DE102014208831A1 - Heating and transport of thermoplastic fiber composite panels - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transport von erhitzten thermoplastischen Faserverbundplatten (2) entlang einer Aufheizstrecke (11) einer Aufheizvorrichtung (10) zu einer nachfolgenden Station (20) außerhalb der Aufheizvorrichtung (10) mit wenigstens den folgenden Schritten: Versetzten einer thermoplastischen Faserverbundplatten (2) von wenigstens einer, im Bereich der Aufheizvorrichtung (10) angeordneten Levitationseinheit (30) in einen berührungslosen Anhebezustand und Erhitzen der Faserverbundplatte (2) bis zu einem materialabhängigen Erweichungspunkt bei der Temperatur Tw; sowie Transport der erhitzen Faserverbundplatte (2) zu der nachfolgenden Station (20).The present invention relates to a method and an apparatus for transporting heated thermoplastic fiber composite panels (2) along a heating section (11) of a heating device (10) to a subsequent station (20) outside the heating device (10), comprising at least the following steps: displacing one thermoplastic fiber composite plates (2) of at least one in the heating device (10) arranged levitation unit (30) in a non-contact lifting state and heating the fiber composite plate (2) up to a material-dependent softening point at the temperature Tw; and transporting the heated fiber composite panel (2) to the subsequent station (20).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 8. Die Erfindung betrifft demnach ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Transport von insbesondere zu erhitzenden und erhitzten thermoplastischen Faserverbundplatten.The invention relates to a method according to claim 1 and a device according to claim 8. The invention accordingly relates to a method and a device for transporting in particular heated and heated thermoplastic fiber composite plates.

Im Stand der Technik werden Faserverbundbauteile mit thermoplastischer Matrix üblicherweise aus vorimprägnierten und konsolidierten Platten hergestellt. Solche vorimprägnierten und konsolidierten Platten werden mittels einer geeigneten Wärmequelle auf die gewünschte Prozesstemperatur erhitzt. Als Wärmequelle wird zum Beispiel ein spezieller Ofen oder ein Strahlungsheizfeld vorgesehen, um die thermoplastische Matrix bestimmungsgemäß zum Erweichungspunkt zu erhitzen. Gegenüber duroplastischen Faserverbundstoffen haben thermoplastische Faserverbundstoffe unter anderem den Vorteil, dass kürzere Takt- und Prozesszeiten erzielbar sind, was wiederum einen Einfluss auf die Herstellkosten bei thermoplastischen Umform- und Transportprozessen hat.In the prior art, thermoplastic matrix fiber composite components are commonly made from preimpregnated and consolidated plates. Such preimpregnated and consolidated plates are heated to the desired process temperature by means of a suitable heat source. As a heat source, for example, a special furnace or a radiation heating field is provided in order to heat the thermoplastic matrix as intended to the softening point. Compared with thermosetting fiber composites, thermoplastic fiber composites have, inter alia, the advantage that shorter cycle and process times can be achieved, which in turn has an influence on the production costs in thermoplastic forming and transport processes.

Nach dem Erhitzen der vorimprägnierten und konsolidierten Faserverbundplatten müssen diese zu einer Umformstation, wie zum Beispiel einer Presse transportiert werden, wo die erhitzten Faserverbundplatten umgeformt und anschließend abgekühlt werden.After heating the preimpregnated and consolidated fiber composite panels, they must be transported to a forming station, such as a press, where the heated fiber composite panels are reshaped and then cooled.

Sobald jedoch die Faserverbundplatten auf die gewünschte Prozesstemperatur erhitzt wurden, bei der die thermoplastische Matrix weich und klebrig wird, kommt es zu unerwünschten Beeinträchtigungen sowohl der Faserverbundplatten als auch der Vorrichtung zum Erhitzen der Faserverbundplatten, da diese mit der Auflage verkleben. Durch das Ankleben lassen sich die Faserverbundplatten schwer abziehen und transportieren. Ferner entstehen hierdurch Störstellen und Oberflächenfehler und haften Klebereste an der Auflage in der Heizvorrichtung an. Diese Klebereste verschmutzen die Unterlage und zersetzen sich zumal in der Aufheizstrecke und werden dann mit einer der nachfolgenden Faserverbundplatten weitergetragen oder kleben an deren erweichter Oberfläche fest.However, once the fiber composite panels have been heated to the desired process temperature at which the thermoplastic matrix becomes soft and tacky, undesirable degradation of both the fiber composite panels and the apparatus for heating the fiber composite panels occurs as they bond to the overlay. By gluing the fiber composite panels are difficult to remove and transport. Furthermore, this creates impurities and surface defects and adhere adhesive residues on the support in the heater. These adhesive residues pollute the substrate and decompose especially in the heating section and are then carried on with one of the following fiber composite panels or stick to their softened surface.

Im Stand der Technik ist aus anderen technischen Gebieten bekannt Platten über Rollen zu transportieren, was sich aber auf die erweichten Faserverbundplatten nicht übertragen lässt und auch zu den erwähnten Problemen führen würde. Die Rollen übernehmen den Transport und das Abstützen der Lasten. Dabei ist es unvermeidlich, dass die Rollen mit den Lasten in Kontakt treten. Je nach Temperatur und/oder Druck des zu befördernden Teils auf die Rolle, kann dieser Kontakt zu Oberflächenschäden und -fehlern führen. Auf Grund der Punkt oder linienförmigen Kontaktfläche der Rollen ist die Materialbeanspruchung entsprechend groß, so dass Beschädigungen einer solchen Anordnung bei erhitzten Faserverbundplatten zu erwarten sind.In the prior art is known from other technical fields to transport plates over rollers, but this can not be transferred to the softened fiber composite panels and would also lead to the mentioned problems. The rollers handle the transport and support of the loads. It is inevitable that the rollers come into contact with the loads. Depending on the temperature and / or pressure of the part to be transported on the roll, this contact can lead to surface damage and defects. Due to the point or linear contact surface of the rollers, the material stress is correspondingly large, so that damage to such an arrangement in heated fiber composite panels are to be expected.

Alternativ sind Hängevorrichtungen bekannt, um Lasten zu verschieben. Die Verschiebung einer Last entlang einer Trägerschiene geschieht dort mittels Rollen, welche oberhalb an der Last montiert sind und auf einer Trägerschiene entlang rollen. Ein Nachteil hierbei ist, dass sich derartige Hängevorrichtungen nicht immer mit der gewünschten Leichtigkeit und Laufruhe bewegen und sich auch bei der Erweichung von Faserverbundplatten Verformungen aufgrund des Eigengewichtes der Platten ergeben.Alternatively, hangers are known to move loads. The displacement of a load along a carrier rail is done there by means of rollers which are mounted above the load and roll along a carrier rail. A disadvantage here is that such hangers do not always move with the desired lightness and smoothness and also result in the softening of fiber composite panels deformations due to the weight of the plates.

Aus der DE 10 2006 004 891 A1 ist eine Lösung zum Transport von Lasten bekannt, bei der das Gewicht der Last vollständig von einer dauermagnetischen Anziehungskraft getragen wird, so dass ein Luftspalt zwischen Tragelement und dem Dauermagneten vorhanden ist.From the DE 10 2006 004 891 A1 is a solution for transporting loads is known in which the weight of the load is fully supported by a permanent magnetic attraction, so that an air gap between the support member and the permanent magnet is present.

In der Flachglasindustrie ist es üblich, endlose Flachglasbänder im Anschluss an die Heißformgebung einer Glasschmelze (z. B. mittels Floaten, Ziehen oder Walzen) über Rollenfelder zu transportieren und zu stützen und von der Formgebung weg zu bewegen und dabei definiert abzukühlen bzw. zu tempern und nach dem Abkühlen bzw. Tempern in Flachglasscheiben zu vereinzeln. Auch hier werden Transportrollen eingesetzt. Es ist bekannt, dass ein solcher Kontakt und dadurch resultierende Oberflächenfehler am Glasband durch die Verwendung von zusätzlich stützenden Gaspolstern vermieden werden kann.In the flat glass industry, it is customary to transport and support continuous flat glass tapes after the hot forming of a molten glass (eg by means of floating, drawing or rolling) via roller fields and to move them away from the shaping and thereby to cool or temper them in a defined manner and to separate after cooling or tempering in flat glass panes. Again, transport rollers are used. It is known that such contact and resulting surface defects on the glass ribbon can be avoided by the use of additional supporting gas cushions.

In der Schrift DE 101 41 498 A1 ist ein Rollentisch zum Tragen und Fördern eines heißen Glasbandes beschrieben, mit einer Vielzahl von Rollen, die parallel zueinander und senkrecht zur Förderrichtung des Glasstranges angeordnet sind, und die um ihre eigene Längsachse im Umlauf versetzbar sind; wenigstens einige der Rollen sind Hülsen, deren Mantel wenigstens auf einem Teil ihrer Flächen gasdurchlässig sind und einen Gasanschluss an wenigstens einer ihrer Stirnseiten haben.In Scripture DE 101 41 498 A1 a roller table for carrying and conveying a hot glass ribbon is described, with a plurality of rollers which are arranged parallel to each other and perpendicular to the conveying direction of the glass strand, and which are displaceable about their own longitudinal axis in circulation; at least some of the rollers are sleeves whose sheath is permeable to gas on at least part of their surfaces and has a gas connection to at least one of their faces.

Alle vorgenannten und weitere bislang bekannte Vorrichtungen und Verfahren sind jeweils für bestimmte Herstellungsbedingungen angepasste Lösungen, die sich nicht auf die Verwendung zum Erhitzen und Transportieren von thermoplastischen Faserverbundplatten anwenden lassen oder die, die besagten Probleme nicht vollständig beseitigen, sondern vielmehr weitere Probleme mit sich bringen, die auf Grund der Klebrigkeit der erweichten Fasermatrix beim Erhitzen auftreten.All of the above-mentioned and other hitherto known devices and methods are in each case adapted to certain production conditions, solutions which do not apply to the use for heating and transporting thermoplastic fiber composite boards or which do not completely eliminate said problems, but rather cause further problems. which occur due to the stickiness of the softened fiber matrix when heated.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die vorbesagten Nachteile zu überwinden und ein Verfahren zum Transport von insbesondere klebrig erhitzten Faserverbundplatten bereitzustellen, welches einerseits Oberflächenfehler an den Faserverbundplatten und andererseits Klebereste an der Heizvorrichtung und/oder der Transportvorrichtung und dergleichen vermeidet. It is therefore an object of the present invention to overcome the abovementioned disadvantages and to provide a method for transporting, in particular, tacky heated fiber composite plates, which on the one hand avoids surface defects on the fiber composite plates and, on the other hand, adhesive residues on the heating device and / or the transport device and the like.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruch 1, sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 8 gelöst.This object is achieved by a method having the features of claim 1 and by a device having the features of claim 8.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, die jeweils zu erhitzende und zu transportierende Faserverbundplatte in ihrem erhitzten und klebrigen Zustand mittels einer erfindungsgemäß ausgebildeten Levitationeinheit in einen partiellen oder vollständigen Anhebezustand (ggf. Schwebezustand) zu bringen, so dass beim Transport der Faserverbundplatte kein Kontakt zwischen der Faserverbundplatte und der festen Unterlage auftritt. Somit sollte die Faserverbundplatte zu mindestens partiell mittels Levitation angehoben werden. So kann die Faserverbundplatte erfindungsgemäß in einem Randbereich mittels einer Hebevorrichtung angehoben werden, während der durch Erweichung durchgebogene zentrale Teil der Platte mittels Levitation angehoben wird. Hierzu wird verfahrensgemäß eine Levitationsvorrichtung mit einer Vielzahl von Krafteinleitungskomponenten bereitgestellt. Hierdurch kann ein Anheben per Levitation der Faserverbundplatte trotz der Erweichung und der damit verbundenen Schwächung der Formstabilität der Platte erzielt werden, wodurch die Platte in einen mit der Unterlage berührungslosen Transportzustand gebracht wird, indem, bevorzugt die Gesamtkraft, die zum Erzielen des Anhebe- oder Schwebezustands notwendig ist, in eine Vielzahl von Kraftkomponenten auf die gesamte Fläche der Platte verteil wird. Bevorzugt wird dies mithilfe einer Levitationseinheit erzielt, die so ausgebildet ist, dass sie eine Vielzahl von in einer Ebene zueinander beanstandete Kraftkomponenten aufweist, deren Summe der Gewichtskraft der Faserverbundplatte entspricht und entgegenwirkt. Hierzu kann die Levitationseinheit zum Beispiel in der Fläche verteilte Kraftquellen zur Erzeugung der benötigten Kraftkomponenten aufweisen. Anders ausgedrückt, kann die Levitationseinheit als eine Matrix von Untereinheiten ausgebildet sein, die jeweils eine Kraftkomponente in entgegengesetzter Richtung zur Gewichtskraft der Faserverbundplatte erzeugen, so dass die Platte schwebend im Raum positioniert wird, wobei kein direkter Kontakt zur Unterlage besteht.The basic idea of the present invention is to bring the fiber composite board to be heated and tackled in its heated and sticky state into a partial or complete lifting state (possibly floating state) by means of a levitation unit designed in accordance with the invention so that there is no contact between the fiber composite board during transport the fiber composite panel and the solid support occurs. Thus, the fiber composite plate should be raised at least partially by levitation. Thus, the fiber composite plate according to the invention can be raised in an edge region by means of a lifting device, while the softened by bending the central part of the plate is lifted by levitation. For this purpose, a levitation device with a plurality of force introduction components is provided according to the method. In this way, a lifting by levitation of the fiber composite sheet despite the softening and consequent weakening of the dimensional stability of the plate can be achieved, whereby the plate is brought into a non-contact with the pad transport state, preferably the total force required to achieve the lifting or floating state is necessary to disperse into a variety of force components on the entire surface of the plate. This is preferably achieved by means of a levitation unit which is designed such that it has a multiplicity of force components which are spaced apart from one another in a plane whose sum corresponds to and counteracts the weight force of the fiber composite plate. For this purpose, the levitation unit may, for example, have power sources distributed in the area for generating the required force components. In other words, the levitation unit may be formed as a matrix of subunits each generating a force component in the opposite direction to the weight of the fiber composite panel so that the panel is floatingly positioned in space with no direct contact with the substrate.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum Transport von zu erhitzenden und erhitzten thermoplastsichen Faserverbundplatten entlang einer Aufheizstrecke einer Aufheizvorrichtung zu einer nachfolgenden Station außerhalb der Aufheizvorrichtung mit wenigstens den folgenden Schritten vorgeschlagen:

  • – Partielles oder vollständiges Anheben einer thermoplastischen Faserverbundplatte mittels wenigstens einer, im Bereich der Aufheizvorrichtung angeordneten Levitationseinheit, die ausgebildet ist die Unterseite der Faserverbundplatte partiell oder vollständig mit eine Vielzahl von der Gewichtskraft der Platte entgegenwirkender Kraftkomponenten zu beaufschlagen; (Alternativ: Versetzten einer Faserverbundplatten von wenigstens einer, im Bereich der Aufheizvorrichtung angeordneten Levitationseinheit in einen in diesem Bereich berührungslosen Schwebezustand);
  • – Erhitzen der thermoplastsichen Faserverbundplatte (2) bis zu einem materialabhängigen Erweichungspunkt bei der Temperatur Tw und
  • – Transport der erhitzen Faserverbundplatte zu der nachfolgenden Station.
In a preferred embodiment of the invention, a method for transporting heated and heated thermoplastic fiber composite panels along a heating path of a heating device to a subsequent station outside the heating device is proposed with at least the following steps:
  • Partial or complete lifting of a thermoplastic fiber composite plate by means of at least one levitation unit arranged in the region of the heating device, which is designed to act on the underside of the fiber composite plate partially or completely with a plurality of force components counteracting the weight force of the plate; (Alternatively: displacing a fiber composite plate of at least one, in the region of the heating device arranged levitation unit in a non-contact in this area limbo);
  • Heating the thermoplastic composite fiber board ( 2 ) to a material-dependent softening point at the temperature T w and
  • - Transport the heated fiber composite panel to the next station.

Die ersten beiden Schritte können auch in umgekehrter Reihenfolge erfolgen oder parallel zueinander ablaufen.The first two steps can also be done in reverse order or run parallel to each other.

Bei dem Verfahren befindet sich als Trägermedium ein gasförmiges Medium (vorzugsweise Luft) unterhalb der Faserverbundplatte, das dieses Medium durch die Levitationseinheit angeregt wird.In the method, the carrier medium is a gaseous medium (preferably air) below the fiber composite plate that this medium is excited by the levitation unit.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Anhebezustand/Schwebezustand der Faserverbundplatte mittels einer akustischen Levitationseinheit erzielt. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Levitationseinheit eine Vielzahl von Levitationsuntereinheiten aufweist, die flächig (vorzugsweise gleichmäßig) unterhalb der Faserverbundplatte angeordnet sind.In a further preferred embodiment of the invention, the lifting / levitation state of the fiber composite panel is achieved by means of an acoustic levitation unit. It is particularly advantageous if the levitation unit has a multiplicity of levitation subunits which are arranged flat (preferably uniformly) below the fiber composite plate.

In einer besonders vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden eine Vielzahl von Ultraschalldruckknoten, vorzugsweise in Reihen und Spalten ausgebildet und zwar flächig in einer Ebene unterhalb der Faserverbundplatte.In a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention, a multiplicity of ultrasound pressure nodes, preferably in rows and columns, are formed, namely flat in a plane below the fiber composite panel.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann der Anhebezustand der Faserverbundplatte mittels einer Druckluft-Levitationseinheit erzielt werden indem eine tragende Luftpolsterschicht unterhalb der Faserverbundplatte erzeugt wird. Bevorzugt ist es die Luftpolsterschicht zwischen der Unterseite der Faserverbundplatte und der Oberseite der Druckluft-Levitationseinheit auszubilden.In an alternative embodiment of the invention, the lifting condition of the fiber composite panel can be achieved by means of a pneumatic levitation unit by creating a supporting air cushion layer beneath the fiber composite panel. It is preferred to form the air cushion layer between the underside of the fiber composite plate and the top of the compressed air levitation unit.

Es ist weiter von Vorteil, wenn die Dicke der Luftpolsterschicht konstant gehalten wird und so ein stabiler Anhebezustand erzielt wird. Gleiches gilt für einen auf andere Weise erzeugten Anhebezustand.It is also advantageous if the thickness of the air cushion layer is kept constant, thus achieving a stable lifting condition. The same applies to a lifting state produced in another way.

Wird der Anhebezustand der Faserverbundplatte mittels einer Druckluft-Levitationseinheit erzielt, so ist es besonders vorteilhaft, wenn die Druckluft-Levitationseinheit eine Vielzahl von Öffnungen (Löcher) unterhalb der Faserverbundplatte ausbildet, durch die gezielt ein Druckluftstrom geführt werden kann. Auf diese Weise bilden die Öffnungen Levitationsuntereinheiten, die flächig (vorzugsweise gleichmäßig) verteilt unterhalb der Faserverbundplatte angeordnet sind und einen stabilen Anhebezustand gewährleisten können. If the lifting state of the fiber composite plate is achieved by means of a compressed air levitation unit, then it is particularly advantageous if the compressed air levitation unit forms a multiplicity of openings (holes) below the fiber composite plate through which a compressed air flow can be selectively guided. In this way, the openings form levitation subunits which are distributed over the fiber composite panel (preferably uniformly) in a distributed manner and can ensure a stable lifting condition.

Dabei kann die Vielzahl und damit Dichte der Öffnungen bzw. Levitationsuntereinheiten abhängig von der Größe der Faserverbundplatte gewählt werden. Bevorzugt ist ein Rasterabstand der Öffnungen bzw. Levitationsuntereinheiten von etwa 1 mm bis 2 cm. Die Levitationsuntereinheiten müssen jedoch nicht zwingend gleichmäßig in der Fläche verteilt sein. Es kann auch ein ungleichmäßiges „Netz” an zum Beispiel Ultraschalldruckknoten ausgebildet werden, um die erhitzte Faserverbundplatte zum Schweben zu bringen.In this case, the plurality and thus density of the openings or levitation subunits can be selected depending on the size of the fiber composite plate. A grid spacing of the openings or levitation subunits of about 1 mm to 2 cm is preferred. However, the levitation sub-units do not necessarily have to be evenly distributed in the area. An uneven "mesh" may also be formed on, for example, ultrasound pressure nodes to levitate the heated fiber composite panel.

In einer besonders vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden jedoch eine Vielzahl von Ultraschalldruckknoten in Reihen und Spalten und zwar flächig in einer Ebene unterhalb der Faserverbundplatte ausgebildet.In a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention, however, a plurality of ultrasound pressure nodes in rows and columns and indeed formed in a plane below the fiber composite plate.

In einer weiter alternativen Ausbildung der Erfindung kann das Verfahren auch bei Faserverbundplatten mit eingebetteten magnetischen Substanzen verwendet werden und der Anhebezustand der Faserverbundplatte dann mittels einer magnetischen Levitationseinheit erzielt werden.In a further alternative embodiment of the invention, the method can also be used with fiber composite plates with embedded magnetic substances and the lifting state of the fiber composite plate can then be achieved by means of a magnetic levitation unit.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Aufheizvorrichtung und eine Levitationseinheit auf, um Faserverbundplatten in einen berührungslosen Anhebezustand beanstandet zu einer Transportebene zu bringen.Another aspect of the present invention relates to an apparatus for carrying out the method described above. According to the invention, the device has a heating device and a levitation unit in order to bring fiber composite plates into a non-contact raising state in a transport plane.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung ferner eine Steuerung zur Steuerung einstellbarer Betriebsparameter der Levitationseinheit auf, um einen stabilen Anhebezustand einer Faserverbundplatte herzustellen, vorzugsweise einen stabilen horizontalen Schwebezustand mit konstantem Abstand zu einer Transportebene. Speziell bei einer hohen Dichte von Untereinheiten zur Erzeugung der benötigten Kraftkomponenten wie zum Beispiel der Ultraschalldruckknoten, kann durch gezielte Anpassung der Ultraschallwellen, der Wellenlänge, e. t. c. ein flächiges Schallfeld erzeugt werden.In a preferred embodiment of the invention, the device further comprises a controller for controlling adjustable operating parameters of the levitation unit in order to produce a stable lifting state of a fiber composite plate, preferably a stable horizontal floating state with a constant distance to a transport plane. Especially with a high density of subunits for generating the required force components, such as the ultrasound pressure nodes, by targeted adjustment of the ultrasonic waves, the wavelength, e. t. c. a flat sound field can be generated.

Es ist weiter von Vorteil, wenn die Vielzahl der, der Gewichtskraft F der Faserverbundplatte entgegenwirkende Krafterzeugungsquellen in Reihen und Spalten beanstandet zu einer Transportebene angeordnet sind, so dass eine auf die Unterseite der Faserverbundplatte gleichmäßig verteilte Gesamtkraft wirkt, die die Gewichtskraft kompensiert.It is also advantageous if the plurality of, the weight force F of the fiber composite plate counteracting force generation sources in rows and columns objected to a transport plane are arranged so that a uniformly distributed to the underside of the fiber composite plate total force acts, which compensates for the weight.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are shown in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to FIGS.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transport von erhitzten thermoplastsichen Faserverbundplatten; 1 a schematically illustrated inventive device for transporting heated thermoplastic fiber composite panels;

2 eine Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß 1 und 2 a plan view of the device according to 1 and

3 ein schematisches Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. 3 a schematic flow diagram of the method according to the invention.

In den 1 und 2 ist eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Transport von zu erhitzenden bzw. erhitzten thermoplastischen Faserverbundplatten 2 zum Beispiel zu einer nachfolgenden Station 20. Die Vorrichtung 1 ist einmal in der Seitenansicht (1) und einmal in einer Aufsicht (2) gezeigt. Die Vorrichtung 1 ist ausgebildet zur Durchführung des Verfahrens, welches in der Beschreibung der 3 näher erläutert wird. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Maschinengestell 5, eine Aufheizvorrichtung 10, die oberhalb des Maschinengestells 5 angeordnet ist und eine Levitationseinheit 30, um eine Faserverbundplatte 2 in einen berührungslosen Anhebezustand beanstandet zu der Transportebene 35 zu bringen. Die Aufheizvorrichtung 10 definiert eine Aufheizstrecke 11 entlang der die Faserverbundplatte 10 aufgeheizt wird. Die Vorrichtung 1 verfügt ferner über eine Steuerung 34 zur Steuerung einstellbarer Betriebsparameter der Levitationseinheit 30, um einen stabilen Anhebezustand einer Faserverbundplatte 2 herstellen zu können, vorzugsweise einen stabilen horizontalen Anhebezustand mit konstantem Abstand zu der gezeigten Transportebene 35. Die Steuereinheit 34 verfügt über ein Display 34a, bei dem voreingestellte material- und größenabhängige Parameter von einem Bediener ausgewählt werden oder angepasst werden können.In the 1 and 2 is a schematically illustrated device according to the invention 1 for the transport of heated or heated thermoplastic fiber composite panels 2 for example, to a subsequent station 20 , The device 1 is once in the side view ( 1 ) and once in a supervision ( 2 ). The device 1 is designed for carrying out the method which in the description of the 3 is explained in more detail. The device 1 includes a machine frame 5 , a heating device 10 above the machine frame 5 is arranged and a levitation unit 30 to a fiber composite panel 2 in a non-contact lifting state objects to the transport plane 35 bring to. The heating device 10 defines a heating path 11 along the fiber composite panel 10 is heated. The device 1 also has a controller 34 for controlling adjustable operating parameters of the levitation unit 30 to a stable lifting state of a fiber composite plate 2 to be able to produce, preferably a stable horizontal lifting state with a constant distance to the transport plane shown 35 , The control unit 34 has a display 34a where preset material and size-dependent parameters can be selected or adjusted by an operator.

Es ist in 2 erkennbar, dass die Levitationseinheit 30 so ausgebildet ist, dass eine Vielzahl von der Gewichtskraft F der Faserverbundplatte 2 entgegenwirkende Krafterzeugungsquellen 36 vorgesehen sind, die hier gleichmäßig beabstandet in Reihen und Spalten angeordnet sind. Bei den Krafterzeugungsquellen 36 handelt es sich um Öffnungen durch die Druckluft gleichmäßig zur Unterseite 3 der Faserverbundplatte 2 strömen kann, um dort ein Luftpolster zu erzeugen.It is in 2 recognizable that the levitation unit 30 is formed so that a plurality of the weight F of the fiber composite plate 2 counteracting force generation sources 36 are provided, which are evenly spaced in here Rows and columns are arranged. At the power generation sources 36 they are openings through the compressed air evenly to the bottom 3 the fiber composite plate 2 can flow to create an air cushion there.

In der 3 ist ein schematisches Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das Verfahren zum Transport von erhitzten thermoplastsichen Faserverbundplatten 2 entlang einer Aufheizstrecke 11 einer Aufheizvorrichtung 10 zu einer nachfolgenden Station 20 außerhalb der Aufheizvorrichtung 10 mit wenigstens den folgenden Schritten:

  • i) Versetzten der thermoplastischen Faserverbundplatte 2 von wenigstens einer, im Bereich der Aufheizvorrichtung 10 angeordneten Levitationseinheit 30 in einen berührungslosen Anhebezustand und
  • ii) Erhitzen der Faserverbundplatte 2 bis zu einem materialabhängigen Erweichungspunkt bei der Temperatur Tw; sowie
  • iii) Transport der erhitzen Faserverbundplatte 2 zu der nachfolgenden Station 20.
In the 3 is shown a schematic flow diagram of the method according to the invention. The method of transporting heated thermoplastic fiber composite panels 2 along a heating track 11 a heating device 10 to a subsequent station 20 outside the heating device 10 with at least the following steps:
  • i) displacing the thermoplastic fiber composite plate 2 of at least one, in the region of the heating device 10 arranged levitation unit 30 in a non-contact lifting state and
  • ii) heating the fiber composite plate 2 up to a material-dependent softening point at the temperature T w ; such as
  • iii) Transport of the heated fiber composite plate 2 to the following station 20 ,

Die nachfolgende Station 20 kann zum Beispiel eine Presse zum Umformen sein, mit einem Pressenoberteil 20a und einem Prozessunterteil 20b.The following station 20 For example, a press may be used for forming with a press top 20a and a process part 20b ,

Der Anhebezustand der Faserverbundplatte 2 wird hier mittels einer Druckluft-Levitationseinheit 30 erzielt, indem eine Luftpolsterschicht 33 unterhalb der Faserverbundplatte 2 erzeugt wird. Die Luftpolsterschicht 33 wird in dem Verfahren somit zwischen der Unterseite 3 der Faserverbundplatte 2 und der Oberseite 31 der Druckluft-Levitationseinheit 30 gebildet. Die Dicke der Luftpolsterschicht 33 wird mittels einer Steuerung stabil und konstant gehalten, so dass ein stabiler Anhebezustand erzielt wird.The lifting condition of the fiber composite panel 2 is here by means of a compressed air levitation unit 30 scored by an air cushion layer 33 below the fiber composite panel 2 is produced. The air cushion layer 33 in the process is thus between the bottom 3 the fiber composite plate 2 and the top 31 the compressed air levitation unit 30 educated. The thickness of the air cushion layer 33 is kept stable and constant by means of a control, so that a stable lifting state is achieved.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006004891 A1 [0007] DE 102006004891 A1 [0007]
  • DE 10141498 A1 [0009] DE 10141498 A1 [0009]

Claims (10)

Verfahren zum Transport von erhitzten thermoplastischen Faserverbundplatten (2) entlang einer Aufheizstrecke (11) einer Aufheizvorrichtung (10) zu einer nachfolgenden Station (20) außerhalb der Aufheizvorrichtung (10) mit wenigstens den folgenden Schritten: a) Partielles oder vollständiges Anheben einer thermoplastischen Faserverbundplatte (2) mittels wenigstens einer, im Bereich der Aufheizvorrichtung (10) angeordneten Levitationseinheit (30), die ausgebildet ist die Unterseite der Faserverbundplatte partiell oder vollständig mit eine Vielzahl von der Gewichtskraft entgegenwirkender Kraftkomponenten zu beaufschlagen; b) Erhitzen der Faserverbundplatte (2) bis zu einem materialabhängigen Erweichungspunkt bei der Temperatur Tw; sowie c) Transport der erhitzen Faserverbundplatte (2) zu der nachfolgenden Station (20).Process for transporting heated thermoplastic fiber composite panels ( 2 ) along a heating line ( 11 ) a heating device ( 10 ) to a subsequent station ( 20 ) outside the heating device ( 10 ) comprising at least the following steps: a) partial or complete lifting of a thermoplastic fiber composite plate ( 2 ) by means of at least one, in the region of the heating device ( 10 ) arranged levitation unit ( 30 ), which is adapted to apply the underside of the fiber composite plate partially or completely with a plurality of the weight force counteracting force components; b) heating the fiber composite plate ( 2 ) to a material-dependent softening point at the temperature T w ; and c) transport of the heated fiber composite plate ( 2 ) to the following station ( 20 ). Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Anheben der Faserverbundplatte (2) in deren Randbereich mittels einer mechanischen Hebevorrichtung vorgenommen wird und das Anheben der Faserverbundplatte im restlichen (zentralen) Plattenbereich mittels der Levitationseinheit (30), vorzugsweise mittels einer akustischen Levitationseinheit (30) erzielt wird.Method according to claim 1, wherein the lifting of the fiber composite plate ( 2 ) is carried out in its edge region by means of a mechanical lifting device and the lifting of the fiber composite plate in the remaining (central) plate region by means of the levitation unit ( 30 ), preferably by means of an acoustic levitation unit ( 30 ) is achieved. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen 1 oder 2, wobei eine Vielzahl von Ultraschalldruckknoten, vorzugsweise in Reihen und Spalten ausgebildet werden und zwar flächig in einer Ebene unterhalb der Faserverbundplatte.Method according to one of the preceding claims 1 or 2, wherein a plurality of ultrasound pressure nodes, preferably in rows and columns are formed and indeed flat in a plane below the fiber composite plate. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Anhebezustand der Faserverbundplatte (2) mittels einer Druckluft-Levitationseinheit (30) erzielt wird indem eine Luftpolsterschicht (33) unterhalb der Faserverbundplatte (2) erzeugt wird.Method according to claim 1, wherein the lifting condition of the fiber composite board ( 2 ) by means of a compressed air levitation unit ( 30 ) is achieved by an air cushion layer ( 33 ) below the fiber composite plate ( 2 ) is produced. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Luftpolsterschicht zwischen der Unterseite (3) der Faserverbundplatte (2) und der Oberseite (31) der Druckluft-Levitationseinheit (30) gebildet wird.The method of claim 4, wherein the air cushion layer between the underside ( 3 ) of the fiber composite plate ( 2 ) and the top ( 31 ) of the compressed air levitation unit ( 30 ) is formed. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Dicke der Luftpolsterschicht (33) konstant gehalten wird und so ein stabiler Anhebezustand erzielt wird.Method according to claim 4 or 5, wherein the thickness of the air cushion layer ( 33 ) is kept constant and so a stable lifting condition is achieved. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in der thermoplastischen Faserverbundplatte (2) eine magnetische Substanz eingebettet wurde und der Anhebezustand der Faserverbundplatte (2) mittels einer magnetischen Levitationseinheit (30) erzielt wird.The method of claim 1, wherein in the thermoplastic fiber composite plate ( 2 ) a magnetic substance has been embedded and the lifting state of the fiber composite plate ( 2 ) by means of a magnetic levitation unit ( 30 ) is achieved. Vorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Vorrichtung (1) eine Aufheizvorrichtung (10) aufweist und eine Levitationseinheit (30), um Faserverbundplatten (2) in einen mit der Unterlage berührungslosen Anhebezustand beanstandet zu einer Transportebene (35) zu bringen.Contraption ( 1 ) for carrying out the method according to one of claims 1 to 7, wherein the device ( 1 ) a heating device ( 10 ) and a levitation unit ( 30 ) to fiber composite panels ( 2 ) in a contactless lifting position with the base objected to a transport plane ( 35 ) bring to. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine Steuerung (34) zur Steuerung einstellbarer Betriebsparameter der Levitationseinheit (30) vorgesehen ist, um einen stabilen Anhebezustand einer Faserverbundplatte (10) herzustellen, vorzugsweise einen stabilen horizontalen Anhebezustand mit konstantem Abstand zu einer Transportebene (35).Contraption ( 1 ) according to claim 8, characterized in that further comprises a controller ( 34 ) for controlling adjustable operating parameters of the levitation unit ( 30 ) is provided to a stable lifting condition of a fiber composite plate ( 10 ), preferably a stable horizontal lifting state with a constant distance to a transport plane ( 35 ). Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei die Levitationseinheit (30) so ausgebildet ist, dass eine Vielzahl n von der Gewichtskraft F der Faserverbundplatte (2) entgegenwirkende Krafterzeugungsquellen (36) vorgesehen sind, die vorzugsweise in Reihen und Spalten beanstandet zu einer Transportebene (35) angeordnet sind.Contraption ( 1 ) according to claim 8 or 9, wherein the levitation unit ( 30 ) is formed so that a plurality n of the weight F of the fiber composite plate ( 2 ) counteracting force generation sources ( 36 ) are provided, which is preferably in rows and columns objected to a transport plane ( 35 ) are arranged.
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