Verfahren zum Schneiden eines Stapels übereinandergeschichteter Lagen aus luftundurchlässigem Flachmaterial

Abstract

 Zum Schneiden eines Stapels (1) übereinandergeschichteter Lagen aus luftundurchlässigem Flachmaterial wird der Stapel gegebenenfalls unter Abdeckung mittels einer luftundurchlässigen Abdeckfolie (8) auf einer luftdurchlässigen Arbeitsfläche (5) durch Unterdruckbeaufschlagung festgehalten.
Um auf einfache Weise ein ausreichendes Fixieren des Stapels (1) auf der Arbeitsfläche (5) zu gewährleisten, wird die Abdeckfolie zumindest im Bereich einer Stapelseitenfläche zur Aufrechterhaltung der Saugverbindung zwischen dieser Stapelseitenfläche und der Arbeitsfläche (5) von einem unmittelbaren Anliegen am Stapel (1) abgehalten und/oder werden die Lagen beim Aufeinanderschichten miteinander lösbar verklebt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schneiden eines Stapels übereinandergeschichteter Lagen aus luftundurchlässigem Flachmaterial, insbesondere beidseits folienbeschichteten Prepregs, bei dem der Stapel gegebenenfalls unter Abdeckung mittels einer luftundurchlässigen Abdeckfolie auf einer luftdurchlässigen Arbeitsfläche durch Unterdruckbeaufschlagung festgehalten wird, sowie auf eine Schneidanlage zur Durchführung dieses Verfahrens.

[0002] Das gemeinsame Schneiden gestapelter Werkstücke erlaubt zwar eine Rationalisierung der Werkstückbearbeitung selbst, bringt aber Schwierigkeiten bei der Halterung der Werkstücke während der Bearbeitung mit sich, denn der Werkzeugvorschub kann leicht zu einem gegenseitigen Verschieben der einzelnen Stapellagen führen. Da die Schneidanlagen meist einen Schneidtisch mit unterdruckbeaufschlagbarer Arbeitsfläche zur lagefesten Aufnahme des Flachmaterials aufweisen, lassen sich durch diese Unterdruckbeaufschlagung zwar die am Schneidtisch unmittelbar aufliegenden Werkstücke fixieren, nicht aber wegen der Luftundurchlässigkeit der einzelnen Werkstücke die auf dieser untersten Lage aufgeschichteten Lagen. Um einen Zusammenhalt eines solchen Stapels zu erreichen, wurde auch schon vorgeschlagen, die Stapel mittels einer luftundurchlässigen Abdeckfolie abzudecken, so daß bei Unterdruckbeaufschlagung der Arbeitsfläche unterhalb der Folie ein Unterdruck entsteht und die Folie dadurch den Stapel zusammendrückt. Allerdings kommt es hier nur zu einem recht unbefriedigenden Zusammenhalt des Stapels, da sich die Folie an den Seitenflächen des Stapels anlegt und die Zwischenräume zwischen den einzelnen Lagen nicht entlüftet werden können. Außerdem bleibt der über die Folie erzeugbare Niederhaltedruck recht schwach und er wird bei der Bearbeitung, die ja zu einem Durchtrennen der Abdeckfolie führt, noch weiter beeinträchtigt.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und ein Verfahren der eingangs geschilderten Art anzugeben, das auf rationelle Weise eine ausreichende Halterung übereinandergeschichteter Flachmateriallagen gewährleistet und damit auch eine einwandfreie Bearbeitung höherer Werkstückstapel erlaubt. Außerdem soll eine aufwandsarme, zur Durchführung dieses Verfahrens bestens geeignete Schneidanlage geschaffen werden.

[0004] Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Abdeckfolie zumindest im Bereich einer Stapelseitenfläche zur Aufrechterhaltung der Saugverbindung zwischen dieser Stapelseitenfläche und der Arbeitsfläche von einem unmittelbaren Anliegen am Stapel abgehalten wird und/oder die Lagen beim Aufeinanderschichten miteinander lösbar verklebt werden. Kann sich die Abdeckfolie nicht an den Stapelseitenflächen anlegen, wirkt sich die Unterdruckbeaufschlagung auch zwischen den einzelnen Stapellagen aus, die Lagenzwischenräume werden entlüftet und die Lagen untereinander durch die Unterdruckbeaufschlagung fixiert. Der Stapel wird daher in sich gegen ein ungewolltes Verschieben stabilisiert und über die unterste Lage auf der Arbeitsfläche festgehalten, so daß es zur gewünschten Halterung des Stapels und der Stapellagen kommt und damit die Voraussetzung für eine optimale Stapelbearbeitung gegeben ist.

[0005] Eine weitere Möglichkeit, diesen Zusammenhalt der einzelnen Stapellagen zu erreichen, ergibt sich durch ein gegenseitiges Verkleben dieser Lagen, wobei die Unterdruckbeaufschlagung für die Halterung des Stapels auf der Arbeitsfläche sorgt und die Klebung den Stapel in sich festigt. Das Verkleben der Lagen kann für sich alleine oder aber auch zusammen mit einem Seitenentlüften des Stapels für besonders starke Haltekräfte eingesetzt werden, wodurch sich die Werkstückhalterung an die jeweilige Bearbeitungsart oder Schnittführung u.dgl. anpassen läßt.

[0006] Wird zum Verkleben von Prepregs als Klebstoff ein mit der Reaktionsharzmasse der Prepregs gleichartiges Harz verwendet, ist jede Gefahr einer Qualitätsbeeinträchtigung der Prepregs durch ungeeignete Klebemittel von vornherein vermieden.

[0007] Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Klebstoff zum Verkleben der Lagen punkt- oder linienförmig aufgetragen wird, wobei vorzugsweise die Klebestellen in Abhängigkeit vom Schnittverlauf bzw. Schneidprogramm gewählt werden. Da für die gewünschte Haftung der Lagen linien- oder punktförmige Klebestellen durchaus genügen, kann so Klebemittel eingespart werden und die Klebestellen lassen sich außerdem auf den Bearbeitungsvorgang abstimmen. Wegen der Forderung, den Zusammenhalt vor allem im Schnittbereich zu sichern, werden die Klebestellen dem Schnittverlauf entsprechend gesetzt werden oder ihm sogar direkt folgen. Auch ist es möglich, die Klebestellen im Sinne einer Aufteilung der Materiallagen in mehrere Unterdruckzonen für eine bessere Halterung durch eine Unterdruckbeaufschlagung anzuordnen, denn die Klebestellen können ja dichte Zwischenraumbereiche zwischen den einzelnen Lagen abgrenzen, so daß auch beim Ausschneiden von Teilen aus dem Stapel der Zusammenhalt durch Klebung und/oder Unterdruckbeaufschlagung aufrecht bleibt.

[0008] Übliche Schneidanlagen sind mit einem eine unterdruckbeaufschlagbare Arbeitsfläche bildenden Schneidtisch ausgerüstet und weisen ein über die Arbeitsfläche verfahrbares Schneidaggregat und vorzugsweise auch eine Legevorrichtung auf. Sind bei einer solchen Schneidanlage an den freizuhaltenden Stapelseitenflächen zwischen Stapel und Abdeckfolie Abstandhalter vorgesehen und ist gegebenenfalls am Schneidaggregat und/oder auf der Legevorrichtung ein Klebstoffspender angeordnet, kann das erfindungsgemäße Verfahren besonders rationell durchgeführt werden. Die Abstandhalter sind eine einfache Hilfe, um ein Anlegen der Abdeckfolie an den Stapelseitenflächen zu verhindern und durch die Anordnung eines Klebstoffspenders am Schneidaggregat oder der Legevorrichtung können die ohnehin bei der Schneidanlage vorhandenen Einrichtungen auch zum Verkleben der Lagen genutzt werden. Durch ein einfaches Verfahren des Schneidaggregates oder der Legevorrichtung jeweils nach dem Auflegen einer Lage können die Klebstellen gesetzt werden, wobei sich die Klebestellen durch entsprechendes Ansteuern des Schneidaggregates oder der Legevorrichtung im gewünschten Sinne wählen lassen, so daß die Halterung des Stapels mittels Unterdruckbeaufschlagung oder Verklebung im Zuge der üblichen Bearbeitungsvorbereitungen schnell und problemlos zu erreichen ist.

[0009] Um sicherzustellen, daß die Unterdruckbeaufschlagung über die Arbeitsfläche auch die Stapellagen-Zwischenräume erreicht, können als Abstandhalter an die Stapelhöhe angepaßte Leisten vorgesehen sein, die aus einem porös-luftdurchlässigen Werkstoff bestehen oder Luftdurchlaßöffnungen od.dgl. freilassen. Die Leisten erstrecken sich zweckmäßigerweise mindestens bis zur vollen Stapelhöhe, so daß auch wirklich jede Stapellage für eine Unterdruckbeaufschlagung zugänglich ist und die entsprechenden Werkstoffeigenschaften der Leisten oder deren Formgebung sorgen für die erforderliche Strömungsverbindung zwischen Seitenflächen und Arbeitsfläche.

[0010] Da es im wesentlichen nur darauf ankommt, daß die Unterdurckbeaufschlagung der Arbeitsfläche auch auf die Stapelseitenfläche einwirkt, ist eine vollständige Abdeckfolie unnötig und es genügt, wenn erfindungsgemäß einzelne, den Stapelseitenkanten entlang verlegbare Folienstreifen als Abdeckfolie dienen, was Folienmaterial einspart und den Bearbeitungsvorgang durch die Abdeckfolie unbeeinträchtigt läßt.

[0011] Sind das Schneidaggregt oder die Legevorrichtung mit einer Preßrolle ausgestattet, können nach dem Auftragen des Klebemittels und dem Auflegen der nächsten Materiallage die Lagen durch die Preßrolle aufeinandergedrückt werden, was die volle Wirkung des Klebstoffes sicherstellt und auch für ein glattes Aufeinanderschichten der Lagen sorgt.

[0012] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand rein schematisch veranschaulicht, und zwar zeigen

Fig. 1

eine erfindungsgemäße Schneidanlage zum Schneiden eines Werkstückstapels in Seitenansicht,

Fig. 2

diesen Stapel im Querschnitt größeren Maßstabes und

Fig. 3

einen anderen mit der Schneidanlage bearbeitbaren Stapel in Draufsicht.

[0013] Um luftundurchlässiges Flachmaterial, insbesondere beidseits folienbeschichtete Prepregs, in mehrlagigen Stapeln 1 gemeinsam bearbeiten zu können, gibt es eine Schneidanlage 2, die einen Schneidtisch 3 mit einer über Saugkästen 4 unterdruckbeaufschlagbaren Arbeitsfläche 5 aufweist und mit einem nur angedeuteten Schneidaggregat 6 und einer Legevorrichtung 7 ausgerüstet ist, wobei Schneidaggregat 6 und Legevorrichtung 7 über die Arbeitsfläche 5 verfahrbar sind.

[0014] Damit die zu bearbeitenden Stapel 1 auf der Arbeitsfläche 5 fixiert und deren Lagen untereinander zusammengehalten werden können, sind, wie in Fig. 2 veranschaulicht, zwei den Stapelseitenkanten entlang verlegbare Folienstreifen 8 als Abdeckfolie vorgesehen und Leisten 9 aus porös-luftdurchlässigem Werkstoff, beispielsweise Vyon, sind an den Stapelseitenflächen zwischen Stapel 1 und Folienstreifen 8 eingelegt. Wird nun die Arbeitsfläche 5 über die Saugkästen 4 unterdruckbeaufschlagt, wird nicht nur die unterste Stapellage an die Arbeitsfläche 5 gesaugt, sondern über die luftdurchlässigen Leisten 9, die ja durch die Abdeckfolien 8 nach außen hin luftundurchlässig abgedeckt sind, werden auch die Zwischenräume zwischen den Stapellagen unterdruckbeaufschlagt, so daß der gewünschte Zusammenhalt des Stapels und dessen Fixierung auf der Arbeitsfläche 1 gewährleistet ist.

[0015] Zusätzlich zu dieser Unterdruckbeaufschlagung oder statt dieser lassen sich, wie in Fig. 3 angedeutet, die Lagen des Stapels 1 miteinander durch Kleben verbinden, wobei es linienförmige oder punktförmige Klebestellen 10, 11, 12 gibt. Diese Klebestellen werden an den Verlauf der nachfolgenden Schnittbearbeitung angepaßt, wobei in sich geschlossene Schnittlinien 13 zwischen zwei Klebelinien 10 verlaufen können oder sich zur Fixierung der Lagen im Schnittbereich die Klebelinien 11 den Schnittlinien 13 entlang erstrecken oder punktförmige Klebestellen 12 neben dem Schnittverlauf gesetzt werden. Zum Auftragen des Klebemittels ist an der Legevorrichtung 7 ein Klebstoffspender 14 und eine Preßrolle 15 vorgesehen, so daß nach dem Auflegen jeder Lage mittels der Legevorrichtung 7 durch ein nochmaliges Verfahren der Legevorrichtung der Klebstoff aufgebracht werden kann, dann die nächste Lage aufgeschichtet wird und durch nochmaliges Überfahren und Andrücken der Lage mittels der Preßrolle 15 die Klebung erfolgt. Ähnliches kann, wie strichliert angedeutet, auch mit Hilfe des Schneidaggregates 6 erfolgen, das dann ebenfalls mit einem Klebstoffspender 14 und einer Preßrolle 15 ausgestattet ist.

Ansprüche

1. Verfahren zum Schneiden eines Stapels (1) übereinandergeschichteter Lagen aus luftundurchlässigem Flachmaterial, insbesondere beidseits folienbedeckten Prepregs, bei dem der Stapel gegebenenfalls unter Abdeckung mittels einer luftundurchlässigen Abdeckfolie (8) auf einer luftdurchlässigen Arbeitsfläche (5) durch Unterdruckbeaufschlagung festgehalten wird, dadurch gekennzeichnet daß die Abdeckfolie zumindest im Bereich einer Stapelseitenfläche zur Aufrechterhaltung der Saugverbindung zwischen dieser Stapelseitenfläche und der Arbeitsfläche von einem unmittelbaren Anliegen am Stapel abgehalten wird und/oder die Lagen beim Aufeinanderschichten miteinander lösbar verklebt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verkleben von Prepregs als Klebstoff ein mit der Reaktionsharzmasse der Prepregs gleichartiges Harz verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff zum Verkleben der Lagen punkt- oder linienförmig aufgetragen wird, wobei vorzugsweise die Klebstellen in Abhängigkeit vom Schnittverlauf bzw. Schneidprogramm gewählt werden.

4. Schneidanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem eine unterdruckbeaufschlagbare Arbeitsfläche bildenden Schneidtisch und einem über die Arbeitsfläche verfahrbaren Schneidaggregat sowie vorzugsweise einer Legevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an den freizuhaltenden Stapelseitenflächen zwischen Stapel (1) und Abdeckfolie (8) Abstandhalter (9) vorgesehen sind und daß gegebenenfalls am Schneidaggregat (6) und/oder auf der Legevorrichtung (7) ein Klebstoffspender (14) angeordnet ist.

5. Schneidanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstandhalter an die Stapelhöhe angepaßte Leisten (9) vorgesehen sind, die aus einem porös-luftdurchlässigen Werkstoff bestehen oder Luftdurchlaßöffnungen od.dgl. freilassen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne, den Stapelseitenkanten entlang verlegbare Folienstreifen (8) als Abdeckfolie dienen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidaggregat (6) oder die Lagevorrichtung (7) mit einer Preßrolle (15) ausgestattet sind.

Zeichnung