EP4705048A1 - Trenn-füge-vorrichtung und verfahren - Google Patents
Trenn-füge-vorrichtung und verfahrenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Trenn-Füge-Vorrichtung (10) zum Trennen sowie zum Fügen eines Trägerkörpers (11) sowie zum Ausbringen (140) eines Trägerkörperabschnitts (20) aufweisend: eine Führungseinheit (13) zum Führen des Trägerkörpers (11) und/oder eines Trägerkörperabschnitts entlang eines Transportpfads (TP) zwischen einer ersten antreibbaren Fördereinheit (14) und einer zweiten antreibbaren Fördereinheit (15), zumindest eine entlang des Transportpfads (TP) angeordnete Trenneinheit (16) für ein thermisches Trennen des Trägerkörpers (11) in zumindest einen ersten Trägerkörperabschnitt (17) und einen Restträgerkörperabschnitt (18), wobei der Restträgerkörperabschnitt (18) einen zweiten Trägerkörperabschnitt (20) und einen von dem zweiten Trägerkörperabschnitt (20) abtrennbaren dritten Trägerkörperabschnitt (21) aufweist, sowie eine Fügeeinheit (23) für ein thermisches Fügen (160) von des ersten Trägerkörperabschnitts (17) und des dritten Trägerkörperabschnitts (21) an einer Füge-Schnittstelle (24), zumindest eine Ausbringeinheit (25) zum Ausbringen (140) des zweiten Trägerkörperabschnitts (20) des Restträgerkörperabschnitts (18) in einen Ausbringausgang (26), wobei die Ausbringeinheit (25) eine Weiche (27) aufweist.
Description
Trenn-Füge-Vorrichtung und Verfahren
Die Erfindung betrifft eine Trenn-Füge-Vorrichtung und ein Verfahren mit besonderer Eignung für Stanzbandbearbeitung.
Aus DE 10 2021 112 582 A1 ist ein Stanzbandherstellungssystem mit einer mechanischen Austrennung von Bandsegmenten bekannt. Mechanische Austrenneinrichtungen unterliegen einem Verschleiß, sind ungenau und störanfällig. Aus DE 10 2021 112 262 A1 ist ein Stanzbandfertigungssystem mit einer mechanischen Austrennung von Bandsegmenten bekannt. Aus WO 2019/ 214 855 A1 , DE 20 2018 002 305 A1 und DE 10 2018 003622 A1 sind Vorrichtungen zum Heraustrennen eines Werkstücks bekannt, die ebenfalls mechanisch arbeiten. Mechanische Vorrichtungen zum mechanischen Zerteilen des Trägerkörpers für ein Aussortieren der fehlerhaften Bauteile können zudem einen großen Bauraum benötigen. Ferner kann der Trägerkörper für das mechanische Zerteilen nur begrenzt zugänglich sein, sodass eine mechanische Vorrichtung zum mechanischen Zerteilen des Trägerkörpers für ein Aussortieren der fehlerhaften Bauteile nur bedingt geeignet ist, um auch eng aneinander angeordnete Bauteile zerstörungsfrei herauszutrennen. Außerdem kann ein Umstellen von einem Stanzteil zu einem anderen Bauteil (sog. Artikelwechsel) bei einer mechanischen Vorrichtung zum mechanischen Zerteilen des Trägerkörpers für ein Aussortieren der fehlerhaften Bauteile einen hohen Umrüstaufwand bedeuten. Ferner können mechanische Vorrichtungen einen hohen Verschleiß sowie einen hohen Wartungsaufwand aufweisen.
Aus EP 2 285 521 B1 ist ein Laserstanzungsgerät für Hochgeschwindigkeitsschneiden bekannt. Dieses dient zum Schneiden eines Materialvorrats von einem Spulenvorrat und kann auch zum Schweißen benutzt werden.
Aus CN 1 13 385 937 A ist ein Laserschweißgerät für Induktionsspulen bekannt, bei dem zusätzlich ein Zuführ- und Abschneidmechanismus vorgesehen ist.
Aus DE 10 2022 111 646 A1 sind eine Trenn-Füge-Vorrichtung und ein Verfahren zum Aussortieren eines fehlerhaften Bauteils bekannt. Nachteilig ist, dass es schwierig ist, ausgetrennte Bandabschnitte, insbesondere längere Abschnitte mit mehreren Bauteilen, zuverlässig auszubringen.
Aus EP 0396 498 A1 ist ein Verfahren zum Verbinden von ebenen Bändern mit einer Dicke von 0,2 bis 1 ,5 mm bekannt. Dabei kommt ein Plasma-Schweißlichtbogen zum Einsatz. Das Verfahren beschreibt kein Austrennen von Bandabschnitten, sondern nur das Fügen von Bandenden. Nachteilig ist außerdem, dass durch den Schweißlichtbogen Verformungen und/oder Verunreinigungen der Bauteile entstehen können.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten Trenn-Füge- Vorrichtung und eines dazugehörigen Verfahrens.
Die Erfindung beinhaltet ein mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 10.
Bei der Kontrolle von Stanzteilen von einem als Endlosband ausgestalteten Trägerstreifen müssen fehlerhafte Streifenabschnitte oder Probestreifenabschnitte aus dem automatisierten Prozess entnommen werden, hierfür müssen diese aus dem Endlosband herausgetrennt werden und das nun getrennte Endlosband wieder zusammengefügt werden.
Im Stand der Technik werden hierfür oft händisch Einzelteile aus einem Endlosband herausgetrennt und diese anschließend wieder zusammengeführt. Oft wird hierfür ein mechanisches Heraustrennen der fehlerhaften Teile durchgeführt.
Dies erhöht die Prozesszeiten beim Austrennen der fehlerhaften Teile, vor allem, wenn es sich dabei um mehrere fehlerbehaftete Teile handelt. Damit ist ein hohes Risiko eines Stillstands der gesamten Stanzlinie verbunden. Gleichzeitig wird durch das mechanische Austrennen der Teile eine höhere E inrichtzeit erzeugt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wenigstens einen der voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung eine Trenn-Füge-Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die zum einen die Prozesszeit optimiert und zum anderen ein effizientes Trennen und Fügen ermöglicht.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 9. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Ein erster Aspekt der Erfindung ist eine Trenn-Füge-Vorrichtung zum Trennen sowie zum Fügen eines Trägerkörpers sowie zum Ausbringen eines Trägerkörperabschnitts. Dabei weist die Trenn-Füge-Vorrichtung folgendes auf:
- eine Führungseinheit zum Führen des Trägerkörpers und/oder eines Trägerkörperabschnitts entlang eines Transportpfads zwischen einer ersten antreibbaren Fördereinheit und einer zweiten antreibbaren Fördereinheit,
- zumindest eine entlang des Transportpfads zwischen der ersten antreibbaren Fördereinheit und der zweiten antreibbaren Fördereinheit angeordnete Trenneinheit für ein thermisches Trennen des Trägerkörpers in zumindest einen ersten Trägerkörperabschnitt und einen Restträgerkörperabschnitt an einer ersten Trenn-Schnittstelle und für ein thermisches Trennen des Restträgerkörperabschnitts in einen zweiten Trägerkörperabschnitt und einen von dem zweiten Trägerkörperabschnitt abtrennbaren dritten Trägerkörperabschnitt an einer zweiten Trenn-Schnittstelle aufweist,
- zumindest eine entlang des Transportpfads zwischen der ersten antreibbaren Fördereinheit und der zweiten antreibbaren Fördereinheit angeordnete Fügeeinheit für ein thermisches Fügen des ersten Tragkörperabschnitts und des dritten Trägerkörperabschnitts an einer Füge-Schnittstelle, insbesondere wobei die Fügeeinheit mit der Trenneinheit identisch ist,
- wobei die erste antreibbare Fördereinheit zum Transport des Trägerkörpers und/oder eines des ersten Trägerkörperabschnitts in eine Vorschubrichtung und eine der Vorschubrichtung entgegengesetzte Rückschubrichtung vorgesehen ist,
- wobei die zweite antreibbare Fördereinheit zum Transport des Trägerkörpers und/oder eines Restträgerkörperabschnitts und/oder des zweiten Trägerkörperabschnitts und/oder des dritten Trägerkörperabschnitts in die Vorschubrichtung vorgesehen ist,
- zumindest eine Ausbringeinheit zum Ausbringen des zweiten Trägerkörperabschnitts des Restträgerkörperabschnitts in einen
Ausbringausgang, wobei die Ausbringeinheit eine Weiche aufweist und die Weiche von einem ersten Zustand, in welchem der Trägerkörper und/oder der dritte Trägerkörperabschnitt entlang des Transportpfads transportierbar ist, in einen zweiten Zustand umschaltbar ist, in welchem der Trägerkörper und/oder der zweite Trägerkörperabschnitt vom Transportpfad abgelenkt in den Ausbringausgang transportierbar ist.
Vorliegend wird unter einer Weiche eine Vorrichtung zum Umschalten eines Materialstroms zwischen wenigstens zwei, insbesondere genau zwei, Materialstrom pfaden verstanden. Der Materialstrom kann in einem Materialstromeingang der Weiche aufgenommen werden und in einem ersten Schaltzustand der Weiche in einem ersten Materialstromausgang, beispielsweise einen Standardmaterialausgang, und in einem zweiten Schaltzustand der Weiche in einen zweiten Materialstromausgang, beispielsweise einen Ausbringausgang, ausgegeben werden.
Der Materialstrom wird hier als der Trägerkörper verstanden, der in die Vorschubrichtung transportiert wird. In dem ersten Schaltzustand der Weiche wird der Trägerkörper bzw. der dritte Trägerkörperabschnitt entlang des vorgegebenen Transportpfads in einen Standardmaterialausgang oder eine Warteposition transportiert bzw. ausgegeben. Im zweiten Schaltzustand der Weiche wird der Restträgerkörperabschnitt bzw. der zweite Trägerkörperabschnitt vom Transportpfad - beispielsweise über eine Ausbringöffnung in einen Ausbringpfad abgezweigt und mittels der Ausbringeinheit in den Ausbringausgang ausgegeben.
Die Weiche der Ausbringeinheit kann eine Ausbringöffnung sein bzw. eine solche aufweisen. Diese Ausbringöffnung kann dauerhaft geöffnet oder schließbar ausgebildet sein.
Eine Trenn-Füge-Vorrichtung dieser Art ermöglicht ein schnelles Ausbringen fehlerhafter Materialabschnitte oder macht Testabschnitte schnell verfügbar. Hierfür muss der Trägerkörper lediglich an vorgegebener Stelle, das heißt der Trenn- Schnittstellen, thermisch getrennt werden. Gleichzeitig lässt sich schnell und einfach
der dritte Trägerkörperabschnitt und der erste Trägerkörperabschnitt zu einem Trägerkörper zusammenfügen, wodurch der weitere Transport des Trägerkörpers vereinfacht und sichergestellt werden kann.
Dadurch wird der gesamte Prozess optimiert, da nun weder die vorhergehenden Vorrichtungen zur Bereitstellung bzw. Herstellung des Trägerkörpers noch die nachfolgenden Vorrichtungen zur Weiterverarbeitung angehalten werden müssen, um fehlerhafte Bereiche oder Teststreifen herauszutrennen.
Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass die Ausbringeinheit eine mechanische Fördereinheit zum Ausbringen des zweiten Trägerkörperabschnitts des Restträgerkörperabschnitts aufweist. Dabei ist die mechanische Fördereinheit ein Förderband, insbesondere ein strukturiertes Förderband, und/oder ein Rollenförderer, insbesondere ein strukturierter Rollenförderer, und/oder zumindest eine federvorgespannte Walze, insbesondere zumindest ein federvorgespanntes Walzenpaar.
Eine mechanische Fördereinheit beschleunigt das Ausbringen des zweiten Trägerkörperabschnitts und stellt somit den schnellen Abtransport sicher. Dies ist besonders für das Fügen des ersten Trägerkörperabschnitts und des dritten Trägerkörperabschnitts zu dem Trägerkörper vorteilhaft, da sichergestellt wird, dass der Bereich der Füge-Schnittstelle frei von dem zweiten Trägerkörperabschnitt ist. Dies erhöht die Effizienz des Prozesses der Trenn-Füge-Vorrichtung und trägt positiv zu einem schnellen und genauen Trennen und Fügen des Trägerkörpers bei.
Weiterhin ist es bei der Trenn-Füge-Vorrichtung denkbar, dass die Ausbringeinheit eine pneumatische Fördereinheit zum Ausbringen des zweiten Trägerkörperabschnitts des Restträgerkörperabschnitts aufweist. Dabei ist die pneumatische Fördereinheit eine Druckluftdüse, insbesondere eine Druckluftdüse an einem Beginn der Ausbringeinheit, und/oder eine Saugeinheit, insbesondere eine Saugeinheit an einem Ende der Ausbringeinheit, wobei die Ausbringeinheit einen Kanal zum geführten Eindüsen und/oder Einsaugen des zweiten Trägerkörperabschnitts aufweist.
Die pneumatische Fördereinheit ist dabei besonders effizient, da bereits zum Betrieb der Trenn-Füge-Vorrichtung Druckluft verwendet wird. Diese kann dann auf einfache Art und Weise für die Druckluftdüse und/oder die Saugeinheit vorgesehen werden.
Des Weiteren kann es bei der Trenn-Füge-Vorrichtung vorgesehen sein, dass zwischen der ersten antreibbaren Fördereinheit und der zweiten antreibbaren Fördereinheit, insbesondere der mechanischen und/oder pneumatischen Fördereinheit der Ausbringeinheit vorgelagert, eine Einführhilfe zum Einführen des zweiten Trägerkörperabschnitts des Restträgerkörperabschnitts in die Ausbringeinheit, insbesondere in die Weiche, vorgesehen ist. Dabei ist die Einführhilfe zumindest eine Druckluftdüse, wobei die zumindest eine Druckluftdüse ausgelegt ist, den zweiten Trägerkörperabschnitt auf einer Oberseite anzublasen. Zusätzlich oder alternativ ist die Einführhilfe zumindest eine Saugdüse, wobei die zumindest eine Saugdüse ausgelegt ist, den zweiten Trägerkörperabschnitt auf einer Unterseite anzusaugen. Zusätzlich oder alternativ ist die Einführhilfe zumindest ein Einführblech, insbesondere ein Einführkanal, zum Um lenken des zweiten Trägerkörperabschnitts.
Die Einführhilfe dient dem geführten und damit sicheren Einführen des zweiten Trägerkörperabschnitts des Restträgerkörperabschnitts in die Weiche der Ausbringeinheit. Dabei wird zum Ausbringen die Weiche in den zweiten Zustand gestellt und der Restträgerkörper mittels der Vorschubgeschwindigkeit in die Einführhilfe geführt. Die Einführhilfe stellt somit sicher, dass der Restträgerkörper in den Ausbringpfad geführt wird. Dies ist besonders vorteilhaft für Trägerkörper die aus einem flexiblen Material bestehen und somit keine starre Form aufweisen.
Es ist besonders vorteilhaft bei der Trenn-Füge-Vorrichtung, wenn die Ausbringeinheit höhenverstellbar ist. Mittels der Höhenverstellbarkeit lässt sich die Weiche der Ausbringeinheit einfach von einem ersten Zustand in den zweiten Zustand stellen, da der Ausbringpfad bzw. die Ausbringöffnung einfach in den Materialpfad verstellt werden kann.
Des Weiteren ist es bei der Trenn-Füge-Vorrichtung vorteilhaft, wenn eine Kontrolleinheit zur Regelung und/oder Steuerung der Trenneinheit, der Fügeeinheit,
der ersten antreibbaren Fördereinheit, der zweiten antreibbaren Fördereinheit und/oder der Ausbringeinheit vorgesehen ist. Dabei ist die Kontrolleinheit ausgelegt, die erste antreibbare Fördereinheit zu steuern und/oder zu regeln, um den Trägerkörper in die Vorschubrichtung und den ersten Trägerkörperabschnitt in die Vorschubrichtung und die Rückschubrichtung zu transportieren.
Dies ermöglicht ein effizientes thermisches Trennen des Trägerkörpers in den Restträgerkörperabschnitt und den ersten Trägerkörperabschnitt sowie des Restträgerkörperabschnitts in den zweiten Trägerkörperabschnitt und den dritten Trägerkörperabschnitt. Gleichzeitig ermöglicht der Transport des ersten Trägerkörperabschnitt in der Rückschubrichtung ein genaues Aneinanderlegen der Trennkanten des ersten Trägerkörperabschnitts und des dritten Trägerkörperabschnitts, sodass ein Fügen an der Füge-Schnittstelle stattfinden kann.
Im Rahmen der Erfindung der Trenn-Füge-Vorrichtung ist es denkbar, dass die Trenneinheit eine Laser-Trenneinheit ist, wobei das thermische Trennen des Trägerkörpers in den ersten Trägerkörperabschnitt und den Restträgerkörperabschnitt an der ersten Trenn-Schnittstelle und das thermische Trennen des Restträgerkörperabschnitts in den zweiten Trägerkörperabschnitt und den dritten Trägerkörperabschnitt an der zweiten Trenn-Schnittstelle des Trägerkörpers mittels eines Laserstrahls erfolgt. Zusätzlich oder alternativ ist es bei der Trenn-Füge- Vorrichtung denkbar, dass die Fügeeinheit eine Laser-Fügeeinheit, insbesondere eine Laser-Schweißeinheit, ist, wobei das thermische Fügen des ersten Trägerkörperabschnitts und des dritten Trägerkörperabschnitts zu dem Trägerkörper an der Füge-Schnittstelle mittels eines Laserstrahls erfolgt. Besonders vorteilhaft und vor allem Platz sparend ist es, wenn die Laser-Trenneinheit und die Laser-Fügeeinheit eine Laser-Einheit sind. Vorteilhaft kann die Laer-Einheit zum Trennen in einem gepulsten Laserbetrieb vorgesehen sein. Vorteilhaft kann die Laser-Einheit zum Fügen in einem Dauerstrich- Laserbetrieb vorgesehen sein, oder in einem Langpulsbetrieb mit längeren Pulsen, als beim Trennen.
Ferner ist es bei der Trenn-Füge-Vorrichtung denkbar, dass eine erste Klemmeinheit zum Einklemmen des Trägerkörpers für das thermische Trennen des Trägerkörpers in
den ersten Trägerkörperabschnitt und den Restträgerkörperabschnitt an der ersten Trenn-Schnittstelle des Trägerkörpers und für das thermische Trennen des Restträgerkörperabschnitts in den zweiten Trägerkörperabschnitt und den dritten Trägerkörperabschnitt an der zweiten Trenn-Schnittstelle des Trägerkörpers für das Ausbringen des zweiten Trägerkörperabschnitts vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich ist es bei der Trenn-Füge-Vorrichtung denkbar, dass eine zweite Klemmeinheit zum Einklemmen des Trägerkörpers für das thermische Fügen des ersten Trägerkörperabschnitts und des dritten Trägerkörperabschnitts zu dem Trägerkörper an der Füge-Schnittstelle des Trägerkörpers vorgesehen ist, wobei insbesondere die erste Klemmeinheit und die zweite Klemmeinheit dieselbe Klemmeinheit sind.
Mittels der ersten und/oder zweiten Klemmeinheit kann die Position des Trägerkörpers bzw. des Restträgerkörperabschnitts bei dem Trennen und/oder Fügen fixiert werden. Dies erhöht die Genauigkeit und die Schnelligkeit des Trennens und Fügens mit der Trenn-Füge-Vorrichtung.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Trennen sowie zum Fügen eines Trägerkörpers sowie zum Ausbringen eines zweiten Trägerkörperabschnitts eines Trägerkörpers, aufweisend die folgenden Schritte:
- Transportieren des Trägerkörpers in eine Vorschubrichtung mittels einer ersten antreibbaren Fördereinheit und/oder einer zweiten antreibbaren Fördereinheit,
- Festlegen, insbesondere automatisiertes Festlegen, einer ersten Trenn- Schnittstelle und einer zweiten Trennschnittstelle des Trägerkörpers mittels der Kontrolleinheit,
- Erstes thermisches Trennen, insbesondere automatisiertes thermisches Trennen, des Trägerkörpers an der ersten Trenn-Schnittstelle zur Bildung eines ersten Trägerkörperabschnitts und eines Restträgerkörperabschnitts mittels der Trenneinheit, wobei ein Abschnitt des Restträgerkörperabschnitts einen zweiten Trägerkörperabschnitt bildet,
- Transportieren des ersten Trägerkörperabschnitts in die Vorschubrichtung mittels der ersten antreibbaren Fördereinheit
- Ausbringen des zweiten Trägerkörperabschnitts des Restträgerkörperabschnitts durch einen Ausbringausgang mittels der Ausbringeinheit,
- Zweites thermisches Trennen, insbesondere automatisiertes thermisches Trennen, des Restträgerkörperabschnitts an der zweiten Trennschnittstelle mittels der Trenneinheit, wobei durch das Abtrennen des zweiten Trägerkörperabschnitts von dem Restträgerkörperabschnitt ein dritter Trägerkörperabschnitt gebildet wird,
- Transportieren des ersten Trägerkörperabschnitts in eine der Vorschubrichtung entgegengesetzte Rückschubrichtung zu dem dritten Trägerkörperabschnitt mittels der ersten antreibbaren Fördereinheit, wobei ein bezüglich der Vorschubrichtung vom liegendes Ende des dritten Trägerkörperabschnitts und ein bezüglich der Rückschubrichtung vom liegendes Ende des ersten Trägerkörperabschnitts eine Füge-Schnittstelle bilden,
- thermisches Fügen des ersten Trägerkörperabschnitts und des dritten Trägerkörperabschnitts zu dem neuen Trägerkörper an der Füge-Schnittstelle mittels der Fügeeinheit.
Für das thermische Fügen können das bezüglich der Vorschubrichtung vom liegende Ende des dritten Trägerkörperabschnitts und das bezüglich der Rückschubrichtung vom liegende Ende des ersten Trägerkörperabschnitts überlappen oder auf Stoß oder als überschweißbare Fuge angeordnet werden. Wie die Fügestelle ausgestaltet ist, kann dabei je nach Verwendung des Fügeverfahrens und der Ausführung des Trägerkörpers gewählt werden.
Die Ausbringeinheit kann zum geführten Ausbringen über eine Weiche verfügen, welche von einem ersten Zustand, in welchem sie einen Materialstrom entlang des Transportpfads transportiert, in einen zweiten Zustand, in welchem sie den Materialstrom entlang eines Ausbringpfades transportiert, geschalten werden kann. Der Ausbringpfad wird dabei vom Transportpfad abgezweigt.
Der Materialstrom wird hier als der Trägerkörper verstanden, der in die Vorschubrichtung transportiert wird. In dem ersten Schaltzustand der Weiche wird der
Trägerkörper bzw. der dritte Trägerkörperabschnitt entlang des vorgegebenen Transportpfads in einen Standardmatenalausgang oder eine Warteposition transportiert bzw. ausgegeben. Im zweiten Schaltzustand der Weiche wird der Restträgerkörperabschnitt bzw. der zweite Trägerkörperabschnitt vom Transportpfad über den Ausbringausgang in einen Ausbringpfad abgezweigt und mittels der Ausbringeinheit ausgegeben.
Die Weiche steigert die Effizienz der Ausbringeinheit und beschleunigt das gesamte Verfahren, da auf einfache Art und Weise ein zweiter Trägerkörperabschnitt unbestimmter Länge abgezweigt werden kann, ohne dass der Förderprozess des Restträgerkörperabschnitts unterbrochen werden muss.
Die Weiche der Ausbringeinheit kann eine Ausbringöffnung sein bzw. aufweisen. Diese Ausbringöffnung kann dauerhaft geöffnet oder schließbar ausgebildet sein.
Mittels des Verfahrens wird ein schnelles Ausbringen fehlerhafter Materialabschnitte oder Testabschnitte ermöglicht. Hierfür muss der Trägerkörper lediglich an vorgegebener Stelle, das heißt den Trenn-Schnittstellen, thermisch getrennt werden. Gleichzeitig lässt sich schnell und einfach der dritte Trägerkörperabschnitt und der erste Trägerkörperabschnitt zu einem Trägerkörper zusammenfügen. Wodurch der weitere Transport des fehlerbefreiten Trägerkörpers zu einer Weiterverarbeitung vereinfacht und sichergestellt werden kann.
Dabei können das Transportieren des ersten Trägerkörperabschnitts in die Vorschubrichtung mittels der ersten antreibbaren Fördereinheit und das Ausbringen des zweiten Trägerkörperabschnitts des Restträgerkörperabschnitts durch einen Ausbringausgang mittels der Ausbringeinheit gleichzeitig oder nacheinander ausgeführt werden. Die Reihenfolge dieser Schritte ist dabei abhängig von der Ausgestaltung der Ausbringeinheit bzw. der Weiche der Ausbringeinheit.
Bei dem Verfahren ist es denkbar, dass die Ausbringeinheit den zweiten Trägerkörperabschnitt während des Ausbringens mittels einer mechanischen Fördereinheit ausbringt. Dabei ist die mechanische Fördereinheit ein Förderband,
insbesondere ein strukturiertes Förderband, und/oder ein Rollenförderer, insbesondere ein strukturierter Rollenförderer, und/oder zumindest eine federvorgespannte Walze, insbesondere zumindest ein federvorgespanntes Walzenpaar.
Mit der mechanischen Fördereinheit wird ein beschleunigtes Ausbringen und schnelles Abtransportieren des zweiten Trägerkörperabschnitts ermöglicht. Dies ermöglicht im Umkehrschluss auch ein schnelles Fügen des ersten und dritten Trägerkörperabschnitts zu dem Trägerkörper.
Bei dem Verfahren ist es denkbar, dass die Ausbringeinheit den zweiten Trägerkörperabschnitt während des Ausbringens mittels einer pneumatischen Fördereinheit ausbringt. Dabei ist die pneumatische Fördereinheit eine Druckluftdüse, insbesondere eine Druckluftdüse an einem Beginn der Ausbringeinheit, und/oder eine Saugeinheit, insbesondere eine Saugeinheit an einem Ende der Ausbringeinheit. Dabei wird der zweite Trägerkörperabschnitt in einen Kanal eingedüst und/oder eingesaugt.
Mit der pneumatischen Fördereinheit wird ein beschleunigtes Ausbringen und schnelles Abtransportieren des zweiten Trägerkörperabschnitts ermöglicht. Dies ermöglicht im Umkehrschluss auch ein schnelles Fügen des ersten und dritten Trägerkörperabschnitts zu dem Trägerkörper. Die Nutzung von Druckluft ist dabei besonders vorteilhaft, da diese bereits für das Verfahren und den Betrieb genutzt wird, sodass lediglich eine weitere Leitung vorgesehen werden sollte.
Ferner ist es bei dem Verfahren denkbar, dass der zweite Trägerkörper während des Ausbringens mittels einer Einführhilfe in die Ausbringeinheit eingeführt wird, wobei das Einführen durch Anblasen der Oberseite des zweiten Trägerkörperabschnitts mittels einer Druckluftdüse, und/oder Ansaugen der Unterseite des zweiten Trägerkörperabschnitts mittels einer Saugluftdüse, und/oder Um lenken des zweiten Trägerkörperabschnitts mittels des Einführblechs, insbesondere des Einführkanals, durchgeführt wird.
Des Weiteren ist es bei dem Verfahren denkbar, dass die erste antreibbare Fördereinheit den ersten Trägerkörperabschnitt nach dem ersten thermischen Trennen in der Vorschubrichtung in eine Warteposition transportiert, wobei die Warteposition außerhalb eines Bereichs der Ausbringeinheit ist, und dass die erste antreibbare Fördereinheit den ersten Trägerkörperabschnitt nach dem zweiten thermischen Trennen in der Rückschubrichtung in eine Fügeposition transportiert, wobei anschließend der erste Trägerkörperabschnitt und der dritte Trägerkörperabschnitt zu dem neuen Trägerkörper an der Füge-Schnittstelle gefügt werden.
Die Warteposition kann sich in Vorschubrichtung hinter der Weiche der Ausbringeinheit befinden, sodass die Position des ersten Trägerkörperabschnitts nicht von der Ausbringeinheit beeinflusst wird.
Ferner ist es denkbar, dass die zweite antreibbare Fördereinheit den zweiten Trägerkörperabschnitt des Restträgerkörperabschnitts transportiert bis die zweite Trenn-Schnittstelle erreicht ist, wobei gleichzeitig die Ausbringeinheit den zweiten Trägerkörperabschnitt ausbringt.
Der dritte Trägerkörperabschnitt wird anschließend durch die Trenneinheit von dem Restträgerkörper getrennt, sodass der zweite Trägerkörperabschnitt mittels der Ausbringeinheit weiter ausgebracht werden kann. Der Transport des zweiten Trägerkörperabschnitts des Restträgerkörperabschnitts vor dem Abtrennen des dritten Trägerkörperabschnitts erhöht die Effizienz des Ausbringens, sodass ein schnelles Fügen des ersten und dritten Trägerkörperabschnitts ermöglicht wird. Außerdem kann auch ein zweiter Trägerkörperabschnitt größerer Länge ausgebracht werden.
Des Weiteren ist es bei dem Verfahren vorteilhaft, wenn die Ausbringeinheit zum Ausbringen des zweiten Trägerkörperabschnitts in der Höhe verstellt wird. Unter Höhe kann man eine Koordinate senkrecht zur Transportrichtung in einer Ebene, die den Materialstrom pfad und die Richtung des abgezweigten Materialstroms umfasst, verstehen. Die Höhe kann die Koordinate entgegen der Richtung der Schwerkraft sein. Mittels der Höhenverstellbarkeit lässt sich die Weiche der Ausbringeinheit
einfach von einem ersten Zustand in den zweiten Zustand stellen, da der Ausbringpfad bzw. die Ausbringöffnung einfach in den Materialpfad verstellt werden kann.
Um sowohl das Trennen als auch das Fügen möglichst genau durchzuführen, ist es vorteilhaft, die Positionen des Trägerkörpers bzw. des Restträgerkörperabschnitts bei dem jeweiligen Schritt zu fixieren. Hierfür können der Trägerkörper bzw. der Restträgerkörperabschnitt beim Trennen und der erste und der dritte Trägerkörperabschnitt mittels einer ersten und/oder zweiten Klemmeinheit eingeklemmt werden. Die Positionierung des ersten und/oder des dritten Trägerkörperabschnitts zur Bildung der Fügestelle können unter Zuhilfenahme wenigstens eines mit einem Bildsensor aufgenommenen Bildes der Trägerkörperabschnitte erfolgen. Dazu kann die Trenn-Füge-Vorrichtung den Bildsensor umfassen, der mit der Kontrolleinheit verbunden ist.
Besonders vorteilhaft ist es bei dem Verfahren, wenn das Verfahren mit einer wie oben beschriebenen Trenn-Füge-Vorrichtung durchgeführt wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Dabei ist die Erfindung in den folgenden Figuren gezeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Trenn-Füge-Vorrichtung während des Transports eines Trägerkörpers;
Figur 2 eine schematische Darstellung einer Trenn-Füge-Vorrichtung während des Ausbringens eines zweiten Trägerkörperabschnitts;
Figur 3 eine schematische Darstellung einer Trenn-Füge-Vorrichtung während des Fügens eines ersten und dritten Trägerkörperabschnitts
Figur 4 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Ausbringeinheit;
Figur 5 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Ausbringeinheit;
Figur 6 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Ausbringeinheit;
Figur 7 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer Ausbringeinheit;
Figur 8 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Ausbringen eines zweiten Trägerabschnitts.
Die Fig. 1 bis Fig. 3 zeigen eine Trenn-Füge-Vorrichtung 10 zum Trennen sowie zum Fügen eines Trägerkörpers 11 sowie zum Ausbringen 140 des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 aufweisend:
- eine Führungseinheit 13 zum Führen des Trägerkörpers 11 und/oder zumindest eines Trägerkörperabschnitts 17, 18, 20, 21 entlang eines Transportpfads TP zwischen einer ersten antreibbaren Fördereinheit 14 und einer zweiten antreibbaren Fördereinheit 15,
- zumindest eine entlang des Transportpfads TP zwischen der ersten antreibbaren Fördereinheit 14 und der zweiten antreibbaren Fördereinheit 15 angeordnete Trenneinheit 16 für ein thermisches Trennen des Trägerkörpers 11 in zumindest einen ersten Trägerkörperabschnitt 17 und einen Restträgerkörperabschnitt 18 an der ersten Trenn-Schnittstelle 19, wobei der Restträgerkörperabschnitt 18 einen zweiten Trägerkörperabschnitt 20 und einen von dem zweiten Trägerkörperabschnitt 20 an der zweiten Trenn- Schnittstelle 22 abtrennbaren dritten Trägerkörperabschnitt 21 aufweist,
- zumindest eine entlang des Transportpfads TP zwischen der ersten und der zweiten antreibbaren Fördereinheit 15 angeordnete Fügeeinheit 23 für ein thermisches Fügen des ersten Tragkörperabschnitts und des dritten Trägerkörpers 11 an einer Füge-Schnittstelle 24.
Dabei ist die Fügeeinheit 23 mit der Trenneinheit 16 identisch.
Die erste antreibbare Fördereinheit 14 ist zum Transport des Trägerkörpers 11 und/oder eines des ersten Trägerkörperabschnitts 17 in eine Vorschubrichtung VR, siehe Fig. 1 , und eine der Vorschubrichtung VR entgegengesetzte Rückschubrichtung RR vorgesehen, siehe Fig. 3, und die zweite antreibbare Fördereinheit 15 ist zum Transport des Trägerkörpers 11 und/oder eines Restträgerkörperabschnitts 18 und/oder des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 und/oder des dritten Trägerkörperabschnitts 21 in die Vorschubrichtung VR vorgesehen.
Zusätzlich weist die Trenn-Füge-Vorrichtung 10 zumindest eine Ausbringeinheit 25 zum Ausbringen 140 des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 des Restträgerkörperabschnitts 18 in einen Ausbringausgang 26 auf. Dabei weist die Ausbringeinheit 25 eine Weiche 27 auf, wobei die Weiche 27 von einem ersten Zustand, in welchem der Trägerkörper und/oder der dritte Trägerkörperabschnitt 21 entlang des Transportpfads TP transportierbar ist, siehe Fig. 1 , in einen zweiten Zustand umschaltbar ist, in welchem der Trägerkörper und/oder der zweite Trägerkörperabschnitt 20 vom Transportpfad TP abgelenkt in den Ausbringausgang 26 transportierbar ist, siehe Fig. 2. Diverse Ausgestaltungen der Ausbringeinheit 25 werden folgend in Bezug auf die Fig. 4 bis 7 näher beschrieben.
Für das besonders einfache Umschalten zwischen dem ersten und zweiten Zustand der Weiche 27 ist die Ausbringeinheit 25 höhenverstellbar ausgestaltet. Dabei zeigt Fig. 1 den ersten Zustand der Weiche 27, in dem die Trägerkörper entlang des Transportpfads TP transportiert 110 wird, um zu einem Standardmaterialausgang oder einer Weiterverarbeitung zu gelangen. In Fig. 2 ist der zweite Zustand gezeigt, dabei wurde der erste Trägerkörperabschnitt 17 an einer ersten Trenn-Schnittstelle 19 vom Trägerkörper abgetrennt und die Ausbringeinheit 25 in ihrer Höhe verstellt, sodass der
zweite Trägerkörperabschnitt 20 in Vorschubrichtung VR in die Ausbringeinheit 25 transportiert 110 werden kann, während sich der abgetrennte erste Trägerkörperabschnitt 17 in der Warteposition WP befindet.
Dabei kann die Ausbringeinheit 25, wie in den Fig. 4 bis 6 dargestellt, eine mechanische Fördereinheit 28 zum Ausbringen 140 des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 des Restträgerkörperabschnitts 18 aufweisen. Sowohl in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 als auch in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist eine Kombination von diversen mechanischen Fördereinheiten 28 vorgesehen, wobei in beiden zumindest eine federvorgespannte Walze 31 , und im Speziellen ein federvorgespanntes Walzenpaar vorgesehen ist. Zusätzlich dazu sieht die Ausbringeinheit 25 der Fig. 3 ein Förderband 29 als mechanische Fördereinheit 28 vor. Dieses Förderband 29 kann dabei ein strukturiertes Förderband 29 sein. In Fig. 4 ist zusätzlich ein Rollenförderer 30 vorgesehen. Dabei ist es denkbar, dass dieser ein strukturierter Rollenförderer 30 ist. In Fig. 6 ist ein Förderband 29 als Ausbringeinheit 25 vorgesehen.
In der Fig. 7 ist die Ausbringeinheit 25 als pneumatische Fördereinheit 32 zum Ausbringen 140 des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 des Restträgerkörperabschnitts 18 ausgestaltet. Dabei zeigt Fig. 7 eine pneumatische Fördereinheit 32 die als Saugeinheit 34 an einem Ende der Ausbringeinheit 25 ausgestaltet ist.
In Fig. 6 ist zusätzlich zu dem Förderband 29 eine Druckluftdüse 33 an einem Beginn der Ausbringeinheit 25 als pneumatische Fördereinheit 32 vorgesehen. Die Kombination einer mechanischen Fördereinheit 28 und einer pneumatischen Fördereinheit 32 hat sich dabei als besonders vorteilhaft herausgestellt, da ein genaues Abstimmen auf die Materialien des Trägerkörpers 11 bzw. des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 durchführbar ist. Gleichzeitig kann das Ausbringen 140 effizient und sauber durchgeführt werden.
Für die Ausgestaltung sowohl mit einer Druckluftdüse 33 als auch mit einer Saugeinheit 34 weist Ausbringeinheit 25 einen Kanal 35 zum geführten Eindüsen
und/oder Einsaugen des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 auf. Wie in Fig. 7 für die Saugeinheit 34 zum Einsaugen des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 dargestellt.
Zum vereinfachten Einführen des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 des Restträgerkörperabschnitts 18 in die Ausbringeinheit 25 ist zwischen der ersten antreibbaren Fördereinheit 14 und der zweiten antreibbaren Fördereinheit 15, insbesondere der mechanischen Fördereinheit 28 und/oder pneumatischen Fördereinheit 32, der Ausbringeinheit 25 vorgelagert eine Einführhilfe 36 vorgesehen.
In Fig. 4 ist zumindest eine Einführ-Druckluftdüse 37 als Einführhilfe 36 vorgesehen. Dabei ist die zumindest eine Einführ-Druckluftdüse 37 ausgelegt, den zweiten Trägerkörperabschnitt 20 auf einer Oberseite anzublasen. Dadurch wird ein in Vorschubrichtung VR vorne liegendes Ende des Restträgerkörperabschnitts 18 in die Ausbringeinheit 25 umgelenkt, um von dem Förderband 29 in Kombination mit der federvorgespannten Walze 31 den zweiten Trägerkörperabschnitt 20 des Restträgerkörperabschnitts 18 auszubringen.
In Fig. 5 ist zumindest eine Einführ-Saugdüse 38 als Einführhilfe 36 vorgesehen. Dabei ist die zumindest eine Einführ-Saugdüse 38 ausgelegt, den zweiten Trägerkörperabschnitt 20 auf einer Unterseite anzusaugen. Dadurch wird ein in Vorschubrichtung VR vorne liegendes Ende des Restträgerkörperabschnitts 18 in die Ausbringeinheit 25 umgelenkt, um von dem Rollenförderer 30 in Kombination mit der federvorgespannten Walze 31 den zweiten Trägerkörperabschnitt 20 des Restträgerkörperabschnitts 18 auszubringen.
In den Fig. 6 und 7 ist zumindest ein Einführblech 39 als Einführhilfe 36 vorgesehen. Das zumindest eine Einführblech 39 ist dabei als Einführkanal zum Umlenken des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 ausgebildet. Das Einführblech 39 bildet dabei eine besonders einfache Einführhilfe 36, um den zweiten Trägerkörperabschnitt 12 in den Kanal 35 der jeweiligen pneumatischen Fördereinheit 32 einzuführen.
Des Weiteren ist, wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, eine Kontrolleinheit 42 zur
Regelung und/oder Steuerung der Trenneinheit 16, der Fügeeinheit 23, der ersten
antreibbaren Fördereinheit 14, der zweiten antreibbaren Fördereinheit 15 und/oder der Ausbringeinheit 25 vorgesehen. Dabei ist die Kontrolleinheit 42 ausgelegt, die erste antreibbare Fördereinheit 14 zu steuern und/oder zu regeln, um den Trägerkörper 11 in die Vorschubrichtung VR und den ersten Trägerkörperabschnitt 17 in die Vorschubrichtung VR und die Rückschubrichtung RR zu transportieren 110.
Die Trenneinheit 16 der Trenn-Füge-Vorrichtung 10 gemäß Fig.1 und 2 ist eine Laser- Trenneinheit 16. Dabei erfolgt das thermische Trennen des Trägerkörpers 11 in den ersten Trägerkörperabschnitt 17 und den Restträgerkörperabschnitt 18 an der ersten Trenn-Schnittstelle 19 und das thermische Trennen des Restträgerkörperabschnitts 18 in den zweiten Trägerkörperabschnitt 20 und den dritten Trägerkörperabschnitt 21 an der zweiten Trenn-Schnittstelle 22 des Trägerkörpers 11 mittels eines Laserstrahls.
Die mit der Trenneinheit 16 identische Fügeeinheit 23 ist dementsprechend eine Laser-Fügeeinheit 23, insbesondere eine Laser-Schweißeinheit. Dabei erfolgt das thermische Fügen 160 des ersten Trägerkörperabschnitts 17 und des dritten Trägerkörperabschnitts 21 zu dem Trägerkörper 11 an der Füge-Schnittstelle 24 mittels eines Laserstrahls.
Um sowohl beim Trennen als auch beim Fügen die Position des Trägerkörpers 11 bzw. des Restträgerkörperabschnitts 18 zu fixieren, weist die Trenn-Füge-Vorrichtung 10 Klemmeinheiten auf. Dabei ist eine erste Klemmeinheit 40 zum Einklemmen des Trägerkörpers 11 für das thermische Trennen des Trägerkörpers 11 in den ersten Trägerkörperabschnitt 17 und den Restträgerkörperabschnitt 18 an der ersten Trenn- Schnittstelle 19 des Trägerkörpers 11 und für das thermische Trennen des Restträgerkörperabschnitts 18 in den zweiten Trägerkörperabschnitt 20 und den dritten Trägerkörperabschnitt 21 an der zweiten Trenn-Schnittstelle 22 des Trägerkörpers 11 für das Ausbringen 140 des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 vorgesehen. Ferner ist eine zweite Klemmeinheit 41 zum Einklemmen des Trägerkörpers 11 für das thermische Fügen 160 des ersten Trägerkörperabschnitts 17 und des dritten Trägerkörperabschnitts 21 zu dem Trägerkörper 11 an der Füge- Schnittstelle 24 des Trägerkörpers 11 vorgesehen. Dabei sind die erste Klemmeinheit 40 und die zweite Klemmeinheit 41 dieselbe Klemmeinheit.
In Fig. 8 ist ein Verfahren 100 zum Trennen sowie zum Fügen eines Trägerkörpers 11 sowie zum Ausbringen 140 eines zweiten Trägerkörperabschnitts 20 eines Trägerkörpers 11 dargestellt. Das Verfahren 100 wird mit einer oben beschriebenen Trenn-Füge-Vorrichtung 10 gemäß den Fig. 1 bis 7 ausgeführt und weist die folgenden Schritte auf:
- Transportieren 110 des Trägerkörpers 11 in eine Vorschubrichtung VR mittels einer ersten antreibbaren Fördereinheit 14 und/oder einer zweiten antreibbaren Fördereinheit 15,
- Festlegen 120, insbesondere automatisiertes Festlegen 120, einer ersten Trenn-Schnittstelle 19 und einer zweiten Trennschnittstelle 22 des Trägerkörpers 11 mittels der Kontrolleinheit 42,
- Erstes thermisches Trennen 130, insbesondere automatisiertes thermisches Trennen 130, des Trägerkörpers 11 an der ersten Trenn-Schnittstelle 19 zur Bildung eines ersten Trägerkörperabschnitts 17 und eines Restträgerkörperabschnitts 18 mittels der Trenneinheit 16, wobei ein Abschnitt des Restträgerkörperabschnitts 18 einen zweiten Trägerkörperabschnitt 20 bildet,
- Transportieren 110 des ersten Trägerkörperabschnitts 17 in die Vorschubrichtung VR mittels der ersten antreibbaren Fördereinheit 14
- Ausbringen 140 des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 des Restträgerkörperabschnitts 18 durch einen Ausbringausgang 26 mittels der Ausbringeinheit 25,
- Zweites thermisches Trennen 150, insbesondere automatisiertes thermisches Trennen 150, des Restträgerkörperabschnitts 18 an der zweiten Trenn- Schnittstelle 22 mittels der Trenneinheit 16, wobei durch das Abtrennen des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 von dem Restträgerkörperabschnitt 18 ein dritter Trägerkörperabschnitt 21 gebildet wird,
- Transportieren 110 des ersten Trägerkörperabschnitts 17 in eine der Vorschubrichtung VR entgegengesetzte Rückschubrichtung RR zu dem dritten Trägerkörperabschnitt 21 mittels der ersten antreibbaren Fördereinheit, wobei ein bezüglich der Vorschubrichtung VR vorn liegendes Ende des dritten Trägerkörperabschnitts 21 und ein bezüglich der Rückschubrichtung RR vorn
liegendes Ende des ersten Trägerkörperabschnitts 17 eine Füge-Schnittstelle 24 bilden,
- thermisches Fügen 160 des ersten Trägerkörperabschnitts 17 und des dritten Trägerkörperabschnitts 21 zu dem Trägerkörper 11 an der Füge-Schnittstelle 24 mittels der Fügeeinheit 23.
Dabei wird die Ausbringeinheit 25 zum Ausbringen 140 des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 in der Höhe verstellt. Dabei wird die Weiche 27 aus einem ersten Zustand Fig. 1 in einen zweiten Zustand Fig. 2 verstellt.
Dabei bringt die Ausbringeinheit 25 der Fig. 4 bis 6 den zweiten Trägerkörperabschnitt 20 während des Ausbringens 140 mittels einer mechanischen Fördereinheit 28 aus 140. Wie bereits oben beschrieben, ist die mechanische Fördereinheit 28 der Fig. 4 und 5 ein Förderband 29, insbesondere ein strukturiertes Förderband 28, und die mechanische Fördereinheit 28 der Fig. 5 ein Rollenförderer 30, insbesondere ein strukturierter Rollenförderer 30. Zusätzlich dazu ist in den Fig. 4 und 5 zumindest eine federvorgespannte Walze 31 als zumindest ein federvorgespanntes Walzenpaar vorgesehen.
Die Ausbringeinheit 25 der Fig. 6 und 7 bringen 140 den zweiten Trägerkörperabschnitt 20 während des Ausbringens 140 mittels einer pneumatischen Fördereinheit 32 aus. Dabei weist die pneumatische Fördereinheit 32 der Fig. 6 eine Druckluftdüse 33 an einem Beginn der Ausbringeinheit 25 auf. Die pneumatische Fördereinheit 32 der Fig. 7 hingegen weist eine Saugeinheit 34 an einem Ende der Ausbringeinheit 25 auf. Generell weisen pneumatische Fördereinheiten einen Kanal 35 auf, in den der zweite Trägerkörperabschnitt 20 eingedüst und/oder eingesaugt wird.
Während des Ausbringens 140 wird der zweite Trägerkörperabschnitt 20 mittels einer Einführhilfe 36 in die Ausbringeinheit 25 eingeführt 170. Dabei kann das Einführen 170 durch Anblasen der Oberseite des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 mittels einer Druckluftdüse 33, siehe Fig. 4, oder durch Ansaugen der Unterseite des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 mittels einer Saugluftdüse, siehe Fig. 5, oder durch
Umlenken des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 mittels des Einführblechs 39, insbesondere des Einführkanals, siehe Fig. 6 und 7, durchgeführt werden.
Nach dem ersten thermischen Trennen 130 transportiert 110 die erste antreibbare Fördereinheit 14 den ersten Trägerkörperabschnitt 17 in der Vorschubrichtung VR in eine Warteposition WP, wobei die Warteposition WP außerhalb eines Bereichs der Ausbringeinheit 25 ist. Dabei bleibt der erste Trägerkörperabschnitt 17 während des Ausbringens 140 in dieser Warteposition WP, siehe Fig. 2.
Gleichzeitig transportiert 110 die zweite antreibbare Fördereinheit 15 den zweiten Trägerkörperabschnitt 20 des Restträgerkörperabschnitts 18 bis die zweite Trenn- Schnittstelle 22 erreicht ist, wobei gleichzeitig die Ausbringeinheit 25 den zweiten Trägerkörperabschnitt 20 ausbringt 140.
Nach dem zweiten thermischen Trennen 150 transportiert 110 die erste antreibbare Fördereinheit 14 den ersten Trägerkörperabschnitt 17 in der Rückschubrichtung RR in eine Fügeposition, wobei anschließend der erste Trägerkörperabschnitt 17 und der dritte Trägerkörperabschnitt 21 zu dem Trägerkörperl 1 an der Füge-Schnittstelle 24 gefügt 160 werden, wie in Fig. 3 gezeigt.
Bezugszeichenliste
10 Trenn-Füge-Vorrichtung
11 Trägerkörpers
13 Führungseinheit
14 erste antreibbare Fördereinheit (14)
15 zweite antreibbare Fördereinheit (15)
16 Trenneinheit
17 erster Trägerkörperabschnitt
18 Restträgerkörperabschnitt
19 ersten Trenn-Schnittstelle
20 zweiter Trägerkörperabschnitt
21 dritter Trägerkörperabschnitt
22 zweiten Trenn-Schnittstelle
23 Fügeeinheit
24 Füge-Schnittstelle
25 Ausbringeinheit
26 Ausbringausgang
27 Weiche
28 mechanische Fördereinheit
29 ein Förderband
30 Rollenförderer
31 federvorgespannte Walze
32 pneumatische Fördereinheit
33 Druckluftdüse
34 Saugeinheit
35 Kanal
36 Einführhilfe
37 Einführ-Druckluftdüse
38 Einführ-Saugdüse
39 Einführblech
40 erste Klemmeinheit
41 zweite Klemmeinheit
42 Kontrolleinheit
100 Verfahren
110 Transportieren
120 Festlegen
130 erstes thermisches Trennen
140 Ausbringen
150 zweites thermisches Trennen
160 thermisches Fügen
170 Einführen
TP Transportpfad
VR Vorschubrichtung
RR Rückschubrichtung
WP Warteposition
Claims
1. Trenn-Füge-Vorrichtung (10) zum Trennen sowie zum Fügen eines Trägerkörpers (11 ) sowie zum Ausbringen zumindest eines Trägerkörperabschnitts (20) aufweisend:
- eine Führungseinheit (13) zum Führen des Trägerkörpers (11 ) und/oder zumindest eines Trägerkörperabschnitts (17, 18, 20, 21 ) entlang eines Transportpfads (TP) zwischen einer ersten antreibbaren Fördereinheit (14) und einer zweiten antreibbaren Fördereinheit (15),
- zumindest eine entlang des Transportpfads (TP) zwischen der ersten antreibbaren Fördereinheit (14) und der zweiten antreibbaren Fördereinheit (15) angeordnete Trenneinheit (16) für ein thermisches Trennen des Trägerkörpers (11 ) in zumindest einen ersten Trägerkörperabschnitt (17) und einen Restträgerkörperabschnitt (18), wobei der Restträgerkörperabschnitt (18) einen zweiten Trägerkörperabschnitt (20) und einen von dem zweiten Trägerkörperabschnitt (20) abtrennbaren dritten Trägerkörperabschnitt (21 ) aufweist,
- zumindest eine entlang des Transportpfads (TP) zwischen der ersten antreibbaren Fördereinheit (14) und der zweiten antreibbaren Fördereinheit (15) angeordnete Fügeeinheit (23) für ein thermisches Fügen (160) des ersten Tragkörperabschnitts (17) und des dritten Trägerkörperabschnitts (21 ) an einer Füge- Schnittstelle (24),
- wobei die erste antreibbare Fördereinheit (14) zum Transport des Trägerkörpers (11 ) und/oder des ersten Trägerkörperabschnitts (17) in eine Vorschubrichtung (VR) und eine der Vorschubrichtung (VR) entgegengesetzte Rückschubrichtung (RR) vorgesehen ist,
- wobei die zweite antreibbare Fördereinheit (15) zum Transport des Trägerkörpers (11 ) und/oder des zweiten Trägerkörperabschnitts
(20) und/oder des dritten Trägerkörperabschnitts (21 ) in die Vorschubrichtung (VR). vorgesehen ist,
- zumindest eine Ausbringeinheit (25) zum Ausbringen des zweiten Trägerkörperabschnitts (20) des Restträgerkörperabschnitts (18) in einen Ausbringausgang (26), wobei die Ausbringeinheit (25) eine Weiche (27) aufweist und die Weiche (27) von einem ersten Zustand, in welchem der Trägerkörper (11 ) und/oder der dritte Trägerkörperabschnitt (21 ) entlang des Transportpfads (TP) transportierbar ist, in einen zweiten Zustand umschaltbar ist, in welchem der Trägerkörper und/oder der zweite Trägerkörperabschnitt (20) vom Transportpfad (TP) abgelenkt in den Ausbringausgang (26) transportierbar ist.
2. Trenn-Füge-Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeeinheit (23) mit der Trenneinheit (16) identisch ist.
3. Trenn-Füge-Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinheit (25) eine mechanische Fördereinheit (28) zum Ausbringen des zweiten Trägerkörperabschnitts (20) des Restträgerkörperabschnitts (18) aufweist, wobei die mechanische Fördereinheit (28) ein Förderband (29), , und/oder ein Rollenförderer (30), und/oder zumindest eine federvorgespannte Walze (31 ) ist.
4. Trenn-Füge-Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinheit (25) eine pneumatische Fördereinheit (32) zum Ausbringen des zweiten Trägerkörperabschnitts (20) des Restträgerkörperabschnitts (18) aufweist, wobei die pneumatische Fördereinheit (32) eine Druckluftdüse (33) und/oder eine Saugeinheit (34) ist, wobei die Ausbringeinheit (25) einen Kanal (35) zum geführten
Eindüsen und/oder Einsaugen des zweiten Trägerkörperabschnitts (20) aufweist.
5. Trenn-Füge-Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten antreibbaren Fördereinheit (14) und der zweiten antreibbaren Fördereinheit (15) eine Einführhilfe (36) zum Einführen des zweiten Trägerkörperabschnitts (20) des Restträgerkörperabschnitts (18) in die Ausbringeinheit (25) vorgesehen ist, wobei die Einführhilfe (36) zumindest eine Einführ-Druckluftdüse (37) ist, wobei die zumindest eine Einführ-Druckluftdüse (37) ausgelegt ist, den zweiten Trägerkörperabschnitt (20) auf einer Oberseite anzublasen, und/oder wobei die Einführhilfe (36) zumindest eine Einführ-Saugdüse (38) ist, wobei die zumindest eine Einführ-Saugdüse (38) ausgelegt ist, den zweiten Trägerkörperabschnitt (20) auf einer Unterseite anzusaugen, und/oder wobei die Einführhilfe (36) zumindest ein Einführblech (39) zum Um lenken des zweiten Trägerkörperabschnitts (20) ist.
6. Trenn-Füge-Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinheit (25) höhenverstellbar ist.
7. Trenn-Füge-Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontrolleinheit (42) zur Regelung und/oder Steuerung der Trenneinheit (16), der Fügeeinheit (23), der ersten antreibbaren Fördereinheit (14), der zweiten antreibbaren Fördereinheit (15) und/oder der Ausbringeinheit (25) vorgesehen ist, wobei die Kontrolleinheit (42) ausgelegt ist, die erste antreibbare Fördereinheit (14) zu steuern und/oder zu regeln, um den Trägerkörper in die Vorschubrichtung (VR) und den
ersten Trägerkörperabschnitt (17) in die Vorschubrichtung (VR) und die Rückschubrichtung (RR) zu transportieren (110).
8. Trenn-Füge-Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinheit (16) eine Laser-Trenneinheit (16) ist, wobei das thermische Trennen des Trägerkörpers (11 ) in den ersten Trägerkörperabschnitt (17) und den Restträgerkörperabschnitt (18) an der ersten Trenn-Schnittstelle (19) und das thermische Trennen des Restträgerkörperabschnitts (18) in den zweiten Trägerkörperabschnitt (20) und den dritten Trägerkörperabschnitt (21 ) an der zweiten Trenn- Schnittstelle (22) des Trägerkörpers (11 ) mittels eines Laserstrahls erfolgt und/oder dass die Fügeeinheit (23) eine Laser-Fügeeinheit (23) ist, wobei das thermische Fügen (160) des ersten Trägerkörperabschnitts 17 und des dritten Trägerkörperabschnitts (21 ) zu dem Trägerkörper (11 ) an der Füge-Schnittstelle (24) mittels eines Laserstrahls erfolgt.
9. Trenn-Füge-Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Klemmeinheit (40) zum Einklemmen des Trägerkörpers
(11 ) für das thermische Trennen des Trägerkörpers (11 ) in den ersten Trägerkörperabschnitt (17) und den Restträgerkörperabschnitt (18) an der ersten Trenn-Schnittstelle (19) des Trägerkörpers (11 ) und für das thermische Trennen des Restträgerkörperabschnitts (18) in den zweiten Trägerkörperabschnitt (20) und den dritten Trägerkörperabschnitt (21 ) an der zweiten Trenn-Schnittstelle (22) des Trägerkörpers (11 ) für das Ausbringen des zweiten Trägerkörperabschnitts 20 vorgesehen ist und/oder, dass eine zweite Klemmeinheit (41 ) zum Einklemmen des Trägerkörpers (11 ) für das thermische Fügen des ersten Trägerkörperabschnitts (17) und des dritten Trägerkörperabschnitts (21 ) zu dem Trägerkörper (11 ) an der Füge-Schnittstelle (24) des Trägerkörpers (11 ) vorgesehen ist.
10. Verfahren (100) zum Trennen sowie zum Fügen eines Trägerkörpers (11 ) sowie zum Ausbringen (140) eines zweiten Trägerkörperabschnitts (20) eines Trägerkörpers (11 ), aufweisend die folgenden Schritte:
- Transportieren (110) des Trägerkörpers (11 ) in eine Vorschubrichtung (VR) mittels einer ersten antreibbaren Fördereinheit (14) und/oder einer zweiten antreibbaren Fördereinheit (15),
- Festlegen (120) einer ersten Trenn-Schnittstelle (19) und einer zweiten Trenn-Schnittstelle (22) des Trägerkörpers (11 ) mittels einer Kontrolleinheit (42),
- Erstes thermisches Trennen (130) des Trägerkörpers (11 ) an der ersten Trenn-Schnittstelle (19) zur Bildung eines ersten Trägerkörperabschnitts (17) und eines Restträgerkörperabschnitts (18) mittels einer Trenneinheit (16), wobei ein Abschnitt des Restträgerkörperabschnitts (18) einen zweiten Trägerkörperabschnitt (20) bildet,
- Transportieren (110) des ersten Trägerkörperabschnitts (17) in die Vorschubrichtung (VR) mittels der ersten antreibbaren Fördereinheit (14)
- Ausbringen (140) des zweiten Trägerkörperabschnitts (20) des Restträgerkörperabschnitts (18) in einen Ausbringausgang (26) mittels einer Ausbringeinheit (25),
- Zweites thermisches Trennen (150) des Restträgerkörperabschnitts (18) an der zweiten Trenn-Schnittstelle (22) mittels der Trenneinheit (16), wobei durch das Abtrennen des zweiten Trägerkörperabschnitts (20) von dem Restträgerkörperabschnitt (18) ein dritter Trägerkörperabschnitt (21 ) gebildet wird,
- Transportieren (110) des ersten Trägerkörperabschnitts (17) in eine der Vorschubrichtung (VR) entgegengesetzte Rückschubrichtung (RR) zu dem dritten Trägerkörperabschnitt (21 ) mittels der ersten antreibbaren Fördereinheit (14), wobei ein
bezüglich der Vorschubrichtung (VR) vorn liegendes Ende des dritten Trägerkörperabschnitts (21 ) und ein bezüglich der Rückschubrichtung (RR) vorn liegendes Ende des ersten Trägerkörperabschnitts (17) eine Füge-Schnittstelle (24) bilden,
- thermisches Fügen (160) des ersten Trägerkörperabschnitts (17) und des dritten Trägerkörperabschnitts (21 ) zu dem Trägerkörper (11 ) an der Füge-Schnittstelle (24) mittels einer Fügeeinheit (23).
11. Verfahren (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinheit (25) den zweiten Trägerkörperabschnitt (20) während des Ausbringens (140) mittels einer mechanischen Fördereinheit (28) ausbringt (140), wobei die mechanische Fördereinheit (28) ein Förderband (29) und/oder ein Rollenförderer (30) und/oder zumindest eine federvorgespannte Walze (31 ) ist.
12. Verfahren (100) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinheit (25) den zweiten Trägerkörperabschnitt (20) während des Ausbringens (140) mittels einer pneumatischen Fördereinheit (32) ausbringt (140), wobei die pneumatische Fördereinheit (32) eine Druckluftdüse (33) und/oder eine Saugeinheit (34) ist und der zweite Trägerkörperabschnitt (20) in einen Kanal (35) eingedüst und/oder eingesaugt wird.
13. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Trägerkörperabschnitt (20) während des Ausbringens (140) mittels einer Einführhilfe (36) in die Ausbringeinheit (25) eingeführt (170) wird, wobei das Einführen durch
Anblasen der Oberseite des zweiten Trägerkörperabschnitts (20) mittels einer Einführ-Druckluftdüse (37), und/oder
Ansaugen der Unterseite des zweiten Trägerkörperabschnitts (20) mittels einer Einführ-Saugluftdüse (38), und/oder
Um lenken des zweiten Trägerkörperabschnitts (20) mittels des Einführblech (39) durchgeführt wird.
14. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste antreibbare Fördereinheit (14) den ersten Trägerkörperabschnitt (17) nach dem ersten thermischen Trennen (150) in der Vorschubrichtung (VR) in eine Warteposition (WP) transportiert (110), wobei die Warteposition (WP) außerhalb eines Bereichs der Ausbringeinheit (25) ist, und dass die erste antreibbare Fördereinheit (14) den ersten Trägerkörperabschnitt (17) nach dem zweiten thermischen Trennen (150) in der Rückschubrichtung (RR) in eine Fügeposition transportiert (110), wobei anschließend der erste Trägerkörperabschnitt (17) und der dritte Trägerkörperabschnitt (21 ) zu dem neuen Trägerkörper an der Füge- Schnittstelle (24) gefügt (160) werden.
15. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite antreibbare Fördereinheit (15) den zweiten Trägerkörperabschnitt (20) des Restträgerkörperabschnitts (18) transportiert (110) bis die zweite Trenn-Schnittstelle (22) erreicht ist, wobei gleichzeitig die Ausbringeinheit (25) den zweiten Trägerkörperabschnitt (20) ausbringt (140).
16. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringeinheit (25) zum Ausbringen (140) des zweiten Trägerkörperabschnitts (20) in der Höhe verstellt wird.
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