DE102019106723A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Wenden von flächigen Substraten - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Wenden von flächigen Substraten, bevorzugt beharzten Folien, insbesondere im Zuge der Herstellung von mit Substraten beschichteten Werkstoffplatten. Die Erfindung für die Vorrichtung umfasst:- eine Saugleiste (1) zum Ansaugen und Aufnehmen eines in einem Lagerbereich (13) in einer Flächenebene (12) gelagerten Substrats (2) entlang einer Seite (7),- eine Verfahrvorrichtung (10) zur Bewegung der Saugleiste (1) parallel zur Flächenebene (12) und zur Einstellung des Abstandes der Saugleiste (1) gegenüber der Flächenebene (12),- eine erste Kontur (4) mit zumindest einem Radius (6) zur zumindest zeitweisen und teilweisen Führung des Substrats (2) während des Verfahrens der Saugleiste (1) in Transportrichtung (11) zu einem Positionierbereich (14),- eine Schwenkvorrichtung (9) zum Verschwenken der Saugleiste (1) nach Aufnahme des Substrats (2) von einer ersten Position (A) in eine zweite Position (B), bevorzugt im Zuge des Verfahrens der Saugleiste (1) in Transportvorrichtung (11) mittels der Verfahrvorrichtung (10), wobei in der zweiten Position (B) die Seite (7) des Substrates (2) zwischen der Saugleiste (1) und der ersten Kontur (4) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wenden von flächigen Substraten, bevorzugt beharzten Folien, insbesondere im Zuge der Herstellung von mit Substraten beschichteten Werkstoffplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Wenden von flächigen Substraten, bevorzugt beharzten Folien, insbesondere im Zuge der Herstellung von mit Substraten beschichteten Werkstoffplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 8.
  • Die Herstellung von Werkstoffplatten aus zerspantem Holz zu MDF, OSB, HDF oder ähnlichen Holzwerkstoffplatten ist hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt. Überwiegend wird das zerspante oder zerkleinerte Holz, ggfs. substituiert mit dessen Recyclaten und/oder anderen Rohstoffen, zu einem Vlies oder einer Pressgutmatte gestreut und mittels einer bevorzugt kontinuierlich arbeitenden Presse verpreßt. Diese Werkstoffplatten genügen in der Regel nicht den ästhetischen Ansprüchen bei deren Verwendung und werden deshalb an ihrer Oberfläche mittels Laminaten oder Folienaufbauten veredelt. Hierzu werden Folien oder geschichtete Folienpakete auf der Werkstoffplatte aufgelegt und mittels eines Pressvorganges laminiert. Die hierzu notwendigen Folien sind in der Regel beharzt, welches zum einen zum adhäsiven Verbund mit der Werkstoffplatte und/oder als Oberflächenschutz einer Designfolie dienen kann.
  • Weiter bezieht sich die Erfindung auch auf die Herstellung von Laminaten aus mehreren Substraten als Schichtstoffe, die im Stand der Technik als sogenannte dekorative Hochdruck-Schichtpressstoffplatten bekannt geworden sind. Die englische Abkürzung HPL steht dabei für „high pressure laminates“. Es handelt sich dabei im Wesentlichen um mehrschichtige ausgehärtete Werkstoffplatten (Laminate), die aus Schichten faseriger Zellulose (Substratpakete) bestehen, welche mit duroplastischen Harzen, insbesondere Phenolharz, imprägniert sind und ggfs. als Oberflächenbeschichtung ein mit Melaminharz getränktes Dekorpapier aufweisen. Die gegenüber dem aufwendigen Herstellungsprozess entstehenden Vorteile sind hohe Resistenzen gegenüber Umwelteinflüssen wie Hitze, Licht und Wasser respektive Feuchtigkeit. Dazu kommt eine gute Eigenstabilität sowie eine hohe Schlag- und Schnittfestigkeit gegenüber Werkzeugen. Diese Schichtstoffplatten werden bevorzugt als Fußböden, Möbelteile und vor allem als Küchenarbeitsplatten eingesetzt.
  • Gemein ist diesen Herstellungsverfahren, dass die verwendeten Folien oder Substrate aus verschiedensten Herstellungsprozessen angeliefert werden und nicht immer auf dem Bereitsstellungsplatz mit der richtigen Oberfläche nach oben vorhanden sind. Deshalb ist es notwendig, diese Substrate schonend zu wenden, damit diese nicht knicken oder sogar aufgrund der Beharzung brechen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Wenden von flächigen Substraten zu schaffen, welche ohne Beschädigung der zu wendenden Substrate platzsparend, schnell und wirtschaftlich arbeitet. Die flächigen Substrate können dabei auf einem vorgegebenem Bereich bereitgestellt werden oder werden direkt von einem Substratstapel abgenommen, gewendet und an einem vorgegebenem Ort abgelegt.
  • Die Aufgabe wird für eine Vorrichtung zum Wenden von flächigen Substraten, bevorzugt beharzten Folien, insbesondere im Zuge der Herstellung von mit Substraten beschichteten Werkstoffplatten, durch die nachstehend aufgeführten und angeordneten Merkmale gelöst:
    • - eine Saugleiste zum Ansaugen und Aufnehmen eines in einem Lagerbereich in einer Flächenebene gelagerten Substrats entlang einer Seite,
    • - eine Verfahrvorrichtung zur Bewegung der Saugleiste parallel zur Flächenebene und zur Einstellung des Abstandes der Saugleiste gegenüber der Flächenebene,
    • - eine erste Kontur mit zumindest einem Radius zur zumindest zeitweisen und teilweisen Führung des Substrats während des Verfahrens der Saugleiste in Transportrichtung zu einem Positionierbereich,
    • - eine Schwenkvorrichtung zum Verschwenken der Saugleiste nach Aufnahme des Substrats von einer ersten Position in eine zweite Position, bevorzugt im Zuge des Verfahrens der Saugleiste in Transportvorrichtung mittels der Verfahrvorrichtung,
    wobei in der zweiten Position das Substrat zwischen der Saugleiste und der ersten Kontur angeordnet ist.
  • Durch die Anordnung der Kontur mit zumindest einem vorgegebenen Radius, ggfs. auch einer Radienschar, ist es überraschenderweise möglich ein flächiges Substrat derart aufzunehmen und entlang einer Transportrichtung zu wenden respektive zu überschlagen, dass der Mindestradius, an welchem Beschädigungen des Substrates auftreten, weder am ersten noch am zweiten Radius während des Wendevorganges unterschritten wird.
  • In einer Ergänzung der Vorrichtung kann eine weitere Kontur mit einem weiteren Radius neben der Saugleiste und/oder gegenüber dem Substrat auf der gleichen Flächenseite wie die Saugleiste, bevorzugt in der zweiten Position, angeordnet sein, welche die zweitweise Führung des Substrates während des Transportvorganges unterstützt.
  • Alternativ oder kumulativ kann zumindest eine Einstellvorrichtung zur Einstellung der Position zumindest einer der Konturen bevorzugt gegenüber der Saugleiste, angeordnet sein, wobei höchstbevorzugt das Substrat zwischen den beiden Konturen durch die Einstellvorrichtung klemmbar ist. In vorteilhafterweise kann durch die Einstellvorrichtung die Vorrichtung selbst an verschiedene Arten von Substraten einfach angepasst werden. Gleichwohl ist auch eine verfeinerte Abstimmung respektive ein feinerer Verfahrensablauf während des Wendevorganges reproduzierbar einstellbar. Dieser Umstand kann ebenfalls dazu beitragen, dass die Unterschreitung eines schädigenden Mindestradius nicht vorkommen kann, insbesondere durch die Anordnung entsprechender Radien an den Konturen und/oder einer entsprechenden Ablaufsteuerung der Steuerungsvorrichtung hinsichtlich der Bewegungen entlang und quer zur Transportebene.
  • Insbesondere kann zu diesem Zwecke ein Radius an der Kontur angeordnet sein, der größer ist als der Mindestbiegeradius des Substrats. Weiter kann die Kontur respektive deren Radius in vorgegebenen Abständen oder vollständig entlang der Seite des Substrates angeordnet sein. Bei Abständen kann es von Vorteil sein, das Gewicht der zu manipulierenden Vorrichtung klein zu halten, bei einer vollständigen Abstützung des Substrates entlang einer Seite wird ein schonender Wendevorgang ermöglicht einhergehend mit einer hohen Betriebssicherheit gegenüber Störungen oder Fehltransporten ermöglicht.
  • Durch eine optionale Anordnung einer Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der Saugleiste, der Verfahrvorrichtung, der Schwenkvorrichtung und/oder der Einstellvorrichtung lassen sich Bewegungsprofile der Vorrichtung einsteuern, die eine schädigende Wendearbeit vermeiden.
  • Alternativ oder kumulativ kann im Positionierbereich und/oder im Lagerbereich, wirkverbunden mit der Vorrichtung und/oder eigenständig verfahrbar eine Bremsvorrichtung zur Einleitung einer Spannkraft für das Substrat angeordnet sein. Diese kann beispielsweise als pneumatischer Blasbalken, mechanische Mangel oder als Unterdruckkammer ausgeführt sein. Dies dient insbesondere zur Abbremsung der Folie, um ein Nachrutschen beim Positionieren im Positionierbereich zu vermeiden und/oder um die Folie im gestreckten Zustand ohne Falten im Positionierbereich an einer vorgegebenen Position abzulegen. Auch kann damit beim Überschlag im Zuge des Wendens im Lagerbereich ein Ver- oder Nachrutschen der nicht fixierten Seite vermieden werden.
  • Alternativ oder kumulativ sind zumindest teilweise an den Konturen glatte und/oder reibungserhöhende Oberflächen angeordnet sind, wobei bevorzugt an den Radien reibungserhöhende Oberflächen angeordnet sind. Dies dient insbesondere einer schonenden Aufnahme des Substrates durch die Saugleiste, da die Zug- und/oder Bewegungskräfte nicht allein durch die Saugleiste sondern auch durch den Kontakt des Substrates mit den Konturen in das Substrat eingeleitet werden können. Dies schont das Substrat selbst und ermöglicht eine geringe Saugleistung der Saugleiste.
  • Die Erfindung versteht im Wesentlichen unter einer Kontur mit einem Radius eine Maschinenelement, welches aufgrund seiner gebogenen Oberfläche geeignet ist das Substrat ohne Schaden zu führen oder an sich abgleiten zu lassen. Bevorzugt wird ein Radius an der Kontur verwendet, welcher größer ist als der Mindestbiegeradius für das entsprechende Substrat, um Schäden am Substrat zu vermeiden. Anstelle eines Substrates können auch mehrere Substrate nebeneinander in der Vorrichtung gewendet werden.
  • In vorteilhafter Weise können nun flächige Substrate mit einer einfache Vorrichtung schnell und sicher gewendet werden, ohne das insbesondere beharzte und damit relativ steife Substrate bei Unterschreitung eines Mindestbiegeradius irreversible Knicke aufweisen oder sogar brechen.
  • Die Aufgabe wird für ein Verfahren zum Wenden von flächigen Substraten mit einer Vorrichtung, bevorzugt von beharzten Folien, insbesondere im Zuge der Herstellung von mit Substraten beschichteten Werkstoffplatten, durch die folgenden Verfahrensschritte gelöst:
    • V1: Bereitstellung eines Substrates in einem Lagerbereich in der Nähe eines Positionierbereichs zur Ablage des gewendeten Substrates,
    • V2: Positionieren einer Saugleiste der Vorrichtung zum Wenden an einer gegenüber dem Positionierbereich abgewandten Seite des Substrats in einer ersten Position A,
    • V3: Ansaugen respektive Aufnehmen des Substrats mittels der Saugleiste, Verschwenken der Saugleiste um eine im Wesentlichen zur Seite parallelen Schwenkachse in eine zweite Position B und Anordnen der Seite des Substrats zwischen der Saugleiste und einer ersten Kontur, wobei sich am Substrat ein erster Radius R1 ausbildet,
    • V4: Verfahren der Vorrichtung in Transportrichtung des Positionierbereiches unter Ausbildung eines Wendepunktes WP und zumindest eines zweiten Radius R2 an dem Substrat, wobei sich der Wendepunkt WP und der zweite Radius R2 sich ausgehend von dem ersten Radius R1 in Richtung der durch die Saugleiste gehaltenen Seite ausbilden,
    • V5: Ablegen des Substrats an einer vorgegebenen Position im Positionierbereich.
  • Die nachstehenden Merkmale können das oben genannte Verfahren eigenständig oder in Kombination weiter verbessern, indem
    • - während des Schrittes V4 die Vorrichtung und/oder die Saugleiste in Transportrichtung respektive in Richtung des Positionierbereichs, zumindest zeitweise, verfahren wird.
    • - während der Schritte V4 und/oder V5 der Abstand zwischen der Saugleiste und dem Lagerbereich erhöht wird.
    • - während der Schritte V5 und/oder V6 der Abstand zwischen der Saugleiste und dem Lagerbereich oder dem Positionierbereich verringert wird, bevorzugt in der Art, dass der Abstand des Substrates zur Flächenebene zwischen dem zweiten Radius R2 und dem ersten Radius R1 geringer ist als der doppelte erste Radius R1.
    • - im Schritt V5 der zweite Radius R2 sich entlang zumindest einem der Radien der Konturen ausbildet.
    • - die Seite des Substrates zwischen den der Saugleiste und der Kontur und/oder zwischen den Konturen geklemmt wird.
    • - ein Radius an den Konturen angeordnet ist, der größer ist als der Mindestbiegeradius des Substrats und bevorzugt die Kontur respektive deren Radius in vorgegebenen Abständen oder vollständig entlang der Seite des Substrates angeordnet ist.
    • - im Positionierbereich und/oder im Legebereich mittels einer Bremsvorrichtung das Substrat mit einer Spannkraft beaufschlagt wird.
    • - an der vorgegebenen Position des Substrats im Positionierbereich die Saugleiste das Substrat zwischen den Konturen freigibt.
    • - nach Freigabe des Substrats durch die Saugleiste die erste Kontur das Substrat während des Verfahrens der Vorrichtung in Transportrichtung glättet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Vorrichtung in einer Anlage zum Beschichten von Werkstoffplatten oder zur Herstellung von geschichteten Laminaten mit einer Presse und einer Beschickvorrichtung der Presse mit geschichtetem Material verwendet, wobei der Bereitstellungsplatz für Substrate oder deren Stapel für die Beschickvorrichtung mit dem Positionierbereich der Vorrichtung übereinstimmt.
  • Die Konturen können z. B. durch ein Rundprofil oder mit mehreren beabstandeten Rollen verwirklicht sein. Entlang des Rundprofils oder einer Vielzahl an Rollen kann abwechselnd eine Glättfläche bzw. eine Reibfläche verwirklicht sein. Besonders bevorzugt sind beispielsweise zwei verschiedene Halterungen für Konturen vorgesehen, die höchst bevorzugt alternierend eineinander greifen. So könnten z.B. durch zwei getrennte oder eine entsprechend wirkende Einstellvorrichtung entweder die Glättflächen in Eingriff mit dem Substrat sein oder die Reibflächen. Entsprechend dem beschriebenen Ablauf könnte also eine als feststehende Kontur mit Reibflächen 2 zu Beginn des Wendevorganges in Eingriff mit dem Substrat sein und gegen Ende des Wendevorganges könnten diese wechseln und abrollende Walzen oder Reifen mit glatten Oberflächen als Glättfläche 21 in Eingriff oder Kontakt mit dem Substrat gelangen.
  • In einer weiteren Variante könnten die Konturen als eine oder mehrere Walzen respektive Räder ausgeführt sein, welche mittels einer nicht dargestellten Blockiervorrichtung oder einem Antrieb (z. B. einem Synchronmotor) bewegbar ist. Wahlweise können die in Kontakt tretenden Oberfläche gleitend oder reibend ausgeführt sein. Zu Beginn des Wendevorganges wären die Räder/Walzen festgestellt und werden falls notwendig gegen Ende des Wendevorganges, insbesondere zum Glätten des Substrates entweder freigegeben oder gesteuert in oder entgegen der Laufrichtung bewegt. Freigegeben können die Walzen/Räder auf dem Substrat abrollen und es glätten, ggfs. auch mit einer gewissen Reibkraft durch die nicht hundertprozentig eingreifende Blockiervorrichtung. Aber auch mit einer gezielt gesteuerten Drehung der Räder/Walzen mit oder ohne Reibflächen, können gezielt Kräfte in das gewendete Substrat eingeleitet werden um dieses zu glätten.
  • Durch die Erfindung ist es nun möglich eine extrem schnelle und sichere Abfolge vorzusehen, um kurze Taktzeiten und damit möglichst hohe Kapazitäten zu erreichen.
  • Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
  • In der Zeichnung zeigen die 1 bis 8 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung, wobei sich die Flächenebene des Substrates lotrecht zur Zeichenebene erstreckt und die Transportrichtung des zu wendenden Substrates von einem Lagerbereich rechts nach links zu einem Positionierbereich gewählt ist. In den 9 und 10 sind mögliche Ausführungsform der Oberfläche einer Kontur mit zugehörigem Radius vereinfacht dargestellt.
  • In der schematischen Seitenansicht nach 1 befindet sich die Vorrichtung in einer Position A und kurz vor der Aufnahme respektive einem Kraftschluss der Saugleiste 1 mit dem Substrat 2. Das Substrat liegt dabei in einer Flächenebene 12 in einem Lagerbereich 13 und soll im Zuge des Wendens auf einen benachbarten Positionierbereich 14 transportiert werden.
    Im Zuge der Aufnahme einer ersten Seite 7 des Substrates 2 vom Lagerbereich 13, wird die Vorrichtung mittels einer Verfahrvorrichtung 10, nicht im Detail dargestellt, derart verfahren, dass die Saugleiste an einer Seite 7 (beispielweise einer Längsseite) des Substrates 2angeordnet wird. Anschließend wird die Saugleiste 1 manuell oder durch eine Steuervorrichtung 16 aktiviert und nimmt das Substrat kraftschlüssig auf. Vorab oder während einer Bewegung der Vorrichtung in Transportrichtung 11 verfährt die Saugleiste, angetrieben durch eine Schwenkvorrichtung 9, in eine zweite Position B nach 2 entlang einer Schwenkachse 17, welche parallel zur Flächenebene 12 des Substrates angeordnet ist. Durch das Bewegen der Saugleiste 1 entlang der Schwenkachse 17 bildet sich am Substrat 2 ein erster Radius R1 aus. Bevorzugt kann dieser Radius durch die Konturen 3 oder 4 mit deren entsprechenden Radien 5 und 6 unterstützt bzw. geformt werden.
    Um den Wendevorgang schonend einzuleiten kann die Vorrichtung ihren Abstand zum Substrat 2 bzw. zur Flächenebene 12 erhöhen, wodurch sich ein größerer Radius R1 ausbildet. Diese Vergrößerung des Abstandes kann einhergehen mit einer ersten Bewegung in Transportrichtung 11. Um nicht eine unnötige oder unkontrollierte Verschiebung des gesamten Substrates 2 hervorzurufen, kann an der Vorrichtung eine Mangel 20 oder andere Mittel als Bremsvorrichtung 15 angeordnet sein, welche eine unnötige und unkontrollierbare Bewegung des Substrates 2 verhindern.
    Nach 4 verfährt die Vorrichtung weiter in Richtung Transportrichtung und es entsteht eine S-förmige Form auf der Seite 7 des aufgenommenen Substrates, da sich zwischen dem ersten Radius R1 und dem Rand bzw. der Seite 7 des Substrates sich ein weitere zweiter Radius R2 und ein zugehöriger Wendepunkt WP ausbilden, während die Vorrichtung in Transportrichtung 11 unterwegs ist. Gleichzeitig ist in 4 eine alternative Anordnung einer Mangel 20 als Bremsvorrichtung 20 dargestellt, die Beispielsweise einschwenkbar ausgeführt ist.
    5 zeigt in einem optionalen Bewegungsvorgang, dass während des Verfahrens der Vorrichtung in Transportrichtung der Abstand zur Flächenebene 12 wieder verringert wird. Damit liegt das nun umgeschlagene Substrat entweder auf dem noch in der Flächenebene 12 liegenden Hauptsubstrat auf oder ist zumindest nicht mehr von dort beabstandet als der doppelte Radius R1. Je nach Oberflächenbeschaffenheit des Substrates kann ein schleifender Kontakt zwischen den Substratoberflächen nicht wünschenswert sein.
    Nach 6 ist die Vorrichtung, immer noch das Substrat durch die Saugleiste 1 fixierend, vollständig vom Lagerbereich 13 in den Positionierbereich 14 gewechselt und hat dabei das Substrat im Wesentlichen gewendet. Der Radius R1 hat sich nach dem Umschlag bzw. dem Wendevorgang aufgelöst, so daß nur noch der Radius R1 entlang der Kontur 4 respektive des Radius 6 ausgebildet ist. Es kann schließlich notwendig sein, besonders bei gleitfreudigen Folien als Substrat 2, dass die Substrate 2 während ihrer Positionierung im Positionierbereich 14 aufgrund der Bewegungskinematik gebremst werden müssen, damit diese während der negativen Beschleunigung der Vorrichtung, nicht unkontrolliert verrutschen. Hierzu kann im Positionierbereich 14 benachbart zum Lagerbereich 13 eine Bremsvorrichtung 15 angeordnet sein, die beispielsweise aus einem Blasbalken 19, einer Unterdruckkammer 18 und/oder einer Mangel 20 besteht. Nach 7 wird an der vorgegebenen Position des Substrates 2 die Saugleiste 1 an der Vorrichtung ausgeschaltet, so dass sich aufgrund der Eigenspannung und/oder der Gewichtskraft des Substrates 2 sich das Substrat 2 gewendet sich in der Flächenebene 12 auf dem Positionierbereich 14 ausbreitet.
    Dieser Vorgang kann nach 8 dadurch unterstützt werden, dass ein Maschinenelement beispielsweise die Kontur 4, als glattstreifendes Element an der Seite 7 entlang geführt wird und beispielsweise die Abdrücke der Saugleiste oder das Substrat per se glättet. Hierzu wird wieder die oben beschriebene Verfahrvorrichtung 10 bemüht, welche den Abstand zwischen der Flächenebene 12 und der Vorrichtung verringert und abschließend in Transportrichtung 11 die Vorrichtung bewegt.
  • Die in 1 schematisch dargestellte Steuervorrichtung 16 ist nicht abschließend dargestellt, spiegelt aber dich wichtigsten Steuerverbindungen zwischen der Steuervorrichtung 16 und den notwendigen Aktuatoren wieder, in dem Richtungspfeile als Steuerungssignale zur Saugleiste 1, der Einstellvorrichtung 8, der Verfahrvorrichtung 10 und der Schwenkvorrichtung 9 führen. Es ist offensichtlich, dass weitere nicht dargestellte Sensorik und sonstige steuer- und regelungstechnisch notwendige Sensoren oder Aktuatoren vorhanden sein können, insbesondere um die komplexe Bewegungskinematik der Verfahrvorrichtung 10 zu unterstützen.
  • In 9 ist eine mögliche Kontur 4 dargestellt, welche mittels einer Einstellvorichtung 8 verstellbar wäre. Dies dient dazu die Bewegungskinematik der gesamten Vorrichtung zu unterstützen und/oder beispielsweise das hier nicht dargestellte Substrat 2 gegen die Saugleiste 1 und/oder eine weitere Kontur 3 zu klemmen. Um die beschriebenen Effekte zu verbessern, kann die Kontur an bestimmten Stellen eine Oberfläche mit einem hohen und einem niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisen. Die Glättfläche 21 kann beispielsweise einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisen, um wie in 8 beschrieben, nach dem Abgeben des Substrates 2 das Substrat entlang der Flächenebene 12 zu glätten. Weiter kann es eine Reibfläche 22 mit einem hohen Reibungskoeffizienten aufweisen, an welcher das Substrat 2 während des Transportes anliegt und die Haltewirkung der Saugleiste 1 unterstützt. Dadurch kann die Saugwirkung der Saugleiste 1 vermindert werden und durch die flächige Krafteinleitung der Bewegung können Beeinträchtigungen der Oberfläche des Substrates 2 entlang der Seite 7 respektive der Saugleiste 1 vermieden werden.
  • Nach 10 kann die Kontur 6 (ggfs. auch die Kontur 4) durch ein Rundprofil oder mit mehreren beabstandeten Rollen verwirklicht sein. Entlang des Rundprofils oder einer Vielzahl an Rollen kann abwechselnd eine Glättfläche 21 bzw. eine Reibfläche 22 verwirklicht sein. Besonders bevorzugt sind beispielsweise zwei verschiedene Halterungen für Konturen 4 vorgesehen, die höchst bevorzugt alternierend eineinander greifen. So könnten z.B. durch zwei getrennte oder eine entsprechend Wirkende Einstellvorrichtung 8 entweder die Glättflächen 21 in Eingriff mit dem Substrat sein oder die Reibflächen 22. Entsprechend dem beschriebenen Ablauf könnte also eine als feststehende Kontur 6 mit Reibflächen 22 zu Beginn des Wendevorganges in Eingriff mit dem Substrat sein und gegen Ende des Wendevorganges könnte der Eingriff zum Substrat wechseln und abrollende Walzen oder Reifen mit glatten Oberflächen als Glättfläche 21 in Eingriff oder Kontakt mit dem Substrat gelangen.
  • In einer weiteren unabhängigen Variante können die Kontur 6 als eine oder mehrere Walzen respektive Räder ausgeführt sein, welche mittels einer nicht dargestellten Blockiervorrichtung oder einem Antrieb (z. B. einem Synchronmotor) bewegbar ist. Wahlweise können die in Kontakt tretenden Oberfläche gleitend oder reibend ausgeführt sein. Zu Beginn des Wendevorganges wären die Räder/Walzen festgestellt und werden falls notwendig gegen Ende des Wendevorganges, insbesondere zum Glätten des Substrates entweder freigegeben oder gesteuert in oder entgegen der Laufrichtung bewegt. Freigegeben können die Walzen/Räder auf dem Substrat abrollen und es glätten, ggfs. auch mit einer gewissen Reibkraft durch die nicht hundertprozentig eingreifende Blockiervorrichtung. Aber auch mit einer gezielt gesteuerten Drehung der Räder/Walzen mit oder ohne Reibflächen, können gezielt Kräfte in das gewendete Substrat eingeleitet werden um dieses zu glätten.
  • Bezugszeichenliste
  • 1.
    Saugleiste
    2.
    Substrat
    3.
    Kontur
    4.
    Kontur
    5.
    Radius (an Kontur 3)
    6.
    Radius (an Kontur 4)
    7.
    Seite
    8.
    Einstellvorrichtung
    9.
    Schwenkvorrichtung
    10.
    Verfahrvorrichtung
    11.
    Transportrichtung
    12.
    Flächenebene
    13.
    Lagerbereich
    14.
    Positionierbereich
    15.
    Bremsvorrichtung
    16.
    Steuervorrichtung
    17.
    Schwenkachse
    18.
    Unterdruckkammer
    19.
    Blasbalken
    20.
    Mangel
    21.
    Glättfläche
    22.
    Reibfläche
    A
    Position (Aufnahmeposition des Substrats 2 durch Saugleiste 1)
    B
    Position (Halteposition des Substrats 2 durch Saugleiste 1)
    R1
    Radius (am Substrat)
    R2
    Radius (am Substrat)
    WP
    Wendepunkt zwischen R1 und R2

Claims (17)

  1. Vorrichtung zum Wenden von flächigen Substraten, bevorzugt beharzten Folien, insbesondere im Zuge der Herstellung von mit Substraten beschichteten Werkstoffplatten, umfassend: - eine Saugleiste (1) zum Ansaugen und Aufnehmen eines in einem Lagerbereich (13) in einer Flächenebene (12) gelagerten Substrats (2) entlang einer Seite (7), - eine Verfahrvorrichtung (10) zur Bewegung der Saugleiste (1) parallel zur Flächenebene (12) und zur Einstellung des Abstandes der Saugleiste (1) gegenüber der Flächenebene (12), - eine erste Kontur (4) mit zumindest einem Radius (6) zur zumindest zeitweisen und teilweisen Führung des Substrats (2) während des Verfahrens der Saugleiste (1) in Transportrichtung (11) zu einem Positionierbereich (14), - eine Schwenkvorrichtung (9) zum Verschwenken der Saugleiste (1) nach Aufnahme des Substrats (2) von einer ersten Position (A) in eine zweite Position (B), bevorzugt im Zuge des Verfahrens der Saugleiste (1) in Transportvorrichtung (11) mittels der Verfahrvorrichtung (10), wobei in der zweiten Position (B) die Seite (7) des Substrates (2) zwischen der Saugleiste (1) und der ersten Kontur (4) angeordnet ist
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Kontur (3) mit einem weiteren Radius (5) neben der Saugleiste (1) und/oder gegenüber dem Substrat (2) auf der gleichen Flächenseite wie die Saugleiste (1), bevorzugt in der zweiten Position (B), angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Einstellvorrichtung (8) zur Einstellung der Position zumindest einer der Konturen (3, 4), bevorzugt gegenüber der Saugleiste (1), angeordnet ist, wobei höchstbevorzugt das Substrat (2) zwischen den beiden Konturen (3, 4) durch die Einstellvorrichtung (8) klemmbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Radius (5, 6) an der Kontur (3, 4) angeordnet ist, der größer ist als der Mindestbiegeradius des Substrats (2) und bevorzugt die Kontur (3, 4) respektive deren Radius (5, 6) in vorgegebenen Abständen oder vollständig entlang der Seite (7) des Substrates (2) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Steuerungsvorrichtung (16) zur Steuerung der Saugleiste (1), der Verfahrvorrichtung (10), der Schwenkvorrichtung (9) und/oder der Einstellvorrichtung (8).
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Positionierbereich (14) und/oder im Lagerbereich (13), wirkverbunden mit der Vorrichtung und/oder eigenständig verfahrbar eine Bremsvorrichtung (15) zur Einleitung einer Spannkraft für das Substrat (2) angeordnet ist, vorzugsweise als pneumatischer Blasbalken (19), mechanische Mangel (20) oder als Unterdruckkammer (18).
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise an den Konturen (3, 4) glatte und/oder reibungserhöhende Oberflächen angeordnet sind, wobei bevorzugt an den Radien (5, 6) reibungserhöhende Oberflächen angeordnet sind.
  8. Verfahren zum Wenden von flächigen Substraten mit einer Vorrichtung, bevorzugt von beharzten Folien, insbesondere im Zuge der Herstellung von mit Substraten beschichteten Werkstoffplatten, umfassend: 8.1 Bereitstellung eines Substrates (2) in einem Lagerbereich (13) in der Nähe eines Positionierbereichs (14) zur Ablage des gewendeten Substrates (2), 8.2 Positionieren einer Saugleiste (1) der Vorrichtung zum Wenden an einer gegenüber dem Positionierbereich (14) abgewandten Seite (7) des Substrats (2) in einer ersten Position (A), 8.3 Ansaugen respektive Aufnehmen des Substrats (2) mittels der Saugleiste (1), 8.4 Verschwenken der Saugleiste (1) um eine im Wesentlichen zur Seite (7) parallelen Schwenkachse (17) in eine zweite Position (B) und Anordnen der Seite (7) des Substrats (2) zwischen der Saugleiste (1) und einer ersten Kontur (4), wobei sich am Substrat (2) ein erster Radius (R1) ausbildet, 8.5 Verfahren der Vorrichtung in Transportrichtung (11) des Positionierbereiches (14) unter Ausbildung eines Wendepunktes (WP) und zumindest eines zweiten Radius (R2) an dem Substrat (2), wobei sich der Wendepunkt (WP) und der zweite Radius (R2) sich ausgehend von dem ersten Radius (R1) in Richtung der durch die Saugleiste (1) gehaltenen Seite (7) ausbilden, 8.6 Ablegen des Substrats an einer vorgegebenen Position im Positionierbereich (14).
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schrittes 8.4 die Vorrichtung und/oder die Saugleiste (1) in Transportrichtung (11) respektive in Richtung des Positionierbereichs (14), zumindest zeitweise, verfahren wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Schritte 8.4 und/oder 8.5 der Abstand zwischen der Saugleiste (1) und dem Lagerbereich (13) erhöht wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Schritte 8.5 und/oder 8.6 der Abstand zwischen der Saugleiste (1) und dem Lagerbereich (13) oder dem Positionierbereich (14) verringert wird, bevorzugt in der Art, dass der Abstand des Substrates (2) zur Flächenebene (12) zwischen dem zweiten Radius (R2) und dem ersten Radius (R1) geringer ist als der doppelte erste Radius (R1).
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Schritt 8.5 der zweite Radius (R2) entlang zumindest einem der Radien (5, 6) der Konturen (3, 4) ausbildet.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seite (7) des Substrates zwischen den der Saugleiste (2) und der Kontur (4) und/oder wischen den Konturen (3, 4) geklemmt wird.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Radius (5, 6) an den Konturen (3, 4) angeordnet ist, der größer ist als der Mindestbiegeradius des Substrats (2) und bevorzugt die Kontur (3, 4) respektive deren Radius (5, 6) in vorgegebenen Abständen oder vollständig entlang der Seite (7) des Substrates (2) angeordnet ist.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Positionierbereich (14) und/oder im Legebereich (13) mittels einer Bremsvorrichtung (15) das Substrat mit einer Spannkraft beaufschlagt wird.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der vorgegebenen Position des Substrats (2) im Positionierbereich (14) die Saugleiste (1) das Substrat (2) zwischen den Konturen (3, 4) freigibt.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Freigabe des Substrats (2) durch die Saugleiste (1) die erste Kontur (4) das Substrat (2) während des Verfahrens der Vorrichtung in Transportrichtung (11) glättet.
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WO2023021214A1 (de) 2021-08-19 2023-02-23 Dieffenbacher Maschinenfabrik Gmbh Vorrichtung zum transportieren von flächigen substraten und verfahren zum transport eines flächigen substrates

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