VERFAHREN, VORRICHTUNG UND FORMWERKZEUG ZUM THERMOFORMEN EINER FLACHEN FOLIE SOWIE ANLAGE ZUM HERSTELLEN VON HALBZEUGEN UND PRODUKTEN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Thermoformen einer flachen Folie zu einem Produkt, bei welchem die flache Folie zum Thermoformen erwärmt und mittels eines Formwerkzeugs zu dem Produkt umgeformt wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Thermoformen einer flachen Folie mit wenigstens einem Formwerkzeug, mittels welchem die flache Folie zu einem Produkt umformbar ist, und mit einer Einrichtung zur Materialverteilung an der flachen Folie.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Formwerkzeug zum Thermoformen einer flachen Folie mit einem ersten Werkzeugteil, welches eine Kavität mit einer Hauptzugangsöffnung umfasst, in welche hinein die flache Folie zum Herstellen eines Produkts formbar ist, und mit wenigstens einem weiteren Werkzeugteil zum zumindest temporären Über- decken der Hauptzugangsöffnung der Kavität.

Die Erfindung betrifft ferner eine Anlage zum Herstellen von Halbzeugen und Produkten aus einer thermoformbaren Folie.

Gattungsgemäße Verfahren und Vorrichtung existieren bereits im Stand der Technik.

So ist beispielsweise aus der DE 38 36 788 Cl im Rahmen einer Tiefziehanlage eine Vorrichtung zum Vorwärmen von flachen Kunststofffolien bekannt, bei welcher eine flache Kunststofffolie von beiden Seiten durch je eine Heizungseinrichtung für das anschlie- ßende Thermoformen vorwärmbar ist, wobei jede Heizungseinrichtung aus einem Kontaktheizkörper besteht, von denen einer fest und der andere schwenkbar angeordnet ist und der andere schwenkbare Kontaktheizkörper durch eine Antriebseinrichtung gegen den fest angeordneten Kontaktheizkörper schwenkbar und andrückbar ist.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Ferner sind in der CH 686 820 A5 ein Verfahren zur thermischen Verformung von flachen Halbzeugen aus thermoplastischen Verbundwerkstoffen sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens offenbart, wobei die Vorrichtung einerseits Mittel zur Positionierung und Fixierung eines flachen Halbzeugs auf einer Arbeitsplatte und andererseits Mittel zur Erwärmung, zur Verformung, zur Rekonsolidierung und zur Abkühlung des flachen Halbzeugs umfasst.

Aus der DE 31 26 216 Al ist noch eine Vorrichtung zur Verformung von Platten oder Folienbahnabschnitten aus thermoplastischen Kunststoff mit verschiedenen Arbeitsstationen bekannt, wobei zumindest eine der Arbeitsstationen zum Erwärmen einer Platte oder eines Folienbahnabschnitts vorgesehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Verfahren und Vorrichtungen weiterzuentwickeln.

Die Aufgabe der Erfindung wird von einem Verfahren zum Thermoformen einer flachen Folie zu einem Produkt gelöst, bei welchem die flache Folie zum Thermoformen erwärmt und mittels eines Formwerkzeugs zu dem Produkt umgeformt wird, wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass die flache Folie mit einem Temperaturprofil beaufschlagt wird, um während des Thermoformens eine designierte Materialverteilung an dem Produkt zu erzielen.

Dadurch, dass die flache Folie mit einem Temperaturprofil beaufschlagt wird, kann insbesondere im Voraus des eigentlichen Umformprozesses bezüglich der flachen Folie bereits der während des Formprozesses erforderliche Materialfluss an der flachen Folie vorbestimmt werden.

Und zwar derart, dass sich nahezu jede beliebige Stärkenverhältnisse in den Wandungen der flachen Folie bzw. des Produktes äußerst präzise und extrem ortsgenau erzeugen lassen Beliebige Stärkenverhältnisse zeichnen sich hierbei durch unterschiedliche Foliendicken bzw. Wanddicken des Produktes aus.

Somit ist durch eine mittels eines Temperaturprofils entsprechend profilierte Erwärmung der flachen Folie eine besonders hohe und gut ausgeprägte Differenzierung einer Materialverteilung an dem Produkt ermöglicht.

Somit ist im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Heizverfahren von fla- chen Folien vorliegend eben nicht eine gleichmäßige Er- bzw. Durchwärmung erstrebens- wert. Sondern im Gegensatz hierzu eine kontrollierte zumindest bereichsweise ungleichmäßige Er- bzw. Durchwärmung der vorliegenden flachen Folie.

Insofern ist eine vorteilhafte Verfahrensvariante zum Thermoformen einer flachen Folie zu einem Produkt vor, dass die flache Folie zum Thermoformen erwärmt und mittels eines Formwerkzeugs umgeformt wird, dass während des Umformens der flachen Folie eine Materialverteilung erfolgt, und dass eine designierte Materialverteilung an der flachen Folie in Abhängigkeit von einem der flachen Folie aufgeprägten Temperaturprofil kontrolliert wird.

Vorteilhafterweise kann vorliegend eine Materialverteilung durch ein entsprechend an der flachen Folie initiiertes Temperaturprofil beeinflusst und sogar kontrolliert werden

Jedenfalls kann an der flachen Folie mittels eines insbesondere vielfältig vorgebbaren ausgeprägten Temperaturprofils beim Umformen der flachen Folie eine nahezu beliebige Materialverteilung erzielt werden.

Der Begriff„flache Folie“ beschreibt im Sinne der Erfindung flächige Materialbahnen oder Materialbahnabschnitte aus einem thermoplastischen Kunststoff oder einem Kunststoff-Compound. Hierbei muss die flache Folie nicht zwingend plan ausgebildet sein, sondern die flache Folie kann etwa gebogen, gekrümmt oder gewellt usw. sein, oder je nach Anwendungsfall auch Kanten oder ähnliches umfassen. Die flache Folie kann etwa von einem Coil oder dergleichen abgezogen und einem Formwerkzeug als„Endlosware“ zugefuhrt werden.

Alternativ kann die flache Folie auch bereits vorkonfektioniert und dem Formwerkzeug anschließend in Gestalt von einzelnen Abschnitten oder Nutzen zugefuhrt werden, wobei diese Abschnitte oder Nutzen vollständig oder beispielsweise nur durch eine Perforation voneinander getrennt sein können.

Bei einem Nutzen beispielsweise können an der flachen Folie partiell eine Vielzahl an identischen Umformbereichen mit gleichen oder verschiedenen Temperaturprofilen vorliegen.

Die flache Folie kann nahezu beliebige Dicken bzw. Stärken aufweisen. So können flache Folien aus wenigen Millimetern Materialstärke als auch dickere Folien verwendet werden, wobei letztere dann auch eher Plattenartig ausgebildet sind, also eine wesentlich höhere Eigensteifigkeit besitzen.

Der Begriff„Produkt“ beschreibt vorliegend sowohl das eigentliche Endprodukt, welches es hierzustellen gilt, als auch ein Halbzeug, welches erst einmal vorgeformt ist, bevor es in einem weiteren oder mehreren Umformprozessen zu einem Endprodukt endgeformt wird.

An dieser Stelle sei bereits erwähnt, dass im Rahmen der hier vorliegenden Erfindung der Ausdruck„insbesondere“ immer so zu verstehen sei, dass mit diesem Ausdruck ein optionales, bevorzugtes Merkmal eingeleitet wird. Der Ausdruck„insbesondere“ ist somit nicht als„und zwar“ und nicht als„nämlich“ zu verstehen.

An dieser Stelle sei ebenfalls darauf hingewiesen, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung unbestimmte Artikel und unbestimmte Zahlenangaben wie„ein...“,„zwei...“ usw. im Regelfall als mindestens-Angaben zu verstehen sein sollen, also als„mindestens ein...“,„mindestens zwei...“ usw., sofern sich nicht etwa aus dem Kontext oder dem konkreten Text einer bestimmten Stelle ergibt, dass etwa dort nur„genau ein.. „genau zwei...“ usw. gemeint sein soll.

Vorliegend bedeutet das im Konkreten, dass an der flachen Folie mindestens ein Temperaturprofil ausgeprägt sein kann. Mit anderen Worten heißt das, dass die flache Folie mindestens ein Temperaturprofi 1 aufweist.

Es versteht sich, dass auch mehrere Temperaturprofile an einer einzigen flachen Folie vorhanden sein können, sei es gleichzeitig, zeitlich überlappend oder zeitversetzt zuei- nander.

Die Begrifflichkeit„Temperaturprofil“ zeichnet sich im Sinne der Erfindung durch mindestens zwei, vorzugsweise mehr, unterschiedlich warme bzw. erwärmte Temperaturbereiche bzw. Temperaturgebiete aus, wobei die unterschiedlichen Temperaturbereiche bzw. Temperaturgebiete direkt aneinandergrenzend oder voneinander beabstandet an o- der in der flachen Folie angeordnet sein können. Das erfindungsgemäß beaufschlagte Temperaturprofil bewirkt dabei eine Abweichung von einem eventuell bereits vorhandenen Temperaturprofil auf der Folie entlang der Transportrichtung der Folie aufgrund von dynamischen Wärmeverlusten während des Transports oder aufgrund von Einflüssen von Werkzeugen in der Umgebung der Folie ohne direktem Kontakt der Werkzeuge zur Folie. Die Abweichung der lokalen Temperatur auf der Folie aufgrund des beaufschlagten Temperaturprofils beträgt dabei 2°Coder 5°C oder lO°C oder mehr im Vergleich zu den auf der Folie vorhandenen Temperaturen ohne beaufschlagtes Temperaturprofil. Die voran- stehend spezifizierte Abweichung kann dabei einen Maximalwert oder einen Mittelwert im durch das Temperaturprofil temperaturvariiertem Bereich darstellen. Hierbei kann die Beaufschlagung des Temperaturprofils zu einer lokalen Erwärmung der Folie und/oder zu einer lokalen Abkühlung der Folie fuhren. Das beaufschlagte Temperaturprofil kann eine Kontur abhängig von dem jeweiligen Produkt und der dafür gewünschten Wanddicke haben, beispielsweise eine Rechteckkontur entlang der Folientransportrichtung und/oder quer dazu. Durch das Temperaturprofil kann eine schnellere Prozesszeit beim Thermoformen erreicht werden. Die zu applizierenden Temperaturprofile können vorab mit einer kommerziell verfügbaren Simulationssoftware berechnet werden. Alternativ kann die optimale Temperaturverteilung auf der Folie, die durch eine entsprechende Beaufschlagung mit einem geeigneten Temperaturprofil erreicht werden soll, auch empi- risch ermittelt werden.

Insofern kann man vorliegend von einem differenzierten Temperaturprofil sprechen, welches sich von einem simplen Warm-Kaltbereich, also von einem erwärmten Bereich neben einem nicht erwärmten Bereich, unterscheidet, wie dies beispielsweise bei einer herkömmlichen Vorerwärmung einer flachen Folie Stand der Technik ist.

Mit anderen Worten kann auch gesagt werden, dass mittels des vorliegenden Temperaturprofils eine flache Folie vielfach ungleichmäßig erwärmbar ist.

Bevorzugt liegen unterschiedliche Temperaturstufen direkt nebeneinander angeordnet, entweder nur an der flachen Folie oder zusätzliche an einer entsprechend ausgebildeten Heizeinrichtung.

Ferner können die einzelnen Temperaturbereiche bzw. Temperaturgebiete geometrisch unterschiedlich ausgebildet sein.

Das heißt mit anderen Worten, dass beispielsweise einzelne Temperaturbereiche bzw. Temperaturgebiete sich in der Fläche der flachen Folie erstrecken können, also eher zweidimensional.

Beispielsweise in der gesamten Stärke der flachen Folie, also über den gesamten Folienquerschnitt.

Kumulativ oder alternativ können die einzelnen Temperaturbereiche bzw. Temperaturgebiete sich auch unterschiedlich weit in den Folienquerschnitt der flachen Folie hinein erstrecken. Das bedeutet, dass die einzelnen Temperaturbereiche bzw. Temperaturgebiete unterschiedlich tief in die Folienstärke hinein erstrecken. Somit ist es auch zweckmäßig, wenn an einer flachen Folie eine Vielzahl an insbesondere flächig nebeneinander angeordneten identischen oder voneinander abweichenden Tem- peraturprofüen erzeugt werden.

Es ist auch ohne die übrigen Merkmale der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, wenn die designierte Materialverteilung unter Umgehung einer mechanisch arbeitenden, mit der flachen Folie wechselwirkenden Foliendehneinrichtung, insbesondere einem Folienvor- dehnstempel oder einem Foliendehnstempel, erfolgt. Hierbei kann die Materialverteilung erfolgen, ohne dass etwa eine mechanisch arbeitende Streckeinrichtung zum Strecken der flachen Folie in die Kavität des Formwerkzeugs hinein erforderlich ist. Eine bevorzugte Ausfuhrungsvariante sieht vor, dass die Stärkenverhältnisse ausschließ- lich durch einen während des Folienformens auf die flache Folie wirkenden Differenz- druck erzielt werden.

In der Regel wird vorliegend der Differenzdruck einfach durch gegenüber der Umgebung erzeugten Überdruck und/oder Unterdrück bereitgestellt, beispielsweise durch Druckluft. Durch die Verzichtsmöglichkeit einer mit der flachen Folie wechselwirkenden Foliendeh- neinrichtung können etwa bei einem Mehrfach-Formwerkzeug die Kavitäten wesentlich enger nebeneinander angeordnet werden, wodurch die Produktivität gesteigert werden kann.

Insofern ist es vorteilhaft, wenn die flache Folie ausschließlich mit Druckluft umgeformt wird, wobei eine designierte Materialverteilung an der Folie mittels des der flachen Folie aufgeprägten Temperaturprofils und der auf die flache Folie einwirkende Druckluft erzielt wird.

Vorteilhafterweise kann vorliegend eine Materialverteilung durch ein entsprechend an der flachen Folie initiiertes Temperaturprofil in Kombination mit einem auf die flache Folie wirkenden Differenzdruck beeinflusst und sogar kontrolliert werden. Hierdurch kann die flache Folie dann ausschließlich berührungslos umgeformt werden.

Eine bevorzugte Verfahrensvariante sieht vor, dass das Temperaturprofil in Abhängigkeit einer insbesondere vorgebbaren Materialverteilung erzeugt wird, wodurch das Tempera- turprofil sich vorzugsweise nach der zu erzielenden Kontur des Produktes richtet. Insofern ist es vorteilhaft, wenn das Temperaturprofil in Abhängigkeit einer an der flachen Folie, einem Halbzeug und/oder einem fertigen Produkt zu erzielenden Materialver- teilung einstellbar ist.

Ferner kann das Temperaturprofil vorliegend„nur“ an bzw. in der flachen Folie erzeugt und ausgeprägt sein. Beispielsweise mit Hilfe von Heizstrahlern oder dergleichen. Oder das Temperaturprofil wird an einem Heizelement, so wie es an der flachen Folie letztendlich ausgeprägt sein soll, erzeugt und an die flache Folie übertragen.

Beispielsweise wird das Temperaturprofil zuerst an dem Heizelement erzeugt und an- schließend an der flachen Folie abgebildet werden. Oder das Temperaturprofil wird in etwa zeitgleich an dem Heizelement und der flachen Folie erzeugt. Es versteht sich, dass das Temperaturprofil auf unterschiedlichste Weise an der flachen Folie erzeugt werden kann. Beispielsweise mittels Wärmestrahlung einer von der Folie beabstandeten Heizeinrichtung. Hierdurch können unterschiedlich warme Temperaturbereiche selbst an einer unebenen flachen Folie gut erzeugt werden.

Die einzelnen Temperaturbereiche des Temperaturprofils können an der flachen Folie besonders scharf bzw. präzise zueinander abgegrenzt und definiert werden, wenn ein Heizelement oder mehrere Heizelemente einer Heizeinrichtung nur sehr gering von der Folienoberfläche der flachen Folie beabstandet sind.

Besonders exakte Grenzen zwischen einzelnen Temperaturbereichen bzw. Temperaturgebieten können erzielt werden, wenn das Temperaturprofil kontaktbehaftet an der fla- chen Folie erzeugt wird. Hierdurch lassen sich noch schärfere Trennlinie zwischen ein- zelnen Temperaturbereichen bzw. Temperaturgebieten verwirklichen. Damit lassen sich beispielsweise in lokalen Bereichen bis hinunter zu einem 4mm * 4mm großen Bereich gewünschte Temperaturunterschiede erzeugen. Als Kontaktheizung lassen sich beispielsweise beheizte oder abgekühlte Werkzeuge der Thermoformmaschine verwenden, beispielsweise elektrisch beheizte oder mit Flüssigkeiten gekühlte Werkzeuge, die global oder lokale beheizt oder gekühlt sind.

Unterschiedlichste Temperaturprofile, insbesondere auch dreidimensionale Temperaturprofile, können an der flachen Folie realisiert werden, wenn das Temperaturprofil beidseits (Unter- und Oberseite) der flachen Folie erzeugt wird.

Eine designierte Materialverteilung an der flachen Folie bzw. an dem Produkt kann noch exakter erreicht werden, wenn das Temperaturprofil mit mehr als zwei voneinander verschiedenen Temperaturbereichen an der flachen Folie ausgeprägt wird.

Wird das Temperaturprofil an der flachen Folie erzeugt, bevor und/oder während die flache Folie umgeformt wird, kann eine Materialverteilung noch vielfältiger manipuliert werden.

Wird das Temperaturprofil an der flachen Folie erzeugt, bevor die flache Folie umgeformt wird, kann eine Materialverteilung bereits von Beginn einer Umformung der flachen Folie an eingeleitet und bestimmt werden. Beispielsweise kann die Fläche der Folie, die tiefgezogen werden soll, mit dem beaufschlagten Temperaturprofil zusätzlich lokal beheizt werden, sodass der Thermoformprozess schneller und/oder präziser ablaufen kann.

Wird das Temperaturprofil an der flachen Folie erzeugt, während die flache Folie umgeformt wird, kann eine Materialverteilung zweistufig erfolgen. Beispielsweise wird ein Temperaturprofil zumindest teilweise an einer flachen Folie erzeugt, und teilweise an einer bereits teilweise umgeformten Folie, wie etwa einem Halbzeug. Mit anderen Worten heißt das, dass ein erstes Temperaturprofil an der flachen Folie aus- geprägt werden und ein weiteres Temperaturprofil an einem Halbzeug oder dergleichen.

Hierbei können Temperaturprofile identisch oder verschieden ausgeprägt sein.

Es kann also besonders zweckmäßig seih, wenn ein oder mehrere Temperaturprofile zeitlich versetzt bzw. nacheinander erzeugt, insbesondere zwei- oder mehrstufig initiiert, werden, um spezielle Materiaverteilungen zu erhalten.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das Temperaturprofil an der flachen Folie zumindest teilweise im Anschluss einer flächigen Vorerwärmung der flachen Folie erzeugt wird. Hierdurch kann ein Umformprozess noch individueller gesteuert bzw. geregelt werden.

Mit der flächigen Vorerwärmung ist bevorzugt ein gleichmäßiger Wärmeeintrag in die flache Folie beschrieben.

Die vorliegende Vorrichtung kann baulich sehr einfach ausgebildet sein, wenn das Temperaturprofil an der flachen Folie zumindest teilweise außerhalb des Formwerkzeugs erzeugt wird. Beispielsweise wird das Temperaturprofil mittels wenigstens eines Heizelements einer Heizeinrichtung an der Folie eingebracht.

Kumulativ oder alternativ ist es sehr vorteilhaft, wenn das Temperaturprofil an der flachen Folie zumindest teilweise an dem Formwerkzeug und bevorzugt in dem Formwerkzeug erzeugt wird. Hierdurch kann die Vorrichtung sehr kompakt bauen.

Gegebenenfalls kann auf zusätzliche Heizeinrichtungen vor und insbesondere außerhalb eines Formwerkzeugs verzichtet werden, so dass die vorliegende Vorrichtung sehr platzsparend realisiert werden kann.

In diesem Zusammenhang sieht eine besonders bevorzugte Ausfuhrungsvariante vor, dass das Temperaturprofil zumindest teilweise mittels eines Bauteils, insbesondere eines Oberwerkzeugteils, des Formwerkzeugs auf die flache Folie übertragen, insbesondere kontaktbehaftet übertragen, wird. Hierdurch kann ein Temperaturprofil kurz vor einem Beginn einer Umformung der flachen Folie an der flachen Folie erzeugt werden, wodurch dieses Temperaturprofil immer noch sehr exakt und präzise an der flachen Folie ausgeprägt sein kann, wenn die Umformung der flachen Folie startet.

Auch dies trägt dazu bei, dass eine Materialverteilung besonders exakt ausgeführt werden kann.

Deshalb ist es auch äußerst günstig, wenn das der flachen Folie aufzuprägende Temperaturprofil zumindest teilweise an Bereichen oder Bauteilen, insbesondere an einem Oberwerkzeug, des Formwerkzeugs erzeugt wird.

Beispielsweise wird ein gewünschtes Temperaturprofil an einer Kavität des Formwerkzeugs erzeugt.

Hierbei kann eine die Kavität des Formwerkzeugs begrenzende Wand als ein entsprechendes Heizelement ausgestaltet sein. Hierdurch kann an einer bereits sich verformenden oder verformten Folie ein Temperaturprofil realisiert werden.

Kumulativ oder alternativ kann ein Temperaturprofil auch an einem Verschlussteil der Kavität gebildet und an eine flache, noch ungeformte Folie übertragen werden.

Eine weitere vorteilhafte Verfahrensvariante sieht vor, dass erforderliche oder wünschenswerte Temperaturprofile zur Realisieren einer gewünschten bzw. designierten Materialverteilung an der flachen Folie bzw. an einem hieraus hergestellten Produkt zusätzlich durch Einbringen von Verformungsenergie in die flache Folie erzeugt und/oder vervollständigt werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird nach einem zweiten Aspekt der Erfindung auch von einer Vorrichtung zum Thermoformen einer flachen Folie mit wenigstens einem Formwerkzeug, mittels welchem die flache Folie zu einem Produkt umformbar ist, und mit einer Einrichtung zur Materialverteilung an der flachen Folie gelöst, wobei die Einrich- tung zur Materialverteilung Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils an der flachen Folie umfasst, um während des Thermoformens der flachen Folie eine in Abhängigkeit von dem Temperaturprofil designierte Materialverteilung zu erzielen.

Vorteilhafiterweise können mittels der Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Tempera- turprofils designierte Materialverteilungen besonders präzise an der flachen Folie bzw. an dem Produkt verwirklicht werden.

Eine Einrichtung zur Materialverteilung kann im Sinne der Erfindung beispielsweise auch einen Vordehnstempel oder dergleichen umfassen.

Idealerweise kann vorliegend jedoch auf mechanisch arbeitende Materialverteilungseinrichtungen verzichtet werden.

Mit anderen Worten bedeutet dies, dass eine Einrichtung zur Materialverteilung die erfindungsgemäßen Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils umfassen kann, und sich vorzugsweise zusätzlich lediglich noch durch Mittel zum Erzeugen von auf die flache Folie wirkenden Differenzdrücken auszeichnet.

Eine flache Folie kann bereits mit einem vorteilhaften Temperaturprofil im Sinne der vorliegenden Erfindung beaufschlagt werden, wenn die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils zumindest teilweise außerhalb des Formwerkzeugs angeordnet sind.

Insofern sieht eine weitere vorteilhafte Ausfuhrungsvariante eine Vorrichtung zum Ther- moformen einer flachen Folie mit wenigstens einem Formwerkzeug, mittels welchem die flache Folie zu einem Produkt umformbar ist, und mit einer Einrichtung zum Temperieren der Folie, mittels welcher die Folie erwärmbar ist, vor, wobei die Vorrichtung Mittel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an der flachen Folie umfasst, um während des Thermoformens an der flachen Folie eine designierte Materialverteilung zu erzielen bzw. exakter zu erzielen. Die Aufgabe der Erfindung wird ferner nach einem driten Aspekt der Erfindung auch von einem Formwerkzeug zum Thermoformen einer flachen Folie mit einem ersten Werkzeugteil, welches eine Kavität mit einer Hauptzugangsöffnung umfasst, in welche hinein die flache Folie zum Herstellen eines Produkts formbar ist, und mit wenigstens einem weiteren Werkzeugteil zum zumindest temporären Überdecken der Hauptzugangs- Öffnung der Kavität gelöst, wobei das Formwerkzeug Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an der flachen Folie umfasst, um während des Ther- moformens an der flachen Folie eine designierte Materialverteilung zu erzielen.

Vorteilhafterweise sind derartige Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an der flachen Folie direkt an dem eigentlichen Formwerkzeug ange- ordnet, insbesondere in dem Formwerkzeug, so dass Temperaturprofile insbesondere am Anfang, beim Einsetzen oder sogar noch während eines Umformvorgangs immer noch besonders exakt und scharfgrenzig an der flachen Folie ausgeprägt ist.

Hierbei können das erste Werkzeugteil die erste Werkzeughälfte des Formwerkzeugs und das weitere Werkzeugteil die zweite Werkzeughälfte des Formwerkzeugs bereitstellen. Ein Temperaturprofil kann zeitlich besonders kurz vor dem eigentlichen Umformvorgang an der flachen Folie realisiert werden, wenn die Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an einer Hauptzugangsöffnung einer Kavität eines ersten Werkzeugteils des Formwerkzeugs angeordnet sind.

Insofern kann ein Erzeugen bzw. Einbringen eines Temperaturprofils an bzw. in der fla- chen Folie besonders zeitnah hinsichtlich eines Umformprozesses der flachen Folie rea- lisiert werden.

In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, wenn die Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils vor einer Hauptzugangsöffnung einer Kavität eines ersten Werkzeugteils des Formwerkzeugs angeordnet sind, bevorzugt derart, dass die Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils die Hauptzugangsöffnung der Kavität temporär verschließen können.

Es versteht sich, dass in diesem Zusammenhang die Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils im Sinne der Erfindung von unterschiedlichster Ge- stalt sein kann.

Hierbei sei daran gedacht, dass die Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils beispielsweise in einem Verschlussteil für die Kavität angeordnet sein kann.

Kumulativ und alternativ ist es günstig, wenn die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils in einem weiteren Werkzeugteil des Formwerkzeugs angeordnet sind. Auch hierdurch kann ein Erzeugen bzw. Einbringen eines Temperaturpro- fils an bzw. in der flachen Folie sehr zeitnah an einem Umformprozess der flachen Folie realisiert werden.

Ein Temperaturprofil kann selbst in einem Formwerkzeug, insbesondere innerhalb einer Kavität des Formwerkzeugs, an einer Folie erzeugt, verstärkt bzw. erneuert werden, wenn die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an einer Wandung der Kavität angeordnet. Hierbei können die Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils beispielsweise an einer die Kavität begrenzenden Innenwand angeordnet sein.

Kumulativ oder alternativ können die Mitel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils auch in einer Wandung der Kavität angeordnet sein.

Mithin können die vorliegende Vorrichtung bzw. das Formwerkzeug vorteilhaft weiterentwickelt werden, wenn die Mitel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils zumindest teilweise an dem Formwerkzeug und bevorzugt in dem Formwerkzeug angeordnet sind, da der flachen Folie ein Temperaturprofil unmitelbar vor einem Umformprozess aufgeprägt werden kann. Wie vorstehend bereits beschrieben zeichnet sich das vorliegende Temperaturprofil durch mehrere Temperaturbereiche aus. Derartige Temperaturprofile können besonders einfach bereitgestellt werden, wenn die Vorrichtung oder das Formwerkzeug Mittel zum Erzeugen eines mehrbereichigen Temperaturprofils mit mehr als zwei unterschiedlichen Tem- peraturbereichen umfasst.

Eine bevorzugte Konstruktion sieht vor, dass die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils wenigstens ein Heizteil umfassen, welches wenigstens eine flächige Folienanlage fläche aufweist, wodurch die Mittel zum Erzeugen mit der flachen Folie in direktem, insbesondere thermischen Wirkkontakt gebracht werden können, so dass sich ein Temperaturprofil besonders exakt an der flachen Folie ausprägen lässt, wie eingangs bereits erläutert.

Eine diesbezüglich sehr einfach bauende Ausführungsvariante sieht vorteilhafterweise vor, dass eine die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofi ls umfassende Einrichtung zur Materialverteilung wenigstens ein Heizteil umfasst, welches wenigstens eine flächige Folienanlagefläche aufweist.

Umfassen die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils zwei sich gegenüberliegende Heizflächen, kann ein oder mehrere Temperaturprofile besonders intensiv an der flachen Folie ausgeprägt werden.

Insbesondere können gleiche oder unterschiedliche sich an der flachen Folie gegenüber- liegende Temperaturprofile an der flachen Folie angeordnet werden.

Eine weitere Möglichkeit, die vorliegende Vorrichtung und diesbezügliche Verfahren positiv weiterzuentwickeln, kann darin gesehen werden, wenn die Vorrichtung oder insbesondere das Formwerkzeug eine Trenneinrichtung, wie etwa eine Stanz- oder Schneideinrichtung, umfassen, um fertig geformte Produkte bereits während bzw. im Anschluss des Umformens sogleich an dem Formwerkzeug aus Restfolie heraustrennen zu können. Vorteilhafterweise sind die vorliegenden Mittel zum Erzeugen wenigstens eines einstell- baren Temperaturprofils und die Trenneinrichtung zueinander verlagerbar an dem Form- werkzeug angeordnet, so dass ein Heraustrennen der Produkte erfolgen kann, wenn die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an dem Formwerkzeug angeordnet sind.

Hinsichtlich der vorliegenden Vorrichtung kann eine derartige Trenneinrichtung von dem Formwerkzeug auch entkoppelt sein, insbesondere dem Formwerkzeug nachgeschaltet sein, also räumlich hinter dem Formwerkzeug platziert sein.

Somit ist es bezüglich einer weiteren Ausfuhrungsvariante auch vorteilhaft, wenn die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils während des Umformens der flachen Folie an dem Formwerkzeug angeordnet sind. Hierdurch können die Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils maximal lang auf die Folie thermisch ein- wirken.

Allein hierdurch kann eine gattungsgemäße Vorrichtung bzw. ein gattungsgemäßes Formwerkzeug vorteilhaft weiterentwickelt werden, so dass diese Merkmalskombination bereits ohne die übrigen Merkmale der Erfindung vorteilhaft ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einer Anlage zum Herstellen von Halbzeugen und Produkten aus einer thermoformbaren flachen Folie gelöst, wobei sich die Anlage durch eine Vorrichtung und/oder einem Formwerkzeug nach einem der hier beschriebenen Merkmale auszeichnet.

Durch die vorliegenden Mittel zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils kann eine Anlage zum Herstellen von Halbzeugen und/oder Produkten signifikant effektiver betrieben werden, da sich der Herstellprozess wesentlich straffen lässt. Insbesondere kann auf zusätzliche Formstempel oder dergleichen verzichtet werden.

Hierbei kann die vorliegende Anlage neben der eigentlichen Thermoformstation beispielsweise nicht nur durch eine Trennstation mit einer Trenneinrichtung ausgestattet sein, sondern darüber hinaus noch durch weitere Bearbeitungsstationen, wie beispielsweise eine Stapeleinrichtung usw. ergänzt sein.

Besonders vorteilhaft erscheint eine Anlage mit einer Spritzgießstation zum Spritzgießen der flachen Folie, bevorzugt unmittelbar an der Vorrichtung bzw. dem Formwerkzeug, so dass die Hervorbringung, die Bereitstellung sowie die Umformung der flachen Folie äu- ßerst effektiv vorgenommen werden kann.

Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebe- nen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die vorliegend erziel- baren Vorteile und Effekte entsprechend kumuliert umsetzen zu können.

Ein weiterer Vorteil vorliegender Erfindung ist darin zu sehen, dass aufgrund der kom- pakteren Bauweise weniger Restfolie und damit weniger Abfall entsteht. Dies liegt unter anderem daran, dass herkömmlicherweise der Abstand zwischen einzelnen Kavitäten eines Formwerkzeugs durch den Platzbedarf definiert ist, welcher sich konstruktionsbe- dingt auch durch Kühlung, erforderliche Steifigkeit und Standzeit (Lebensdauer) des Formwerkzeugs ergibt. Dadurch, dass das Formwerkzeug vorzugsweise ohne Dehnstempelelemente oder dergleichen auskommt, reduziert sich der erforderliche Platzbedarf. Hierdurch sinken vorteilhafterweise auch die Materialkosten.

Ferner kann aufgrund der initiierten Temperaturprofile eine bessere Kontrolle der Mate- rialverteilung an der flachen Folie erzielt werden, wodurch wiederum die Qualität der herzustellenden Produkte signifikant erhöht werden kann.

Ein weiterer erzielbarer Effekt ist darin zu sehen, dass sich bisher an einem Produkt zwangsläufig ergebene Material anhäufungen hinsichtlich ihrer Stärke bzw. Masse durch die vorliegenden Temperaturprofile ebenfalls signifikant reduzieren lassen, wodurch ei- nerseits bessere Produkte entstehen und andererseits Materialkosten einsparen lassen.

Vorteilhafterweise braucht es für die Umstellung auf eine andere Materialverteilung an der flachen Folie keine Umrüstung von Dehnstempelelementen oder dergleichen, sondern lediglich eine Modifikation der Temperaturprofile. Dies reduziert vorteilhafterweise einen Umrüstaufwand um ein Vielfaches.

Darüber hinaus kann auch Energie eingespart werden, da bei im Sinne der Erfindung eingesetzten Temperaturprofilen zum einen der erforderliche Differenzdruck erheblich gesenkt und der Einsatz an Druckluft im Allgemeinen reduziert werden kann, um die flache Folie in die Kavität eines Formwerkzeugs hinein zu formen.

Weitere Merkmale, Effekte und Vorteile vorliegender Erfindung werden anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen die vorliegende Erfindung beispielhaft dargestellt und beschrieben ist.

Komponenten, welche in den einzelnen Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sein, wobei die Komponenten nicht in allen Figuren beziffert und erläutert sein müssen.

In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 schematisch eine Teilansicht einer möglichen Anlage zum Herstellen von Halbzeugen und Produkten aus einer flachen Folie umfassend eine Vorrichtung zum Thermoformen einer flachen Folie mit Mitteln zum Erzeugen wenigstens eines einstellbaren Temperaturprofils an der flachen Folie; und

Figuren 2 bis 4 schematisch jeweils eine Schnittansicht möglicher Ausgestaltungen von Bearbeitungsstationen mit Heiz- bzw. Präzisionsheizeinrichtungen an einer Anlage zum Herstellen von Halbzeugen und Produkten aus einer flachen Folie.

Die in der Figur 1 gezeigte Vorrichtung 1 zum Thermoformen einer thermoformbaren flachen Folie 2 ist Bestandteil einer hier nicht detaillierter gezeigten Thermoformstation 3 einer Anlage 4 zum Herstellen von Halbzeugen (nicht gezeigt) und Produkten 5 (siehe exemplarisch Figur 4) aus der thermoformbaren flachen Folie 2. Die Anlage 4 verfugt neben der Thermoformstation 3 noch über eine Vorheizstation 6 und vorzugsweise weitere hier nicht gezeigte Arbeitsstationen, wie beispielsweise einer stromauf vor der Vorheizstation 6 angeordneten Konfektionierstation, an welcher eine Endlos-Materialbahn aus thermoformbaren Kunststoffmaterial in vorkonfektionierte Folienflachelemente 8 geschnitten wird, einer stromab hinter der Thermoformstation 3 an- geordneten Stapelstation, an welcher fertige Produkte 5 gestapelt werden, und/oder einer sonstigen Bereitstellungsstation, an welcher beispielsweise die fertigen Produkte 5 oder Halbzeuge für die Weiterverarbeitung bereitgestellt werden können.

Die Anlage 4 bzw. die Vorrichtung 1 besitzen eine Transportebene 9, entlang welcher die flache Folie 2 bzw. die Folienflachelemente 8 in Maschinenrichtung 10 durch die Anlage 4 bzw. die Vorrichtung 1 transportiert werden.

Die Vorheizstation 6 umfasst eine Heizeinrichtung 11 mit oberen und unteren Heizstrahlern 12 und 13 zum flächigen Vorerwärmen der in einem Folienhalter 14 gehalterten flachen Folie 2. Hierbei erfolgt die Vorerwärmung der flachen Folie 2 durch Strahlungswärme kontaktlos. Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine Präzisionsheizeinrichtung 15, welche zumindest in diesem Ausführungsbeispiel erste Mittel 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils an der flachen Folie 2 umfasst, gegenüber die flache Folie 2 in dem Folienhalter 14 der Vorrichtung 1 gehaltert ist.

Diese ersten Mittel 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils bewirken an der flachen Folie 2 unterschiedlich warme Wärmebereiche bzw. Wärmegebiete, welche bevorzugt in Abhängigkeit einer designierten Materialverteilung an der flachen Folie 2 bzw. des späteren Produkts 5 gewählt sind. Mit anderen Worten sind das wenigstens eine Temperaturprofil bzw. dementsprechend diesbezügliche, unterschiedlich warme Wärmebereiche bzw. Wärmegebiete in Abhän- gigkeit einer beabsichtigten designierten Materialverteilung an der flachen Folie 2 bzw. des späteren Produkts 5 erzeugt bzw. gewählt.

Diese ersten Mittel 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils umfassen ein oberes Heizteil 19 und ein unteres Heizteil 20.

Mittels einer hier nicht weiter gezeigten Regel- bzw. Steuereinrichtung können an den Mitteln 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils bzw. an dem jeweiligen Heizteil 19 und/oder 20 gewünschte Temperaturprofile erzeugt werden.

Die beiden Heizteile 19 und 20 zeichnen sich jeweils durch eine Kontaktheizfläche 21 und 22 aus, welche der flachen Folie 2 direkt gegenüberliegend angeordnet sind.

Das obere Heizteil 19 ist hierbei oberhalb der Transportebene 9 derart senkrecht gegen- über der flachen Folie 2 verlagerbar gelagert, dass es mit der Oberseite 23 der flachen Folie 2 in thermischen Wirkkontakt gebracht werden kann, wodurch sich das an dem oberen Heizteil 19 erzeugte Temperaturprofil auf die flache Folie 2 übertragen kann, so dass das Temperaturprofil letztendlich ebenfalls an der Folie 2 erzeugt ist.

Darüber hinaus ist das untere Heizteil 20 unterhalb der Transportebene 9 senkrecht gegenüber der flachen Folie 2 verlagerbar angeordnet.

Kumulativ oder alternativ kann somit das untere Heizteil 20 mit der Unterseite 24 der flachen Folie 2 in thermischen Wirkkontakt gebracht werden, wodurch sich das an dem unteren Heizteil 20 erzeugte Temperaturprofil ebenso an die flache Folie 2 übertragen kann, so dass dieses Temperaturprofil letztendlich ebenfalls an der Folie 2 erzeugt ist.

Die Kontaktheizflächen 21 und 22 der Heizteile 19 und 20 bilden insofern jeweils eine Folienanlagefläche (nicht nochmals gesondert beziffert) aus, an welchen die flache Folie 2 flächig anliegen kann, so dass das an den Heizteilen 19 bzw. 20 anliegende jeweilige Temperaurprofil an der flachen Folie 2 besonders exakt abgebildet werden kann.

Hierbei können die beiden Heizteile 19 und 20 ein gleiches Temperaturprofil an der flachen Folie 2 abbilden, oder jedes der beiden Heizteile 19 und 20 erzeugt ein unterschied- liches Temperaturprofil.

Gegebenenfalls ergänzen sich die unterschiedlichen Temperaturprofile an der Oberseite 23 und der Unterseite 24 der flachen Folie 2 derart, dass durch sie erst die während des Thermoformens gewünschte designierte Materialverteilung an der flachen Folie 2 bzw. dem Produkt 5 erzielt werden kann.

Hierbei sind wenigstens zwei bevorzugte Vorgehensweisen möglich.

Zum einen kann das jeweilige Temperaturprofil an den Heizteilen 19 und 20 der Mittel 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils erzeugt werden, und im Anschluss daran erst werden die Mittel 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils mit der flachen Folie 2 in thermischen Wirkkontakt gebracht, um hierdurch das zuvor an den Heizteilen 19 bzw. 20 erzeugte Temperaturprofi 1 direkt, also kontaktbehaftet, an die flache Folie 2 zu übertragen.

Oder aber die beiden Heizteile 19 und 20 werden zuerst mit der Oberseite 23 bzw. mit der Unterseite 24 der flachen Folie 2 in thermischen Wirkkontakt gebracht und erst anschließend wird das gewünschte Temperaturprofil an den Mitteln 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils und der flachen Folie 2 in etwa zeitgleich erzeugt.

Darüber hinaus umfasst die Präzisionsheizeinrichtung 15 noch weitere Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils an der flachen Folie 2, wobei diese weiteren Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils vorteilhafterweise unmittelbar an einem Formwerkzeug 31 zum Thermoformen der flachen Folie 2 der Vorrichtung 1 angeordnet sind; also nicht außerhalb des Formwerkzeugs 31, wie dies bei den ersten Mitteln 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils der Fall ist. Insofern verbleiben diese Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils auch während des Umformens der flachen Folie 2 an dem Formwerkzeug 31 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Formwerkzeug 31 beispielsweise zum einen ein erstes Werkzeugteil 32 umfassend eine Matrize (nicht gesondert beziffert) auf, wobei das erste Werkzeugteil 32 eine Kavität 33 der Matrize besitzt, welche durch eine Hauptzugangsöffnung 34 für die flache Folie 2 beim Umformen zugänglich ist.

Insofern verkörpert das erste Werkzeugteil 32 eine untere Werkzeughälfte (nicht geson- dert beziffert) des F orm Werkzeugs 31.

Zum anderen weist das Formwerkzeug 31 ein weiteres Werkzeugteil 35 auf, welches die weiteren Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils umfasst.

Vorliegend verkörpert das zweite Werkzeugteil 35 eine untere Werkzeughälfte (nicht ge- sondert beziffert) des Formwerkzeugs 31. Hierbei sind diese weiteren Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils mit einem Heizteil 36 innerhalb eines Klemmteils 37 für die flache Folie 2 angeordnet. Hierdurch sind die weiteren Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils konstruktiv äußerst kompakt in das Formwerkzeug 31 integriert.

Das Heizteil 36 besitzt eine Kontaktheizfläche 38 bzw. Folienanlagefläche, mittels wel- ehern es mit der Oberseite 23 der flachen Folie 2 insbesondere in thermischen Wirkkontakt gebracht werden kann, so dass hierdurch ein Temperaturprofil von den weiteren Mitteln 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils direkt, also kontaktbehaftet, an die flache Folie 2 übertragen werden kann; und zwar bis zum Einsetzen des Umformvorgangs der flachen Folie 2. Mit dem Klemmteil 37 wird die flache Folie 2 zumindest an ihren Rändern an dem Folienhalter 14 geklemmt. Die weiteren Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils können an dem Formwerkzeug 31 ebenfalls senkrecht zur Transportebene 9 bzw. Maschinenrichtung 10 gemäß Pfeilrichtung 39 verlagert werden, so dass speziell eine Annäherung bis an die flache Folie 2 heran problemlos an dem Formwerkzeug 31 bewerkstelligt werden kann.

Eine derartige Verlagerung der weiteren Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils gemäß Pfeilrichtung 39 kann gemeinsam, aber auch unabhängig von dem Klemmteil 37 erfolgen. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, einen thermischen Wirkkontakt zwischen dem Heizteil 36 und der flachen Folie 2 erst dann wirksam aufzubauen, wenn die flache Folie 2 bereits sicher an dem Formwerkzeug 31 geklemmt ist.

Dadurch, dass die Präzisionsheizeinrichtung 15 direkt an dem Formwerkzeug 31 angeordnete weitere Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils besitzt, kann ein Temperaturprofil unmittelbar vor dem eigentlichen Umformvorgang an dem Formwerkzeug 31 nochmals nachgeschärft oder alternativ auch erst erzeugt werden, so dass unterschiedlich warmen Wärmebereiche bzw. Wärmegebiete, also kurz das Temperaturprofil, während des Umformvorgangs besonders präzise an der flachen Folie 2 vorhanden sind.

Jedenfalls bewirken auch diese weiteren Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Tem- peraturprofils an der flachen Folie 2 unterschiedlich warme Wärmebereiche bzw. Wär- megebiete, welche vorzugsweise in Abhängigkeit einer designierten Materialverteilung an der flachen Folie 2 bzw. des späteren Produkts 5 gewählt sind.

Mit anderen Worten sind das wenigstens eine Temperaturprofil bzw. dementsprechend die diesbezüglichen, unterschiedlich warmen Wärmebereiche bzw. Wärmegebiete in Abhängigkeit einer an der flachen Folie 2 bzw. des späteren Produkts 5 beabsichtigten de- signierten Materialverteilung erzeugt bzw. gewählt.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausfuhrungsvariante können die weiteren Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils kumulativ oder alternativ auch noch eine oder mehrere Heizelemente 45 (hier nur exemplarisch und gestrichelt eingezeichnet) umfassen, welche in der Kavität 33, insbesondere an einer oder in einer die Kavität 33 be- grenzenden Wandung 46 des Formwerkzeugs 31 bzw. des ersten Werkzeugteils 32 (Mat- rize), verortet sind.

Hierdurch ist es möglich, der Folie 2 selbst dann noch ein Temperaturprofil aufzuprägen, wenn die Folie 2 bereits in das Formwerkzeug 31 hinein umgeformt ist.

Wiederum bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante kann die Vorrichtung 1 bzw. das Formwerkzeug 31 kumulativ noch mit einer Trenneinrichtung 47 (nur gestri- chelt dargestellt) ausgestattet sein, welche es beispielsweise mittels Stanzelemente 48 (ebenfalls nur gestrichelt dargestellt) oder dergleichen erlaubt, die umgeformte Folie 2 bzw. ein hieraus hergestelltes Halbzeug bzw. Produkt 5 sogleich an dem Formwerkzeug 31 von Folienresten (nicht gezeigt) zu trennen.

Insofern ist es vorteilhaft, wenn die Mittel 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils relativ zu der Trenneinrichtung 47 verlagerbar sind, oder vice versa. Hierdurch kann eine sehr kompakte Bauweise bei gleichzeitiger Funktionserweiterung gewährleistet werden.

Beispielsweise kann die flache Folie 2 bereits angestanzt werden, während ein Temperaturprofil an der flachen Folie 2 erzeugt wird.

Bei den gestrichelt eingezeichneten Komponenten, wie etwa die Heizelemente 45 bzw. die Trenneinrichtung 47 bzw. deren Stanzelemente 48 usw., handelte es sich um optional an der Vorrichtung 1 einsetzbare Funktionsbauteile, mittels welchen hier exemplarisch angedeutet ist, dass noch eine Vielzahl an anderen Ausführungsbeispielen im Sinne der Erfindung möglich sind.

Die vorliegenden Mittel 16 bzw. 30 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils an der flachen Folie 2 können hierbei als ein bedeutender Bestandteil einer Einrichtung zur Materialverteilung der vorliegenden Vorrichtung 1 zum Thermoformen der flachen Folie 2 darstellen.

Dies liegt unter anderem daran, da mittels einer geeigneten profilierten Erwärmung der flachen Folie 2 im Sinne vorliegender Erfindung eine beabsichtigte Materialverteilung an der flachen Folie 2 erzielt werden kann, und zwar lediglich durch eine Differenzdruckbe- aufschlagung der flachen Folie 2.

Vorteilhafterweise kann somit auf zusätzliche mechanisch arbeitende und wirkende Stempelelemente oder dergleichen zum Umformen der flachen Folie 2 verzichtet werden, wodurch die designierte Materialverteilung unter Umgehung einer mechanisch arbeiten- den, mit der flachen Folie wechselwirkenden Foliendehneinrichtung, insbesondere einem Folienvordehnstempel oder einem Foliendehnstempel, erfolgen kann.

Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die flache Folie 2 vorzugsweise ausschließlich mit Druckluft umgeformt werden soll, also weitestgehend berührungsfrei, wobei eine de- signierte Materialverteilung an der flachen Folie 2 mittels des der flachen Folie 2 aufge- prägten Temperaturprofils und der auf die flache Folie 2 einwirkende Druckluft erzielt wird.

Hierdurch baut insbesondere das Formwerkzeug 31 extrem einfach.

Aufgrund des Verzichts von zusätzlichen mechanisch auf die flache Folie wirkenden Stempelelementen oder dergleichen, kann ein Umformvorgang auch schneller vorgenom- men werden, so dass die Herstellung von Produkten 5 aus einer flachen Folie 2 effektiver gestaltet ist.

Gemäß den Darstellungen nach den Figuren 2 bis 4 sind weitere Ausführungsmöglichkeiten vorliegender Erfindung gezeigt.

An dieser Stelle sei nochmal explizit darauf hingewiesen, dass es möglich ist, dass Temperaturprofil an einer flachen Folie oder einer vorkonfektionierten flachen Folie separiert von einem Formwerkzeug anzuwenden. Also nicht als integrierte Werkzeuginnentemperierung, sondern außerhalb des Werkzeugs.

Die Figur 2 zeigt ein Ausgestaltungsbeispiel einer kontaktlosen Vorheizstation 106 mit einer Heizeinrichtung 1 11 umfassend in Bezug auf eine Transportebene 109 einer flachen Folie 102 einen oberen Heizstrahler 112 und einen unteren Heizstrahler 113 zum gleich- mäßigen Vorerwärmen der flachen Folie 102. Die flache Folie 102 wird hierbei mittels einem Folienhalter 114 und einem hierzu verlagerbaren Klemmteil 137 in der Transportebene 109 geklemmt. Hierbei ist der obere Heizstrahler 112 an einem oberen Montageblock 150 montiert, während der untere Heizstrahler 113 entsprechend an einem unteren Montageblock 151 montiert ist, wobei sich der untere Montageblock 151 an einer unteren Montageplatte 152 abstützt. Hierbei sind der untere Montageblock 151 und der untere Heizstrahler 113 von einer unteren Basisplatte 153 umgeben. Ferner umfasst die Vorheizstation 106 noch eine obere Montageplatte 154, welche eine obere Füllplatte 155 und eine obere Basisplatte 156 fixiert.

Die Figuren 3 und 4 zeigen jeweils Ausgestaltungsbeispiele mit einer Präzisionsheizeinrichtung 115 mit ersten Mitteln 116 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils (siehe Figur 3) an der flachen Folie 102 sowie mit weiteren Mitteln 130 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils (siehe Figur 4) an der flachen Folie 102.

Die ersten Mittel 1 16 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils umfassen insbesondere ein oberes und ein unteres Heizteil 119 bzw. 120 zum Ausgestalten jeweils einer Kontaktheizfläche 121 bzw. 122, so dass ein oder mehrere Temperaturprofile im Sinne der Erfindung an der flachen Folie 102 erzeugt werden können. Hierbei ist das obere Heizteil 119 an einem Spannring 157 gehaltert, während das untere Heizteil 120 an einem unteren Halter 158 gehaltert ist.

Die weiteren Mittel 130 zum Erzeugen wenigstens eines Temperaturprofils sind an einem Formwerkzeug 131 vorgesehen, wobei sie ein einzelnes Heizteil 136 oberhalb der Transportebene 109 umfassen. Das Formwerkzeug 131 zeichnet sich darüber hinaus noch durch ein Vorformelement 160 aus, mittels welchem die flache Folie 102 vorgeformt werden kann, bevor die flache Folie 102 mithilfe einer hier nicht weiter gezeigten Differenzdruckeinrichtung endgeformt wird.

Gleiche oder gleichwirkende sonstige Bauteile, die bereits im Zusammenhang mit der Vorheizstation 106 aus der Figur 2 beschrieben sind, werden bezüglich der Figuren 3 und 4 nicht nochmals beschrieben, um Wiederholungen zu vermeiden.

Gleiches gilt hinsichtlich der mit vorliegender Erfindung erzielbaren Effekte und Vor- teile, welche ebenfalls vollumfänglich auf die in den Figuren 2 bis 4 gezeigten Ausgestaltungsbeispiele zutreffen.

An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die erläuterten Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können.

Die unterschiedlichen Prozessschritte können zum einen von der gleichen Vorrichtung oder zum anderen in separaten Vorrichtungen vorgenommen werden. Ebenso können die beschriebenen Prozessschritte alle zusammen, separat sowie in unterschiedlichen Kombinationen vorgesehen werden.

Es versteht sich, dass es sich bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen lediglich um erste Ausgestaltung der Erfindung handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele.

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination miteinander gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Liste der verwendeten Bezugszeichen

1 Vorrichtung

2 flache Folie

3 Thermoformstation

4 Anlage

5 Produkte

6 Vorheizstation

8 Folienflachelemente

9 Transportebene

10 Maschinenrichtung

1 1 Pleizeinrichtung

12 oberer Heizstrahler

13 unterer Heizstrahler

14 Folienhalter

15 Präzisionsheizeinrichtung

16 erste Mittel zum Erzeugen

19 oberes Heizteil

20 unteres Heizteil

21 erste Kontaktheizfläche bzw. Folienanlagefläche

22 zweite Kontaktheizfläche bzw. Folienanlagefläche

23 Oberseite

24 Unterseite

30 weitere Mittel zum Erzeugen

31 F orm Werkzeug

32 erstes Werkzeugteil

33 Kavität

34 Hauptzugangsöffnung

35 weiteres Werkzeugteil

36 Heizteil

37 Klemmteil Pfeilrichtung

Heizelemente bzw. weitere Heizteile

Wandung

Trenneinrichtung

Stanzelemente flache Folie

Vorheizstation

Transportebene

Heizeinrichtung

oberer Heizstrahler

unterer Heizstrahler

Folienhalter

Präzisionsheizeinrichtung

erste Mittel zum Erzeugen

oberes Heizteil

unteres Heizteil

erste Kontaktheizfläche bzw. Folienanlagefläche zweite Kontaktheizfläche bzw. Folienanlagefläche weitere Mittel zum Erzeugen

Formwerkzeug

Heizteil

Klemmteil

obere Montageblock

unterer Montageblock

untere Montageplatte

untere Basisplatte

obere Montageplatte

obere Füllplatte

obere Basisplatte

Spannring 158 unterer Halter 160 Vorformelement