[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schneiden eines Stapels übereinandergeschichteter
Lagen aus luftundurchlässigem Flachmaterial, 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, wobei als Werkstücke insbesondere
beidseits folienbeschichtete Prepregs, aber auch Tafeln aus Blech, Kunststoff od.dgl.
vorgesehen sind, erlaubt zwar eine Rationalisierung der Werkstückbearbeitung selbst,
bringt jedoch 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 nur 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 daher 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 der Lagen eines Stapels aus beidseits folienbeschichteten 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] Wird gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung der Stapel auf einer Unterlage lösbar
aufgeklebt, können Stapel bei der Bearbeitung ohne Beschädigungsgefahr für das Werkzeug
vollständig durchschnitten werden, da ja die Unterlage zwischen unterster Stapellage
und Arbeitsfläche Platz zum Eindringen des Werkzeuges schafft. So ist es möglich,
auf einer festen Arbeitsfläche Stapel aus unbeschichteten Materialien, insbesondere
auch Stapel aus Blechtafeln od.dgl. sauber und exakt zu schneiden, wobei die Unterlage
wie die Stapellagen selbst durch flächiges, punkt- oder linienförmiges Klebstoffauftragen
od.dgl. angeklebt werden kann. Da beim Schneiden des Stapels die Unterlage nicht mitdurchschnitten
wird, hält die Unterlage auch die durchschnittenen Stapelteile zusammen, was deren
Handhabung nach der Bearbeitung wesentlich erleichtert.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] 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.
[0012] 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.
[0013] Günstig ist es außerdem, als Unterlage für den zu schneidenden Stapel eine Platte
aus Karton, Pappe, Kunststoff, Holz, Leichtmetall od.dgl. vorzusehen, denn eine solche
Platte läßt sich billig, beispielsweise aus Abfall- oder Recyclingmaterial herstellen,
ist problemlos mit dem Stapel lösbar zu verkleben und kann rationell zu einer Vereinfachung
des Schneidvorganges, einer Schonung des Werkzeuges und einer Erleichterung der Stapelhandhabung
führen.
[0014] 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 und 4 zwei andere mit der Schneidanlage bearbeitbare Stapel in Draufsicht bzw.
im Längsschnitt.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] 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.
[0018] Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 wird der Stapel 1 zum Schneiden auf einer
Unterlage 16 aufgeklebt, wobei der fertige Stapel auf die Unterlage aufgeklebt oder
aber auch der Stapel durch Aufkleben der einzelnen Lagen auf der Unterlage aufgebaut
werden kann, so daß zwischen Stapel 1 und Arbeitsfläche 5 ein der Unterlagestärke
entsprechender Abstand gegeben ist. Dadurch kann das Schneidwerkzeug den Stapel 1
durchschneiden, ohne die Arbeitsfläche berühren zu müssen, und es ist möglich, auch
bei fester Arbeitsfläche 5 unbeschichtete Aluminiumbleche od.dgl. stapelweise zu bearbeiten.
Als Unterlage 16 eignen sich vor allem Platten aus Karton oder Recycling-Kunststoff,
die billig sind, sich einfach über die vorhandenen Einrichtungen, wie Klebstoffspender
14 und Preßrolle 15 mit der untersten Stapellage verkleben lassen und eine Werkzeugschonung
und eine Erleichterung der Stapelhandhabung bei der Bearbeitung mit sich bringen.
1. Verfahren zum Schneiden eines Stapels (1) übereinandergeschichteter Lagen aus luftundurchlässigem
Flachmaterial, 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 der Lagen eines
Stapels aus beidseits folienbedeckten 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. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel (1)
auf einer Unterlage (16) lösbar aufgeklebt wird.
5. Schneidanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 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.
6. Schneidanlage nach Anspruch 5, 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.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne, den Stapelseitenkanten
entlang verlegbare Folienstreifen (8) als Abdeckfolie dienen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidaggregat (6) oder
die Lagevorrichtung (7) mit einer Preßrolle (15) ausgestattet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Unterlage (16)
für den zu schneidenden Stapel (1) eine Platte aus Karton, Pappe, Kunststoff, Holz,
Leichtmetall od.dgl. vorgesehen ist.