DE20305417U1 - Vorrichtung zum Kaschieren von Trägerteilen mit Dekoren - Google Patents

Description

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Vorrichtung zum Kaschieren von Trägerteilen mit Dekoren
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kaschieren von Trägerteilen mit Dekoren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei der Kaschierung von Trägerteilen, insbesondere Kunststoff trägerteilen, wie sie beispielsweise für B-Säulen von Automobilen verwendet werden, werden üblicherweise großteils unbeschnittene Dekorzuschnitte in mehreren Arbeitsschritten auf die Trägerteile kaschiert, wobei die Dekore zunächst in Vorbelegestationen auf die Trägerteile aufgelegt, die belegten Trägerteile anschließend verpresst 0 und die überstehenden Dekorabschnitte nachfolgend beschnitten werden. Beim Kaschieren ist dabei besonders problematisch, dass unterschiedliche Dekore, d.h. unterschiedliche Dekormaterialien wie beispielsweise Stoff und Alcantara, unterschiedliche Dicken und unterschiedliches 5 Dehnungsverhalten aufweisen können. Weiterhin ist von Bedeutung, dass das Belegen der Trägerteile mit Dekoren mit einer ganz bestimmten Spannung erfolgen muss, da eine zu niedrige oder falsch gerichtete Spannung des Dekors

Falten verursacht, während eine zu starke Spannung des Dekors oft nicht die gewünschte Haptik ergibt, d.h. das kaschierte Endprodukt weist in einem solchen Fall nicht die gewünschte Weichheit auf. Aufgrund dieser Schwierigkeiten erfolgt das Kaschieren üblicherweise manuell. Dies ist jedoch mit einem hohen Zeit- und Kostenaufwand verbunden.

Der Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der das Kaschieren von Trägerteilen auf möglichst einfache, schnelle, kostengünstige und qualitativ hochwertige Weise durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen beschrieben.

0 Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht die Dekorgreifeinrichtung aus einer Mehrzahl von beidseits eines Trägerteilkaschierraums angeordneten Dekorgreifern, die unabhängig voneinander quer zur Richtung, in der das Trägerteil in den Trägerteilkaschierraum eingeführt wird, 5 verfahrbar sind.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kaschiervorrichtung ist es möglich, unterschiedliche Dekore, welche unterschiedliche Dicken und unterschiedliches Dehnungsverhalten aufweisen, auf unterschiedlichste Trägerteile in einer qualitativ äußerst hochwertigen, schnellen und kostengünstigen Weise zu kaschieren. Da beiderseits des Trägerteilkaschierraums eine Mehrzahl von Dekorgreifern angeordnet sind, welche

das fertig zugeschnittene Dekor an den Rändern greifen und dieses je nach Bedarf individuell und unterschiedlich spannen können, ist es möglich, das Trägerteil an jeder Stelle mit genau derjenigen Spannung zu kaschieren, mit der einerseits Faltenwurf vermieden und andererseits die gewünschte Haptik erzielt werden kann. Nach dem Einlegen des fertig beschnittenen Dekorzuschnitts in die Dekorgreifeinrichtung und dem Befestigen des Trägerteils an der Trägerteilhalteeinrichtung erfolgen alle weiteren Kaschierschritte vollautomatisch, so dass das Trägerteil nach Beendigung des Kaschiervorgangs fertig kaschiert aus der Vorrichtung entnommen werden kann. Es ist lediglich noch erforderlich, die Randabschnitte des Dekors, an denen die Dekorgreifer das Dekor gehalten haben, fertig zu bearbeiten.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Dekorgreifer eine quer zur Einführrichtung des Trägerteils verfahrbare starre Klemmbacke und eine an der starren Klemmbacke schwenkbar gelagerte schwenkbare Klemmbacke auf. Die schwenkbaren Klemmbacken können dabei mittels einer Betätigungseinrichtung geschwenkt werden, die zusammen mit der starren Klemmbacke quer zur Einführrichtung des Trägerteils verfahrbar ist.

Vorteilhafterweise besteht die Betätigungseinrichtung für die schwenkbare Klemmbacke aus einem Pneumatik- oder Hydraulikzylinder .

0 Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Dekorgreifer mittels Schrittmotoren verfahrbar. Hierbei sind die Schrittmotore zweckmäßigerweise mit den Dekorgreifern über Kugelumlaufspindeln verbunden, welche die Rotations-

bewegung der Schrittmotore in eine Längsbewegung umwandeln. Die Position der Klemmbacken ist mittels derartiger Schrittmotore auf sehr genaue Weise einstellbar.

Vorteilhafterweise ist die Trägerteilhalteeinrichtung oberhalb der Dekorgreifeinrichtung angeordnet und mittels einer Hubeinrichtung vertikal bewegbar, so dass das Trägerteil von oben in den Trägerteilkaschierraum einführbar ist. Bei der Hubeinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Hydraulik- oder Pneumatikpresse handeln.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Trägerteilkaschierraum von einem Hubboden begrenzt, auf dem das zwischen den Dekorgreifern gespannte Dekor aufliegt, und der beim Einführen des Trägerteils in den Trägerteilkaschierraum zusammen mit dem Trägerteil bewegbar ist.

Vorteilhafterweise ist eine Heizungseinrichtung zur 0 gleichzeitigen Erwärmung des Trägerteils und des Dekors vorgesehen. Beispielsweise kann es sich bei der Heizungseinrichtung um Infrarotstrahler handeln, welche einen auf dem Dekor befindlichen Hotmeltkleber auf die erforderliche Verarbeitungstemperatur bringen und andererseits die Trä-5 gerelemente auf eine zum Kaschieren geeignete Temperatur erwärmen.

Vorteilhafterweise ist die Heizungseinrichtung auf einem Schlitten angeordnet, der in den Bewegungsraum des Träger-0 teils und aus diesem heraus bewegbar ist. Hierdurch ist es einerseits auf relativ einfache Weise möglich, sowohl den Hotmeltkleber des Dekors als auch das Trägerteil gleichzeitig auf sehr wirksame Weise zu erwärmen, und anderer-

seits nach dem Erwärmen die Heizungseinrichtung wieder aus dem Bewegungsraum des Trägerteils zu entfernen, so dass die Heizungseinrichtung beim Einfahren des Trägerteils in den Trägerteilkaschierraum nicht im Weg ist.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist eine Steuerung vorgesehen, mit der eine feststehende Zuordnung zwischen der Querbewegung der Dekorgreifer und der Einführbewegung der Trägerteile in den Trägerteilkaschierraum individuell konfigurierbar ist. Hierdurch kann die Vorrichtung an unterschiedliche Dekore und Trägerteile, d.h. an unterschiedlichste Kaschierungsvoraussetzungen, individuell angepasst und daher universell eingesetzt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: eine perspektivische Gesamtdarstellung der

0 erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 2: eine perspektivische Darstellung des Unterwerkzeugs von Figur 1 mit Dekorgreifern und Schrittmotoren,
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Figur 3: eine Schnittdarstellung längs der Linie

III-III von Figur 4,

Figur 4: eine Draufsicht auf das Unterwerkzeug von

0 Figur 2,

Figur 5: eine perspektivische Ansicht eines Dekorgreifers mit Schrittmotor,

Figur 6: eine Seitenansicht des Dekorgreifers und

Schrittmotors von Figur 5,

Figur 7: eine perspektivische Darstellung eines Oberwerkzeugs mit einer Trägerteilhalte-

einrichtung, und

Figur 8: eine perspektivische Darstellung eines zu

kaschierenden Trägerteils.

Aus Figur 1 ist eine Vorrichtung zum Kaschieren von Trägerteilen 1 ersichtlich, wie es beispielsweise in Figur 8 dargestellt ist. Bei dem in Figur 8 dargestellten Trägerteil handelt es sich um ein im Querschnitt etwa U-förmiges Kunststof f formteil, wie es zum Verkleiden von B-Säulen von Kraftfahrzeugen verwendet wird. Hierbei ist es erforderlich, die Oberfläche 2 sowie die Seitenflächen 3 mit einem Dekor, beispielsweise Stoff oder Alcantara, zu kaschieren. Wie ersichtlich, ist das Trägerteil 1 unregelmäßig geformt 0 und weist an seiner Oberfläche 2 eine Gurtaussparung 4 auf.

Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung weist ein im Wesentlichen quaderförmiges Gestell mit in den Eckenberei-5 chen angeordneten vertikalen Säulen 5 auf. Auf einer horizontalen Grundplatte 6 ist hinter einem Verkleidungsblech ein Unterwerkzeug 7 angeordnet, das in den Figuren 2 bis 4 näher dargestellt ist. Oberhalb des Unterwerkzeugs 7 ist eine Heizungseinrichtung 8 angeordnet, die sich in Figur 0 1 gerade in ihrer vorderen Heizposition direkt oberhalb des Unterwerkzeugs 7 befindet, jedoch über einen Schlitten nach hinten in ein Gestell 9 zurückgefahren werden kann. Vor der Heizeinrichtung 8, die mit Infrarotstrahlern ar-

beitet, ist eine Blendschutzplatte 10 angeordnet. Oberhalb der Heizeinrichtung 8 befindet sich eine Trägerteilhalteeinrichtung 11, die in Figur 7 näher dargestellt ist. Auf die Trägerteilhalteeinrichtung 11 wird von unten das Trägerteil 8 aufgesteckt und mittels Vakuumsaugern gehalten. Im aufgesteckten Zustand weist somit die Oberfläche 2 des Trägerteils 1 nach unten. Die nach unten zeigende Fläche der Trägerteilhalteeinrichtung 11 ist an die Form des Trägerteils 1 angepasst, so dass dieses satt auf der Trägerteilhalteeinrichtung 11 aufliegt. Weiterhin ist, wie aus Figur 7 hervorgeht, die Trägerteilhalteeinrichtung 11 über ein Abstandselement 12 mit einer darüberliegenden horizontalen Grundplatte 13 verbunden. Trägerhalteeinrichtung 11, Abstandselement 12 und Grundplatte 13 bilden zusammen ein Oberwerkzeug 19.

Die Grundplatte 13 ist, wie aus Figur 1 ersichtlich, an der Unterseite eines vertikal bewegbaren Pressenteils 14 befestigt, das mittels Führungshülsen 15 an den Säulen 5 0 vertikal verschiebbar gelagert ist. Die Hubbewegung des Pressenteils 14 erfolgt über zwei Hydraulikzylinder 16.

Weiterhin ist aus Figur 1 ein Schaltschrank 17 für die Elektrik sowie eine Hydraulikversorgung 18 ersichtlich.
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Im Folgenden wird anhand der Figuren 2 bis 4 das Unterwerkzeug 7 näher beschrieben.

Beim Unterwerkzeug 7 handelt es sich um eine Dekorgreifeinrichtung, um die fertig zugeschnittenen Dekore wie beispielsweise Stoffe oder Alcantara zu halten und mit einer bestimmten Vorspannung auseinanderzuziehen, so dass das Trägerteil 1 auf das Dekor abgesenkt und automatisch

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mit dem Dekor kaschiert werden kann. Hierzu sind beidseits eines Trägerteilkaschierraums 20 eine Mehrzahl von Dekorgreifern 21 angeordnet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel befinden sich auf jeder Seite vier Dekorgreifer 21. Jeder der Dekorgreifer 21 weist, wie insbesondere aus den Figuren 5 und 6 ersichtlich, einen Schrittmotor 22 sowie zwei Klemmbacken 22, 24 auf, zwischen denen das Dekor in seinen Randbereichen eingeklemmt werden kann. Die Klemmbacken 23, 24 sind quer zu der Richtung, in der das Trägerteil 1 in den Trägerteilkaschierraum 20, d.h. zwischen die beiden Dekorgreiferreihen, eingeführt wird, mittels des zugeordneten Schrittmotors 22 verfahrbar. Der Schrittmotor 22 versetzt hierzu eine Gewindestange 25 in Drehbewegung, die dann von einer mit den Klemmbacken 23, 24 zusammenwirkenden Kugelumlaufspindel 2 6 in eine Längsbewegung umgewandelt wird. Beiderseits der Gewindestange 25 befinden sich zwei Lagerstangen 27, mit denen die Klemmbacken 23, 24 verschiebbar in einer feststehenden Lagerkonsole 28 gelagert sind.

Wie aus den Figuren 5 und 6 weiter ersichtlich, handelt es sich bei der Klemmbacke 23 um eine starre Klemmbacke, während die Klemmbacke 24 schwenkbar an der starren Klemmbacke 23 gelagert ist. Die Schwenkachse der Klemmbacke 24 ist mit 29 bezeichnet. Die schwenkbare Klemmbacke 24 ist mit einem schräg nach oben vorstehenden Hebel 30 verbunden, der an seinem freien Ende gelenkig mit einer Hubstange 31 eines Pneumatikzylinders 32 verbunden ist. Das andere Ende des Pneumatikzylinders 32 ist an einer Konsole 33 angelenkt, die mit einer Basis 34 verbunden und zusammen mit dieser und den Klemmbacken 23, 24 linear verfahrbar ist.

Wird die Hubstange 31 des Pneumatikzylinders 32 eingefahren, wird die schwenkbare Klemmbacke 24 hochgeschwenkt, so dass das Dekor auf die starre Klemmbacke 23 aufgelegt werden kann. Wird anschließend die Hubstange 31 ausgefahren, schwenkt die schwenkbare Klemmbacke 24 wieder in die in den Figuren 5 und 6 gezeigte Stellung zurück. Das Dekor ist damit im Spalt 35 zwischen den beiden Klemmbacken 23, 24 eingeklemmt.

Wie aus Figur 2 ersichtlich, sind die Klemmbacken 23, 24 der einzelnen Dekorgreifer 21 nebeneinander längs der beiden Seiten des Trägerteilkaschierraums 20 derart angeordnet, dass sie einen zwar unterteilten, jedoch fast zusammenhängenden Klemmbackenzug ergeben. Die einzelnen Dekorgreifer 21 können hierbei nicht nur quer zum Längsverlauf des Trägerteilkaschierraums 20, sondern auch in vertikaler Richtung und in ihrer Schräglage unterschiedlich angeordnet sein, so dass der Verlauf der Klemmbacken 23, 24 der Kontur des Trägerteils 1 optimal angepasst ist.

Der Trägerteilkaschierraum 20 ist nach unten durch einen Hubboden 3 6 begrenzt. Dieser Hubboden 36 kann, wie aus Figur 3 ersichtlich, aus mehreren Hubbodenteilen 36a, 36b, 36c bestehen, die mittels einer oder mehrerer Pneumatik-5 einrichtungen 37 angehoben oder abgesenkt werden können. Dieses Absenken erfolgt in Koordination mit der Absenkbewegung des Trägerteils 1 in den Trägerteilkaschierraum 2 0 derart, dass durch den Hubboden 3 6 ein bestimmter Gegendruck auf das Dekor aufrechterhalten wird.

Im Folgenden wird ein Kaschiervorgang im Einzelnen näher erläutert.

In der Ausgangsposition befindet sich das Oberwerkzeug 19 in der obersten, in Figur 1 gezeigten Stellung. Die Klemmbacken 23, 24 der Dekorgreifer 21 befinden sich nahe ihrer hinteren, d.h. seitlich nach außen gefahrenen Entstellung, wobei sie jedoch noch einen Weg, beispielsweise 10 mm, nach hinten fahren können. Die Klemmbacken 23, 24 sind geöffnet, d.h. die Klemmbacke 24 ist hochgeschwenkt.

Als Nächstes wird ein Trägerteil 1 von unten auf die Trägerteilhalteeinrichtung 11 aufgesteckt, wobei Vakuumsauger das Herabfallen der Trägerteile 1 verhindern.

Anschließend wird das Dekor in die geöffneten Klemmbacken 23, 24 derart eingelegt, dass das fertig zugeschnittene Dekor lediglich am Rand von den Klemmbacken 23, 24 gegriffen werden kann. Die Klemmbacken 23, 24 werden geschlossen und nach hinten gefahren, so dass das Dekor faltenfrei zwischen den einzelnen Dekorgreifern 21 gespannt wird. Der Hubboden 3 6 befindet sich dabei in seiner oberen Stellung, 0 in der das Dekor auf dem Hubboden 3 6 aufliegt. Die Bedienungsperson kann nunmehr zurücktreten, da die weiteren Arbeitsvorgänge automatisch ablaufen.

Als Nächstes fährt die Heizungseinrichtung 28 nach vorne in die Heizposition, in der sie sich unmittelbar oberhalb des Unterwerkzeugs 7 befindet. Das Oberwerkzeug 19 fährt zusammen mit dem Trägerteil 1 nach unten, so dass das Trägerteil 1 in die Heizungseinrichtung 8 hinein bewegt wird. Dies wird dadurch ermöglich, da es sich bei der 0 Heizungseinrichtung 8 um eine oben offene, kastenförmige Einrichtung handelt, in der eine Vielzahl von Infrarotstrahlern angeordnet sind. Diese Infrarotstrahler erwärmen das Träger teil 1 von unten und zugleich das Dekor von

oben, so dass ein Hotmeltkleber, der sich auf der nach oben gewandten Seite des Dekors befindet, auf Bearbeitungstemperatur gebracht wird.

Ist die Solltemperatur erreicht, wird die Heizungseinrichtung 8 ausgeschaltet, das Oberwerkzeug 19 fährt das Trägerteil 1 nach oben aus der Heizungseinrichtung 8 hinaus, und die Heizungseinrichtung 8 wird nach hinten aus den Bewegungsraum des Oberwerkzeugs 19 gefahren.

Anschließend wird das Oberwerkzeug 19 im Eilgang nach unten gefahren, bis das Trägerteil 1 mit geringem Abstand, beispielsweise 2 0 mm, oberhalb des Dekors zu liegen kommt. Das Trägerteil 1 wird dann mit geringer Geschwindigkeit weiter nach unten gefahren, so dass das Trägerteil 1 auf das Dekor aufgesetzt wird und die Oberfläche 2 des Trägerteils 1 mit dem Dekor belegt wird.

Anschließend wird das Trägerteil 1 gegen einen vorbestimm-0 ten Gegendruck des Hubbodens 3 6 weiter nach unten gefahren, wobei sich der Hubboden 36 zusammen mit dem Trägerteil 1 nach unten bewegt. Bei dieser Abwärtsbewegung des Trägerteils 1 bewegen sich die Klemmbacken 23, 24 gleichzeitig nach innen, so dass das Dekor auch an die Seiten-5 flächen 3 des Trägerteils 1 angelegt wird. Die Maschinensteuerung ist dabei derart eingerichtet, dass zwischen der Abwärtsbewegung des Trägerteils 1 und der Bewegung der Klemmbacken 23, 24 nach innen eine bestimmte Zuordnung besteht, die sicherstellt, dass in jeder Bewegungsphase 0 die gewünschte Spannung im Dekor aufrechterhalten bleibt.

Das Ende des Kaschiervorgangs ist erreicht, wenn die Seitenflächen des Trägerteils 1 vollständig belegt sind und

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nicht näher dargestellte Hinterschnittschieber, die sich unmittelbar unterhalb der Klemmbacken 23 befinden, ebenfalls eine vorbestimmte Strecke nach innen gefahren sind.

Das Trägerteil 1 kann anschließend, nachdem die Klemmbacken 24 geöffnet worden sind, aus der Vorrichtung entnommen werden.

Es ist zu beachten, dass in den Figuren 1 bis 4 und 7 der Übersichtlichkeit halber nur ein Unterwerkzeug 7, eine Heizungseinrichtung 8 bzw. ein Oberwerkzeug 19 dargestellt ist. Durch diese Elemente ist, wie aus Figur 1 ersichtlich, lediglich die linke Hälfte der Vorrichtung belegt. Die Vorrichtung ist jedoch so ausgelegt, dass auch die rechte Hälfte mit den selben oder ähnlichen Elementen besetzt werden kann, so dass bei einem Arbeitsvorgang jeweils zwei Trägerelemente 1 kaschiert werden können. Beispielsweise können die Werkzeuge derart ausgebildet sein, dass in einem Arbeitsvorgang gleichzeitig die linke und rechte B-Säulenverkleidung kaschiert wird.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Kaschieren von Trägerteilen mit Dekoren, mit einer Trägerteilhalteeinrichtung (11), an der das Trägerteil (1) befestigbar ist, und einer Dekorgreifeinrichtung zum Halten des Dekors, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorgreifeinrichtung aus einer Mehrzahl von beidseits eines Trägerteilkaschierraums (20) angeordneten Dekorgreifern (21) mit Klemmbacken (23, 24) besteht, die unabhängig voneinander quer zur Richtung, in der das Trägerteil (1) in den Trägerteilkaschierraum (20) eingeführt wird, verfahrbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorgreifer (21) eine quer zur Einführrichtung des Trägerteils (1) verfahrbare starre Klemmbacke (23) und eine an der starren Klemmbacke (23) schwenkbar gelagerte schwenkbare Klemmbacke (24) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die schwenkbare Klemmbacke (24) mittels einer Betätigungseinrichtung schwenkbar ist, die zusammen mit der starren Klemmbacke (23) quer zur Einführrichtung des Trägerteils (1) verfahrbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung aus einem Pneumatik- oder Hydraulikzylinder (32) besteht.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorgreifer (21) mittels Schrittmotoren (22) verfahrbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrittmotore (22) mit den Dekorgreifern (21) über Kugelumlaufspindeln (26) verbunden sind, welche die Rotationsbewegung der Schrittmotore (22) in eine Längsbewegung umwandeln.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerteilhalteeinrichtung (11) oberhalb der Dekorgreifeinrichtung angeordnet und mittels einer Hubeinrichtung vertikal bewegbar ist, so dass das Trägerteil (1) von oben in den Trägerteilkaschierraum (20) einführbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerteilkaschierraum (20) von einem Hubboden (36) begrenzt ist, auf dem das zwischen den Dekorgreifern (21) gespannte Dekor aufliegt, und der beim Einführen des Trägerteils (1) in den Trägerteilkaschierraum (20) zusammen mit dem Trägerteil (1) bewegbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizungseinrichtung (8) zur gleichzeitigen Erwärmung des Trägerteils (1) und des Dekors vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizungseinrichtung (8) auf einem Schlitten angeordnet ist, der in den Bewegungsraum des Trägerteils (1) und aus diesem heraus bewegbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung vorgesehen ist, mit der eine feststehende Zuordnung zwischen der Querbewegung der Dekorgreifer (21) und der Einführbewegung der Trägerteile (1) in den Trägerteilkaschierraum (20) individuell konfigurierbar ist.