DE3215930C1 - Laminiergerät für Faserverbundkörper - Google Patents

Description

• Patentansprüche: 1. Laminiergerät zum verdichtenden Massieren von Lage für Lage auf einer Formfläche aufgetragenem, mit einem härtbaren Bindemittel vorimprägnierten, flächigen Fasermaterial (Prepreg), insbesondere bei der Gestaltung eines Faserverbundkörpers, gekennzeichnet durch wenigstens ein an einen Drucklufterzeuger angeschlossenes, auf die Formfläche (1) gerichtetes Düsensystem (6, 7), das darüber im Sinne einer Staudruckwirkung auf das Fasermaterial (2) bewegbar ist.
• 2. Laminiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsensystem aus einer Zentraldüse (6) mit koaxialer Ringdüse (7) besteht.
• 3. Laminiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentraldüse (6) durch ein gegenüber der Ringdüsenmündung zuruckversetztes Leitgitter (6.1) unterteilt ist.
• 4. Laminiergerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Druckluftzufuhr der Ringdüse (7) mit höherem Druck als der Druck der Druckluftzufuhr der Zentraldüse (6).
• 5. Laminiergerät nach Anspruch 2 oder 4, gekennzeichnet durch eine pulsierende Druckluftzufuhr der Zentraldüse (6).
• Die Erfindung betrifft ein Laminiergerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Bekanntlich ist das Handlaminieren für die Herstellung von faserverstärkten Kunststoffkörpern komplizierter Gestalt und besonderer Größe nahezu unentbehrlich. Als einem lohnintensiven Fertigungsverfahren besteht dafür natürlich das Bestreben nach Rationalisierung oder gar Automatisierung. Dies setzt allerdings unter anderem Laminiergeräte voraus, welche weitgehend uneingeschränkt durch die spezielle Gestalt des einzelnen Formkörpers, also universell einsetzbar sind und außerdem möglichst wenig handwerkliches Geschick und Erfahrung voraussetzen. Solchen Forderungen läßt sich mit den für das Andrücken und Massieren der einzelnen Fasermateriallagen bewährten, bisher aber in einer Vielzahl verschiedener Größen und Ausführungsformen gebrauchten Walzen nicht ohne weiteres nachkommen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zumindest zum verdichtenden Massieren von Lage für Lage auf einer Formfläche aufgetragenem, mit einem härtbaren Bindemittel vorimprägnierten, flächigen Fasermaterial (Prepreg) ein Laminiergerät zu schaffen, welches nicht auf eine manuelle Handhabung beschränkt ist bzw. eine maschinelle Ausführung des bestimmungsgemäßen Arbeitsganges gestattet Diese Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst, also durch ein auf dem vorimprägnierten, flächigen Fasermaterial im Wege eines Luftpolsters druckwirksames und damit weitgehend unabhängig von der jeweiligen Gestaltung der Formfläche anwendbares Gerät Die Erfindung macht somit ein bisher auf Schwebegeräte von Bodeneffekt fahrzeugen beschränktes Prinzip der Druckkrafterzeugung nutzbar demgegenüber mit dem Unterschied, daß der eingestellte Bodenabstand des Gerätes geringer ist als der für eine Schwebelage desselben erreichbare Bodenabstand.
• Dies wird durch das nachfolgende Ausführungsbeispiel der Erfindung und ihrer in den Unteransprüchen gekennzeichneten Ausgestaltungen weiter verdeutlicht.
• Hierzu zeigt die Zeichnung in F i g. 1 einen Werktisch in Verbindung mit einem Industrieroboter, F i g. 2 im Querschnitt den wesentlichen Teil der Werkzeugbestückung des Industrieroboters.
• Beispielsweise ein großflächiges Fahrzeug-Innenverkleidungsteil aus kunstharzgetränktem Glasfasergewebe wird gemäß Fig. 1 mittels einer Formfläche 1 durch Laminieren von mit Harz vorimprägniertem Gewebematerial Lage 2 auf Lage 2 »naß-in-naß« gestaltet Hierbei kommt es bekanntlich auf geringstmögliche Lufteinschlüsse im Laminataufbau bzw. eine satte (Harz-)Durchtränkung des Gewebematerials an, wozu die einzeln#e Gewebelage 2 einer entsprechend verdichtenden Druckmassage zu unterziehen ist. Das geschieht mittels eines Laminiergerätes 3, das, als Werkzeugbestückung eines (für sich bekannten) bahngesteuerten und programmierbaren Industrieroboters 4, ein über Schläuche 5.1, 5.2 an einen nicht dargestellten Drucklufterzeuger angeschlossenes Düsensystem (F i g. 2) ist. In der Arbeitsstellung ist das Laminiergerät 3 in vorgegebenem Millimeterabstand (etwa 2-10 mm) auf die Formfläche 1 bzw. die jeweilige obere Gewebelage 2 gerichtet, wobei sich ein an der betreffenden Stelle auf das Fasermaterial drückendes Luftkissen bildet. Unter Einhaltung des vorgegebenen Abstandes des Laminiergerätes 3 wird mit dessen Luftkissen des Fasermaterial je nach gewünschtem Ausmaß und Intensität überstrichen durch entsprechende Translations- und/oder Drehwinkelbewegungen der Roboterglieder. Dabei wird die nötige Staudruckbildung vorzugsweise durch ein Düsensystem nach Art eines Ringstrahlgerätes aus einer Zentraldüse 6 mit koaxialer Ringdüse 7 sichergestellt, deren Luftstrahl den Luftstrahl der Zentraldüse 6 gegen die umgebende Luft bindet Dieser Bindungseffekt läßt sich noch dadurch verstärken, daß die Druckluftzufuhr (Schlauch 5.2) der Ringdüse 7 mit höherem Druck als der Druck der Druckluftzufuhr (Schlauch 5.1) der Zentraldüse 6 erfolgt, beispielsweise 10 atü gegen 8 atü.
• Es hat sich erwiesen, daß für den Aufbau höheren Staudruckes die dargestellte Unterteilung der Zentraldüse 6 durch ein gegenüber der Ringdüsenmündung zurückversetztes Leitgitter 6.1 von Vorteil ist Im übrigen kann der Massageeffekt durch eine pulsierende Druckluftzufuhr der Zentraldüse 6 verstärkt werden, wozu der betreffende Schlauch 5.1 bloß an einen vorgeschalteten (Kolben oder dergleichen) Pulser 8 angeschlossen zu sein braucht.
• Es versteht sich, daß ein derartiges Laminiergerät 3 nicht auf die Handhabung mit einem Industrieroboter 4 beschränkt ist. Ein wesentlicher Vorteil ist auch darin zu sehen, daß bei geringen Raumtemperaturen durch zusätzliches, u. U. gesteuertes Erwärmen der Druckluft das getränkte Fasermaterial bei der Formgebung geschmeidig gemacht bzw. gehalten und erforderlichenfalls sogar dessen Härtung eingeleitet werden kann.

Claims (1)

1. Für das Auftragen der Gewebelagen 2 auf der Formfläche 1 kann selbstverständlich ebenso ein Roboter verwendet werden.