DE102013225393A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigen Medium sowie Transportvorrichtung für die Vorrichtung mit einer Reinigungseinrichtung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigen Medium sowie auf eine Transportvorrichtung einer Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeugs mit einem fließfähigen Medium, wobei das zu imprägnierende Halbzeug auf einer Anordnungsoberfläche einer wenigstens abschnittsweise perforierten Schutzfolie zum wenigstens abschnittsweisen Aufnehmen von Partikeln des Mediums, welche zumindest nach einem wenigstens abschnittsweisen Durchtränken des Halbzeuges mit dem Medium von einer Aufbringungsoberfläche des Halbzeuges in Richtung einer Auflageoberfläche des Halbzeuges über die Auflageoberfläche aus dem Halbzeuges austreten, angeordnet wird, und das auf das Halbzeug aufgebrachte Medium mittels einer an einer der Anordnungsoberfläche der Schutzfolie abgewandten unteren Oberfläche der Schutzfolie anordenbaren Ansaugeinheit angesaugt wird, und wenigstens ein Abschnitt der Schutzfolie von den Partikeln des Mediums mittels einer Reinigungseinrichtung gereinigt wird.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigen Medium. Ferner betrifft die Erfindung eine Transportvorrichtung für die Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigen Medium, wobei diese Transportvorrichtung eine Reinigungseinrichtung aufweist.
• Grundlegend ist es beispielsweise bei der Herstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen (FVK) und insbesondere kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffbauteilen bekannt, dass insbesondere bei der Verwendung eines Nasspressverfahren ein Harzfilm auf der Oberseite eines beispielsweise textilen Halbzeuges aufgebracht wird, welcher insbesondere durch kapillare und gravimetrische Kräfte in das Halbzeug eindringt. Nachdem das Halbzeug mit dem Harz durchtränkt bzw. imprägniert wurde, wird das getränkte bzw. imprägnierte Halbzeug beispielsweise in eine entsprechende Pressvorrichtung bzw. ein entsprechendes Presswerkzeug bzw. Umformwerkzeug transferiert, um zu einem Bauteil geformt zu werden. Jedoch weisen die zu imprägnierenden Halbzeuge oftmals eine unterschiedliche Materialschichtdicke auf, sodass das auf das Halbzeug aufgebrachte Harz dieses Halbzeug nicht vollständig und insbesondere vollumfänglich durchdringen kann. Demzufolge ist es möglich, dass insbesondere auf der Unterseite des Halbzeuges sogenannte Trockenstellen entstehen können. Es ist demnach grundlegend bekannt, dass insbesondere um eine im Wesentlichen gleichmäßige Durchtränkung des Halbzeuges mittels dem Harz zu gewährleisten, insbesondere im Bereich der Unterseite des Halbzeuges eine Ansaugeinrichtung anzuordnen, durch welche ein Druckgefälle derart erzeugt wird, dass das auf der Oberfläche des Halbzeuges aufgebrachte Harz tief in die Materialschicht des Halbzeuges eindringen und diese Materialschicht und demnach das Halbzeug vorteilhaft vollständig durchtränken kann. Bei der Anwendung einer entsprechenden Absaugeinrichtung bzw. Ansaugeinrichtung ist es jedoch als nachteilig anzusehen, dass insbesondere bei einem zeitlich sehr langen An- bzw. Absaugen des Mediums bzw. Harzes mittels der Ansaugeinrichtung dieses Harz insbesondere auf der Unterseite des Halbzeuges austreten kann. Dadurch ist es denkbar, dass die Ansaugeinrichtung selbst verschmutzt und insbesondere beschädigt werden kann. Um eine Verschmutzung der Ansaugeinrichtung zu verhindern, ist es grundlegend bekannt, dass die Ansaugeinrichtung derart segmentiert ist, dass einzelne Ansaugeinheiten der Ansaugeinrichtung unterschiedlich und unabhängig zueinander aktiviert bzw. deaktiviert werden können. Zudem ist in jedem separat ansteuerbaren Ansaugeinrichtungssegment wenigstens ein Temperatursensor derart angeordnet, dass dieser ca. 0,5–1 mm tief von der Unterseite des Halbzeuges her in dessen Materialschicht eingebracht werden kann. Mittels des Temperatursensors ist es möglich eine Temperaturänderung oder auch eine definierte Temperatur innerhalb der Materialschicht des Halbzeuges zu detektieren, wodurch erkannt werden kann, ob und in wieweit das auf die Oberfläche des Halbzeuges aufgebrachte Harz bereits in die Materialschicht des Halbzeuges eingedrungen ist. Detektiert ein Temperatursensor folglich eine Temperaturänderung und demzufolge eine Ausbreitung des Harzes innerhalb des Halbzeuges, wird die dem Temperatursensor zugeordnete Ansaugeinheit bzw. das Ansaugeinrichtungssegment, welchem der Temperatursensor zugeordnet ist, adaptiv ausgeschaltet. Es ist jedoch hierbei als nachteilig anzusehen, dass folglich die Imprägniervorrichtung, welche eine Mehrzahl an Ansaugeinrichtungen bzw. Ansaugeinheiten aufweist, derart segmentiert sein muss, dass unterschiedliche Bereiche des zu imprägnierenden Halbzeuges mit den Ansaugeinheiten bearbeitet und den dazugehörigen Temperatursensoren prozesssicher überwacht werden können. Hierbei müssen zudem die einzelnen Ansaugeinheiten mit jeweils zumindest einem Temperatursensor kombiniert werden. Zudem wird eine Steuereinheit benötigt, welche die einzelnen Ansaugeinheiten unabhängig voneinander aktivieren bzw. deaktivieren kann. Des Weiteren richtet sich die Ansaugzeit bzw. die Zeit, die benötigt wird, um das Halbzeug mit dem Harz im Wesentlichen vollständig zu durchtränken, nach der Zeit, die benötigt wird, um den Bereich mit der dicksten Materialschicht des Halbzeuges mit dem Harz zu durchtränken. Eine vordefinierte kontinuierliche Fertigung und Verwendung einer definierten Taktzeit ist folglich nicht möglich, da eine Weiterbearbeitung des durchtränkten Halbzeuges erst dann stattfinden kann, wenn auch das letzte Segment der Ansaugeinrichtung und insbesondere die letzte aktive Ansaugeinheit aufgrund einer Temperaturänderungsdetektion des Temperatursensors deaktiviert wird. Des Weiteren ist es als nachteilig anzusehen, dass auch bei einer Deaktivierung der einzelnen Ansaugeinrichtungen beim Detektieren einer Temperaturänderung mittels dem Temperatursensor ein Weiterfließen des Harzes durch die Materialschichtdicke bis hin zu der Ansaugeinrichtung selbst nicht verhindert werden kann. So ist es demzufolge denkbar, dass auch nach der Deaktivierung der einzelnen Ansaugeinheiten der Ansaugeinrichtung das Harz aus dem Halbzeug hinaus und in die bereits deaktivierten Ansaugeinheiten hineinfließen kann, wodurch diese verschmutzt und demzufolge auch beschädigt werden können.
• Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren, eine Transportvorrichtung sowie eine Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigen Medium zur Verfügung zu stellen, welche die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zu einer Herstellung eines imprägnierten Halbzeuges und insbesondere eines faserverstärkten Kunststoffes bzw. Kunststoffbauteils zumindest teilweise beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren, eine Transportvorrichtung sowie eine Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeuges zur Verfügung zu stellen, mittels welchen eine kontinuierliche und insbesondere zeitlich getaktete Herstellung von imprägnierten Halbzeugen und insbesondere faserverstärkten Kunststoffhalbzeugen in einfacher, kostengünstiger, prozesssicherer sowie auch umweltschonender Art und Weise ermöglicht wird. Vornehmlich soll hierbei zudem eine Verschmutzung und eine dadurch mögliche eintretende Beschädigung der entsprechenden Transportvorrichtung bzw. der Vorrichtung zum Imprägnieren des Halbzeuges vermieden werden.
• Die voranstehende Aufgabe wird zum einen gelöst durch ein Verfahren zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigen Medium mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie durch eine Transportvorrichtung für eine Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigen Medium mit den Merkmalen gemäß Anspruch 5. Des Weiteren wird die voranstehende Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigen Medium mit den Merkmalen des Anspruches 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben sind selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung sowie mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Außerdem kann das erfindungsgemäße Verfahren auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. unter Verwendung der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung durchgeführt werden.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zur Imprägnierung eines Halbzeuges mit einem fließfähigen Medium weist zumindest die folgenden Schritte auf:
• – Anordnen des zu imprägnierenden Halbzeuges auf einer Anordnungsoberfläche einer wenigstens abschnittsweise perforierten Schutzfolie zum wenigstens abschnittsweisen Aufnehmen von Partikeln des Mediums, welche zumindest nach einem wenigstens abschnittsweisen Durchtränken des Halbzeuges mit dem Medium von einer Aufbringungsoberfläche des Halbzeuges in Richtung einer Auflageoberfläche des Halbzeuges über die Auflageoberfläche aus dem Halbzeug austreten,
• – Ansaugen des auf das Halbzeug aufgebrachten Mediums mittels einer an einer der Anordnungsoberfläche der Schutzfläche abgewandten unteren Oberfläche der Schutzfolie anordenbaren Ansaugeinheit, und
• – Reinigen wenigstens eines Abschnittes der Schutzfolie von den Partikeln des Mediums mittels einer Reinigungsvorrichtung.
• Vorteilhaft wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Halbzeug, insbesondere ein textiles Halbzeug derart mit einem fließfähigen Medium bzw. einem flüssigen oder teigförmigen Medium durchtränkt, dass dadurch ein imprägniertes Halbzeug, wie beispielsweise ein faserverstärktes Kunststoffformteil und insbesondere ein kohlenstofffaserverstärktes Kunststoffformteil hergestellt werden kann. Bei derartigen faserverstärkten Werkstoffen wird folglich durch die Einlagerung von Fasern und insbesondere Kohlenstofffasern innerhalb eines Mediums, wie eines Kunststoffmediums ein faserverstärkter Werkstoff erzeugt, welcher höchsten Anforderungen genügt. Im Rahmen der Erfindung wird unter einem Halbzeug ein vorgefertigtes Rohmaterial bzw. ein halbfertiges Material verstanden, welches mittels des Imprägnierprozesses und gegebenenfalls eines danach geschaltenen Umformungsprozesses zu einem entsprechend konstruktiv gestalteten Bauteil entwickelt wird. Das zur Imprägnierung des Halbzeuges verwendete Medium kann hierbei beispielsweise aus Paraffinen hergestellt sein, wobei auch Wachse, Kunstharze oder Silikone Verwendung finden können. Im Rahmen der Erfindung wird das zu imprägnierende Halbzeug auf einer Anordnungsoberfläche einer Schutzfolie angeordnet, zeitlich bevor das fließfähige Medium zumindest bereichsweise auf die Aufbringungsoberfläche des Halbzeuges aufgebracht wird. Erfindungsgemäß weist die Schutzfolie zumindest abschnittsweise einen perforierten Bereich auf, welcher sich hinsichtlich der Länge und/oder der Breite der Schutzfolie unterschiedlich weit erstrecken kann. Es ist des Weiteren denkbar, dass die Schutzfolie zumindest abschnittsweise aus einem Kunststoff wie beispielsweise Polyethylen, Polyprophylen oder auch Teflon besteht. So ist es des Weiteren möglich, dass die Schutzfolie mehr als ein Material und insbesondere zwei und mehr Materialien aufweist, welche beispielsweise in Lagen bzw. Schichten übereinander und/oder auch nebeneinander zur Bildung einer Schutzfolie angeordnet sind. So ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass die Schutzfolie beispielsweise eine erste Trägerschicht aus zum Beispiel dem Kunststoffmaterial Polyethylen aufweist, während eine weitere bzw. vorteilhaft auf der Trägerschicht angeordnete Aufsaugungsschicht beispielsweise ein Polyurethanschaumstoffmaterial aufweist und zum Aufsaugen einzelner Partikel des Mediums dienen kann. Demzufolge weist die Trägerschicht vorteilhaft ein im Wesentlichen relativ zähes bzw. reißfestes Material auf, während insbesondere die Aufsaugungsschicht oder auch Anlagerungsschicht ein vorteilhaft im Wesentlichen flexibles bzw. weiches und vornehmlich großporiges Material aufweist. Im Rahmen der Erfindung dient die wenigstens abschnittsweise perforierte Schutzfolie zusätzlich als Transportvorrichtung zum wenigstens Positionieren des Halbzeuges in einem Bearbeitungsbereich und vorteilhaft zum Transportieren des Halbzeuges insbesondere von einem Übernahmebereich bis zu einem Bearbeitungsbereich und besonders vorteilhaft auch von dem Bearbeitungsbereich zu einem Übergabebereich. Hierbei ist der Übernahmebereich insbesondere derjenige Bereich, in welchem das zu imprägnierende Halbzeug von einem vorausgegangenen Fertigungs- bzw. Bearbeitungsprozess in eine Anlage bzw. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens zum Imprägnieren des Halbzeuges übernommen wird. Demzufolge ist der Bearbeitungsbereich derjenige Bereich, in welchem das zu imprägnierende Halbzeug mittels beispielsweise einer Aufbringungseinrichtung mit dem fließfähigen Medium beaufschlagt wird. Dementsprechend ist der Übergabebereich derjenige Bereich, in welchem das zumindest teilweise bzw. abschnittsweise mit dem Medium durchtränkte Halbzeug von der Transportvorrichtung zu einem dem Aufbringungsverfahren zum Aufbringen des fließfähigen Mediums auf das Halbzeug nachgeschalteten Fertigungsprozess übergeben wird. Ein nachfolgender Fertigungsprozess kann beispielsweise ein Umformprozess des mit dem Medium durchtränkten Halbzeuges sein, bei welchem das Halbzeug zwischen oder innerhalb entsprechender Presswerkzeugformen eingebracht und unter Druck und einer definierten Temperatur zu einem Bauteil umgeformt wird. Unter einem Durchtränken bzw. Tränken wird im Sinne der vorliegenden Erfindung vorteilhaft ein Imprägnieren des Halbzeuges mit dem Medium verstanden, wobei auch ein nachfolgender Vernetzungsprozess zur Vernetzung der Fasern des Mediums innerhalb beispielsweise eines Presswerkzeuges ein Bestandteil bzw. ein Verfahrensschritt bei der Imprägnierung eines Halbzeuges sein kann. Vorteilhaft werden gleichzeitig während des Umformungsprozesses des Halbzeuges zu einem Bauteil mit einer definierten Geometrie auch die Fasern des Mediums derart vernetzt, dass eine Vielzahl einzelner Makromoleküle des Mediums zu einem dreidimensionalen Netzwerk verknüpft wird. Vorteilhaft kann dadurch die Härte, Zähigkeit und/oder der Schmelzpunkt des Mediums und demzufolge auch des Halbzeugs und vorteilhaft demnach des geformten Bauteils signifikant erhöht werden.
• Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es folglich möglich, dass ein auf die Aufbringungsoberfläche des Halbzeuges aufgebrachtes Medium unter Verwendung einer Ansaugvorrichtung bzw. Ansaugeinheit einer Bearbeitungseinrichtung derart durch die Materialschicht des Halbzeuges angesaugt wird, dass das Halbzeug vorteilhaft gleichmäßig mit dem Medium durchtränkt werden kann. Hierfür ist die Ansaugeinheit und insbesondere die Bearbeitungseinrichtung, welche wenigstens eine Ansaugeinheit und vorteilhaft eine Vielzahl von Ansaugeinheiten aufweist an einer der Anordnungsoberfläche der Schutzfolie abgewandten unteren Oberfläche der Schutzfolie angeordnet, sodass eine Ansaugung des Mediums durch die Materialschichtdicke des Halbzeuges über die Schutzfolie hinweg erfolgt. Demzufolge weist die Schutzfolie zumindest abschnittsweise eine Perforierung auf, welche ein Ansaugen des Mediums durch das Halbzeug ermöglicht. Während eines getakteten Prozesses erfolgt demnach eine Ansaugung des Mediums durch das Halbzeug hindurch innerhalb eines vordefinierten Zeitfensters, sodass vorteilhaft eine Ansaugzeit in Berücksichtigung einer möglichen maximalen Materialschichtdicke vorgegeben ist, um vorteilhaft ein vollständiges und insbesondere gleichmäßiges Durchtränken des Halbzeuges mit dem Medium zu ermöglichen. Dies bedeutet jedoch gleichzeitig, dass insbesondere in Bereichen des Halbzeuges, in welchen das Halbzeug eine geringere Materialschichtdicke aufweist, durch eine permanente Absaugung bzw. Ansaugung des Mediums dieses Medium insbesondere an der Auflageoberfläche des Halbzeuges aus dem Halbzeug austritt und sich auf der Anordnungsoberfläche der Schutzfolie sowie auch in der Materialschicht der Schutzfolie einlagert. Da die Schutzfolie vorteilhaft zumindest bereichsweise aus einem saugfähigen Material besteht, welches die aus dem Halbzeug austretenden Partikel aufnehmen bzw. aufsaugen kann, wird eine Verschmutzung und demnach eine Beschädigung der Ansaugeinheiten der Bearbeitungseinrichtung vorteilhaft vermieden, da ein Eindringen der Partikel des aus dem Halbzeug austretenden Mediums in die Ansaugeinheit selbst nicht erfolgen kann. Folglich dient die Schutzfolie nicht nur als Transporteinrichtung zum Transportieren des Halbzeuges und insbesondere zum Positionieren des Halbzeuges in einem Bearbeitungsbereich, sondern vorteilhaft auch zur Aufnahme von Partikeln des Mediums, welche nach dem Durchtränken des Mediums insbesondere über dessen Auflageoberfläche aus dem Halbzeug wieder austreten. Um eine hinreichende Aufnahme der Partikel des Mediums zu jeder Zeit zu gewährleisten, wäre es nun möglich, dass die Schutzfolie in Form einer Einwegschutzfolie Verwendung findet, welche folglich nach der Aufnahme der Partikel des aus dem Halbzeug ausgetretenen Mediums entsorgt wird. Bei der Verwendung einer derartigen Einwegschutzfolie treten jedoch hohe Abfallmengen auf, wodurch wiederum sehr hohe Kosten für das gesamte Verfahren entstehen. Zudem steht die Benutzung von Einwegmaterialien, wie der Einwegschutzfolie, dem Gedanken einer umweltbewussten und umweltschonenden Fertigung mit verantwortungsvollem Ressourcenverbrauch entgegen. Infolgedessen ist es im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass die Schutzfolie, welche vorteilhaft auch gleichzeitig als Transporteinrichtung zum Transportieren bzw. Positionieren des Halbzeuges zumindest innerhalb eines Bearbeitungsbereiche dient, mittels einer Reinigungseinrichtung zumindest abschnittsweise derart gereinigt wird, dass die auf bzw. in der Materialschicht der Schutzfolie angeordneten bzw. festgehaltenen Partikel des Mediums vorteilhaft vollständig und zumindest teilweise aus der Schutzfolie wieder entfernt werden können.
• Im Rahmen der Erfindung wird, wie zuvor bereits benannt, das Medium wenigstens auf einem Abschnitt einer Aufbringungsoberfläche des Halbzeuges mittels einer Aufbringungseinrichtung aufgebracht. Vorteilhaft wird folglich in einem Bearbeitungsbereich, in welchem auch gleichzeitig eine Ansaugeinheit bzw. eine Vielzahl von Ansaugeinheiten einer Bearbeitungseinrichtung ein Druckgefälle innerhalb der Materialschicht des Halbzeuges erzeugt bzw. erzeugen, um das aufgebrachte Medium durch die Materialschicht des Halbzeuges anzusaugen, auch gleichzeitig das Medium aufgetragen. Demzufolge erfolgt das Aufbringen und Ansaugen des Mediums vorteilhaft zumindest zeitweise zeitgleich.
• Da die zumindest abschnittsweise perforierte Schutzfolie, welche beispielsweise auch in Form eines Schutzfolienbandes bzw. einer Folienbahn vorliegen kann, neben der Aufnahme von Partikeln des Mediums auch zusätzlich als Transporteinrichtung zur Positionierung des Halbzeuges in dem Bearbeitungsbereich und vorteilhaft zum Transportieren des Halbzeuges zumindest abschnittsweise entlang eines Transportfadens dient, ist es denkbar, dass mit der Schutzfolie das zu imprägnierende Halbzeug wenigstens von einem Übernahmebereich zu dem Bearbeitungsbereich und das bereits mit dem Medium durchtränkte Halbzeug von dem Bearbeitungsbereich zu einem Übergabebereich transportiert werden kann.
• Im Rahmen der Erfindung ist es des Weiteren denkbar, dass die Schutzfolie in Form einer Folienbahn entlang eines Wirkbereiches der Reinigungseinrichtung bewegt und mittels der Reinigungseinrichtung zumindest teilweise von den Partikeln des Mediums befreit bzw. gereinigt bzw. gesäubert wird. Vorteilhaft ist die Folienbahn bzw. die Schutzfolie über Umlenkbereiche und besonders vorteilhaft über Umlenkrollen geführt. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Folienbahn von einem Folienzuführbereich entlang wenigstens eines Abschnittes eines Transportpfades bis zu einem Folienaufnahmebereich transportiert bzw. bewegt wird. Hierbei ist es denkbar, dass der Zuführbereich bzw. der Aufnahmebereich jeweils in Form einer Trommel vorliegen kann, in welcher die Schutzfolie und insbesondere die Folienbahn abgerollt bzw. aufgerollt wird. Demzufolge wäre eine einmalige Verwendung der Folienbahn denkbar, welche nach Gebrauch und behaftet mit Partikel des Mediums in der Aufnahmetrommel aufgenommen bzw. aufgerollt wird, wobei die befüllte Aufnahmetrommel dann durch eine leere Aufnahmetrommel, sowie die leere Abgabetrommel durch eine befüllte Abgabetrommel ausgetauscht werden muss. Im Hinblick auf eine insbesondere kostengünstige und einfache Herstellung eines imprägnierten Halbzeuges ist es jedoch denkbar, dass die Schutzfolie, welche insbesondere in Form einer Folienbahn vorliegt, über wenigstens zwei und vorteilhaft über drei bzw. vier Umlenkbereiche geführt wird und folglich eine in sich geschlossene sowie dauerhaft verwendbare Transportbahn bildet. Während folglich ein Bereich der Schutzfolie bzw. der Folienbahn das zu imprägnierende Halbzeug bzw. das mit dem Medium bereits getränkte Halbzeug transportiert bzw. positioniert, wird ein anderer Teil der Schutzfolie bzw. der Folienbahn entlang eines Wirkbereiches der Reinigungseinrichtung bewegt, welche vorteilhaft dazu dient, die von der Schutzfolie aufgenommenen Partikel des Mediums, welche beim Durchtränkungsvorgang des Halbzeuges auf der Schutzfolie aufgebracht wurden, von dieser vorteilhaft vollständig zu entfernen. Die Reinigungsvorrichtung weist dabei vorteilhaft eine Temperierungseinheit bzw. ein Heizelement auf, mittels welchem die anhaftenden Partikel des Mediums ausgehärtet bzw. verfestigt werden. Des Weiteren ist es denkbar, dass die Reinigungseinrichtung Walkbereiche in Form von einer, zwei, drei oder mehreren Umlenkbereichen und insbesondere Umlenkrollen aufweist, um welche die Schutzfolie bzw. die Folienbahn umgelenkt und insbesondere geführt ist. Aufgrund der Umlenkung der Schutzfolie um die entsprechenden Umlenkbereiche bzw. Umlenkrollen wird die Schutzfolie in diesen Bereichen derart durchgewalkt bzw. zumindest zeitweise verformt bzw. deformiert, dass die vorher mittels der Temperierungseinheit ausgehärteten bzw. getrockneten Partikel des Mediums zumindest teilweise von der Schutzfolie gelöst bzw. angelöst werden. Hierbei ist es denkbar, dass bereits erste Partikel des Mediums sich derart von der Schutzfolie vollständig ablösen, dass diese in beispielsweise einem bereitgestellten Auffangbehältnis aus der Schutzfolie bzw. dem Material der Schutzfolie und vornehmlich den Perforierungsbereichen der Schutzfolie fallen. Demzufolge ist es des Weiteren denkbar, dass die noch verbliebenen, jedoch bereits angelösten und ausgehärteten Partikel mittels einer Bürsteneinheit entfernt werden, welche vorteilhaft der Temperierungseinheit und der Walkeinheit entlang der Bewegungsrichtung der Schutzfolie bzw. der Folienbahn nachgeschaltet angeordnet ist.
• Des Weiteren wird eine Transportvorrichtung für eine Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigen Medium beansprucht, wobei die Transportvorrichtung wenigstens eine zumindest abschnittsweise perforierte Schutzfolie wenigstens zum Positionieren des Halbzeuges in einem Bearbeitungsbereich sowie zum wenigstens abschnittsweisen Aufnehmen von Partikeln des Mediums, welche zumindest nach einem wenigstens abschnittsweisen Durchtränken des Halbzeuges mit dem Medium von der Aufbringungsoberfläche des Halbzeuges in Richtung einer Auflageoberfläche des Halbzeuges über die Auflageoberfläche aus dem Halbzeug austreten, aufweist. Erfindungsgemäß weist die Transportvorrichtung zudem eine wenigstens eine Ansaugeinheit aufweisende Bearbeitungseinrichtung zum Ansaugen des das Halbzeug zumindest abschnittsweise durchdringenden Mediums und eine Reinigungseinrichtung zum wenigstens abschnittsweisen Reinigen der Schutzfolie von den Partikeln des Mediums auf. Demzufolge weist die Transportvorrichtung vorteilhaft wenigstens die oben genannte Schutzfolie, welche insbesondere in Form einer Schutzfolienbahn vorliegen kann, sowie eine Ansaugeinheit bzw. eine Bearbeitungseinrichtung mit einer Ansaugeinheit oder einer Mehrzahl an Ansaugeinheiten sowie auch eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen der Schutzfolie auf. Die Schutzfolie selbst dient vorteilhaft zum Einen zum Positionieren des Halbzeuges innerhalb eines Bearbeitungsbereiches, in welchem das Halbzeug mittels beispielsweise einer Aufbringungseinheit mit einem fließfähigen Medium beaufschlagt wird und innerhalb welchen zumindest eine Ansaugeinheit derart aktiviert ist, dass das auf das Halbzeug aufgebrachte Medium mittels der Ansaugeinheit durch eine Materialschichtdicke des Halbzeuges hindurch angesaugt wird. Des Weiteren dient die zumindest abschnittsweise perforierte Schutzfolie auch als Aufsaugungselement, welches die aus dem Halbzeug nach dessen Durchtränkung austretenden Partikel des Medium derart aufnimmt bzw. aufsaugt, dass eine Verschmutzung der Bearbeitungseinrichtung und insbesondere der wenigstens einen Ansaugeinheit der Bearbeitungseinrichtung, welche an einer unteren Oberfläche der Schutzfolie angeordnet ist, welche der Anordnungsoberfläche der Schutzfolie gegenüberliegt, verhindert wird. Mittels der Reinigungseinrichtung der Transportvorrichtung ist es möglich, dass die von der Schutzfolie aufgenommenen Partikel des Mediums aus dieser Schutzfolie wieder entfernt werden können, um ein vorteilhaft dauerhaftes und zumindest langfristiges Verwenden der Schutzfolie, insbesondere in Form des Ansaugmittels und/oder in Form der Transporteinrichtung zu gewährleisten.
• Es ist des Weiteren denkbar, dass die Reinigungseinrichtung wenigstens eine Temperierungseinheit zum Temperieren und insbesondere zum Erwärmen der Schutzfolie sowie der auf der Schutzfolie befindlichen Partikel des Mediums aufweist. Die Temperierungseinheit bzw. die Heizeinheit dient vorteilhaft dazu, die Partikel des Mediums innerhalb der Schutzfolie auszuhärten. Dazu kann die Heizeinheit bzw. die Temperierungseinheit derart gestaltet sein, dass diese in Form eine Ofens beispielsweise eines Mikrowellenofens oder Infrarotofens oder Wärmeofens entsprechende Strahlung, wie Mikrowellenstrahlung, Infrarotstrahlung oder Wärmestrahlung aussendet, welche die Materialschichtdicke der Schutzfolie bzw. der Schutzfolienbahn vorteilhaft vollständig durchdringt, um ein Aushärten der Partikel des Mediums zu gewährleisten. Es ist folglich denkbar, dass die Schutzfolie und demnach auch die in bzw. auf der Schutzfolie angeordneten Partikel des Mediums mit einer eine Temperatur von ca. 80°C bis 240°C erzeugenden Strahlung beaufschlagt werden.
• Im Rahmen der Erfindung ist es des Weiteren denkbar, dass die Reinigungseinrichtung wenigstens eine Walkeinheit zum zumindest abschnittsweisen Walken der Schutzfolien und folglich auch der in oder auf der Schutzfolie befindlichen Partikel des Mediums aufweist. Die Walkeinheit dient demnach vorteilhaft dazu, die Schutzfolie und folglich die Partikel derart zu verformen, dass diese sich zumindest abschnittsweise leicht von der Schutzfolie ablösen. Das Walken der Partikel bzw. der Schutzfolie insbesondere der Schutzfolienbahn ist dabei vorteilhaft mittels entsprechender Umlenkbereiche möglich, welche auch in Form von Umlenkrollen ausgestaltet sein können. Dabei sind insbesondere ein und vorteilhaft zwei, drei oder mehr Umlenkbereiche bzw. Umlenkrollen entlang der Bewegungsbahn der Schutzfolie angeordnet. Vorteilhaft erstrecken sich die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Drehachsen der Umlenkbereiche nicht in einer Ebene, sondern sind versetzt zueinander angeordnet. Des Weiteren ist es denkbar, dass die Umlenkbereiche und insbesondere die Umlenkrollen strukturierte Oberflächen in Form von beispielsweise Erhebungen unterschiedlichster Formgebung aufweisen, durch welche eine Verformung der Schutzfolie und zumindest eine zeitweise Deformierung der Oberflächenstruktur der Schutzfolie erfolgen kann, um ein entsprechendes Ab- bzw. Herauslösen der Partikel des Mediums aus oder von der Schutzfolie und insbesondere aus der Perforierung der Schutzfolie zu ermöglichen.
• Im Rahmen der Erfindung ist es des Weiteren denkbar, dass die Reinigungseinrichtung wenigstens eine Bürsteneinheit zum Entfernen der verbliebenen und insbesondere angelösten Partikel aufweist. Vorteilhaft ist dabei die Bürsteneinheit in Bewegungsrichtung der Schutzfolie bzw. der Schutzfolienbahn betrachtet der Temperierungseinheit und der Walkeinheit nachgeschaltet angeordnet und weist zumindest ein Bürstenelement mit vorteilhaft einer Mehrzahl von Borsten auf. Das Bürstenelement bzw. die Bürsteneinheit, welche auch eine Mehrzahl an Bürstenelementen aufweisen kann, weist vorteilhaft steife Borsten und besonders vorteilhaft Kunststoffborsten auf, mittels welcher eine Beschädigung der Oberfläche der Schutzfolie vermieden werden kann. Insbesondere wenn die Schutzfolie ein Kunststoffmaterial wie Polyethylen oder auch ein Silikonmaterial aufweist, ist es vorteilhaft, wenn auch die Bürsteneinheit bzw. das Bürstenelement der Bürsteneinheit Borsten aus entsprechendem Kunststoffmaterial aufweist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Schutzfolie aus einem Federstahlblech besteht, so dass demzufolge auch die Bürsteneinheit selbst ein Bürstenelement aufweisen kann, dessen Borsten beispielsweise auch ein metallisches Material umfassen. Es ist des Weiteren möglich, dass die durch die Bürsteneinheit von der Schutzfolie entfernten bzw. abgebürsteten Partikel des Mediums in dasselbe Auffangbehältnis eingebracht werden, wie die bereits durch die Walkeinheit von der Schutzfolie abgelösten Partikel des Mediums. Es ist des Weiteren denkbar, dass zusätzlich eine Absaugeinrichtung bzw. Einsaugeinrichtung installiert ist, welche die gelösten bzw. abgebürsteten Partikel einsaugt, um eine Verunreinigung der Transportvorrichtung durch beispielsweise herumfliegende, abgelöste Partikel zu vermeiden. Im Rahmen der Erfindung ist es des Weiteren denkbar, dass die Schutzfolie eine zumindest abschnittsweise perforierte Folienbahn ist, welche über wenigstens zwei Umlenkbereiche entlang eines Transportfadens beweglich geführt ist.
• Bei der beschriebenen erfindungsgemäßen Transportvorrichtung ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einem Verfahren zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigen Medium gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind.
• Des Weiteren ist eine Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigen Medium beansprucht, welche zumindest eine Transportvorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 5 bis 9 und demnach eine Transportvorrichtung der zuvor genannten Art, sowie zumindest eine Aufbringungseinheit zum Aufbringen des Mediums auf wenigstens einem Abschnitt einer Aufbringungsoberfläche des Halbzeuges aufweist.
• Bei der beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einem Verfahren zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigen Medium und/oder zu einer Transportvorrichtung für eine Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeuges gemäß den vorangegangen Aspekten der Erfindung beschrieben worden sind.
• Eine erfindungsgemäße Transportvorrichtung für eine Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigen Medium sowie eine entsprechende Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigen Medium werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
• 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Transportvorrichtung für eine Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeuges,
• 2 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform einer Schutzfolie,
• 3 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Schutzfolie,
• 4 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer dritten Ausführungsform einer Schutzfolie,
• 5 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer vierten Ausführungsform einer Schutzfolie, und
• 6 eine Seitenansicht einer erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigen Medium innerhalb einer Produktionslinie.
• Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 6 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
• In der 1 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Transportvorrichtung 1 für eine Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigem Medium gezeigt, wobei die Transportvorrichtung 1, welche vorteilhaft ein Bestandteil der Vorrichtung zum Imprägnieren eines Halbzeuges mit einem fließfähigem Medium ist, eine zumindest abschnittsweise perforierte Schutzfolie 3 aufweist, welche eine Anordnungsoberfläche 3.1 und eine untere Oberfläche 3.2 aufweist. Die in der 1 gezeigte Schutzfolie 3 ist insbesondere in Form einer Folienbahn ausgestaltet, welche über Umlenkbereiche 6.1 bis 6.4 zum Bewegen bzw. zum Antreiben der Schutzfolie gelenkt ist. Es ist denkbar, dass die Umlenkbereiche 6.1 bis 6.4 eine strukturierte Oberfläche insbesondere in Form von Vorsprüngen bzw. Noppen (hier nicht gezeigt) aufweisen, um eine kraft- und/oder formschlüssige Kontaktierung zwischen der Oberfläche der Umlenkbereiche 6.1 bis 6.4 und der Schutzfolie 3 und insbesondere der unteren Oberfläche 3.2 der Schutzfolie derart zu gewährleisten, dass durch ein Antreiben zumindest einer der Umlenkbereiche 6.1 bis 6.4, eine Bewegung der Schutzfolie 3 in Transportrichtung T und insbesondere in Bewegungsrichtung R ermöglicht wird. Eine Bearbeitungseinrichtung 9, welche wenigstens eine Ansaugeinheit 9.1 und vorteilhaft eine Mehrzahl an Ansaugeinheiten 9.1 aufweist, ist insbesondere in einem Bearbeitungsbereich B angeordnet, wobei, wie in der 1 gezeigt, der Bearbeitungsbereich B auch gleichzeitig der Übergabebereich C sein kann. Des Weiteren weist die sich zumindest abschnittsweise entlang des Transportfadens P erstreckende Länge der Transportvorrichtung 1 einen weiteren Bereich, nämlich den Übernahmebereich A auf. In dem Übernahmebereich A wird das zu imprägnierende Halbzeug beispielsweise von einem vorausgegangenen Herstellungs- bzw. Bearbeitungsprozess auf die Transportvorrichtung 1 übergeben. Die Bearbeitungseinrichtung 9 und insbesondere die Ansaugeinheiten 9.1 sind insbesondere an der unteren Oberfläche 3.2 der Schutzfolie 3 angeordnet, wobei die untere Oberfläche 3.2 der Schutzfolie 3 der Anordnungsoberfläche 3.1 der Schutzfolie 3 gegenüberliegt. Des Weiteren weist die Transportvorrichtung 1 eine Reinigungseinrichtung 5 auf, welche, wie in der 1 gezeigt, aus einer Temperierungseinheit 5.1, einer Walkeinheit 5.2 sowie auch einer Bürsteneinheit 5.3 bestehen kann. Vorteilhaft ist in Bewegungsrichtung R der Schutzfolie 3 betrachtet die Temperierungseinheit 5.1 der Walkeinheit 5.2 vorgeschalten angeordnet, während die Bürsteneinheit 5.3 der Walkeinheit 5.2 nachgeschalten angeordnet ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass insbesondere die Walkeinheit 5.2 der Bürsteneinheit 5.3 entlang der Bewegungsrichtung R nachgeschaltet angeordnet ist. Mittels der Temperierungseinheit 5.1 bzw. Heizeinheit 5.1 wird das Material der Schutzfolie 3 derart temperiert bzw. erwärmt, dass die sich auf bzw. in der Schutzfolie 3 und insbesondere auch die in der Perforierung der Schutzfolie 3 befindlichen Partikel 11 des Mediums 7 ausgehärtet werden und in Form von ausgehärteten bzw. getrockneten Partikel 11.1 vorliegen. Dabei kann die Temperierungseinheit 5.1 vorteilhaft beispielsweise als Mikrowellenstrahlungs-, Infrarotstrahlungs- oder Wärmestrahlungselement dienen, welches eine entsprechende Mikrowellenstrahlung 14, Infrarotstrahlung 14 oder auch Wärmestrahlung 14 aussendet. Die in der 1 gezeigte Walkeinheit 5.2 weist vorteilhaft drei Umlenkbereiche 12.1 bis 12.3, welche beispielsweise in Form von Umlenkrollen ausgestaltet sind, auf. Dabei ist es denkbar, dass die Umlenkbereiche 12.1 bis 12.3 eine derart strukturierte Oberfläche, insbesondere in Form von Noppen oder Vorsprüngen aufweisen, dass hierdurch die an den Umlenkbereichen 12.1 bis 12.3 entlang geführten Bereiche der Schutzfolie 3 derart zumindest zeitweise deformiert bzw. gewalkt werden, dass die sich auf bzw. in der Materialschicht der Schutzfolie 3 befindlichen Partikel 11 zumindest teilweise ablösen bzw. von dem Material der Schutzfolie 3 lockern. Hierbei ist es möglich, dass auch in diesem Bereich, d. h. im Walkbereich bereits erste Partikel 11 des Mediums 7, wie mit dem Bezugszeichen 11.2 gekennzeichnet, sich vollständig von der Schutzfolie 3 ablösen bzw. aus der Perforierung der Schutzfolie 3 herauslösen und vorteilhaft mittels eines hier nicht dargestellten Auffangbehältnisses aufgefangen werden. Die lediglich durchgewalkten bzw. angelösten und verformten Partikel 11.3 werden dann weiter zu der Bürsteneinheit 5.3 transportiert, welche vorteilhaft eine Mehrzahl an Borsten 13 aufweist, mittels denen die bereits durchgewalkten und zumindest teilweise von der Materialschicht der Schutzfolie 3 gelösten Partikel 11.3 vorteilhaft vollständig von der Schutzfolie 3 und insbesondere aus der Perforierung der Schutzfolie 3 ausgelöst bzw. abgebürstet werden. Derartige abgebürstete Partikel sind mit dem Bezugszeichen 11.4 gekennzeichnet. Das nun gesäuberte Folienband bzw. die gesäuberte Schutzfolie 3 wird nach dem Passieren der Reinigungsvorrichtung 5 über die entsprechenden Umlenkbereiche 6.4 und 6.1 wieder dem Übernahmebereich A zugeführt, um ein zu imprägnierendes Halbzeug 2 aufzunehmen und dem Bearbeitungsbereich B zum Durchtränken des Halbzeuges mit einem entsprechenden fließfähigen Medium (hier nicht gezeigt) zuzuführen. Die Bürsteneinheit 5.3 kann eine rechtsdrehende oder auch linksdrehende Bewegung ausführen, wobei bei der rechtsdrehenden Bewegung die Borsten 13 der Bürsteneinheit 5.3 zumindest zeitweise entgegen der Bewegungsrichtung B der Schutzfolie 3 um eine entsprechende Drehachse bewegt werden, während bei einer linksdrehenden Bewegung die Borsten 13 der Schutzfolie 3 zumindest zeitweise gemeinsam mit wenigstens einem Bereich der Schutzfolie 3 in Bewegungsrichtung B um eine entsprechende Drehachse bewegt werden. Alternativ oder auch zusätzlich zu dieser Drehbewegung der Bürsteneinheit 5.2 wäre es möglich, dass die Bürsteneinheit 5.2 zumindest bereichsweise translatorisch entlang der Schutzfolie 3 in Bewegungsrichtung B bzw. entgegen der Transportrichtung T und auch entgegen der Bewegungsrichtung B bzw. in Transportrichtung T bewegt werden kann, wodurch die Büsteneinheit 5.2 folglich auch als Abstreifeinheit dienen kann.
• In den 2 bis 5 ist jeweils eine Draufsicht auf verschiedene Ausführungsformen der Schutzfolie 3 mit einer entsprechenden Schutzfolienperforierung 40 gezeigt. So ist es beispielsweise denkbar, dass, wie die 2 zeigt, die Perforierung 40 der Schutzfolie 3 sich vollständig über die Schutzfolie 3 in Längsrichtung L1 bzw. Breitenrichtung 12 erstreckt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schutzfolie 3 lediglich einen Bereich oder auch eine Mehrzahl von Bereichen mit einer Schutzfolienperforierung 40 aufweist, welcher sich entweder über die gesamte Schutzfolie 3 in Längsrichtung L1 erstreckt, wie beispielsweise in der 3 gezeigt, oder welche aus in Längsrichtung L1 bzw. in Breitenrichtung 12 begrenzten Abschnitten bestehen, wie in den 4 und 5 dargestellt. So weist beispielsweise die Schutzfolie 3, wie in den Ausführungsformen der 3 bis 5 gezeigt, auch Randbereiche 3.4 und/oder mittlere Bereiche 3.3 auf, in welchen die Schutzfolie 3 keine Schutzfolienperforierung 40 aufweist. Die Form, die Größe, die Menge oder auch die Anordnung der Schutzfolienperforierung 40 bzw. der Durchlochung der Schutzfolienperforierung 40 kann, wie in den 2 bis 5 gezeigt, unterschiedlich ausgestaltet sein. So ist es möglich, dass auch die einzelnen Bereiche der Schutzfolienperforierung 40 auf einer Schutzfolie eine unterschiedlich große Dimensionierung aufweisen können oder dass die Durchlochungen der Schutzfolienperforierung 40 eine kreisförmige oder auch eckige Ausgestaltung aufweisen oder dass es Bereiche der Schutzfolienperforierung 40 gibt, welche eine größere Anzahl an Durchlochungen aufweisen als andere Bereiche der Schutzfolienperforierung 40, usw. Demzufolge sind die in den 2 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiele lediglich als beispielhaft und nicht als abschließend zu verstehen.
• In der 6 ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zum Imprägnieren eines Halbzeuges 2 mittels eines fließfähigen Mediums 7 innerhalb einer Produktionslinie 200 gezeigt. Die Vorrichtung 10 zum Imprägnieren des Halbzeuges 2 weist hierbei eine Transportvorrichtung 1, wie insbesondere in der 1 dargestellt und beschrieben, auf. Wie in der 6 gezeigt, werden eine Mehrzahl an Halbzeugen 2 mittels beispielsweise einer mobilen Lagerungseinheit 30 zu einem Übernahmebereich A der Transportvorrichtung 1 transportiert bzw. angeordnet. Innerhalb der Lagerungseinheit 30 sind die Halbzeuge 2 vornehmlich übereinander gelagert bzw. gestapelt, wobei beispielsweise Abstandshalterelemente 31 derart zwischen den Halbzeugen 2 angeordnet sind, dass diese Halbzeuge 2 vorteilhaft voneinander zumindest bereichsweise beabstandet gelagert werden können. Mittels einer ersten Greifeinheit 60, welche beispielsweise in Form eines Roboterarms ausgestaltet sein kann, werden die einzelnen Halbzeuge 2 aus der Lagerungseinheit 30 entnommen und in den Übernahmebereich A der Transportvorrichtung 1 übergeben. Dabei ordnet die Greifeinheit 60 das von der Lagerungseinheit 30 entnommene Halbzeug 2 auf einer Anordnungsoberfläche 3.1 der Schutzfolie 3 an. Aufgrund der Bewegung der Schutzfolie 3 in Bewegungsrichtung R wird das auf der Schutzfolie 3 angeordnete Halbzeug 2 in Transportrichtung T von dem Übernahmebereich A zu bzw. in den Bearbeitungsbereich B transportiert. Die als Transporteinrichtung dienende Schutzfolie 3 weist vorteilhaft zumindest abschnittsweise eine Schutzfolienperforierung 40 (vgl. 2 bis 5) auf, durch welche hindurch insbesondere im Bearbeitungsbereich B wenigstens eine Ansaugeinheit 9.1. der Bearbeitungseinrichtung 9 das mittels einer Aufbringungseinheit 20 auf eine Aufbringungsoberfläche 2.1 des Halbzeuges wenigstens abschnittsweise aufgebrachte Medium 7 ansaugen kann. Das Medium 7 wird vorteilhaft mittels eines Sprühkopfes bzw. Düsenkopfes 21 der Aufbringungseinheit 20 auf wenigstens Bereiche der Aufbringungsoberfläche 2.1 des Halbzeuges aufgebracht. Vorteilhaft gleichzeitig wird die Bearbeitungseinrichtung 9, welche neben den Ansaugeinheiten 9.1 auch hier nicht gezeigte Temperatursensoren aufweisen kann, derart aktiviert, dass das aufgebrachte Medium 7 durch die Materialschicht des Halbzeuges 2 in Richtung der Schutzfolie 3 angesaugt wird und folglich durch die Materialschicht des Halbzeuges 2 fließt, wodurch wiederum das Halbzeug 2 mit dem Medium 7 durchtränkt wird. Um eine Verschmutzung der Ansaugeinheiten 9.1 der Bearbeitungseinrichtung 9 zu vermeiden, wird das durch das Halbzeug 2 dringende Medium 7 von der Schutzfolie 3 und insbesondere deren saugfähigem Material aufgenommen. Die von der Schutzfolie 3 aufgenommenen Partikel 11 des Mediums 7 werden, wie beispielsweise in der 1 gezeigt, gemeinsam mit der Schutzfolie 3 entlang eines Wirkbereiches einer Reinigungseinrichtung 5 bewegt, welche vornehmlich wenigstens aus einer Temperierungseinheit 5.1, einer Walkeinheit 5.2 und einer Bürsteneinheit 5.3 besteht. Mittels der Reinigungseinrichtung 5 werden die Partikel 11 des Mediums 7 zum einen vorteilhaft verfestigt, gelöst und mittels der Bürsteneinheit 5.3 von der Schutzfolie 3 abgebürstet. Nach dem Aufbringen des fließfähigen Mediums 7 auf das Halbzeug 2 und vorteilhaft nach dem Durchtränken des Halbzeuges 2 mit dem fließfähigen Medium 7 wird das getränkte Halbzeug, welches gemäß der 6 mit dem Bezugszeichen 8 gekennzeichnet ist, mittels einer weiteren und insbesondere zweiten Greifeinheit 70, welche ebenfalls als Roboterarm ausgestaltet sein kann und vorteilhaft der ersten Greifeinheit 60 entsprechen kann, von der Transportvorrichtung 1 und insbesondere aus einem Übergabebereich C, welcher gemäß der 6 auch dem Bearbeitungsbereich B entspricht, entnommen und einem Press- bzw. Umformwerkzeug 100 zugeführt. Das Presswerkzeug 100 weist vorteilhaft zwei Presswerkzeugformen 110 auf, zwischen denen das getränkte Halbzeug 8 angeordnet wird. Bei Beaufschlagung des durchtränkten Halbzeuges 8 mit einer entsprechenden Druckkraft und mit einer vordefinierten Temperatur kann vorteilhaft neben eine (Ver)Formung des Halbzeuges zu einem definierten, imprägnierten Bauteil, eine Vernetzung der Fasern des in dem Halbzeug 2 befindlichen Mediums 7 erfolgen, wodurch beispielsweise eine Erhöhung der Steifigkeit bzw. Härte des Bauteils erzeugt werden kann.
• Mithilfe der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung 1 sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Imprägnieren eines Halbzeuges 2 sowie dank des insbesondere in 7 dargestellten Verfahrens zum Imprägnieren eines Halbzeuges 2 mit einem fließfähigen Medium 7, wird vorteilhaft eine kontinuierlich stattfindende Fertigung eines insbesondere kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffformteils ermöglicht, während gleichzeitig einzelne Handhabungsschritte sowie die Zykluszeit und auch die Herstellungskosten eines entsprechenden Kunststoffformteils reduziert werden können.
• Bezugszeichenliste

1

Transportvorrichtung

2

Halbzeug

2.1

Aufbringungsoberfläche

2.2

Auflageoberfläche

3

Schutzfolie/Folienbahn

3.1

Anordnungsoberfläche

3.2

untere Oberfläche

3.3

Zentralbereich/mittlerer Bereich der Schutzfolie

3.4

Randbereich der Schutzfolie

5

Reinigungseinrichtung

5.1

Temperierungseinheit

5.2

Walkeinheit

5.3

Bürsteneinheit

6.1

erste Umlenkeinrichtung/Umlenkrolle

6.2

zweite Umlenkeinrichtung/Umlenkrolle

6.3

dritte Umlenkeinrichtung/Umlenkrolle

6.4

vierte Umlenkeinrichtung/Umlenkrolle

7

fließfähiges Medium

8

durchtränktes Halbzeug

9

Bearbeitungseinrichtung

9.1

Ansaugeinheit

10

Vorrichtung zum Imprägnieren

11

Partikel des Mediums

11.1

erhärtete Partikel des Mediums

11.2

abgelöste Partikel des Mediums

11.3

gelockerte Partikel des Mediums

11.4

abgebürstete Partikel des Mediums

12.1

erste Umlenkeinheit der Walkeinheit

12.2

zweite Umlenkeinheit der Walkeinheit

12.3

dritte Umlenkeinheit der Walkeinheit

13

Borsten

14

Strahlung

20

Aufbringungseinheit

21

Düsenkopf

30

Lagerungseinheit

30.1

Abstandshalter

40

Folienperforierung

60

erste Greifeinheit

70

zweite Greifeinheit

100

Presswerkzeug/Umformwerkzeug

110

Presswerkzeugformen

200

Produktionslinie

A

Übernahmebereich

B

Bearbeitungsbereich

C

Übergabebereich

L1

Länge

L2

Breite

P

Transportpfad

R

Bewegungsrichtung

T

Transportrichtung

Claims (10)

1. Verfahren zum Imprägnieren eines Halbzeuges (2) mit einem fließfähigen Medium (7), aufweisend die Schritte: – Anordnen des zu imprägnierenden Halbzeuges (2) auf einer Anordnungsoberfläche (3.1) einer wenigstens abschnittsweise perforierten Schutzfolie (3) zum wenigstens abschnittsweisen Aufnehmen von Partikeln (11) des Mediums (7), welche zumindest nach einem wenigstens abschnittsweisen Durchtränken des Halbzeuges (2) mit dem Medium (7) von einer Aufbringungsoberfläche (2.1) des Halbzeuges (2) in Richtung einer Auflageoberfläche (2.2) des Halbzeuges (2) über die Auflageoberfläche (2.2) aus dem Halbzeuges (2) austreten, – Ansaugen des auf das Halbzeug (2) aufgebrachten Mediums (7) mittels einer an einer der Anordnungsoberfläche (3.1) der Schutzfolie (3) abgewandten unteren Oberfläche (3.2) der Schutzfolie (3) anordenbaren Ansaugeinheit (9.1), und – Reinigen wenigstens eines Abschnittes der Schutzfolie (3) von den Partikeln (11) des Mediums (7) mittels einer Reinigungseinrichtung (5).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (7) wenigstens auf einem Abschnitt einer Aufbringungsoberfläche (2.1) des Halbzeuges (2) mittels einer Aufbringungseinrichtung (20) aufgebracht wird.
3. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zu imprägnierenden Halbzeug (2) mittels der Schutzfolie (3) zumindest in einem Bearbeitungsbereich (B) positioniert wird.
4. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzfolie (3) in Form einer Folienbahn entlang eines Wirkbereiches der Reinigungseinrichtung (5) bewegt und mittels der Reinigungseinrichtung (5) zumindest teilweise von den Partikeln (11) des Mediums (7) gereinigt wird.
5. Transportvorrichtung (1) für eine Vorrichtung (10) zum Imprägnieren eines Halbzeuges (2) mit einem fließfähigen Medium (7), wobei die Transportvorrichtung (1) wenigstens eine zumindest abschnittsweise perforierte Schutzfolie (3) wenigstens zum Positionieren des Halbzeuges (2) in einem Bearbeitungsbereich (B) sowie zum wenigstens abschnittsweisen Aufnehmen von Partikeln (11) des Mediums (7), welche zumindest nach einem wenigstens abschnittsweisen Durchtränken des Halbzeuges (2) mit dem Medium (7) von der Aufbringungsoberfläche (2.1) des Halbzeuges (2) in Richtung einer Auflageoberfläche (2.2) des Halbzeuges (2) über die Auflageoberfläche (2.2.) aus dem Halbzeug (2) austreten, eine wenigstens eine Ansaugeinheit (9.1) aufweisende Bearbeitungseinrichtung (9) zum Ansaugen des das Halbzeug (2) zumindest abschnittsweise durchdringenden Mediums (7), und eine Reinigungseinrichtung (5) zum wenigstens abschnittsweisen Reinigen der Schutzfolie (3) von den Partikeln (11) des Mediums (7) aufweist.
6. Transportvorrichtung (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (5) wenigstens eine Temperierungseinheit (5.1) zum Temperieren und insbesondere zum Erwärmen der Schutzfolie (3) sowie der auf der Schutzfolie (3) befindlichen Partikel (11) des Mediums (7) aufweist.
7. Transportvorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (5) wenigsten eine Walkeinheit (5.2) zum zumindest abschnittsweisen walken der Schutzfolie (3) aufweist.
8. Transportvorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (5) wenigstens eine Bürsteneinheit (5.3) zum Entfernen der gelösten Partikel (11) aufweist.
9. Transportvorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzfolie (3) eine zumindest abschnittsweise perforierte Folienbahn ist, welche über wenigstens zwei Umlenkbereiche (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) entlang wenigstens eines Abschnittes eines Transportpfades (P) beweglich geführt ist.
10. Vorrichtung (10) zum Imprägnieren eines Halbzeuges (2) mit einem fließfähigen Medium (7), wobei die Vorrichtung (10) – zumindest eine Transportvorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 5 bis 9, und – zumindest eine Aufbringungseinheit (20) zum Aufbringen des Mediums (7) auf wenigstens einem Abschnitt einer Aufbringungsoberfläche (2.1) des Halbzeuges (2) aufweist.

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