DE4019744A1 - Verfahren zum reparieren von bauteilen aus kunststoff, insbesondere aus faserverbundwerkstoffen - Google Patents
Verfahren zum reparieren von bauteilen aus kunststoff, insbesondere aus faserverbundwerkstoffenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reparieren
von Bauteilen aus Kunststoff, insbesondere aus Faserverbundwerk
stoffen, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Es ist ein Reparaturverfahren bekannt (US-PS 46 14 555), mit
tels dessen Hilfe Fehlstellen oder Schadstellen in Holzbrettern
erfaßt und repariert werden sollen. Die von einer Erkennungsein
richtung erfaßten Fehlstellen werden dabei von einer nachge
schalteten Bearbeitungseinheit muldenförmig ausgearbeitet
und anschließend von einer Füllvorrichtung mit einem Kunst
stoffüllmaterial gefüllt und danach mittels einer Schleifein
richtung bearbeitet.
Dieses bekannte Reparaturverfahren eignet sich nicht für hoch
wertige Bauteile und solche, die größeren Beanspruchungen
ausgesetzt sind. Vielmehr ist dieses Verfahren auf Holzma
terial beschränkt.
Es ist ferner ein Reparaturverfahren zum Reparieren z. B. von
Tragflächen aus Faserverbundwerkstoffen bekannt (EP-OS 2 58 596),
bei dem in das Bauteil eine derart geformte Vertiefung einge
arbeitet wird, die ein relativ schmales Mittelteil und dem
gegenüber vergrößerte Endteile hat. Als Füllmaterial
zum Füllen der Vertiefung wird ein aus einem Stück be
stehender Einsatz verwendet, der aus einzelnen Schichten
von Fasermatten besteht, wobei zwischen diesen Schichten
Klebstoff vorhanden sein soll. Nachteilig bei diesem
Verfahren ist, daß der in die Vertiefung eingesetzte
Einsatz im wesentlichen nur formschlüssig mit dem Um
gebungsbereich des Bauteils in Verbindung gelangt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der eingangs genannten Art zu schaffen, daß schnell,
einfach und kostengünstig durchführbar ist und eine
solche Reparaturstelle möglich macht, die einen festen
Verbund mit dem Umgebungsbereich der Vertiefung hat und
die gleichen mechanischen Gütewerte wie das umgebende
Material zeigt, wobei das Reparaturergebnis in reprodu
zierbarer Güte und Qualität erreicht werden soll.
Die Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs ge
nannten Art gemäß der Erfindung durch die Merkmale im
Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
weitere Erfindungsmerkmale dazu ergeben sich aus den
Ansprüchen 2-6. Durch die Erfindung ergibt sich eine gute
feste Verbindung zwischen dem Reparaturmaterial im
Bereich der Vertiefung und den angrenzenden
Bereichen der Vertiefung, so daß man von
einem auch im Reparaturbereich etwa homogenen Material
sprechen kann, trotz der durchgeführten Reparatur. Das Ver
fahren eignet sich für alle möglichen Formen von Bauteilen
und Materialien dieser, insbesondere für solche aus
Faserverbundwerkstoffen hoher Qualität und Güte. Dabei
ist das Verfahren einfach und kostengünstig durchführbar.
Vor allem sind die Voraussetzungen dafür geschaffen, daß
die Reparaturen im wesentlichen vollautomatisch und mit
reproduzierbarer Güte und Qualität durchführbar sind,
so daß das Verfahren schnelle und kostengünstige Reparatu
ren ermöglicht. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der
Erfindung liegt darin, daß diese Reparaturen an z. B.
ortsfesten Bauteilen und somit vor Ort durchgeführt
werden können. Bei allem versteht es sich, daß alternativ
die Zuschnitte bereits vor dem Einlegen in die Vertiefung
mit Harz getränkt werden können, so daß man dann keine
Misch- und/oder Dosiereinrichtung im Bereich der Reparatur
stelle benötigt, oder daß stattdessen die Zuschnitte in die
Vertiefung eingelegt werden können und die Vertiefung erst
danach mit Harz ausgefüllt werden kann, das dann natürlich
auch die Zuschnitte durchtränkt.
Weitere vorteilhafte Erfindungsmerkmale und Ausgestaltungen
des vorgenannten Verfahrens ergeben sich aus den An
sprüchen 7-59. Die Anpressung des Zuschnitts an die
Vertiefung erfolgt dabei z. B. vorteilhaft durch Saugwirkung.
Sie kann stattdessen oder zusätzlich dazu auch noch durch inneren
und/oder äußeren Druck, z. B. auf mechanische Weise von außen,
geschehen. Von Vorteil ist ferner, daß das Verfahren gemäß
der Erfindung bei Bauteilen sowohl mit konvexen als auch
mit konkaven Bereichen, in denen sich die Schadstelle
befindet, mit gleich gutem Erfolg zur Anwendung kommen
kann. Ebenso sind auch Rippen, Wanddickenvorsprünge
od. dergl. Bauteile nach dieser Methode bei vorhandenen
Schadstellen reparierbar.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung
zum Reparieren von Bauteilen aus Kunststoff, insbesondere
aus Faserverbundwerkstoffen, der im Oberbegriff des
Anspruchs 60 genannten Art. Bei einer solchen Vorrichtung
wird die eingangs genannte Aufgabe durch die Merkmale im
Kennzeichnungsteil des Anspruchs 60 gelöst. Vorteilhafte
weitere Erfindungsmerkmale dieser Vorrichtung sowie Ausge
staltungen dazu ergeben sich aus den Ansprüchen 61-76.
Die Vorrichtung ist einfach, kostengünstig und betriebs
sicher. Sie ermöglicht eine Reparatur an allen möglichen
Bauteilen vor Ort, wobei die Elemente der Vorrichtung
an das Bauteil herangeführt werden. Dabei ist eine zu
mindest weitgehend automatische Reparatur möglich, die
reproduzierbare Ergebnisse, insbesondere Qualitäten,
gewährleistet.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend
allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht
wiedergegeben, sondern stattdessen lediglich durch
Nennung der Anspruchsnummern darauf Bezug genommen, wo
durch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser
Stelle ausdrücklich und erfindungswesentlich offenbart
zu gelten haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und
folgenden Beschreibung erwähnten Merkmale sowie auch die
allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale weitere
Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders
hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen
erwähnt sind.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung
sind nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene
Seitenansicht eines Bauteils gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel in einer Stufe des Repa
raturvorganges,
Fig. 2 eine schematische, teilweise geschnittene
Seitenansicht etwa entsprechend derjenigen in
Fig. 1 in einer anderen Stufe des Reparatur
vorganges,
Fig 3 eine schematische Draufsicht der
Vorrichtung in Fig. 2,
Fig. 4a bis Fig. 5b jeweils einen schematischen Schnitt
mit zugeordneter Unteransicht verschie
dener Gewebematten-Zuschnitte,
Fig. 6 eine schematische, teilweise ge
schnittene Seitenansicht etwa ent
sprechend derjenigen in Fig. 2 eines
Bauteiles gemäß einem zweiten Aus
führungsbeispiel in einer Stufe des
Reparaturverfahrens,
Fig. 7 einen schematischen Schnitt eines
Bauteils mit Reparaturstelle gemäß
einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig. 8 einen schematischen Schnitt mit teil
weiser Seitenansicht eines Bauteils
gemäß einem vierten Ausführungs
beispiel mit Vorrichtung zum Reparieren
in einer Stufe des Reparaturverfahrens,
Fig. 9 eine schematische Draufsicht des
Fasermatten-Zuschnitts in
Pfeilrichtung IX in Fig. 8,
Fig. 10 einen schematischen Schnitt entlang
der Linie X-X in Fig. 9,
Fig. 11 eine schematische, teilweise ge
schnittene Seitenansicht etwa ent
sprechend derjenigen in Fig. 2 eines
Bauteiles gemäß einem fünften Aus
führungsbeispiel,
Fig. 12a bis Fig. 12c jeweils einen schematischen Schnitt
eines Druckstempels mit verschiedenen
Querschnittsformen.
Bei Bauteilen 10 aus Kunststoff, insbesondere aus Faserver
bundwerkstoffen, ergeben sich mitunter Fehler, Schadstellen
oder Fehlstellen, von denen eine Fehlstelle mit 11 im Bau
teil 10 bezeichnet ist. Als Fehlerarten kommen Risse jeder
Art in Betracht, und zwar sowohl kleine, eng begrenzte als
auch große, lange, große und flächig verzweigte, sowie
ferner z. B. Delaminationen, und hierbei kleine, beispiels
weise bedingt durch Steinschlag, oder großflächige, z. B.
bedingt durch einen Aufprall auf einem Pfosten od. dergl.
Die hier angesprochenen Bauteile 10 können vielfältiger
Art sein, z. B. Stoßfänger, Spoiler, Kotflügel, Seiten
verkleidungen, Teile einer Unterbodengruppe, Türen,
Heckklappen, Motorhauben, Vorderteile (Softnoses) od. dergl.
Bauteile z. B. eines Kraftfahrzeuges. Statt dessen kommen
auch beispielsweise die verschiedensten Bauteile von
anderen Fahrzeugen, insbesondere z. B. von Flugzeugen in
Betracht. Bei all diesen Bauteilen handelt es sich ins
besondere um solche aus Faserverbundwerkstoffen (FVW),
aus verstärkten oder unverstärkten Kunststoffen, mehr
schichtig oder einschichtig, lackiert bzw. unlackiert
od. dergl..
Zum Reparieren eines Bauteils 10 im Bereich der Schad
stelle 11 ist eine Vorrichtung 12 geeignet. Die Vor
richtung 12 weist zunächst eine in Fig. 1 in Aktion ge
zeigte CNC-gesteuerte Schleifeinrichtung 13, Fräsein
richtung od. dergl. auf, mittels der nach einem abge
speicherten Programm im Bereich der Schadstelle 11 im
Bauteil unter Bildung einer Vertiefung 14 Material abge
tragen wird, wobei aufgrund der Steuerung der Schleif
einrichtung 13 diese Vertiefung 14 in der jeweils ge
wünschten Form und Größe selbsttätig herstellbar ist.
Die Schleifeinrichtung 13 ist bei dieser Bearbeitungs
phase am Bauteil 10 lösbar halterbar. Dies geschieht z. B.
mittels nur schematisch angedeuteter Sauger 15, 16, die
am Ende von nur schematisch angedeuteten Stützen 17, 18
angeordnet sind. Sofern erforderlich, kann die Schleif
einrichtung 13 auch noch mittels einer nur schematisch
angedeuteten Stütze 19 an einer weiteren Stützfläche 20
abgestützt sein, wobei auch sonstige geeignete Ab
stützungen, soweit erforderlich, vorgenommen sein können.
Die Schleifeinrichtung 13 weist eine nur schematisch
angedeutete Bearbeitungseinheit 21 mit Welle 22 und daran
gehaltenem Schleifwerkzeug 23 auf, das die Bauteilober
fläche im Bereich der Schadstelle 11 bearbeitet. Die
herzustellende Vertiefung 14 wird z. B. durch Ansetzen
des Schleifwerkzeuges 23 am Anfang und Ende der Ver
tiefung 14 und Abspeichern der beiden Schleifwerkzeug
positionen festgelegt. Nach Eingabe der Parameter für
die gewünschte, herzustellende Vertiefung 14 schleift
die Schleifeinrichtung 13 automatisch die Vertiefung 14
in der gewünschten Form aus. Von Vorteil kann es sein,
wenn man dabei die Form und Größe der herzustellenden
Vertiefung 14 auf einige wenige Standardgrößen festlegt.
Bei der Schleifeinrichtung 13 handelt es sich z. B. um
einen programmierbaren Roboter, der mittels geeigneter
Software gesteuert ist. Statt dessen ist natürlich auch
eine nicht gesteuerte, z. B. frei von Hand führbare,
Schleifeinrichtung 13 einsetzbar. Die vorgenannten Aus
führungen gelten allesamt auch für eine andere, für den
Zweck geeignete Bearbeitungseinrichtung, z. B. Fräsein
richtung.
Beim Herstellen der Vertiefung 14 können, sollte dies
wünschenswert sein, mittels der Schleifeinrichtung 13
besondere Strukturen eingearbeitet werden, z. B. eine
solche Struktur, die Oberflächenerhöhungen und Oberflächen
vertiefungen, z. B. Zähne und Rillen od. dergl., aufweist.
Eine solche Struktur des Bodens der Vertiefung 14 schafft
die Voraussetzungen dafür, daß später eine gute Verbindung
des Reparaturmediums, z. B. Harzes, mit dem Bauteil 10
durch Verzahnung erfolgt.
Bei der beschriebenen Herstellung der Vertiefung 14 kann
man diese z. B. in Gestalt eines Kreises, eines mulden
förmigen Ovals, eines Ellipsoids od. dergl. gestalten,
je nachdem, was als vorteilhaft erachtet wird.
Nachdem die Vertiefung 14 in beschriebener Weise herge
stellt worden ist, legt man in die Vertiefung 14 einen
vorgefertigten Gewebematten-Zuschnitt 24 ein, der aus
einzelnen Fasermatten 25 besteht und der hinsichtlich
seiner Form und Größe der Form und Größe der Vertiefung 14
angepaßt ist. So ist in Fig. 4a und 4b ein solcher vorgefertigter
Zuschnitt 24 gezeigt, der hier eine kreisrunde Kontur
hat und der bezogen auf die Tiefe der Vertiefung 14 von
oben nach unten abnimmt und dadurch etwa die Gestalt z. B.
ähnlich einem Kegelstumpf hat. Beim anderen Beispiel in
Fig. 5a und 5b ist der Zuschnitt 24 entsprechend einem
muldenförmigen Oval gestaltet, mit ellipsoider Außenkontur,
wobei sich die Abmessung des Zuschnitts in Richtung der
Tiefe der Vertiefung 14 gesehen von oben nach unten redu
ziert. Es wird davon ausgegangen, daß z. B. in Fig. 2
und 3 sowie Fig. 6-10 jeweils ein solcher, etwa ent
sprechend einem ellipsoid geformter Gewebematten-Zuschnitt
24 zum Einsatz kommt. Der Zuschnitt 24 ist vorgefertigt.
Er ist hinsichtlich seiner Dicke an die Tiefe und hin
sichtlich seiner Kontur und Flächenmaße an die Kontur und
Breite der Vertiefung 14 angepaßt, und zwar so, daß der
jeweilige Zuschnitt 24 die Vertiefung 14 zumindest im
wesentlichen formgleich und gänzlich ausfüllt. Diese Zu
schnitte 24 liegen als standardisierte Vorformlinge fertig
vor. Sie können etwa nach Art eines Heftpflasters in
die Vertiefung 14 eingelegt werden. Dabei kann es zweck
mäßig sein, daß man für jede der Standardgrößen der her
zustellenden Vertiefungen 14 entsprechend zugeordnete
Gewebematten-Zuschnitte 24 vorfertigt und bereithält, die
dann jeweils zumindest im wesentlichen genau in die Ver
tiefung 14 zugeordneter Form und Größe passen. Als Material
für die Gewebematten-Zuschnitte 24 kommt z. B. Glasfasergelege
und/oder Glasgewebe jeder Art in Betracht.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist im Stadium gemäß
Fig. 2 in die Vertiefung 14 ein derartiger Zuschnitt 24
eingelegt worden, der die Vertiefung 14 zumindest im
wesentlichen formgleich und gänzlich ausfüllt, wobei z. B.
zwischen den einzelnen übereinanderliegenden Fasermatten
25 Zwischenräume verbleiben, die später mit Harz ausge
füllt werden.
Nach dem Einbringen des passenden Zuschnitts 24 in die
Vertiefung 14 wird bei diesem dargestellten Ausführungs
beispiel aber zunächst der Zuschnitt 24 und die an
grenzende Oberfläche des Bauteils 10 mit einer Membran 26,
z. B. einer Gummimembran, einer Folie od. dgl. Abdeckung abgedeckt,
die z. B. gemäß Fig. 2 im Bereich ihres Randes eine um
laufende Vakuumringleitung 27 aufweist, die in Fig. 3
gestrichelt angedeutet ist. Die Membran 26 wird an die
Vertiefung 14 und den darin befindlichen Zuschnitt 24
angepreßt. Dies geschieht z. B. mittels einer in Fig. 2
nur schematisch angedeuteten Preßvorrichtung 28, die
mit Stützen 29 z. B. am Bauteil abgestützt ist. An einer
Stelle der Vertiefung 14, in Fig. 2 an der dort oben
befindlichen Stelle und in Fig. 3 an der dort links
befindlichen Stelle, wird in geeigneter Weise ein Vakuum
angelegt. Dies geschieht z. B. mit Hilfe einer Düse 30,
die an eine nicht weiter gezeigte Vakuumpumpe ange
schlossen ist. Gemäß Fig. 3 ist die Düse 30 insbesondere
als Breitschlitzdüse 31 ausgebildet, die im Bereich ihrer
Öffnung an die Form und Größe der Vertiefung 14 mit darin
befindlichem Zuschnitt 24 angepaßt ist und beim Beispiel
gemäß Fig. 3 z. B. etwa entsprechend einem liegenden U oder
V geformt ist.
An der der Düse 30 vorzugsweise gegenüberliegenden Stelle
der Vertiefung 14 wird über eine dortige Düse 32 ein
geeignetes Harz zugeführt. Die Düse 32 kann ebenfalls ent
sprechend Fig. 3 als Breitschlitzdüse 33 ausgebildet sein.
Es versteht sich, daß die Vakuumringleitung 27 der
Membran 26 so, wie die Düse 30, insbesondere Breitschlitz
düse 31, an Vakuumpumpe angeschlossen sein kann, so daß
auch im Bereich dieser Vakuumringleitung 27 ein Vakuum
herrscht und dadurch die Membran 26 randseitig fest an
der Oberseite des Bauteils 10 haftet.
Als Harz, mit dem die Vertiefung 14 und die Zwischenräume
im Zuschnitt 24 ausgefüllt werden, kommen verschiedene
Materialien in Frage, wobei diese mit Vorzug an Ort und
Stelle mischbar und über Vakuum einsaugbar sein sollten.
Dies bedingt also eine niedrige Viskosität der Komponenten
des Harzes. Als derartige Materialien kommen z. B. Polyure
than, Polyharnstoffe, Epoxidharze, ungesättigte Polyester
harze od. dergl. in Betracht. Auch Silikonharze oder auch
Thermoplaste sind möglich.
Für die Bereitstellung des Harzes ist z. B. eine Misch-
und Dosiereinrichtung 34 (Fig. 3) vorgesehen, der aus
getrennten Arbeitsbehältern 35 und 36 die jeweilige Kompo
nente zugeführt wird. Somit ist die Misch- und Dosierein
richtung 34 über die Düse 32, insbesondere Breitschlitz
düse 33, an die Vertiefung 14 anschließbar. Die zuzu
führende Harzmenge wird mittels der Misch- und Dosier
einrichtung 34 dosiert und in die Vertiefung 14 einge
drückt. Dadurch füllt die Harzmenge, unterstützt durch den
herrschenden Unterdruck - erzeugt über die Düse 30, insbe
sondere Breitschlitzdüse 31, und von der daran ange
schlossenen Vakuumquelle - den freien Raum zwischen dem
Zuschnitt 24 und innerhalb der Vertiefung 14 aus.
Fig. 7 zeigt, daß zwischen der abdeckenden Membran 26
und der Oberseite des Gewebematten-Zuschnitts 24 noch
weitere Elemente angeordnet sein können. So kann z. B.
unmittelbar auf den Zuschnitt 24 ein schematisch ange
deutetes Oberflächenvlies 37 gelegt werden, das randseitig
über die Vertiefung 14 übersteht. Es verbessert in der Regel die Ober
flächenqualität im Bereich der Reparaturstelle und wird wie
der Zuschnitt 24 von Harz durchflutet. Über diesem
Oberflächenvlies 37 oder darunter kann im übrigen eine
Abdeckfolie 38 angeordnet werden. Um eine schnellere
Reaktion des Harzes zu erzielen, kann ferner die ausge
füllte Vertiefung 14 insbesondere von oben her beheizt
werden, z. B. mittels einer Heizeinrichtung 39, beispiels
weise einer heizbaren Folie, die auf die Abdeck
folie 38 oben aufgelegt wird. Auch diese Heizeinrichtung 39
in Form z. B. einer heizbaren Folie kann noch unterhalb
der Membran 26 angeordnet werden, wie Fig. 7 zeigt. Das
Oberflächenvlies 37 kann im übrigen auch oberhalb der
Heizeinrichtung 39 angeordnet werden, wenn es nur der besseren
Evakuierung dienen soll.
Es versteht sich, daß die einzelnen Elemente, z. B.
diejenigen Fig. 3 und 7, aufgebracht werden, bevor die
Harzzufuhr über die Misch- und Dosiereinrichtung 34 und
die Düse 32 geschieht. Nicht weiter gezeigt ist, daß die
Vakuumdüse 30, insbesondere Breitschlitzdüse 31, mit
einem Sensor versehen und abgeschaltet werden kann, bevor
das Harzgemisch in diese Düse 30, insbesondere Breit
schlitzdüse 31 eingesaugt wird.
Es versteht sich ferner, daß die beiden geschilderten
Vorgänge - Luftabsaugen über die Düse 30, insbesondere
Breitschlitzdüse 31, zum Anpressen des Zuschnitts 24
und Eindrücken des Harzes mittels der Misch- und Dosier
einrichtung 34 und Einsaugen des Harzes durch den
herrschenden Unterdruck - zweckmäßigerweise gleichzeitig
vorgenommen werden.
Die in die Vertiefung 14 einzubringende Harzmenge wird
vorteilhafterweise entsprechend den Daten für die Form
und Größe der Vertiefung 14 nach Start des Dosiervor
ganges automatisch dosiert. Die dosierte und abgegebene
Harzmenge wird in die Vertiefung 14 und in die Zwischen
räume zwischen dem Zuschnitt 24 eingedrückt, wobei sie
unterstützt durch das Vakuum, das mittels der Düse 30,
insbesondere Breitschlitzdüse 31, erzeugt wird, den freien
Raum zwischen den einzelnen Fasermatten 25 des Zuschnitts
24 ausfüllt.
Man erkennt, daß bei einem nicht gezeigten Ausführungs
beispiel die Vorrichtung 12 mit den verschiedensten Meß-,
Steuer- und Regeleinrichtungen ausgerüstet sein kann, die
dazu dienen, bei möglichst geringen Streuungen reproduzier
bare Qualitäten bei diesem Reparaturverfahren zu erzeugen.
Diese Einrichtungen dienen einerseits z. B. zur Messung
verschiedener Drücke, z. B. des Vakuums, des Mischdrucks
für die Harzkomponenten, des Fülldrucks der Vertiefung 14,
und zwar angußnah und angußfern. Andere Elemente dieser
Einrichtungen dienen z. B. zur Messung, Steuerung bzw.
Regelung der Temperaturen, z. B. der Temperaturen der Harz
komponenten vor dem Mischen, der Mischung während der
Aushärtung od. dergl. Andere Elemente der genannten Ein
richtungen dienen z. B. zum Messen, Steuern bzw. Regeln
der chemischen Reaktion während der Aushärtung, z. B.
mittels elektrischer Eigenschaften, wie z. B. des Wider
stands, der dielektrischen Konstanten od. dergl. Es
versteht sich ferner, daß im Rahmen der Vorbereitung der
Reparaturstelle, z. B. der Herstellung der Vertiefüng 14,
eine Oberflächenvorbehandlung zur Haftverbesserung möglich
ist, z. B. mechanisch, chemisch, durch Plasmabearbeitung,
Laserbearbeitung, Elektronenstrahlbearbeitung od. dergl.
Ist beim beschriebenen Verfahren das Harz ausgehärtet, so
wird der im Bereich der Düse 30, insbesondere Breit
schlitzdüse 31, wirkende Unterdruck abgeschaltet. Nach
Ende der Beheizung wird die Heizeinrichtung 39, z. B. Folie,
abgenommen, woraufhin auch die darunter befindlichen
Elemente, z. B. die Abdeckfolie 38, abgezogen werden können.
Anschließend daran kann mittels der anhand von Fig. 1
erläuterten, programmgesteuerten Schleifeinrichtung 13,
Fräseinrichtung od. dergl. nach einem die Ursprungskontur
enthaltenden Speicherprogramm die Reparaturstelle auf
Maß geschliffen bzw. gefräst werden. Beim Schleifen bzw.
Fräsen mittels der Schleifeinrichtung 13 bzw. Fräsein
richtung od. dergl. kann im übrigen das abgetragene
Material von einer nicht weiter gezeigten Absaugeinrich
tung abgesaugt und vorzugsweise in einem Filter ge
sammelt werden. Bei dieser Bearbeitung wird die reparierte
Stelle auf Maß geschliffen, z. B. in verschiedenen Schleif
stufen grob, mittel und fein. Außerdem kann z. B. die
Reparaturstelle gleich entfettet werden, sofern er
forderlich. Hierzu kann eine dafür geeignete Vorrichtung
zum Einsatz kommen, die evtl. auch beheizt ist. Außerdem
wird die Reparaturstelle danach gereinigt, z. B. mit
Wasser, organischem Lösungsmittel od. dergl., und danach
getrocknet. Danach kann die Reparaturstelle mit einer
Grundierung, z. B. einem Haftprimer, versehen werden. Hier
zu kann die Misch- und Dosiereinrichtung 34 nach vorange
gangener Spülung und Reinigung verwendet werden, mittels
der die Grundierung aufgebracht werden kann. Die Reini
gung der Misch- und Dosiereinrichtung 34 kann automatisch
mittels einer Reinigungsvorrichtung geschehen, die zweck
mäßigerweise ohnehin vorhanden ist, weil das System ohnehin
nach der Harzbenutzung gereinigt werden muß. Wird die
Misch- und Dosiereinrichtung 34 zum Aufbringen der Grun
dierung verwendet, so wird dazu eine Sprühdüse verwendet,
die gegen die dargestellte Düse 32, insbesondere Breit
schlitzdüse 33, ausgetauscht wird. Alle beschriebenen
Vorgänge und Arbeitsschritte können automatisch ablaufen
und sind extrem umweltfreundlich und umweltgerecht.
Anhand Fig. 1 und 2 ist eine Vorgehensweise bei einem
Bauteil 10 gezeigt, bei dem sich die Schadstelle 11 an
einer konvex gekrümmten Stelle befindet.
In gleicher Weise können aber auch solche Schadstellen 11
repariert werden, die sich an konkav gekrümmten Stellen
des Bauteiles 10 ergeben. Dies ist beim Beispiel in Fig. 6
verdeutlicht, für das ansonsten gleiches wie für die
zuvor beschriebenen Ausführungen gilt.
Bei dem in Fig. 8-10 gezeigten Ausführungsbeispiel sind
für die Teile, die den zuvor beschriebenen Ausführungs
beispielen entsprechen, um 100 größere Bezugszeichen ver
wendet, so daß dadurch zur Vermeidung unnötiger Wieder
holungen auf diese vorstehende Beschreibung dieser Aus
führungsbeispiele Bezug genommen ist.
Beim Ausführungsbeispiel in Fig. 8-10 ist als standardi
sierter Vorformling (Heftpflaster) ein solcher Zuschnitt 124
vorgesehen, der aus geschichteten Fasermatten 125, Fasergelegen, Fasergeweben
od. dgl. besteht und unten im Bereich einer Klebefläche von einer ent
sprechend gewölbten Schutzfolie 151, die vor Gebrauch abzuziehen ist,
und oben von einer dehnbaren Folie 138 überdeckt ist.
Die Dehnbarkeit der oberen Folie 138, zuvor auch mit Abdeck
folie bezeichnet, gestattet eine Anpassung an konvexe
Flächen z. B. gemäß Fig. 1 und 2 oder an konkave Flächen
z. B. gemäß Fig. 6 oder an Mischformen od. dergl. geformte
Verläufe. Auf jeden Fall ist die obere Folie 138 in der
Lage, der Form der Oberseite des Zuschnitts 124 zu folgen
und diesen flächendeckend abzudecken.
Die obere Folie 138 weist einen über den Zuschnitt 124
seitlich überstehenden, umlaufenden Rand 140 auf. In
gleicher Weise ist auch die untere Folie 151 mit einem
entsprechenden, über den Zuschnitt 124 seitlich über
stehenden Rand 152 versehen. Beide Folien 138 und 151
liegen im Bereich ihrer Ränder 140 bzw. 152 aneinander
und sind dort miteinander verbunden.
Die obere Folie 138 kann auf ihrer dem Zuschnitt 124
zugewandten Seite mit einem nicht weiter herausgestellten,
vorzugsweise dauerelastischen, Kleber versehen sein.
Dann haftet die obere Folie 138 mit diesem Kleber an
der oberen Lage des Zuschnitts 124. Da auch der Rand 140
mit diesem Kleber versehen, z. B. beschichtet, ist, haftet
somit auch dieser Rand 140 dieser Folie 138 am Rand 152
der unteren Folie 152.
Darüberhinaus weist die obere Folie 138 an ihrem seitlich
überstehenden Rand 140 eine umlaufende, nach oben über
stehende Sicke 141 auf, die bei randseitig am Bauteil 110
aufliegendem Rand 140 gemäß Fig. 8 zusammen mit dem Bauteil
einen Kanal 142 bilden kann. Die obere Folie 138 weist
einen mit dieser Sicke 141 verbundenen Kanal 143 auf, der
im Bereich des obersten Vertiefungsumfangs gebildet ist
und über eine schematisch angedeutete Leitung 144 an
eine Vakuumpumpe 145 angeschlossen ist.
Außerdem ist die obere Folie 138 mit einer schematisch
angedeuteten Einlaßöffnung 146 versehen, über die das Harz
gemisch eingeführt wird, das von der Misch- und Dosierein
richtung 134 über eine Leitung 147 unter Druck zugeführt
wird. Die Einlaßöffnung 146 liegt vorzugsweise dem Kanal
143 mit Anschluß für die Verbindung mit der Vakuumpumpe
145 gegenüber, wie insbesondere Fig. 8 und 9 zeigen. Über
die Leitung 147 und die Einlaßöffnung 146 in der oberen
Folie 138 ist die Misch- und Dosiereinrichtung 134 für
das Harz mit dem Zuschnitt 124 verbunden. Die Vakuumpumpe
145 einerseits und die Misch- und Dosiereinrichtung 134
mitsamt den Arbeitsbehältern 135 und 136 für die Misch
komponenten andererseits sind hier in vorteilhafter Weise
zu einer Einheit 148 zusammengefaßt, die z. B. fahrbar ist,
so daß die Einheit 148 schnell und einfach an die jeweilige
Reparaturstelle eines Bauteils 110 herangefahren werden
kann. Die fahrbare Einheit 148 enthält zugleich die
schematisch angedeutete Steuerung 149 für die Vorrichtung
112.
Wird mit einem Zuschnitt 124 gemäß Fig. 8-10 gearbeitet, dann wird zu
nächst, vor dem Einlegen dieses Zuschnitts 124 in die Vertiefung 114, die
untere Schutzfolie 151 abgezogen, damit die unterseitige Klebefläche des
Zuschnitts 124 zum Ankleben des Zuschnitts frei wird.
Danach wird der in die Vertiefung 124 passende Vorformling
in Gestalt des Zuschnitts 124 in die Vertiefung 114 ein
gelegt. Wie in Fig. 8 schematisch angedeutet ist, weist
dort der Boden der Vertiefung 114 eine Struktur mit
Oberflächenerhöhungen und Oberflächenvertiefungen, z. B.
Zähnen, Rillen od. dgl., auf, die der Haftverbesserung dient. Der einge
brachte Zuschnitt 124 haftet mit der Klebeschicht und wird im übrigen
dadurch zusätzlich in der Vertiefung 114 gehalten, das
der überstehende Rand 140 der oberen Folie 138, der den
Kleber aufweist, randseitig der Vertiefung 114 an die
Oberfläche des Bauteils 110 angedrückt wird und dann daran
haftet. Dadurch ist gewährleistet, daß auch bei solchen
Positionen des Bauteils 110, bei denen die Vertiefung 114
mit ihrer Öffnung stark zur Seite oder nach unten gerichtet
ist und die Gefahr des Herausfallens des eingelegten Zu
schnitts 124 bestehen könnte, letzterer sicher in Position
gehalten ist. Die Sicke 141 des anhaftenden Randes 140
bildet mit dem Bauteil 110 den Kanal 142, über den vor
dem Einbringen des Harzes zunächst die umlaufende Sicke
141 und außerdem der freie Raum innerhalb der Vertiefung
124 evakuiert wird. Zu diesem Zweck wird die Vakuumpumpe
145 eingeschaltet, die in Pfeilrichtung einen Unterdruck
erzeugt. Durch den im Kanal 142 wirkenden Unterdruck wird
die obere Folie 138 zusätzlich randseitig an das Bauteil
110 angepreßt und daran sicher gehalten, so daß eine zuver
lässige Abdichtung nach außen gewährleistet ist. An
schließend an diese Evakuierung, die den Start des Füll
vorganges einleitet, wird mittels der Misch- und Dosier
einrichtung 134 die Harzmenge dosiert und das Gemisch über
die Leitung 147 und die Einlaßöffnung 146 in die Vertiefung
114 eingedrückt, wo sie unterstützt durch das von der
Vakuumpumpe 145 erzeugte Vakuum auch den freien Raum
zwischen den Fasermatten 125 des Zuschnitts 124 ausfüllt.
Wenn man zwecks schnellerer Reaktion des Harzes eine
Beheizung, insbesondere von oben her, vorsehen will,
so kann auf die obere Folie 138 eine nicht weiter gezeigte
Heizeinrichtung 39, die bei den vorangegangenen Ausführungs
beispielen schon erläutert ist, z. B. eine heizbare Folie,
aufgelegt werden. Diese heizbare Folie kann analog der
oberen Folie 138 mit einem dem Rand 140 entsprechenden
Rand versehen sein, der in gleicher Weise eine Sicke
besitzt. Diese heizbare Folie kann in diesem Randbereich
ebenfalls mittels Vakuums an den Rand 140 der oberen Folie
138 und an das Bauteil 110 angepreßt werden. Als der
artige Heizeinrichtung, insbesondere Folie, kann also eine
der oberen Folie 138 hinsichtlich der Randgestaltung
entsprechende, jedoch heizbare, Folie zum Einsatz kommen.
Nach Aushärtung wird die Vakuumpumpe 145, somit also
das Vakuum, abgeschaltet und eine ggf. aufgebrachte heiz
bare Folie und dann die obere Folie 138 abgezogen. Die
danach folgenden Schritte sind die gleichen, die eingangs
im Zusammenhang mit den vorangegangenen Ausführungsbei
spielen bereits erläutert sind.
Das beschriebene Verfahren und die dazu verwendeten
Elemente machen es möglich, zumindest weitgehend auto
matisch und dabei mit reproduzierbarer Qualität Bauteile
aus Kunststoff, insbesondere Faserverbundwerkstoffen,
im Bereich vorhandener Schad- oder Fehlstellen zu repa
rieren, wobei die Reparatur schnell, kostengünstig und
zuverlässig geschieht und der gesamte Reparaturvorgang
vor allem zumindest weitgehend in einem automatischen
Prozeß vonstatten gehen kann. Von Vorteil ist ferner, daß eine
Reparatur vor Ort erfolgen kann. Es ist somit nicht notwen
dig, das Bauteil der Reparaturvorrichtung zuzuführen, was
häufig große Schwierigkeiten machen würde. Statt dessen kann
bedarfsweise die Vorrichtung an das Bauteil herangeführt
werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vor
richtung lassen sich übersichtlich in folgender modularer
Bauweise gliedern:
1. Modul: Geometrie der unbeschädigten Umgebung des Bau teiles 10, 110 abtasten und speichern, und zwar z. B. entweder vom Neuteil abnehmen oder über CAD aus Produktkonstruktionen übernehmen,
2. Modul: Fehlererkennung und Festlegung der Geometrie der herzustellenden Vertiefüng 14, 114 über geeignete Fehlererkennungssysteme, z. B. mittels Ultraschall od. dgl.,
3. Modul: Schleifeinrichtung 13 oder Fräseinrichtung oder Bohreinrichtung oder sonstige, für die Bearbeitung geeignete Bearbeitungseinheit 21,
4. Modul: Oberflächenvorbehandlung,
5. Modul: Einlegen des Zuschnitts 24, 124 in die Vertiefung 14 bzw. 114 und Fixieren,
6. Modul: Druckausübung, und zwar innerer und/oder äußerer Druck und hierbei Überdruck oder Unterdruck, Harz gemisch einspritzen,
7. Modul: Aushärten, z. B. bei Raumtemperatur, oder thermisch über geeignete Heizeinrichtung 39, z. B. Heizfolie, Infrarotheizung, Warmluftstrahl od. dergl.,
8. Modul: Nachschleifen auf Original-Oberflächenmaße, siehe 1. Modul,
9. Modul: Grundierung auf die Reparaturstelle aufbringen, und zwar entweder über Sprühtechnik oder über die Technik des IMC (inmould coatings).
1. Modul: Geometrie der unbeschädigten Umgebung des Bau teiles 10, 110 abtasten und speichern, und zwar z. B. entweder vom Neuteil abnehmen oder über CAD aus Produktkonstruktionen übernehmen,
2. Modul: Fehlererkennung und Festlegung der Geometrie der herzustellenden Vertiefüng 14, 114 über geeignete Fehlererkennungssysteme, z. B. mittels Ultraschall od. dgl.,
3. Modul: Schleifeinrichtung 13 oder Fräseinrichtung oder Bohreinrichtung oder sonstige, für die Bearbeitung geeignete Bearbeitungseinheit 21,
4. Modul: Oberflächenvorbehandlung,
5. Modul: Einlegen des Zuschnitts 24, 124 in die Vertiefung 14 bzw. 114 und Fixieren,
6. Modul: Druckausübung, und zwar innerer und/oder äußerer Druck und hierbei Überdruck oder Unterdruck, Harz gemisch einspritzen,
7. Modul: Aushärten, z. B. bei Raumtemperatur, oder thermisch über geeignete Heizeinrichtung 39, z. B. Heizfolie, Infrarotheizung, Warmluftstrahl od. dergl.,
8. Modul: Nachschleifen auf Original-Oberflächenmaße, siehe 1. Modul,
9. Modul: Grundierung auf die Reparaturstelle aufbringen, und zwar entweder über Sprühtechnik oder über die Technik des IMC (inmould coatings).
Bei dem in Fig. 11 gezeigten fünften Ausführungsbeispiel
sind für die Teile, die den vorangegangenen Ausführungsbei
spielen entsprechen, die gleichen Bezugszeichen verwendet,
daß dadurch zur Vermeidung unnötiger Wiederholüngen auf die
Beschreibung dieser vorangegangenen Ausführungsbeispiele
Bezug genommen ist.
Auch beim Beispiel in Fig. 11 kann davon ausgegangen werden,
daß in die Vertiefung 114 des Bauteils 110 ein passender
Zuschnitt 124 eingelegt worden ist. Bei diesem ist, wie bei
den vorangegangenen Ausführungsbeispielen auch, die Anordnung
so getroffen, daß zwischen den Fasermatten, dem Fasergelege,
dem Fasergewebe od. dgl., aus dem der Zuschnitt 124 besteht,
ein z. B. thermoplastischer oder duroplastischer Binder ent
halten ist, der ein Verrutschen verhindert. Der Binder
kann z. B. etwa 2- max. 8% Gewichtsprozent ausmachen.
Ferner ist der Zuschnitt 124 zumindest auf seiner Unter
seite mit einer nicht dargestellten Klebefläche versehen,
die vor dem Einbringen des Zuschnitts 124 in die Vertiefung
114 mit einer Schutzfolie analog der unteren Schutzfolie
151 gemäß Fig. 10 bedeckt ist, welche vor dem Einbringen
des Zuschnitts 124 in die Vertiefung 114 abgezogen wurde,
so daß der eingelegte Zuschnitt 124 mit seiner Untersei
tigen Klebefläche am Boden der Vertiefung 114 haftet. Statt
dessen kann der Zuschnitt 124 als Klebefläche z. B. auch
einen Kleber, Klebepunkte od. dgl. aufweisen, die ebenfalls
mit einer vor Gebrauch abziehbaren Schutzfolie bedeckt sind.
Somit ist der paketartige Zuschnitt 124, ist er in die Ver
tiefung 114 eingesetzt, darin zumindest bereits provisorisch
und sicher gegen Herausfallen gehalten, was z. B. für Über
kopfarbeiten an entsprechenden Bauteilen 110 von besonderem
Vorteil ist.
Bei der in Fig. 11 gezeigten Verfahrensstufe ist eine äußere
mechanische Preßvorrichtung 128 gezeigt, mittels der auf
den Zuschnitt 124 und/oder eine etwaige, hier nicht weiter
dargestellte Membran, Folie od. dgl., die z. B. analog etwa
Fig. 2 die Reparaturstelle oben abdeckt, Druck zum Anpressen
ausgeübt wird. Generell kann diese Druckausübung durch
Anpressen von außen vor, während oder auch nach dem Ein
führen des Harzes erfolgen. Beim gezeigten Ausfüh
rungsbeispiel wird ein Überdruck von außen auf die Ober
fläche ausgeübt. Es versteht sich gleichwohl, daß statt
dessen auch z. B. eine Druckglocke auf die die Reparatur
stelle abdeckende Membran, Folie od. dgl. gestülpt werden
kann und dann innerhalb der Druckglocke auf die Reparatur
stelle ein Überdruck ausgeübt werden kann. Statt dessen kann
auch ein Überdruck das Innere der Vertiefung 114 zwischen
der abdeckenden Membran, Folie od. dgl. und dem Zuschnitt 124
beaufschlagen.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11, bei dem
über die Preßvorrichtung 128 ein mechanischer äußerer Druck
ausgeübt wird, kann man als Preßvorrichtung 128 in vorteil
hafter Weise z. B. die für die Bearbeitung der Vertiefung
114 benutzte Bearbeitungseinheit 21 gemäß Fig. 1 einsetzen,
bei der dann lediglich der Werkzeugkopf, insbesondere das
Schleifwerkzeug 23, erforderlichenfalls mit Welle 22, gegen
einen anbringbaren Preßkopf, insbesondere einen schematisch
angedeuteten Druckstempel 160, ausgetauscht wird. Dieser
besteht mit Vorteil aus elastischem Material, z. B. Gummi,
wodurch er sich den jeweiligen geometrischen, ortsabhängigen
Gegebenheiten am Bauteil 110 anpassen kann. Aus Gründen der
besseren Übersicht ist nicht weiter gezeigt, daß der Druck
stempel 160 z. B. eine antiklebende Oberfläche aufweisen kann,
z. B. aus Silikongummi, Polyurethangummi od. dgl., und daß
ferner eine je Reparaturfall abziehbare Kunststoffolie, z. B.
Teflonfolie od. dgl., an der Oberfläche des Druckstempels
160 vorgesehen ist. Zweckmäßigerweise verfügt man über einen
Satz von hinsichtlich der Oberflächenform und -geometrie
verschiedenartig gestalteten Druckstempeln, z. B. über einen
Satz von etwa fünf Varianten, von denen man für den Repa
raturvorgang einen solchen einsetzt, der der Form und Geome
trie der Reparaturstelle beim Bauteil 110 zumindest ange
nähert ist und der sich im übrigen beim Aufbringen des
äußeren Druckes elastisch an die vorhandene Form und Geo
metrie der Reparaturstelle anpaßt. Zweckmäßigerweise führt
man beim Einsatz einer solchen Preßvorrichtung 128 das
Reparaturverfahren so durch, daß man zunächst den äußeren
Druck über den Druckstempel 160 aufbringt und dann mittels
der hier nicht weiter gezeigten Misch- und Dosiereinrichtung
gegen diesen Druck das Harz in die Vertiefung 114 und in
die Zwischenräume des Zuschnitts 124 einspritzt.
Diese Preßvorrichtung 128, insbesondere deren Druckstempel
160, schafft die Voraussetzungen dafür, nach dem Verfahren
und mittels der Vorrichtung, die in P 40 07 331 beschrieben
sind, zu arbeiten, worauf hier zur Vermeidung unnötiger
Wiederholungen Bezug genommen ist. So kann mittels der Preß
vorrichtung 128, insbesondere des Druckstempels 160, bedarfs
weise ein Nachdruck auf die Reparaturstelle ausgeübt werden.
Dieses Nachdrücken kann auch bei den zuvor beschriebenen
Verfahrensstufen und benutzten Vorrichtungen verwendet
werden, also z. B. auch dort, wo das Harz durch Vakuum in
die Vertiefung eingesaugt wird. Im Fall des vakuumunter
stützten Einsaugens des Harzes kann es vorteilhaft sein,
nach dem Einbringen des Harzes eine entsprechende Vorrich
tung auf äußeres Anpressen analog dem Beispiel in Fig. 11
umzuschalten.
In Fig. 11 ist mit gestrichelten Linien im Druckstempel
160 angedeutet, daß durch diesen hindurch über die gestri
chelte Leitung 161 ein Nachdruck mittels Gas erzeugt werden
kann, das die Reparaturstelle beaufschlagt. Statt dessen
oder zusätzlich kann außerdem, wie bei 162 ebenfalls ge
strichelt angedeutet ist, zusätzliches Harz aus einem
im Druckstempel 160 enthaltenen Reservoir, also ein dorti
ges Nachdruckpolster, nachgedrückt werden. Auf diese Weise
kann im Bereich der Reparaturstelle eine zusätzliche ört
liche Verdichtung erfolgen. Diese kann z. B. anstelle eines
Vakuums oder nach dem Evakuieren oder auch gleichzeitig
geschehen, wobei mittels des Materialreservoirs eine Schwin
dung des Harzes beim Aushärten kompensiert werden und damit
die Reparatur, insbesondere die Haftung und Klebung, extrem
gut gestaltet werden kann. Bereits an dieser Stelle ist zu
bemerken, daß später nach Aushärten auch eine Grundierung,
insbesondere ein Haftprimer, nach der Technik des IMC
(inmould coatings) mit geringem Überdruck eingespritzt
werden kann, während der Druckstempel 160 wirksam ist und
von außen äußeren Druck aufbringt. Es versteht sich, daß
die Oberseite der Reparaturstelle beim Beispiel gemäß
Fig. 11 entweder analog Fig. 2 mit einer Membran, Folie
od. dgl. abgedeckt sein kann, oder aber eine solche zusätz
liche Abdeckung entfällt und dann die Vertiefung 114 unmit
telbar von der Oberfläche des Druckstempels 160 abgedeckt
wird.
Der Druckstempel 160 kann eine integrierte Heizeinrichtung
aufweisen, beispielsweise eingegossene Induktionsspulen,
so daß darüber auch eine Beheizung erfolgen kann. Statt
dessen kann natürlich auch eines andere Heizeinrichtung 39
vorgesehen sein, z. B. eine Infrarotheizung, Warmluftheizung,
Heizmatte od. dgl. Ist das Harz ausgehärtet, so kann das
Aufbringen der Grundierung, z. B. eines Haftprimers, erfolgen.
Hierzu kann die nicht gezeigte Misch- und Dosiereinrichtung
verwendet werden, die zuvor zum Einbringen des Harzes diente.
Die Misch- und Dosiereinrichtung wird gereinigt und gespült.
Ein Austausch von Düsen ist jedoch nicht erforderlich, da
die Grundierung, z. B. der Haftprimer, mittels z. B. geringem
Überdruck unter die die Reparaturstelle außen abdeckende
Abdeckung, hier in Gestalt z. B. des Preßstempsls 160, ein
gespritzt wird. Ist die Reparaturstelle mit einer Membran
analog Fig. 2 abgedeckt, so wirkt auch auf diese der Druck
stempel 160, wobei dann die Grundierung, z. B. der Haftprimer,
unter diese Abdeckung in Form der Membran eingespritzt wird.
Die genannte IMC-Technik kann auch dann zum Einsatz kommen,
wenn ein innerer Anpreßdruck herrscht, d. h. also bei aufge
brachtem Vakuum, wie bei den vorangegangenen Ausführungs
beispielen erläutert ist. Dann erfolgt das Einspritzen der
Grundierung z. B. über die Breitschlitzdüse 33 (Fig. 3),
nachdem diese zuvor gereinigt wurde. Auch dann ist also
ein Düsenwechsel nicht erforderlich.
Für die Preßvorrichtung 128 werden verschiedene austauschbare
Druckstempel 160 bereit gehalten, die sich durch die Form
der wirksamen Oberfläche voneinander unterscheiden. Im einen
Fall, wie in Fig. 11 gezeigt, ist der Oberflächenverlauf
konkav. Bei einem anderen Fall ist der Oberflächenverlauf
konvex und in einem weiteren Fall so gestaltet, daß sich
an eine konkave Krümmung zu einer Seite hin eine konvexe
anschließt. Eine andere Form sieht einen etwa treppenförmi
gen Querschnitt mit einer Stufe od. dgl. vor.
In Fig. 12a bis 12c sind besondere verschiedene Querschnitte
verschiedener Druckstempel 160 gezeigt. Beim Beispiel in
Fig. 12a weist der Druckstempel 160a eine etwa U-förmige
Vertiefung 163 auf. Beim anderen Beispiel in Fig. 12b ist
der Druckstempel 160b mit zumindest einer vorsprungartigen
Erhöhung 164 versehen, die etwa wie eine Nase gestaltet ist.
Beim Beispiel in Fig. 12c weist der Druckstempel 160c sowohl
eine Vertiefung 163 als auch beidseitig daran angeschlossene
Erhöhungen 164 auf. Durch Fig. 12a bis 12c soll beispiel
haft verdeutlicht sein, daß der Druckstempel je nach Repa
raturstelle entsprechende Erhöhungen und/oder Vertiefungen
aufweisen kann. Ein derartiger Druckstempel ist z. B. beson
ders gut für Reparaturen im Bereich von Rippen, Wanddicken
vorsprüngen, Vertiefungen od. dgl. geeignet. Zweckmäßigerweise
sind die Erhöhungen und/oder Vertiefungen des zum Einsatz
kommenden Druckstempels dann formgetreu an die Vertiefungen
bzw. Erhöhungen im Bereich der Reparaturstelle angepaßt.
Die Herstellung eines Druckstempels genannter Art kann vor
zugsweise im wirtschaftlichen Gießverfahren erfolgen. Dabei
kann für jeden erforderlichen Sonderfall der Reparatur von
der nicht beschädigten Stelle des Bauteils die Form abgenom
men werden, um dementsprechend den Druckstempel zu formen,
so daß dessen jeweilige Erhöhung bzw. Vertiefung formgetreu
der bauteilseitigen Vertiefung bzw. Erhöhung angepaßt ist.
Für solche Sonderfälle, bei denen man den Druckstempel
speziell herstellt, kann die Anfertigung über eine vorhan
dene Misch- und Dosiereinrichtung, die Teil der Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens ist, erfolgen. Dagegen wird
man für Standardfälle verschiedene Standardgrößen und Stan
dardformen von Druckstempeln 160 vorrätig halten.
Als Heizeinrichtung kann bei einem nicht gezeigten Ausfüh
rungsbeispiel, z. B. statt der in Fig. 7 angedeuteten heiz
baren Folie, eine Warmluftheizung oder noch besser eine
Infrarotheizung zum Einsatz kommen. Insbesondere die letzt
genannte ist einfach und kostengünstig. Sie hat den Vorteil,
geometrieunabhängig zu sein und ist beliebig oft wiederver
wendbar. Ihr Einsatz bedingt eine bis zu Temperaturen ca.
von 150°C beständige Abdeckfolie. Derartige hochtemperatur
beständige Kunststoffolien sind verfügbar und daher ohne
Probleme realisierbar.
Das beschriebene Verfahren zusammen mit Vorrichtung eignet
sich somit zur Reparatur von begrenzten Schadstellen aus
Bauteilen aus Kunststoff, verstärkten Kunststoffen od. dgl.,
insbesondere aus Faserverbundwerkstoffen. Wie ersichtlich
ist, erfolgt die Reparatur durch ein teilautomatisiertes
System, das aus dem beschriebenen transportablen Bearbei
tungs- und Spannroboter besteht, der die Schadstelle als
eine Mulde in standardisierter Größe ausarbeitet. Man be
dient sich vorrätigen standardisierten, in Folien verpack
ten Fasermaterialpaketen, z. B. Gewebepaketen, in Muldengröße,
die beim einen Ausführungsbeispiel durch einen an den Robo
ter ansetzbaren Gummistempel, dessen Innenseite der Ober
flächengeometrie des Bauteils im Bereich der Schadstelle
entspricht, in der Mulde fixiert werden. Beim anderen Aus
führungsbeispiel werden diese genannten Pakete durch den
oberen Kleberand der oberen Folie und durch Vakuum in der
Mulde fixiert. Zur Vorrichtung gehört ferner eine fahrbare
Harzmisch- und Dosiereinheit mit integrierter Vakuumpumpe,
die an Anschlüsse des Gummistempels im einen Fall oder der
oberen Folie im anderen Fall angeschlossen automatisch die
Evakuierung der Mulde und die Zufuhr des Harzgemisches in
die Mulde und die Zwischenräume oder Poren der Fasermaterial
lagen, z. B. Gewebelagen, vornimmt.
Die vorgefertigten Zuschnitte bestehen z. B. aus einem Paket,
welches aus einzelnen vorgefertigten, z. B. ausgestanzten oder
ausgeschnittenen, Fasermateriallagen abnehmender Größe be
steht, die aufeinandergelegt die Form einer standardisierten
Vertiefung, z. B. Mulde, ergeben.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel in Fig. 11- Fig. 12c,
bei dem der Preßkopf, insbesondere Druckstempel 160, eintei
lig ist, besteht dieser bei einem anderen, nicht gezeigten
Ausführungsbeispiel aus mehreren Teilen, die z. B. voneinan
der unabhängig betätigt werden können. Aufgrund eines der
artigen geteilten Druckstempels ist man in der Lage, damit
auch solche Schadstellen zu reparieren, die sich z. B. an
Rändern, Kanten, Ecken od. dgl. Stellen befinden, die man
sonst mit einem einteiligen Preßkopf nicht bearbeiten kann.
Man könnte zwar den Preßkopf in seiner Oberflächenkontur an
die Geometrie der Schadstelle genau anpassen, also auch an
etwaige Ecken, Ränder od. dgl. Einfacher und kostengünstiger
ist dann jedoch der Einsatz eines geteilten Druckstempels.
Auch wenn dies nicht anhand der Zeichnungen besonders heraus
gestellt ist, eignet sich das Verfahren gemäß der Erfindung
in vorteilhafter Weise auch für solche Bauteile, die aus
einem Kern, z. B. mit Honigwabenstruktur oder geschäumt, und
aus diesen überdeckenden Deckschichten bestehen. Häufig be
stehen nämlich Faserverbundwerkstoffe aus faserverstärkten
Deckschichten, z. B. aus Glas-, Kohlenstoff- oder Aramidfasern,
und aus geschäumten oder z. B. mit Honigwabenstruktur ver
sehenen Kernen. Bei derartigen Bauteilen geht man gemäß der
Erfindung so vor, daß man zunächst im Bereich der Schad-
oder Fehlstelle das Kernmaterial ausbessert und danach die
Deckschichtenzone in vorgenannter Weise repariert. Das Kern
material sollte beim Ausbessern im Bereich der Reparatur
stelle gegen Eindringen von Wasser abgedichtet werden. Das
Ausbessern des Kernmaterials im Bereich der Reparaturstelle
erfolgt z. B. durch Ausschäumen. Dieses Ausschäumen kann eben
falls mittels der beschriebenen Misch- und Dosiereinrichtung
34 erfolgen. Bei diesem Ausschäumen dichtet der Schaum die
beschädigten Bereiche des Kerns, z. B. dessen beschädigte
Waben, gegen Eindringen von Wasser und dergleichen. Im
Anschluß an dieses Ausbessern des Kerns erfolgt dann die
Reparatur der Deckschichten in zuvor beschriebener Weise.
Claims (76)
1. Verfahren zum Reparieren von Bauteilen aus Kunststoff,
insbesondere aus Faserverbundwerkstoffen, bei dem man
an der Schad- oder Fehlstelle (11; 111) im Bauteil (10; 110)
unter Bildung einer Vertiefung (14; 114) Material abträgt
und die Vertiefung (14; 114) mit aus Harz und Fasermaterial
bestehendem Reparaturmaterial ausfüllt, dadurch
gekennzeichnet, daß man in die Vertiefung
(14; 114) Fasermatten (25; 125),Fasergelege, Fasergewebe od. dgl.
in Form von der Größe und Form der Vertiefung (14; 114) angepaßten
Zuschnitten (24; 124) einlegt, wobei die Zuschnitte entweder
bereits vor dem Einlegen mit Harz getränkt wurden oder
stattdessen die Vertiefung (14; 114) erst danach mit Harz
ausgefüllt wird, und daß man die Form und Größe der herzu
stellenden Vertiefung (14; 114) auf einige wenige Standard
größen festlegt und daß man für jede einzelne Standardgröße
zugeordnete Zuschnitte (24; 124) vorfertigt und bereithält,
die jeweils zumindest im wesentlichen paßgenau in die Vertie
fung (14; 114) zugeordneter Form und Größe passen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß man vorgefertigte Zuschnitte (24; 124)
einlegt, insbesondere ein Paket, das aus einzelnen vorgefer
tigten, z. B. ausgestanzten oder ausgeschnittenen, Fasermaterial
lagen abnehmender Größe besteht, die aufeinandergelegt die
Form einer standardisierten Vertiefung, z. B. Mulde, ergeben.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß man je Vertiefung (14; 114) einen Zu
schnitt (24; 124) einlegt, dessen Dicke in Anpassung an die
Tiefe der Vertiefung (14; 114) und dessen Flächenmaße und
Konturen in Anpassung an die Breite und die Konturen der
Vertiefung (14; 114) so gewählt sind, daß der Zuschnitt (24;
124) die Vertiefung (14; 114) zumindest im wesentlichen
formgleich und gänzlich ausfüllt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß man die Vertiefung
(14; 114) ausschleift oder ausfräst.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß man eine Vertiefung
(14; 114) in Gestalt eines Kreises, eines muldenförmigen
Ovals, eines Ellipsoids oder dergl. herstellt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch
gekennzeichnet, daß man einen Zuschnitt
(24; 124) verwendet, der insbesondere zwischen den Faser
matten (25; 125), dem Fasergelege, dem Fasergewebe od. dgl.
eine Rutschsicherung, z. B. einen thermoplastischen
oder duroplastischen Binder, Kleber od. dgl. aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch
gekennzeichnet, daß die jeweilige Ver
tiefung (14; 114) mit einer programmgesteuerten Schleif
einrichtung (13), Fräseinrichtung od. dergl. Bearbeitungs
einheit (21) nach einem abgespeicherten Programm für
die jeweilige Form und Größe der Vertiefung (14; 114)
automatisch geschliffen, gefräst od. dergl. bearbeitet
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schleifeinrichtung (13), Fräs
einrichtung od. dergl. Bearbeitungseinheit (21) lösbar,
z. B. mittels Saugern (15, 16), am Bauteil (10) angebracht
und gehalten wird und vorzugsweise erforderlichenfalls
zusätzlich an zumindest einer Stützfläche (20) abge
stützt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, da
durch gekennzeichnet, daß in den
Boden der Vertiefung (14; 114) eine Oberflächener
höhungen und Oberflächenvertiefungen aufweisende
Struktur eingearbeitet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß in den Boden der Vertiefung (14;
114) eine Zähne und Rillen aufweisende Struktur einge
arbeitet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch
gekennzeichnet, daß man in jede Vertiefung
(14; 114) einen solchen Zuschnitt (24; 124) einlegt, der
zumindest auf seiner Unterseite eine Klebefläche auf
weist, z. B. einen Kleber, Klebepunkte od. dgl., die mit
einer vor Gebrauch abziehbaren Schutzfolie (151) bedeckt
ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch
gekennzeichnet, daß man in jede Vertiefung
(114) einen solchen Zuschnitt (124) einlegt, dessen
untere Klebefläche von einer entsprechend gewölbten,
vor Gebrauch ablösbaren Schutzfolie (151) und oben von
einer der Form der Oberseite des Zuschnitts (124)
folgenden Folie (138) überdeckt ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die obere Folie (138) und die untere
Schutzfolie (151) jeweils einen über den Zuschnitt (124)
seitlich überstehenden Rand (140; 152) aufweist und beide
Folien (138, 151) im Bereich dieser Ränder (140, 152) an
einanderliegen und miteinander verbunden sind.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die obere Folie (138)
auf ihrer dem Zuschnitt (124) zugewandten Seite mit
einem, vorzugsweise dauerelastischen, Kleber versehen
ist, insbesondere beschichtet ist, mit dem diese obere
Folie (138) an der oberen Lage des Zuschnitts (124)
haftet und mit dem der Rand (140) der oberen Folie (138)
am Rand (152) der unteren Schutzfolie (151) haftet.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12-14, da
durch gekennzeichnet, daß zumindest
die obere Folie (138) des Zuschnitts (124) dehnbar
ausgebildet ist und aufgrund dessen eine Anpassung an
konkave, konvexe od. dergl. geformte Flächen ermöglicht.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-15, da
durch gekennzeichnet, daß vor dem
Einlegen des Zuschnitts (124) in die Vertiefung (114)
zunächst die untere Schutzfolie (151) abgezogen wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-16, da
durch gekennzeichnet, daß der in die
Vertiefung (114) eingelegte Zuschnitt (124) dadurch
in der Vertiefung (114) gehalten wird, daß dessen unter
seitige Klebefläche am Boden der Vertiefung (114) haftet.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch
gekennzeichnet, daß der in die Vertiefung
(114) eingelegte Zuschnitt (124) dadurch in der Ver
tiefung (114) gehalten wird, daß der überstehende freie
Rand (140) der oberen Folie (138), der Kleber aufweist,
randseitig der Vertiefung (114) an das Bauteil (110)
gedrückt wird und daran haftet.
19. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-18,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Zuschnitt (24; 124) oberseitig mit einer Folie (38, 26;
138) abgedeckt wird, die einen seitlich überstehenden
Rand mit einer umlaufenden, nach oben überstehenden
Sicke (27; 141) darin aufweist, die bei randseitig am
Bauteil (10; 110) aufliegender Folie (26, 38; 138) zu
sammen mit dem Bauteil (10; 110) einen Kanal (142)
bildet.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß die obere Folie (26, 38; 138) einen
mit der Sicke (27; 141) verbundenen Kanal (143) auf
weist und mit der Sicke (27; 141) an eine Vakuumpumpe
(145) anschließbar ist.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kanal (143), der mit der
Sicke (141) verbunden ist, den obersten Vertiefungs
umfang bildet.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-21, da
durch gekennzeichnet, daß vor dem
Einbringen des Harzes in die Vertiefung (14; 114) zu
nächst der freie Raum in der Vertiefung (14; 114) und
ggf. die umlaufende Sicke (141) im Rand (140) der
oberen Folie (138) evakuiert wird und daß die Folie
(138) dabei durch Unterdruck zusätzlich randseitig
an das Bauteil (110) angepreßt wird.
23. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-22,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Zuschnitt (24; 124) oberseitig mit einer Folie (26, 38;
138) abgedeckt ist, die eine Einlaßöffnung (146) für
die Einführung des Harzes enthält, wobei die Einlaß
öffnung (146) vorzugsweise einem Anschluß (144) für
die Verbindung mit der Vakuumpumpe (145) gegenüber
liegt.
24. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 1-23,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Zuschnitt (24) mit einer Membran (26), Folie od. dergl.
abgedeckt wird und daß auf den Zuschnitt (24) und/oder
die Membran (26), Folie od. dgl. Druck zum Anpressen
ausgeübt wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Druck vor, während oder nach
dem Einführen des Harzes ausgeübt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Membran (26),
Folie od. dgl. dadurch angepreßt wird, daß an einer
Stelle der Vertiefung (114) ein Vakuum angelegt wird,
z. B. über eine mit einer Vakuumpumpe verbundene Düse
(30), insbesondere Breitschlitzdüse (31), und daß an
vorzugsweise gegenüberliegender Stelle der Vertiefung
(14) über eine Düse (32), inbesondere Breitschlitzdüse
(33), Harz eingeführt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Membran (26),
Folie od. dgl. dadurch angepreßt wird, daß auf die
Membran (26), Folie od. dgl. und/oder auf den Zuschnitt
(24) Druck, insbesondere ein Überdruck, ausgeübt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Überdruck innerhalb einer
über die Reparaturstelle gestülpten Druckglocke auf
die Membran (26), Folie od. dgl. ausgeübt wird.
29. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Druck mittels einer
äußeren mechanischen Preßvorrichtung (128, 160) auf den
Zuschnitt (124) und/oder die Membran, Folie od. dgl.
aufgebracht wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekenn
zeichnet, daß man als Preßvorrichtung (128) die
zur Bearbeitung der Vertiefung (14; 114) benutzte Be
arbeitungseinheit (21) und einen auswechselbar daran
anbringbaren Preßkopf, insbesondere Druckstempel (160),
verwendet, wobei der Preßkopf einteilig sein oder auch
aus mehreren, z. B. voneinander unabhängig betätigbaren,
Teilen bestehen kann.
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekenn
zeichnet, daß man einen Druckstempel (160) aus
elatischem Material, z. B. Gummi, verwendet.
32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, dadurch ge
kennzeichnet, daß man als Druckstempel (160)
einen solchen verwendet, der eine antiklebende Ober
fläche aufweist, z. B. aus Silikongummi, Polyurethan
gummi od. dgl.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 30-32, da
durch gekennzeichnet, daß man als
Druckstempel (160) einen solchen verwendet, dessen
Oberfläche eine aufgeklebte, je Reparaturfall abzieh
bare, Kunststoffolie, z. B. Teflonfolie, aufweist.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 29-33, da
durch gekennzeichnet, daß man aus
einem Satz hinsichtlich der Oberflächenform und -abmes
sungen verschiedenartig gestalteter Druckstempel einen
solchen (160) einsetzt, der der Reparaturstelle hinsicht
lich deren Form und Abmessungen zumindest angenähert
ist und der sich im übrigen beim Aufbringen des äußeren
Drucks auf den Zuschnitt (124) und/oder die Membran,
Folie od. dgl. elastisch an die Reparaturstelle anpaßt.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 29-34, dadurch
gekennzeichnet, daß man als Druckstempel
(160; 160a, 160b, 160c) einen solchen verwendet, der der
Reparaturstelle entsprechende Erhöhungen (164) und/oder
Vertiefungen (163) aufweist.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 29-35, da
durch gekennzeichnet, daß man als
Druckstempel (160, 160a, 160b, 160c) einen solchen ver
wendet, dessen Form zuvor, z. B. im Gießverfahren,
von der Form der Reparaturstelle abgenommen und dieser
entsprechend gebildet wurde.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 29-36, da
durch gekennzeichnet, daß man als
Druckstempel einen solchen verwendet, der eine inte
grierte Heizeinrichtung, z. B. eingegossene Induktions
spulen, aufweist.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 29-37, da
durch gekennzeichnet, daß das Harz
gegen den Druck der Preßvorrichtung (128) in die Ver
tiefung (114) eingespritzt wird.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 29-38, da
durch gekennzeichnet, daß man mittels
der Preßvorrichtung (128), insbesondere des Druck
stempels (160), einen Nachdruck auf die Reparaturstelle
ausübt, z. B. nach dem Einspritzen oder Einsaugen des
Harzes in die Vertiefung (114).
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 29-39, da
durch gekennzeichnet, daß man als
Druckstempel (160) einen solchen verwendet, durch den
die Reparaturstelle mit einem Nachdruck, z. B. mittels
Gas, und/oder zusätzlichem Harz, das z. B. einem Harz
reservoir (162) im Druckstempel (160) entstammt, be
aufschlagbar ist.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 29-40,
dadurch gekennzeichnet, daß man
mit der Oberfläche des Druckstempels (160) die Ober
seite des eingelegten Zuschnitts (124) und die Ver
tiefung (114) unmittelbar abdeckt.
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 23-41, dadurch
gekennzeichnet, daß an die Vertiefung
(14; 114), z. B. an die Einlaßöffnung (146) der oberen
Folie (138), eine Misch- und Dosiereinrichtung (34; 134)
anschließbar ist.
43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Misch- und Dosiereinrichtung
(34; 134) zusammen mit einer Vakuumpumpe (145) eine
fahrbare, beistellbare Einheit (148) bildet, die an
das Bauteil (10; 110) herangeführt wird.
44. Verfahren nach Anspruch 42 oder 43, dadurch
gekennzeichnet, daß die Misch- und Dosier
einrichtung (34) eine Breitschlitzdüse (33) für das
Harz aufweist.
45. Verfahren nach einem der Ansprüche 42-44, da
durch gekennzeichnet, daß die zuzu
führende Harzmenge mittels der Misch- und Dosierein
richtung (34; 134) dosiert und in die Vertiefung (14; 114)
eingedrückt wird und daß die Harzmenge, unterstützt
durch den herrschenden inneren und/oder äußeren Druck,
z. B. Unterdruck, erzeugt von der Vakuumpumpe (145), den
freien Raum zwischen dem Zuschnitt (24; 124) und inner
halb der Vertiefung (14; 114) ausfüllt.
46. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-45, dadurch
gekennzeichnet, daß die ausgefüllte Ver
tiefung (14; 114) mittels einer Heizeinrichtung (39),
z. B. mittels Infrarotheizung, Warmluftheizung, Heiz
matte heizbarer Preßvorrichtung (128) od. dgl. beheizt
wird.
47. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch ge
kennzeichnet, daß auf die obere Folie (38;
138) eine heizbare Folie zum Beheizen aufgelegt wird.
48. Verfahren nach Anspruch 47, dadurch ge
kennzeichnet, daß die heizbare Folie einen
seitlich überstehenden Rand mit Sicke darin aufweist
und daß die heizbare Folie mittels Vakuum randseitig
an das Bauteil (10; 110) und an die obere Folie (38;
138) angepreßt wird.
49. Verfahren nach einem der Ansprüche 26-48 , da
durch gekennzeichnet, daß nach dem
Aushärten des Harzes der Unterdruck abgeschaltet und
die obere Folie (38; 138), ggf. vorher die heizbare
Folie, abgezogen wird.
50. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-49, da
durch gekennzeichnet, daß mittels
der programmgesteuerten Schleifeinrichtung (13), Fräs
einrichtung od. dergl. Bearbeitungseinheit (21) nach
einem die Ursprungskontur enthaltenden Speicherprogramm
die Reparaturstelle auf Maß geschliffen, gefräst
od. dergl. bearbeitet wird.
51. Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekenn
zeichnet, daß beim Schleifen, Fräsen od. dergl.
Bearbeiten mittels der Schleifeinrichtung (13), Fräs
einrichtung od. dergl. Bearbeitungseinheit (21) das
abgetragene Material von einer Absaugeinrichtung abge
saugt und vorzugsweise in einem Filter gesammelt
wird.
52. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-51, da
durch gekennzeichnet, daß die
Reparaturstelle danach gereinigt wird, z. B. mit
entspanntem, entsalztem Wasser, organischen Lösungs
mitteln od. dgl., und dann getrocknet wird.
53. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-52, da
durch gekennzeichnet, daß die Repa
raturstelle danach mit einer Grundierung, z. B. einem
Haftprimer, versehen wird.
54. Verfahren nach Anspruch 53, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Grundierung, z. B.
der Haftprimer, mittels z. B. geringem Überdruck unter
die die Reparaturstelle außen abdeckende Abdeckung,
z. B. Membran (26), Folie (38), Preßwerkzeug (160)
o. dgl. eingespritzt wird.
55. Verfahren nach Anspruch 53 oder 54, dadurch
gekennzeichnet, daß die Misch- und
Dosiereinrichtung (34; 134), nach vorheriger Spülung
und Reinigung, zum Einspritzen oder Aufspritzen der
Grundierung verwendet wird.
56. Verfahren nach Anspruch 55, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei der Misch- und Dosierein
richtung (34; 134) zum Aufspritzen der Grundierung
erforderlichenfalls die Düse (32), insbesondere
Breitschlitzdüse (33), durch eine Sprühdüse ersetzt
wird.
57. Verfahren, insbesondere nach einem oder mehreren der An
sprüche 1-56, bei dem das Bauteil aus einem Kern, z. B.
mit Honigwabenstruktur oder geschäumt, und aus diesen
überdeckenden Deckschichten besteht, dadurch
gekennzeichnet, daß man im Bereich der
Schad- oder Fehlstelle zunächst das Kernmaterial aus
bessert und danach die Deckschichtenzone in vorgenannter
Weise repariert.
58. Verfahren nach Anspruch 57, dadurch ge
kennzeichnet, daß man das Kernmaterial
im Bereich der Reparaturstelle gegen Eindringen
von Wasser und dergl. abdichtet.
59. Verfahren nach Anspruch 57 oder 58, dadurch
gekennzeichnet, daß man das Kernma
terial im Bereich der Reparaturstelle ausschäumt.
60. Vorrichtung zum Reparieren von Bauteilen aus Kunst
stoff, insbesondere aus Faserverbundwerkstoffen, wobei
an der Schad- oder Fehlstelle (11; 111) im Bauteil
(10; 110) unter Bildung einer Vertiefung (14; 114)
Material abgetragen und die Vertiefung (14; 114) mit
aus Harz und Fasermaterial bestehendem Reparaturmaterial
ausgefüllt wird, insbesondere nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1-59, gekennzeichnet
durch der Größe und Form der Vertiefung (14; 114)
angepaßte, vorgefertigte Zuschnitte (24; 124) aus
Fasermatten (25; 125), Fasergelege, Fasergewebe od. dgl., die die
jeweilige Vertiefung (14; 114) im wesentlichen form
gleich und gänzlich ausfüllen.
61. Vorrichtung nach Anspruch 60, gekennzeich
net durch vorgefertigte Matten-Zuschnitte (24;
124).
62. Vorrichtung nach Anspruch 60 oder 61, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Zuschnitt (24;
124) etwa kreismuldenförmig, ovalmuldenförmig, ellipsen
muldenförmig od. dgl. geformt ist.
63. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 60-62, da
durch gekennzeichnet, daß jeder Zu
schnitt (124) unten im Bereich einer Klebefläche von
einer entsprechend gewölbten, vor Gebrauch abziehbaren
Schutzfolie (151) und oben von einer dehnbaren Folie
(138) überdeckt ist, die an eine konkave, konvexe od. dgl.
geformte Oberfläche des Zuschnitts (124) durch
Dehnung anpaßbar ist.
64. Vorrichtung nach Anspruch 63, dadurch ge
kennzeichnet, daß die obere Folie (138) und
die untere Schutzfolie (151) jeweils einen über den
Zuschnitt (124) seitlich überstehenden Rand (140, 152)
aufweist und beide Folien (138, 151) im Bereich dieser
Ränder (140; 152) aneinanderliegen und miteinander ver
bunden sind.
65. Vorrichtung nach Anspruch 63 oder 64, dadurch
gekennzeichnet, daß die obere Folie (138)
auf ihrer dem Zuschnitt (124) zugewandten Seite mit
einem, vorzugsweise dauerelastischen, Kleber versehen
ist, insbesondere beschichtet ist, mit dem diese obere
Folie (138) an der oberen Lage des Zuschnitts (124)
haftet und mit dem der Rand (140) der oberen Folie
(138) am Rand (152) der unteren Schutzfolie (151) haftet.
66. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 63-65, da
durch gekennzeichnet, daß die obere
Folie (138) an ihrem seitlich überstehenden Rand (140)
eine umlaufende, nach oben überstehende Sicke (141)
aufweist, die bei randseitig am Bauteil (110) auf
liegendem Rand (140) zusammen mit dem Bauteil (110)
einen Kanal (142) bildet.
67. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 63-66,
dadurch gekennzeichnet, daß die
obere Folie (138) einen mit der Sicke (141) ver
bundenen Kanal (143) aufweist, der an eine Vakuumpumpe
(145) anschließbar ist.
68. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 63-67, da
durch gekennzeichnet, daß der Kanal
(143), der mit der Sicke (141) verbunden ist, den
obersten Vertiefungsumfang bildet.
69. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 63-68, da
durch gekennzeichnet, daß die
obere Folie (138) eine Einlaßöffnung (146) für das
Einführen des Harzes enthält, wobei die Einlaßöffnung
(146) vorzugsweise dem Kanal (143) mit Anschluß für
die Verbindung mit der Vakuumpumpe (145) gegenüber
liegt.
70. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 60-69, ge
kennzeichnet durch eine Misch- und
Dosiereinrichtung (34; 134) für das Harz, die mit der
Einlaßöffnung (146) der oberen Folie (138) oder z. B.
über eine Düse (32), insbesondere Breitschlitzdüse
(33), direkt mit der Vertiefung (14; 114) verbindbar
ist.
71. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 60-70, ge
kennzeichnet durch eine Vakuumpumpe
(145), die mit dem Kanal (143) der oberen Folie (138)
oder z. B. über eine Düse (30), insbesondere eine
Breitschlitzdüse (31), direkt mit der Vertiefung (14)
114) verbindbar ist.
72. Vorrichtung nach Anspruch 60 oder 71, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe
(145) und die Misch- und Dosiereinrichtung (34; 134)
in einer insbesondere fahrbaren Einheit (148) zu
sammengefaßt sind.
73. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 60-72, ge
kennzeichnet durch eine CNC-gesteuerte
Schleifeinrichtung (13), Fräseinrichtung od. dgl.
Bearbeitungseinheit (21), mittels der nach einem abge
speicherten Programm die Vertiefung (14; 114) in der
jeweils gewünschten Form und Größe selbsttätig her
stellbar ist.
74. Vorrichtung nach Anspruch 73, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schleifeinrichtung
(13), Fräseinrichtung od. dergl. Bearbeitungseinheit
(21) lösbar, z. B. mittels Saugern (15, 16), am Bauteil
(10; 110) halterbar und vorzugsweise erforderlichen
falls mittels zusätzlicher Stützen (19) an einer
Stützfläche (20) abstützbar ist.
75. Vorrichtung nach Anspruch 73 oder 74, dadurch
gekennzeichnet, daß mittels der CNC-
gesteuerten Schleifeinrichtung (13), Fräseinrichtung
od. dergl. Bearbeitungseinheit (21) nach einem die
Ursprungskontur enthaltenden Speicherprogramm die
Reparaturstelle auf Maß bearbeitbar ist.
76. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 73-75, da
durch gekennzeichnet, daß die
Schleifeinrichtung, Fräseinrichtung od. dergl. Bearbei
tungseinheit (21) eine Absaugeinrichtung mit Filter für
das abgetragene Material aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904019744 DE4019744C2 (de) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | Vorrichtung zum Reparieren von Bauteilen aus Kunststoff, insbesondere aus Faserverbundwerkstoffen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904019744 DE4019744C2 (de) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | Vorrichtung zum Reparieren von Bauteilen aus Kunststoff, insbesondere aus Faserverbundwerkstoffen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4019744A1 true DE4019744A1 (de) | 1992-01-02 |
DE4019744C2 DE4019744C2 (de) | 1994-05-26 |
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