一个加热筒的插座，所述至少一个加热筒能够插入所述插座内。
11.如前述权利要求9所述的模压成形工具，其特征在于，所述切割元件(130，230，330)的加热装置具有电阻加热装置。
12.如前述权利要求4到11中任一项所述的模压成形工具，其特征在于，所述刀片的可动性由电的、液压的或气动驱动器引起。
13.如前述权利要求4到11中任一项所述的模压成形工具，其特征在于，所述刀片的可动性由手动致动驱动器引起。
14.如前述权利要求中任一项所述的模压成形工具，其特征在于，所述两个夹持框架元件(21，22)中的至少一个配置有用于控制所述夹持框架的温度的装置。
15.一种通过将第一材料层和第二材料层模压成形来制造组件的方法，在制造组件过程中，通过将两个工具部件(11，12)移动到一起，在所述两个工具部件(11，12)的模制轮廓(13，14)内连接所述两个层，所述第一工具部件(11)和所述第二工具部件(12)在初始位置移动分开，其特征在于下列步骤(a)将第一夹持框架元件(21)和第二夹持框架元件(22)彼此相对地移到延伸位置，并将所述第一材料层(1)放置进所述两个工具部件之间与第一和第三夹持框架元件(21，23)之间，所述第三夹持框架元件(23)配置在所述第一夹持框架元件和所述第二夹持框架元件之间，并将所述第二材料层(2)放置进所述两个工具部件之间与第二夹持框架元件(22)和第三夹持框架元件(23)之间，其中所述第一夹持框架元件、第二夹持框架元件和第三夹持框架元件配置在所述工具部件的模制轮廓的外侧，(b)将所述第一夹持框架元件(21)、所述第二夹持框架元件(22)和所述第三夹持框架元件(23)移到一位置，在该位置中所述第一材料层(1)和所述第二材料层(2)分别地由所述第一夹持框架元件和所述第三夹持框架元件以及所述第二夹持框架元件和所述第三夹持框架元件保持，(c)将所述工具部件(11，12)彼此相对地移到一起，且在所述工具部件(11，12)的模制轮廓(13，14)的区域内模制所述第一材料层和所述第二材料层，(d)利用切割装置(100，200，300)切掉所述材料层中的至少一个的多余长度，该多余长度在所述第一工具部件(11)和所述第二工具部件(12)之间突出，(e)将所述工具部件(11，12)和所述夹持框架元件(21，22，23)移动分开，以便能够从所述工具中移除所述的互相连接的第一和第二材料层(1，2)。
16.如权利要求15所述的通过模压成形制造组件的方法，其特征在于，所述第三夹持框架元件(23)被移到较低位置，使得配置在所述第三夹持框架元件(23)上的刀刃(123)短距离地移动经过位于所述第一或第二夹持框架元件(21，22)上的对切位置(120)，在该过程中，所述材料层分别抵靠所述元件的多余长度被切掉。
17.如权利要求16所述的通过模压成形制造组件的方法，其特征在于，所述第三夹持框架元件(21，22)以如下方式定位使得在所述工具(11，12)移到一起时，不妨碍放置在所述夹持框架内的所述材料层(1，2)的继续流动。
18.如权利要求15所述的通过模压成形制造组件的方法，其特征在于，配置在所述第三夹持框架元件(23)上的可移动刀片(230)朝所述特定材料层(2)的多余长度移动，直到所述刀片切断所述材料层为止，所述多余长度在所述第一工具部件和所述第二工具部件之间露出。
19.如权利要求18所述的通过模压成形制造组件的方法，其特征在于，配置在所述第一夹持框架元件(21)和/或所述第二夹持框架元件(22)上的切割装置(300)的切割元件(330)在所述夹持框架元件(21，22，23)的闭合位置以如下方式定位位于其初始位置时，所述切割元件不接触放置在所述夹持框架元件内所述材料层(1，2)。
全文摘要
本发明涉及一种通过模制工具由至少一个第一材料层(1)和第二材料层(2)制造组件的模压成形工具，该模压成形工具通过两个工具部件(11，12)确定制造组件的形状，通过将第一工具部件和第二工具部件带到一起实施第一材料层(1)和第二材料层(2)的成形并将两个材料层连接到一起，还具有夹持框架元件，该夹持框架元件包括第一夹持框架元件(21)、第二夹持框架元件(22)和第三夹持框架元件(23)，以及切割装置(100)，该切割装置(100)配置在第三夹持框架元件上，用于切割第二层的在第一工具部件和第二工具部件之间延伸的突出部分。并且本发明还涉及一种制造组件的方法。
文档编号B29C51/32GK101044010SQ200580035729
公开日2007年9月26日 申请日期2005年8月31日 优先权日2004年9月18日
发明者维尔弗里德·希尔斯 申请人:佛吉亚内饰系统有限公司