DE102015120968A1

DE102015120968A1 - Materialauftragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102015120968A1
Application number: DE102015120968.3A
Authority: DE
Inventors: Matthias Feil
Original assignee: Schmidt und Heinzmann GmbH and Co KG
Current assignee: Schmidt und Heinzmann GmbH and Co KG
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2017-06-08

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Materialauftragungsvorrichtung für eine Produktionsvorrichtung zu einer Herstellung von duroplastischen Halbzeugen, insbesondere für eine SMC-Produktionsvorrichtung, mit zumindest einer Auftragungseinheit (14), die zumindest einen Auftragungsraum (16, 18) zu einer Aufnahme und/oder zu einem Auftrag zumindest eines aufzutragenden Materials aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass die Materialauftragungsvorrichtung zumindest eine zumindest an der Auftragungseinheit (14) angeordnete Querschnittsvariationseinheit (20) umfasst, die zumindest dazu vorgesehen ist, zumindest eine Querschnittskenngröße des Auftragungsraums (16, 18) zu variieren.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Materialauftragungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind bereits Materialauftragungsvorrichtungen für Produktionsvorrichtungen, insbesondere für SMC-Produktionsvorrichtungen zu einer Herstellung von duroplastischen Halbzeugen, bekannt, wobei die Materialauftragungsvorrichtungen zumindest eine Auftragungseinheit umfassen, die zumindest einen Auftragungsraum zu einer Aufnahme und/oder zu einem Auftrag zumindest eines aufzutragenden Materials aufweist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Materialauftragungsvorrichtung mit einer besonders präzisen Auftragungsmöglichkeit bereitzustellen, die konstruktiv einfach realisierbar ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Materialauftragungsvorrichtung für eine Produktionsvorrichtung zu einer Herstellung von duroplastischen Halbzeugen, insbesondere für eine SMC-Produktionsvorrichtung, mit zumindest einer Auftragungseinheit, die zumindest einen Auftragungsraum zu einer Aufnahme und/oder zu einem Auftrag zumindest eines aufzutragenden Materials, insbesondere eines Harzes oder eines Harzes und zumindest eines Zusatzstoffs, aufweist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Materialauftragungsvorrichtung zumindest eine zumindest an der Auftragungseinheit angeordnete Querschnittsvariationseinheit umfasst, die zumindest dazu vorgesehen ist, zumindest eine Querschnittskenngröße des Auftragungsraums zu variieren. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Element und/oder eine Einheit zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Element und/oder die Einheit diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllen/erfüllt und/oder ausführen/ausführt. Die Produktionsvorrichtung ist besonders bevorzugt zu einer Herstellung von duroplastischen Halbzeugen, wie beispielsweise Sheet Moulding Compounds (SMC), Prepregs o. dgl., vorgesehen.
Der Begriff „Auftragungseinheit“ soll hier insbesondere eine Einheit definieren, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Werkstoff oder ein Material auf eine Fläche, insbesondere eine sich bewegende Förderfläche eines Förderelements, aufzutragen. Die Auftragungseinheit ist vorzugsweise einem Förderelement, insbesondere einem Förderband und/oder einem Trägermittel, einer Transporteinheit der Produktionsvorrichtung, zugeordnet. Vorzugsweise werden/wird das Förderelement, insbesondere das Förderband und/oder das Trägermittel, während eines Betriebs der Produktionsvorrichtung relativ zur Auftragungseinheit bewegt, insbesondere darunter hinweg bewegt. Bevorzugt umfasst die Auftragungseinheit zumindest ein Rakelelement, das dazu vorgesehen ist, eine Stärke eines auf das Förderband und/oder das Trägermittel aufzutragenden Materials zu bestimmen, insbesondere infolge einer Bewegung des Förderbands und/oder des Trägermittels relativ zur Auftragungseinheit.
Vorzugsweise ist die Auftragungseinheit zu einer Auftragung eines Harzes oder eines Harzgemisches auf das unter der Auftragungseinheit hinweg bewegbare Förderelement, insbesondere das Förderband und/oder das Trägermittel der Produktionsvorrichtung, vorgesehen. Das Trägermittel ist dazu vorgesehen, zu einer Herstellung eines Materialstrangs zumindest einen Werkstoff oder ein Material des Materialstrangs aufzunehmen und/oder ein Förderelement, insbesondere das Förderband, vor Verunreinigungen und/oder vor einem Ankleben des Materialstrangs zu schützen. Vorzugsweise ist das Trägermittel als Trägerfolie ausgebildet, die insbesondere auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise auf dem Förderband anordenbar ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Trägermittel als Trägerpulver ausgebildet ist, das auf das Förderelement, insbesondere das Förderband, aufgetragen werden kann. Der Begriff „Materialstrang“ soll hier insbesondere eine klebrige, zusammenhängende Formmasse definieren, die Fasern, insbesondere geschnittene Fasern, zumindest ein vernetzungsfähiges Harz und Zusatzstoffe, wie beispielsweise Additive zur Schwundreduktion, Trennmittel, Reaktionsmittel o.dgl., aufweist. Die Fasern können jegliche, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweisen, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als Schnittglas, als Kevlarfasern, als Kunststofffasern, als Naturfasern o. dgl. Denkbar ist auch, dass alternativ Gewirke bei einer Herstellung des Materialstrangs genutzt werden.
Besonders bevorzugt ist die Auftragungseinheit als Rakeleinheit ausgebildet. Die Auftragungseinheit umfasst insbesondere zumindest einen Rakelkasten, an dem zumindest das Rakelelement angeordnet ist, insbesondere beweglich gelagert ist. Vorzugsweise begrenzt zumindest der Rakelkasten den Auftragungsraum, insbesondere entlang einer zumindest im Wesentlichen quer zu einer Haupttransportrichtung des Förderbands und/oder des Trägermittels und/oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Haupttransportrichtung verlaufenden Richtung. Der Begriff „Haupttransportrichtung“ soll hier insbesondere eine Richtung definieren, entlang derer der Materialstrang während einer Herstellung transportiert wird und/oder entlang derer das Förderband und/oder das Trägermittel während eines Betriebs der Produktionsvorrichtung bewegt wird.
Die Querschnittsvariationseinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, betrachtet entlang einer zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Auftragslängsachse der Auftragungseinheit verlaufenden Richtung, eine Querschnittskenngröße des Auftragungsraums zu ändern, insbesondere betrachtet entlang einer Richtung ausgehend von einem Punkt im Auftragungsraum mit einem maximalen Abstand zum Rakelelement zu einem Punkt im Auftragungsraum mit einem minimalen Abstand zum Rakelelement. Besonders bevorzugt ist die Querschnittsvariationseinheit dazu vorgesehen, zumindest eine sich in einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Auftragslängsachse verlaufenden Ebene erstreckende Querschnittskenngröße des Auftragungsraums zu ändern. Vorzugsweise ist die Querschnittsvariationseinheit dazu vorgesehen, eine Breite des Auftragungsraums zu variieren, insbesondere betrachtet entlang einer zumindest im Wesentlichen parallel zur Auftragslängsachse verlaufenden Richtung. Die Breite des Auftragungsraums erstreckt sich bevorzugt zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Auftragslängsachse, insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Auftragslängsachse und zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Förderfläche des Förderbands und/oder des Trägermittels. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Querschnittsvariationseinheit dazu vorgesehen ist, eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Querschnittskenngröße des Auftragungsraums oder der Auftragungseinheit zu ändern. Die Auftragslängsachse verläuft vorzugsweise zumindest im Wesentlichen parallel zur Haupttransportrichtung. Die Querschnittsvariationseinheit ist vorzugsweise als Staudruckvariationseinheit ausgebildet. Der Ausdruck „Staudruckvariationseinheit“ soll hier insbesondere eine Einheit definieren, die dazu vorgesehen ist, derart auf ein aufzutragendes Material, das insbesondere infolge einer Bewegung des Förderbands und/oder des Trägermittels relativ zur Auftragungseinheit bewegt wird, einzuwirken, dass einem Staudruck, der von dem bewegten, insbesondere strömenden, Material hervorrufbar ist, entgegenwirkbar ist, insbesondere derart, dass der Staudruck zumindest im Wesentlichen kompensierbar ist. Vorzugsweise ist mittels der Querschnittsvariationseinheit eine Kraft oder ein Druck erzeugbar, der dem Staudruck entgegenwirkt. Besonders bevorzugt ist mittels der Querschnittsvariationseinheit an dem Punkt im Auftragungsraum, der, entlang der Haupttransportrichtung betrachtet, den maximalen Abstand zum Rakelelement aufweist, eine Kraft oder ein Druck erzeugbar, die oder der groß ist im Vergleich zu einer Kraft oder einem Druck an dem Punkt im Auftragungsraum, der, entlang der Haupttransportrichtung betrachtet, den minimalen Abstand zum Rakelelement aufweist.
Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine besonders präzise Auftragungsmöglichkeit von einem aufzutragenden Material erreicht werden. Insbesondere kann vorteilhaft ein zumindest im Wesentlichen geradliniger Abschluss des aufzutragenden Materials an zumindest einer Seite des aufgetragenen Materials realisiert werden. Es kann vorteilhaft eine Einsparung von weiteren Arbeitsschritten ermöglicht werden, wie beispielsweise eine Abschlusskantenbearbeitung o. dgl. Besonders vorteilhaft kann mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eine Auftragung von zwei, insbesondere unterschiedlichen, Materialien oder Stoffen ermöglicht werden, wobei ein Ineinanderfließen der Materialien oder Stoffe nach einer Auftragung zumindest weitestgehend vermieden werden kann.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Querschnittsvariationseinheit zumindest ein Querschnittsvariationselement aufweist, das zumindest in einem Teilbereich des Querschnittsvariationselements zumindest im Wesentlichen quer zu einer Auftragslängsachse der Auftragungseinheit verläuft. Der zumindest im Wesentlichen quer zur Auftragslängsachse verlaufende Teilbereich des Querschnittsvariationselements ist insbesondere verschieden von einer reinen Materialstärke des Querschnittsvariationselements. Insbesondere weist das Querschnittsvariationselement zumindest in einem Teilbereich des Querschnittsvariationselements eine zumindest im Wesentlichen quer zur Auftragslängsachse verlaufende Erstreckungskomponente auf, die größer ist als 10 mm, bevorzugt größer ist als 20 mm und besonders bevorzugt größer ist als 50 mm. Der zumindest im Wesentlichen quer zur Auftragslängsachse der Auftragungseinheit verlaufende Teilbereich des Querschnittsvariationselements kann einen sprunghaften oder einen fließenden Übergang zu einem zumindest im Wesentlichen parallel zur Auftragslängsachse der Auftragungseinheit verlaufenden weiteren Teilbereich des Querschnittsvariationselements aufweisen. Vorzugsweise weist der zumindest im Wesentlichen quer zur Auftragslängsachse verlaufende Teilbereich des Querschnittsvariationselements einen steigen Verlauf auf, insbesondere mit zumindest einer Richtungskomponente in eine zumindest im Wesentlichen quer zur Auftragslängsachse verlaufende Richtung. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann konstruktiv einfach ein Querschnitt des Auftragungsraums variiert werden, insbesondere entlang einer zumindest im Wesentlichen parallel zur Auftragslängsachse des Auftragungsraums.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Querschnittsvariationseinheit zumindest ein Querschnittsvariationselement aufweist, das zumindest teilweise bogenförmig ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Querschnittsvariationselement zumindest in dem Teilbereich des Querschnittsvariationselements, der zumindest im Wesentlichen quer zu einer Auftragslängsachse der Auftragungseinheit verläuft, kreisbogenförmig ausgebildet. Besonders bevorzugt verläuft zumindest eine Tangente des Teilbereichs des Querschnittsvariationselements, der zumindest im Wesentlichen quer zu einer Auftragslängsachse der Auftragungseinheit verläuft, zumindest im Wesentlichen parallel zur Auftragslängsachse der Auftragungseinheit. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Querschnittsvariationseinheit in einer alternativen Ausgestaltung der Materialauftragungsvorrichtung ein Querschnittsvariationselement aufweist, das zu einer Realisierung eines zumindest im Wesentlichen quer zur Auftragslängsachse der Auftragungseinheit ausgebildeten Verlaufs zumindest in einem Teilbereich eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine zick-zack-artige Ausgestaltung, eine wellenartige Ausgestaltung o. dgl. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann eine vorteilhafte Einwirkung auf ein im Auftragungsraum befindliches Material während einer Auftragung des Materials erfolgen, insbesondere zu einer Ermöglichung einer präzisen und geradlinig verlaufenden Kante des Materials nach einer Auftragung auf das Förderband und/oder auf das Trägermittel.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Querschnittsvariationseinheit zumindest ein Querschnittsvariationselement aufweist, das zumindest teilweise einteilig mit einer Begrenzungswand des Auftragungsraums ausgebildet ist. Unter „einteilig“ soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. Vorzugsweise bildet das Querschnittsvariationselement zumindest eine Begrenzungswand des Auftragungsraums. Besonders bevorzugt bildet das Querschnittsvariationselement zumindest eine Seitenwand des Auftragungsraums, die insbesondere zumindest im Wesentlichen quer zum Rakelelement der Auftragungseinheit angeordnet ist. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine kompakte Ausgestaltung der Materialauftragungsvorrichtung erreicht werden. Zudem können vorteilhaft Bauteile, Kosten und Montagedauer eingespart werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Querschnittsvariationseinheit zumindest ein Querschnittsvariationselement aufweist, das beweglich gelagert ist, insbesondere relativ zu einem Großteil der Auftragungseinheit. Unter einem „Großteil“ soll hier insbesondere mehr als 50 %, bevorzugt mehr als 60 % und besonders bevorzugt mehr als 75 % einer Gesamtanzahl an Bauteilen einer Einheit oder eines Gesamtvolumens eines Elements und/oder einer Einheit verstanden werden. Bevorzugt ist das Querschnittsvariationselement zumindest relativ zum Rakelelement beweglich gelagert. Der Ausdruck „beweglich gelagert“ soll hier insbesondere eine Lagerung einer Einheit und/oder eines Elements definieren, wobei die Einheit und/oder das Element, insbesondere entkoppelt von einer elastischen Verformung der Einheit und/oder des Elements, eine Bewegungsmöglichkeit entlang zumindest einer Strecke größer als 1 mm, bevorzugt größer als 10 mm und besonders bevorzugt größer als 50 mm aufweist und/oder eine Bewegungsmöglichkeit um zumindest eine Achse um einen Winkel größer als 5°, bevorzugt größer als 10° und besonders bevorzugt größer als 15° aufweist. Das Querschnittsvariationselement kann translatorisch und/oder rotatorisch beweglich gelagert sein. Das Querschnittsvariationselement kann um eine oder um mehrere Bewegungsachse/n beweglich gelagert sein. Vorzugsweise ist das Querschnittsvariationselement in zumindest einem Zustand zumindest gemeinsam mit dem Rakelelement entlang und/oder um zumindest eine Bewegungsachse beweglich gelagert, insbesondere zu einer Einstellung eines Abstands des Rakelelements relativ zum Förderband und/oder zum Trägermittel. Weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen einer Lagerung des Querschnittsvariationselements zusammen mit zumindest einem weiteren Element oder einzeln sind ebenfalls denkbar. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann konstruktiv einfach eine Einstellmöglichkeit zumindest einer Querschnittskenngröße des Auftragungsraums infolge einer Einstellung einer Position des beweglich gelagerten Querschnittvariationselements erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Querschnittsvariationseinheit zumindest ein weiteres Querschnittsvariationselement aufweist, das zumindest teilweise zumindest im Wesentlichen quer zu einer Auftragslängsachse der Auftragungseinheit verläuft. Der zumindest im Wesentlichen quer zur Auftragslängsachse verlaufende Teilbereich des weiteren Querschnittsvariationselements ist insbesondere verschieden von einer reinen Materialstärke des weiteren Querschnittsvariationselements. Insbesondere weist das weitere Querschnittsvariationselement zumindest in einem Teilbereich des weiteren Querschnittsvariationselements eine zumindest im Wesentlichen quer zur Auftragslängsachse verlaufende Erstreckungskomponente auf, die größer ist als 10 mm, bevorzugt größer ist als 20 mm und besonders bevorzugt größer ist als 50 mm. Der zumindest im Wesentlichen quer zur Auftragslängsachse der Auftragungseinheit verlaufende Teilbereich des weiteren Querschnittsvariationselements kann einen sprunghaften oder einen fließenden Übergang zu einem zumindest im Wesentlichen parallel zur Auftragslängsachse der Auftragungseinheit verlaufenden weiteren Teilbereich des weiteren Querschnittsvariationselements aufweisen. Vorzugsweise weist der zumindest im Wesentlichen quer zur Auftragslängsachse verlaufende Teilbereich des weiteren Querschnittsvariationselements einen steigen Verlauf auf, insbesondere in eine zumindest im Wesentlichen quer zur Auftragslängsachse verlaufende Richtung. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann konstruktiv einfach ein Querschnitt des Auftragungsraums variiert werden, insbesondere entlang einer zumindest im Wesentlichen parallel zur Auftragslängsachse des Auftragungsraums. Zudem können vorteilhaft zwei Querschnitte von aneinander angrenzenden Auftragungsräumen der Auftragungseinheit separat variiert werden. Es kann vorteilhaft ein Ineinanderfließen von zwei Materialien bei einer Auftragung mittels der Materialauftragungsvorrichtung zumindest weitestgehend verhindert werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Querschnittsvariationselement und das weitere Querschnittsvariationselement relativ zueinander beweglich gelagert sind. Das Querschnittsvariationselement und das weitere Querschnittsvariationselement können translatorisch und/oder rotatorisch relativ zueinander beweglich gelagert sein. Das Querschnittsvariationselement und das weitere Querschnittsvariationselement können um eine oder um mehrere Bewegungsachse/n relativ zueinander beweglich gelagert sein. Das Querschnittsvariationselement und das weitere Querschnittsvariationselement sind vorzugsweise zumindest gemeinsam mit dem Rakelelement entlang und/oder um zumindest eine Bewegungsachse beweglich gelagert. Weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen einer Lagerung des Querschnittsvariationselements und des weiteren Querschnittsvariationselements zusammen mit zumindest einem weiteren Element oder einzeln sind ebenfalls denkbar. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine individuelle Einstellung einer Position des jeweiligen Querschnittsvariationselements ermöglicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Auftragungseinheit zumindest einen in zumindest einem Nahbereich des Auftragungsraums angeordneten weiteren Auftragungsraum zu einer Aufnahme und/oder zu einem Auftrag des aufzutragenden Materials oder eines weiteren aufzutragenden Materials aufweist. Es ist denkbar, dass die Materialauftragungsvorrichtung zur Lösung der oben genannten Aufgabe in einer alternativen Ausgestaltung unabhängig von der Querschnittsvariationseinheit ausgebildet ist. Vorzugsweise umfasst die Materialauftragungsvorrichtung in der alternativen Ausgestaltung, insbesondere in der unabhängig von der Querschnittsvariationseinheit ausgebildeten Ausgestaltung, zumindest eine Auftragungseinheit, die zumindest einen Auftragungsraum zu einer Aufnahme und/oder zu einem Auftrag zumindest eines aufzutragenden Materials aufweist, und die zumindest einen in zumindest einem Nahbereich des Auftragungsraums angeordneten weiteren Auftragungsraum zu einer Aufnahme und/oder zu einem Auftrag des aufzutragenden Materials oder eines weiteren aufzutragenden Materials aufweist. Unter einem „Nahbereich“ soll hier insbesondere eine einen Punkt, eine Einheit und/oder ein Element umgebende Punktemenge verstanden werden, wobei ein maximal von dem Punkt, der Einheit und/oder von dem Element entferntester Punkt der Punktemenge einen maximalen Abstand zur Einheit und/oder zum Element von insbesondere weniger als 100 mm, bevorzugt von weniger als 50 mm und besonders bevorzugt von weniger als 10 mm aufweist. Vorzugsweise sind der Auftragungsraum und der weitere Auftragungsraum nebeneinander angeordnet, insbesondere bezogen auf die Auftragslängsachse und/oder die Haupttransportrichtung. Bevorzugt sind der Auftragungsraum und der weitere Auftragungsraum betrachtet entlang einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Auftragslängsachse und/oder zur Haupttransportrichtung verlaufenden Richtung hintereinander angeordnet. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Auftragung von zwei unterschiedlichen Materialein in einem Arbeitsschritt ermöglicht werden. Es kann vorteilhaft ein sauberer Übergang zwischen zumindest zwei Schichten von auf das Förderband und/oder das Trägermittel aufgetragenen Materialen realisiert werden. Es kann vorteilhaft ein Ineinanderfließen der Materialien oder Stoffe nach einer Auftragung zumindest weitestgehend vermieden werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Querschnittsvariationseinheit zumindest ein weiteres Querschnittsvariationselement umfasst, wobei das Querschnittsvariationselement zumindest teilweise angrenzend an den Auftragungsraum angeordnet ist und das weitere Querschnittsvariationselement zumindest teilweise angrenzend an den weiteren Auftragungsraum angeordnet ist. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine präzise Auftragung von zumindest zwei Materialien auf dem Förderband und/oder dem Trägermittel ermöglicht werden. Zudem kann vorteilhaft ein sauberer Übergang zwischen zumindest zwei Schichten von auf das Förderband und/oder das Trägermittel aufgetragenen Materialien realisiert werden. Es kann vorteilhaft ein Ineinanderfließen der Materialien oder Stoffe nach einer Auftragung zumindest weitestgehend vermieden werden.
Zudem wird eine Produktionsvorrichtung, insbesondere eine SMC-Produktionsvorrichtung, mit zumindest einer erfindungsgemäßen Materialauftragungsvorrichtung vorgeschlagen. Unter einer „SMC-Produktionsvorrichtung“ soll hier insbesondere eine Vorrichtung zur Produktion von faserverstärkten duroplastischen Werkstoffen, Sheet-Moulding-Compounds (SMC), verstanden werden, die zu einer Produktion von mattenartigen Formmassen, insbesondere von Harzmatten, vorgesehen ist. Bevorzugt ist die SMC-Produktionsvorrichtung durch Fördervorrichtungen, wie beispielsweise Förderbänder, Industrieroboter usw., mit einer weiterverarbeitenden Produktionsvorrichtung, wie beispielsweise einer Presse usw., verbunden. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine besonders präzise Herstellung für duroplastische Halbzeuge ermöglicht werden.
Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem Verfahren zu einer Auftragung zumindest eines Materials mittels einer Materialauftragungsvorrichtung, insbesondere mittels einer erfindungsgemäßen Materialauftragungsvorrichtung. Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt zumindest zwei Materialstrangteile mittels der Materialauftragungsvorrichtung auf eine Unterlage, insbesondere ein Förderelement einer Transporteinheit einer Produktionsvorrichtung, aufgetragen werden. Vorzugsweise ist das Förderelement als das Förderband und/oder das Trägermittel ausgebildet. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine präzise Auftragung von zumindest zwei Materialien auf dem Förderelement, insbesondere dem Förderband und/oder dem Trägermittel, ermöglicht werden.
Die erfindungsgemäße Materialauftragungsvorrichtung, die erfindungsgemäße Produktionsvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Materialauftragungsvorrichtung, die erfindungsgemäße Produktionsvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Materialauftragungsvorrichtung für eine Produktionsvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
2 eine Draufsicht auf eine Querschnittsvariationseinheit der erfindungsgemäßen Materialauftragungsvorrichtung in einer schematischen Darstellung und
3 eine erfindungsgemäße Produktionsvorrichtung mit zumindest einer erfindungsgemäßen Materialauftragungsvorrichtung in einer schematischen Darstellung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt eine Produktionsvorrichtung 12 mit zumindest einer Materialauftragungsvorrichtung 10 für die Produktionsvorrichtung 12. Die Produktionsvorrichtung 12 ist als SMC-Produktionsvorrichtung (Sheet-Moulding-Compound-Produktionsvorrichtung) zu einer Herstellung von duroplastischen Halbzeugen, insbesondere von Harzmatten, ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Produktionsvorrichtung 12 eine andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist. Ein Materialstrang zu einer Bildung der duroplastischen Halbzeuge, insbesondere der Harzmatten, wird mittels der Produktionsvorrichtung 12 auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise hergestellt. Der Materialstrang wird insbesondere zumindest aus Fasern und einem vernetzungsfähigen Harz gebildet, wobei es denkbar ist, dass zu einer Bildung des Materialstrangs zusätzlich Zusatzstoffe, wie beispielsweise Additive zur Schwundreduktion, Trennmittel, Reaktionsmittel o.dgl., genutzt werden. Die Produktionsvorrichtung 12 umfasst zumindest eine Rahmeneinheit 32 und zumindest eine Transporteinheit 34 zu einem Transport zumindest des Materialstrangs. Die Transporteinheit 34 ist an der Rahmeneinheit 32 angeordnet. Insbesondere sind einzelne Elemente der Transporteinheit 34 beweglich an der Rahmeneinheit 32 gelagert. Die Rahmeneinheit 32 ist dazu vorgesehen, Gewichtskräfte von Elementen und/oder Einheiten der Produktionsvorrichtung 12 und/oder Kräfte, die bei einer Produktion von duroplastischen Halbzeugen auftreten, abzustützen. Bevorzugt ist die Rahmeneinheit 32 als Maschinenrahmen oder als Maschinengestell ausgebildet. Die Rahmeneinheit 32 kann zumindest teilweise eine Gehäuseeinheit 60 der Produktionsvorrichtung 12 bilden. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Rahmeneinheit 32 eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist.
Die Transporteinheit 34 umfasst zumindest ein Förderband 36, das auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise zu einer Aufnahme des Materialstrangs vorgesehen ist. Das Förderband 36 ist vorzugsweise als endloses Förderband ausgebildet. Die Transporteinheit 34 umfasst ferner zumindest ein Wälzelement 38, an dem das Förderband 36 anliegt und/oder mittels dessen das Förderband 36 beweglich gelagert ist. Das Wälzelement 38 ist vorzugsweise als Transportrolle ausgebildet, an der das Förderband 36 anliegt und/oder mittels derer das Förderband 36 beweglich gelagert ist. Bevorzugt umfasst die Transporteinheit 34 eine Vielzahl an Wälzelementen 38, 40, 42, an denen das Förderband 36 anliegt und/oder mittels denen das Förderband 36 beweglich gelagert ist. Das Förderband 36 umschlingt zumindest teilweise die Wälzelemente 38, 40, 42. Die Wälzelemente 38, 40, 42 können als Förderrollen, als Walzen, insbesondere als Förderwalzen, o. dgl. ausgebildet sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Transporteinheit 34 alternativ oder zusätzlich andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Förderelemente aufweist, wie beispielsweise Luftkissenförderer o. dgl. Die Transporteinheit 34 kann alternativ oder zusätzlich zumindest ein Trägermittel 44, 46 aufweisen, das gezielt dazu vorgesehen ist, einzelne Komponenten des Materialstrangs aufzunehmen und/oder ein Förderelement, insbesondere das Förderband 36, vor Verunreinigungen und/oder vor einem Ankleben des Materialstrangs zu schützen. Vorzugsweise ist das Trägermittel 44, 46 als Trägerfolie ausgebildet, die insbesondere auf dem Förderband 36 anordenbar ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Trägermittel 44, 46 als Trägerpulver ausgebildet ist, das auf das Förderelement, insbesondere das Förderband 36 der Transporteinheit 34, aufgetragen werden kann. Zu einem Antrieb des Förderbands 36 und/oder der Wälzelemente 38, 40, 42 weist die Produktionsvorrichtung 12 zumindest eine Antriebseinheit 48 auf. Die Antriebseinheit 48 ist dazu vorgesehen, auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise zumindest eines der Wälzelemente 38, 40, 42, insbesondere das Wälzelement 38, anzutreiben. Zumindest eines der Wälzelemente 38, 40, 42, insbesondere das Wälzelement 38, ist vorzugsweise auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise drehfest mit einer Antriebswelle (hier nicht näher dargestellt) der Antriebseinheit 48 verbunden.
Die Transporteinheit 34 umfasst zumindest eine Verdichtungseinheit 50, 52 zu einer Verdichtung des zumindest einen Materialstrangs. Die Verdichtungseinheit 50, 52 ist insbesondere dazu vorgesehen, eine homogene Masse aus Herstellstoffen zur Herstellung des Materialstrangs zu erzeugen, wie beispielsweise insbesondere mittels einer Krafteinwirkung auf den Materialstrang ein Volumen des Materialstrangs zu verkleinern, insbesondere um mehr als 5%, und/oder eine Dichte des Materialstrangs zu erhöhen, insbesondere eine Dichte einer Anordnung von Inhaltsstoffen des Materialstrangs relativ zueinander, im Vergleich zu einem Volumen und einer Dichte vor der Krafteinwirkung auf den Materialstrang. Vorzugsweise ist die Verdichtungseinheit 50, 52 als Imprägniereinheit ausgebildet, die dazu vorgesehen ist, die Herstellstoffe des Materialstrangs mit Harz zu tränken. Bevorzugt erfolgt eine Relativbewegung von zwei Transportbändern der Transporteinheit 34, zwischen denen der Materialstrang in der Verdichtungseinheit 50, 52 angeordnet ist, um eine Imprägnierung des Materialstrangs zu realisieren. Insgesamt weist die Transporteinheit 34 zumindest zwei Verdichtungseinheiten 50, 52 auf. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Transporteinheit 34 eine von zwei abweichende Anzahl an Verdichtungseinheiten 50, 52 aufweist. Die Verdichtungseinheiten 50, 52 sind entlang einer Haupttransportrichtung 54 der Transporteinheit 34 hintereinander angeordnet. Die Verdichtungseinheiten 50, 52 weisen vorzugsweise eine, einem Fachmann bereits bekannte Ausgestaltung auf, wie beispielsweise eine mäanderförmige Förderbandführung o. dgl.
Die Produktionsvorrichtung 12 umfasst zumindest eine Faserschneidvorrichtung 56, zumindest eine Materialauftragungsvorrichtung 10, 58, insbesondere zumindest zwei Materialauftragungsvorrichtungen 10, 58, und zumindest eine Gehäuseeinheit 60, in der zumindest die Transporteinheit 34, die zumindest eine Faserschneidvorrichtung 56 und die zumindest eine Materialauftragungsvorrichtung 10, 58, insbesondere die zumindest zwei Materialauftragungsvorrichtungen 10, 58, zumindest teilweise, insbesondere zumindest im Wesentlichen als Ganzes, angeordnet sind. Die zumindest zwei Materialauftragungsvorrichtungen 10, 58 weisen eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung auf. Die Faserschneidvorrichtung 56 weist insbesondere eine, einem Fachmann bereits bekannte Ausgestaltung auf, wie diese beispielsweise in DE 10 2007 052 587 A1 , in DE 10 2010 045 702 A1 , in DE 10 2010 018 485 A1 o. dgl. offenbart ist. Die Produktionsvorrichtung 12 umfasst insbesondere zumindest eine einzelne Faserschneidvorrichtung 56, die dazu vorgesehen ist, geschnittene Fasern zuzuführen.
Mittels der Materialauftragungsvorrichtung 10, 58, insbesondere mittels der zumindest zwei Materialauftragungsvorrichtungen 10, 58, ist zu einer Herstellung des Materialstrangs auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise dem Förderband 36 und/oder dem Trägermittel 44, 46 zumindest ein Harz zuführbar und/oder auf das Förderband 36 und/oder auf das Trägermittel 44, 46 aufbringbar. Die Faserschneidvorrichtung 56 ist auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise dazu vorgesehen, dem auf das Förderband 36 und/oder auf das Trägermittel 44, 46 aufgetragene Harz geschnittene Fasern zuzuführen, insbesondere zur Bildung des Materialstrangs. Die Transporteinheit 34 weist zumindest eine Zusammenführungseinheit 62, die, betrachtet entlang der Haupttransportrichtung 54, nach der Materialauftragungsvorrichtung 10, 58, insbesondere nach den zumindest zwei Materialauftragungsvorrichtungen 10, 58, angeordnet ist (sind). Die Zusammenführungseinheit 62 ist dazu vorgesehen, das Förderband 36 und das Trägermittel 44, 46 oder zwei Trägermittel 44, 46, auf denen das Harz oder das Harz und die geschnittenen Fasern aufgetragen sind, zusammenzuführen.
2 und 3 zeigen Detailansichten einer der Materialauftragungsvorrichtungen 10, 58. Die Materialauftragungsvorrichtungen 10, 58 weisen eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung auf, so dass der Einfachheit halber in den 2 und 3 lediglich die Materialauftragungsvorrichtung 10 dargestellte ist. Die Materialauftragungsvorrichtung 10, 58 für die Produktionsvorrichtung 12 umfasst zumindest eine Auftragungseinheit 14, die zumindest einen Auftragungsraum 16, 18 zu einer Aufnahme und/oder zu einem Auftrag zumindest eines aufzutragenden Materials, insbesondere eines Harz oder eines Harzgemischs, aufweist. Der Auftragungsraum 16, 18 ist vorzugsweise auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise dem Förderband 36 und/oder dem Trägermittel 44, 46 zugeordnet. Die Materialauftragungsvorrichtung 10, 58 umfasst zumindest eine zumindest an der Auftragungseinheit 14 angeordnete Querschnittsvariationseinheit 20, die zumindest dazu vorgesehen ist, zumindest eine Querschnittskenngröße des Auftragungsraums 16, 18 zu variieren. Die Querschnittsvariationseinheit 20 ist insbesondere dazu vorgesehen, eine Breite des Auftragungsraums 16, 18 zu variieren. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Querschnittsvariationseinheit 20 dazu vorgesehen ist, eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Querschnittskenngröße des Auftragungsraums 16, 18 zu variieren. Mittels der Querschnittsvariationseinheit 20 ist, betrachtet entlang einer Auftragslängsachse 26 der Auftragungseinheit 14 eine Breite änderbar. Vorzugsweise ist die Querschnittsvariationseinheit 20 derart ausgebildet, dass sich insbesondere entlang einer ausgehend von einem Punkt im Auftragungsraum 16, 18 mit einem maximalen Abstand zu einem Rakelelement 64, 76 zu einem Punkt im Auftragungsraum 16, 18 mit einem minimalen Abstand zum Rakelelement 64, 76 verlaufenden Richtung eine Breite des Auftragungsraums 16, 18 ändert und/oder veränderbar ist. Die Querschnittsvariationseinheit 20 ist vorzugsweise als Staudruckvariationseinheit ausgebildet. Vorzugsweise ist mittels der Querschnittsvariationseinheit 20 eine Kraft oder ein Druck erzeugbar, der einem durch das aufzutragende Material hervorrufbaren Staudruck entgegenwirkt. Besonders bevorzugt ist mittels der Querschnittsvariationseinheit 20 an dem Punkt im Auftragungsraum 16, 18, der, entlang der Haupttransportrichtung 54 betrachtet, den maximalen Abstand zum Rakelelement 64, 76 aufweist, eine Kraft oder ein Druck erzeugbar, die oder der groß ist im Vergleich zu einer Kraft oder einem Druck an dem Punkt im Auftragungsraum 16, 18, der, entlang der Haupttransportrichtung 54 betrachtet, den minimalen Abstand zum Rakelelement 64, 76 aufweist.
Die Querschnittsvariationseinheit 20 weist zumindest ein Querschnittsvariationselement 22, 24 auf, das zumindest in einem Teilbereich des Querschnittsvariationselements 22, 24 zumindest im Wesentlichen quer zu einer Auftragslängsachse 26 der Auftragungseinheit 14 verläuft. Die Querschnittsvariationseinheit 20 weist zumindest ein Querschnittsvariationselement 22, 24 auf, das zumindest teilweise bogenförmig ausgebildet ist. Das zumindest eine Querschnittsvariationselement 22, 24 ist elastisch verformbar ausgebildet, insbesondere aus einem Federstahl o. dgl. Die Querschnittsvariationseinheit 20 weist zumindest ein weiteres Querschnittsvariationselement 24 auf, das zumindest teilweise zumindest im Wesentlichen quer zur Auftragslängsachse 26 der Auftragungseinheit 14 verläuft. Das zumindest eine weitere Querschnittsvariationselement 24 ist zumindest teilweise bogenförmig ausgebildet. Das zumindest eine weitere Querschnittsvariationselement 24 ist elastisch verformbar ausgebildet. Das zumindest eine Querschnittsvariationselement 22 und das zumindest eine weitere Querschnittsvariationselement 24 sind zusammen, betrachtet in einer zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Förderfläche des Förderbands 36 und/oder des Trägermittels 44, 46 verlaufenden Ebene, v-förmig angeordnet. Insgesamt weist die Querschnittsvariationseinheit 20 insbesondere zumindest zwei Querschnittsvariationselemente 22, 24 auf, die zumindest teilweise bogenförmig ausgebildet sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Querschnittsvariationseinheit 20 eine von zwei abweichende Anzahl an Querschnittsvariationselementen 22, 24 aufweist.
Die Querschnittsvariationseinheit 20 weist zumindest ein Querschnittsvariationselement 22, 24 auf, das beweglich gelagert ist. Das zumindest eine Querschnittsvariationselement 22, 24 ist insbesondere beweglich an einer Gestelleinheit 72 der Auftragungseinheit 14 gelagert. Die Gestelleinheit 72 ist alternativ oder zusätzlich beweglich relativ zur Rahmeneinheit 32 und/oder zur Transporteinheit 34 gelagert. Die Gestelleinheit 72 ist insbesondere zumindest zu einer Einstellung eines Abstands der Auftragungseinheit 14, insbesondere eines Rakelelements 64, 76 der Auftragungseinheit 14, relativ zum Förderband 36 und/oder zum Trägermittel 44, 46 relativ zur Rahmeneinheit 32 und/oder zur Transporteinheit 34 beweglich gelagert, insbesondere translatorisch beweglich gelagert. Die Gestelleinheit 72 kann manuell bewegbar ausgebildet sein oder mittels einer Antriebseinheit (hier nicht näher dargestellt) der Auftragungseinheit 14 bewegbar sein, insbesondere automatisch in Abhängigkeit von Steuersignalen einer Recheneinheit (hier nicht näher dargestellt) der Produktionsvorrichtung 12. Das zumindest eine Querschnittsvariationselement 22, 24 ist derart beweglich gelagert, dass das zumindest eine Querschnittsvariationselement 22, 24 infolge einer Bewegung eine Biegebelastung erfährt. Das zumindest eine Querschnittsvariationselement 22, 24 ist insbesondere zumindest translatorisch beweglich gelagert, insbesondere zumindest an einem Ende des zumindest einen Querschnittsvariationselements 22, 24. Es ist jedoch auch denkbar, dass das zumindest eine Querschnittsvariationselement 22, 24 auf eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Art und Weise beweglich gelagert ist, wie beispielsweise rotatorisch, translatorisch und rotatorisch in Kombination o. dgl. Das zumindest eine Querschnittsvariationselement 22 und das zumindest eine weitere Querschnittsvariationselement 24 sind relativ zueinander beweglich gelagert. Das zumindest eine Querschnittsvariationselement 22 und das zumindest eine weitere Querschnittsvariationselement 24 sind beweglich an der Gestelleinheit 72 gelagert. Zu einer Einstellung einer Position des zumindest einen Querschnittsvariationselements 22 und/oder des zumindest einen weiteren Querschnittsvariationselements 24, insbesondere relativ zueinander, umfasst die Querschnittvariationseinheit 20 zumindest eine Einstelleinheit 74. Die Einstelleinheit 74 kann dazu vorgesehen sein, das zumindest eine Querschnittsvariationselement 22 und das zumindest eine weitere Querschnittsvariationselement 24 einzeln zu bewegen oder das zumindest eine Querschnittsvariationselement 22 und das zumindest eine weitere Querschnittsvariationselement 24 gemeinsam zu bewegen. Die Einstelleinheit 74 kann als Spindelgetriebeeinheit, als Hebelgetriebeeinheit oder als eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Einheit zu einer Einstellung einer Position des zumindest einen Querschnittsvariationselements 22 und/oder des zumindest einen weiteren Querschnittsvariationselements 24 ausgebildet sein.
Die Querschnittsvariationseinheit 20 weist zumindest ein Querschnittsvariationselement 22, 24 auf, das zumindest teilweise einteilig mit einer Begrenzungswand 28, 30 des Auftragungsraums 16, 18 ausgebildet ist. Die Auftragungseinheit 14 weist zumindest einen in zumindest einem Nahbereich des Auftragungsraums 16 angeordneten weiteren Auftragungsraum 18 zu einer Aufnahme und/oder zu einem Auftrag des aufzutragenden Materials oder eines weiteren aufzutragenden Materials auf. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Auftragungseinheit 14 zusätzlich zu dem Auftragungsraum 16 und dem weiteren Auftragungsraum 18 einen weiteren Auftragungsraum oder weitere Auftragungsräume aufweist. Das zumindest eine Querschnittsvariationselement 22 und das zumindest eine weitere Querschnittsvariationselement 24 bilden jeweils eine Begrenzungswand 28, 30 der zumindest zwei Auftragungsräume 16, 18 der Auftragungseinheit 14. Das zumindest eine Querschnittsvariationselement 22 bildet zumindest eine Begrenzungswand 28 des Auftragungsraums 16. Das zumindest eine weitere Querschnittsvariationselement 24 bildet zumindest eine Begrenzungswand 30 des weiteren Auftragungsraums 18. Die Auftragungsräume 16, 18 werden jeweils durch das zumindest eine Rakelelement 64, 76, die zumindest zwei Querschnittsvariationselemente 22, 24 und zumindest eine weitere Begrenzungswand 66, 68, 70, insbesondere zumindest zwei weiteren Begrenzungswände 66, 68, 70 begrenzt. Die Auftragungseinheit 14 ist als Rakeleinheit ausgebildet. Das zumindest eine Rakelelement 64, 76, die zumindest zwei Querschnittsvariationselemente 22, 24 und die zumindest eine weitere Begrenzungswand 66, 68, 70, insbesondere die zumindest zwei weitere Begrenzungswände 66, 68, 70, bilden zusammen einen Rakelkasten der Auftragungseinheit 14. Der Rakelkasten begrenzt zumindest den Auftragungsraum 16, insbesondere den Auftragungsraum 16 und den weiteren Auftragungsraum 18. Die Querschnittsvariationseinheit 20 umfasst das zumindest eine Querschnittvariationselement 22 und das zumindest eine weitere Querschnittsvariationselement 24, wobei das zumindest eine Querschnittsvariationselement 22 zumindest teilweise angrenzend an den Auftragungsraum 16 angeordnet ist und das zumindest eine weitere Querschnittsvariationselement 24 zumindest teilweise angrenzend an den weiteren Auftragungsraum 18 angeordnet ist.
Im Folgenden wird ein Verfahren zu einer Auftragung zumindest eines Materials mittels der Materialauftragungsvorrichtung 10 beschrieben. In zumindest einem Verfahrensschritt werden der Auftragungsraum 16 und/oder der weiterer Auftragungsraum 18 auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise mit einem Material, insbesondere einem Harz oder einem Harzgemisch, zumindest teilweise befüllt. In zumindest einem Verfahrensschritt wird ein Abstand des Rakelelements 64, 76 relativ zum Förderband 36 und/oder zum Trägermittel 44, 46 eingestellt. In zumindest einem Verfahrensschritt werden/wird das Förderband 36 und/oder das Trägermittel 44, 46 relativ zur Auftragungseinheit 14 entlang der Haupttransportrichtung 54 bewegt. In zumindest einem Verfahrensschritt werden zumindest zwei Materialstrangteile mittels der Materialauftragungsvorrichtung 10 auf eine Unterlage, insbesondere ein Förderelement (Förderband 36 und/oder Trägermittel 44, 46) der Transporteinheit 34 der Produktionsvorrichtung 12, aufgetragen. Mittels der Querschnittsvariationseinheit 20 werden/wird in zumindest einem Verfahrensschritt derart eine Kraft und/oder ein Druck auf die zumindest zwei auf das Förderband 36 und/oder das Trägermittel 44, 46 aufgetragenen Materialstrangteile ausgeübt, so dass ein Ineinanderfließen der Materialstrangteile auf dem Förderband 36 und/oder auf dem Trägermittel 44, 46 zumindest weitestgehend verhindert wird. Hinsichtlich weiterer Verfahrensschritte des Verfahrens zu einer Auftragung zumindest eines Materials mittels der Materialauftragungsvorrichtung 10 darf auf die vorhergehende Beschreibung der Materialauftragungsvorrichtung 10 und/oder der Produktionsvorrichtung 12 verwiesen werden, da diese Beschreibung analog auch auf das Verfahren zu lesen ist und somit alle Merkmale hinsichtlich der Materialauftragungsvorrichtung 10 und/oder der Produktionsvorrichtung 12 auch in Bezug auf das Verfahren zu einer Auftragung zumindest eines Materials mittels der Materialauftragungsvorrichtung 10 als offenbart gelten. Weitere Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Herstellung eines duroplastischen Halbzeugs erfolgen auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise.
Bezugszeichenliste

10: Materialauftragungsvorrichtung
12: Produktionsvorrichtung
14: Auftragungseinheit
16: Auftragungsraum
18: Auftragungsraum
20: Querschnittsvariationseinheit
22: Querschnittsvariationselement
24: Querschnittsvariationselement
26: Auftragslängsachse
28: Begrenzungswand
30: Begrenzungswand
32: Rahmeneinheit
34: Transporteinheit
36: Förderband
38: Wälzelement
40: Wälzelement
42: Wälzelement
44: Trägermittel
46: Trägermittel
48: Antriebseinheit
50: Verdichtungseinheit
52: Verdichtungseinheit
54: Haupttransportrichtung
56: Faserschneidvorrichtung
58: Materialauftragungsvorrichtung
60: Gehäuseeinheit
62: Zusammenführungseinheit
64: Rakelelement
66: Begrenzungswand
68: Begrenzungswand
70: Begrenzungswand
72: Gestelleinheit
74: Einstelleinheit
76: Rakelelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007052587 A1 [0030]
DE 102010045702 A1 [0030]
DE 102010018485 A1 [0030]

Claims

Materialauftragungsvorrichtung für eine Produktionsvorrichtung zu einer Herstellung von duroplastischen Halbzeugen, insbesondere für eine SMC-Produktionsvorrichtung, mit zumindest einer Auftragungseinheit (14), die zumindest einen Auftragungsraum (16, 18) zu einer Aufnahme und/oder zu einem Auftrag zumindest eines aufzutragenden Materials aufweist, gekennzeichnet durch zumindest eine zumindest an der Auftragungseinheit (14) angeordnete Querschnittsvariationseinheit (20), die zumindest dazu vorgesehen ist, zumindest eine Querschnittskenngröße des Auftragungsraums (16, 18) zu variieren.
Materialauftragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsvariationseinheit (20) zumindest ein Querschnittsvariationselement (22, 24) aufweist, das zumindest in einem Teilbereich des Querschnittsvariationselements (22, 24) zumindest im Wesentlichen quer zu einer Auftragslängsachse (26) der Auftragungseinheit (14) verläuft.
Materialauftragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsvariationseinheit (20) zumindest ein Querschnittsvariationselement (22, 24) aufweist, das zumindest teilweise bogenförmig ausgebildet ist.
Materialauftragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsvariationseinheit (20) zumindest ein Querschnittsvariationselement (22, 24) aufweist, das zumindest teilweise einteilig mit einer Begrenzungswand (28, 30) des Auftragungsraums (16, 18) ausgebildet ist.
Materialauftragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsvariationseinheit (20) zumindest ein Querschnittsvariationselement (22, 24) aufweist, das beweglich gelagert ist.
Materialauftragungsvorrichtung zumindest nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsvariationseinheit (20) zumindest ein weiteres Querschnittsvariationselement (24) aufweist, das zumindest teilweise zumindest im Wesentlichen quer zu der Auftragslängsachse (26) der Auftragungseinheit (14) verläuft.
Materialauftragungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Querschnittsvariationselement (22) und das weitere Querschnittsvariationselement (24) relativ zueinander beweglich gelagert sind.
Materialauftragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragungseinheit (14) zumindest einen in zumindest einem Nahbereich des Auftragungsraums (16) angeordneten weiteren Auftragungsraum (18) zu einer Aufnahme und/oder zu einem Auftrag des aufzutragenden Materials oder eines weiteren aufzutragenden Materials aufweist.
Materialauftragungsvorrichtung zumindest nach Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsvariationseinheit (20) zumindest ein weiteres Querschnittsvariationselement (24) umfasst, wobei das Querschnittsvariationselement (22) zumindest teilweise angrenzend an den Auftragungsraum (16) angeordnet ist und das weitere Querschnittsvariationselement (24) zumindest teilweise angrenzend an den weiteren Auftragungsraum (18) angeordnet ist.
Produktionsvorrichtung, insbesondere SMC-Produktionsvorrichtung, mit zumindest einer Materialauftragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zu einer Auftragung zumindest eines Materials mittels einer Materialauftragungsvorrichtung, insbesondere mittels einer Materialauftragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt zumindest zwei Materialstrangteile mittels der Materialauftragungsvorrichtung auf eine Unterlage, insbesondere auf ein Förderelement einer Transporteinheit einer Produktionsvorrichtung, aufgetragen werden.