DE102012020095A1

DE102012020095A1 - Method for separating protection film from fiber reinforced materials, involves supplying compressed air between upper cover layer and lower cover layer of fiber reinforced material in area of cutting edge through compressed air nozzle

Info

Publication number: DE102012020095A1
Application number: DE201210020095
Authority: DE
Inventors: Mario Köhler; Allex Selbmann; Uwe Lauschke; Ronny Wachtel
Original assignee: COTESA GmbH
Current assignee: COTESA GmbH
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2014-04-17
Anticipated expiration: 2032-10-13
Also published as: DE102012020095B4

Abstract

The method involves placing one or more vacuum exhausts (4) on an upper cover layer (2) in the area of a cutting edge (8), so that the vacuum exhausts are formed effectively. The compressed air is supplied between the upper cover layer and a lower cover layer (3) of a fiber reinforced material (1) in the area of the cutting edge through a compressed air nozzle (7). A coolant supply is arranged such that the area lying inside the vacuum exhaust is cooled far below a room temperature by the effect of the coolant, additionally or independent from a compressed air supply (6). An independent claim is included for an apparatus for partial or complete separation of the protective film of fiber-reinforced composites.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen, insbesondere zum partiellen Anheben einer Deckfolie von mit Harz getränkten Faserverbundwerkstoffen, wobei die Trennvorrichtung so zur Wirkung gebracht wird, dass im Kantenbereich bereits zugeschnittener harzimprägnierter Faserverbundwerkstoffe dieser Bereich sicher erfasst, die Deckfolie partiell angehoben und vom darunter liegenden, harzgetränkten Faserverbundwerkstoff sicher gelöst wird.The invention relates to a method and a device for separating, in particular for partially lifting a cover sheet of resin-impregnated fiber composites, wherein the separating device is brought to effect so that in the edge region already tailored resin impregnated fiber composites this area safely detected, the cover sheet partially lifted and from underneath, resin-impregnated fiber composite material is safely dissolved.

Aus dem Stand der Technik sind eine Reihe von Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die das Ablösen bzw. Trennen einer Folie von einer darunter liegenden Schicht zum Ziel haben. So wird in DE 43 15 685 A1 eine Vorrichtung unter Schutz gestellt, die das Trennen von zwei aneinander liegenden Folien, insbesondere aus Kunststoff, ermöglicht. Hierbei wird die Schnittkante der Folienränder zwischen zwei Backen positioniert und lagefixiert gehalten. Ein Keilschieber in Wirkverbindung mit Saughebenäpfen trennt die Folien auseinander. Nachteilig bei dieser Erfindung ist die Erzeugung der erforderlichen Bewegung des Keilschiebers sowie die beiderseitige Anordnung der Saugnäpfe. Damit wird es nur möglich, eine Lage, eines aus zwei Folien bestehenden Verbundes, ab zu lösen, deren Haftkräfte untereinander außerordentlich gering sind. In EP 1 043 234 A1 wird eine Vorrichtung beschrieben, mit der ein Randbereich einer Folie mit begrenzter Haftung gegenüber einer Trägerschicht angehoben werden kann. Zum Trennen dieses Bereiches wird dieser zunächst mit einer entsprechenden Einrichtung abgedichtet und in einer zweiten Einrichtung wird Druckluft durch den zu trennenden Bereich hindurchgeführt, die das Abheben der zu trennenden Schicht bewirkt. Nachteilig bei dieser Erfindung ist das Erfordernis, das das Werkstück, in diesem Fall zwei Folien, in einer Einrichtung so eingespannt werden muss, dass der zutreffende Bereich abgedichtet werden muss. Ebenfalls ist nachteilig, dass der möglicherweise abgetrennte Bereich nach Entfernen aus der Vorrichtung erneut auf der darrunterliegenden Folie aufliegt und erneut anhaftet. Aus den genannten Nachteilen ergibt sich, dass diese Vorrichtung nur für das Trennen/partielle Abheben einer Folie geeignet ist, die keine Haftkräfte zu der darunter liegenden Folie besitz. Ein Einsatz bzw. eine Anwendung für mit Harz getränkte Faserverbundwerkstoffe ist somit, bedingt durch die mit dem Harz. verbundenen hohen Haftkräfte, nicht gegeben. Eine weitere Erfindung wird in DE 10 2008 018 726 A1 beschrieben. Hierbei handelt es sich um ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verarbeitung eines vorimprägnierten Faserverbundwerkstoffes. Ziel der Erfindung ist es, bei einem Faserverbundwerkstoff, der mindestens auf einer Seite eine Abdeckfolie trägt, diese Abdeckfolie anzulösen. Als technische Mittel wird ein Gasstrahl verwendet, der auf die Abschlusskante gerichtet ist. Durch die Strahlwirkung wird die Abdeckfolie abgelöst und mit weiteren technischen Mitteln kontinuierlich abgezogen. Dieses Verfahren und die beschriebene Vorrichtung sind für einen kontinuierlichen Fertigungsprozess geeignet, bei dem der Zuschnitt nach dem Ablösen der Abdeckfolie erfolgt. Werden die Zuschnitte jedoch mit der Abdeckfolie ausgeschnitten und danach, fertigungstechnische bedingt, zwischengelagert, ist das Abtrennen der Abdeckfolie vom jeweiligen Teilezuschnitt nach der Zwischenlagerung unmittelbar von dem nächsten Verarbeitungsschritt erforderlich. Hierzu sind das Verfahren und die Vorrichtung nicht geeignet, da die individuelle Zuschnittform die Anwendung nicht ermöglicht und der gegebenenfalls erforderliche technische Aufwand in keinem Verhältnis steht.A number of methods and devices are known from the prior art, which have the goal of detaching a film from an underlying layer. So will in DE 43 15 685 A1 a device under protection, which allows the separation of two adjacent films, in particular of plastic. Here, the cutting edge of the film edges between two jaws is positioned and held fixed in position. A wedge gate in conjunction with suction cups separates the films apart. A disadvantage of this invention is the generation of the required movement of the wedge slide and the mutual arrangement of the suction cups. Thus, it is only possible to solve a situation, consisting of two films composite, from whose adhesive forces are extremely low among themselves. In EP 1 043 234 A1 describes a device with which an edge region of a film with limited adhesion to a carrier layer can be raised. To separate this area, this is first sealed with a corresponding device and in a second device compressed air is passed through the area to be separated, which causes the lifting of the layer to be separated. A disadvantage of this invention is the requirement that the workpiece, in this case two foils, must be clamped in a device so that the appropriate area must be sealed. It is also disadvantageous that the possibly separated area after removal from the device rests again on the underlying film and adheres again. From the disadvantages mentioned it follows that this device is only suitable for the separation / partial lifting of a film, which has no adhesive forces to the underlying film. An application for resin impregnated fiber composites is thus due to the resin. associated high adhesive forces, not given. Another invention will be in DE 10 2008 018 726 A1 described. This is a method and an apparatus for processing a preimpregnated fiber composite material. The aim of the invention is, in a fiber composite material, which carries at least on one side a cover, to dissolve this cover. As technical means, a gas jet is used, which is directed to the final edge. As a result of the blasting effect, the covering film is detached and continuously removed by further technical means. This method and the device described are suitable for a continuous production process, in which the blank is made after the detachment of the cover film. However, if the blanks are cut out with the cover film and then, for technical reasons, interim stored, the separation of the cover from the respective parts blank after the intermediate storage is required directly from the next processing step. For this purpose, the method and the device are not suitable because the individual blank form does not allow the application and the possibly required technical effort is out of proportion.

Eine Vielzahl beschriebener Erfindungen beziehen sich auf das Vereinzeln der jeweiligen oberen Lage eines Stapels, insbesondere in der Papier- und Textilindustrie. Zur Erfassung der jeweiligen oberen Lage werden technische Hilfsmittel genutzt, die sich auf physikalische Grundprinzipien zurückführen lassen. So ist die Anwendung von Blas- und Saugluft, die Anwendung elektrostatischer Effekte, der Einsatz spezieller Nadeln oder Greifer mit dem Kletteffekt sowie das Anfrieren der obersten Lage unter Schutz gestellt. Beispielgebend hierzu soll die DE 295 21 361 U1 angeführt werden. Mit dieser Erfindung wird eine Vorrichtung zur Vereinzelung gestapelter Flächengebilde unter Schutz gestellt. Das Vereinzeln erfolgt hierbei von der untersten Lage aus derart, dass die untere Lage unter Zuhilfenahme von Vakuum nach unten vom Stapel abgelöst und anschließend abgezogen wird, während der restliche Stapel durch technische Mittel zurückgehalten wird. Diese Vorrichtung ist für das partielle Ablösen einer Folienschicht von einer harzimprägnierten Trägerschicht ungeeignet und die vorgeschlagenen technischen Mittel können zur Realisierung der vorliegenden Aufgabestellung nicht verwendet werden.A variety of inventions described relate to the separation of the respective upper layer of a stack, in particular in the paper and textile industry. To capture the respective upper layer technical aids are used, which can be traced back to basic physical principles. Thus, the use of blown and suction air, the application of electrostatic effects, the use of special needles or grippers with the burr effect as well as the freezing of the top layer under protection. Exemplifying this is the DE 295 21 361 U1 be cited. With this invention, a device for separating stacked fabrics is under protection. The separation takes place here from the bottom layer in such a way that the lower layer is removed with the aid of vacuum down from the stack and then withdrawn, while the remaining stack is retained by technical means. This device is unsuitable for the partial detachment of a film layer from a resin-impregnated support layer and the proposed technical means can not be used to realize the present task.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zu schaffen mit der es möglich ist, insbesondere bei der Verarbeitung mit harzimprägnierten Faserverbundwerkstoffen, die zum Schutz der Imprägnierung und des Faserverbundes einseitig oder beiderseits mit einer Schutzfolie kaschiert sind und durch den mit dem Harz verbundenen Klebeeffekt mit hohen Haftkräften aneinander haften, für den weiteren Verarbeitungsprozess partiell im Kantenbereich abzulösen, so dass es möglich wird, die Folie in diesem Bereich zu erfassen und abzuziehen.The invention is based on the object to provide a device with which it is possible, especially when processing with resin-impregnated fiber composites, which are laminated on one side or both sides with a protective film to protect the impregnation and the fiber composite and by the adhesive effect associated with the resin Adhere to one another with high adhesive forces, partially detach in the edge region for the further processing process, so that it is possible to capture the film in this area and deduct.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass im ersten Verfahrensschritt der Zuschnitt im Kantenbereich mit Druckluft angeblasen wird und im zweiten Verfahrensschritt dieser Bereich mittels Vakuumsauger erfasst und abgezogen wird. Der erfindungsgemäße Gedanke kann ebenfalls dadurch realisiert werden, dass die Deckfolie im Kantenbereich im ersten Verfahrensschritt partiell mit Kältemitteln kurzzeitig weit unterhalb der Raumtemperatur abgekühlt wird und im zweiten Verfahrensschritt unmittelbar anschließend mittels Vakuumsauger (4) bzw. manuell abgehoben wird. Zur Realisierung des Verfahrens wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Vakuumsauger (4) auf die obere Decklage (2) des Faserverbundwerkstoffes (1) vorzugsweise flächig aufgesetzt und der Saugluftanschluss (5) zur Wirkung gebracht. Gleichfalls ist es möglich, diesen Vakuumsauger (4) mit geringem Abstand zur oberen Decklage (2) anzuordnen. Zeitgleich oder mit geringer Verzögerung wird die Druckluftzufuhr (6) zugeschaltet und über die Druckluftdüse (7) im Bereich der Schnittkante (8), vorzugsweise zwischen oberer Decklage (2) und Faserverbundwerkstoff (1), eingeleitet. Durch Einleitung der Druckluftzufuhr (6) über die Druckluftdüse (7) werden die Haftkräfte zwischen der oberen Decklage (2) und dem Faserverbundwerkstoff (1) stark reduziert und über die Saugwirkung des Vakuumsaugers (4) wird die obere Decklage (2) vom Vakuumsauger (4) sicher erfasst und kann damit vom Faserverbundwerkstoff (1) abgezogen werden. Eine weitere, vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass im Bereich der Wirkung der Fläche des Vakuumsaugers (4) über eine Kühlmittelzufuhr (9) Kühlmittel so zugeführt wird, dass die Fläche im Bereich des Vakuumsaugers (4) partiell weit unterhalb der Raumtemperatur abgekühlt wird. Diese Unterkühlung bewirkt das Auflösen der Haftkräfte zwischen der oberen Decklage (2) und dem Faserverbundwerkstoff (1). Vorzugsweise über die Anordnung von Vakuumsaugern (4) kann die obere Decklage (2) maschinell oder manuell abgezogen bzw. abgeschält werden. Ebenfalls ist es Gegenstand zur Realisierung der erfindungsgemäßen Gedanken, die Wirkung der Druckluft mit dem Kältemittel zu kombinieren. Hierzu wird zusätzlich neben der Kältemittelzufuhr (9) über die Druckluftdüse (7) die Druckluftzufuhr (6) aktiviert.According to the invention, the object is achieved in that in the first method step, the blank is blown in the edge region with compressed air and in the second process step, this region is detected and removed by means of vacuum suction. Of the inventive concept can also be realized in that the cover film is cooled in the edge region in the first step partially with refrigerants briefly far below room temperature and in the second process step immediately afterwards by means of vacuum suction ( 4 ) or lifted manually. For the realization of the method, a vacuum suction device (FIG. 4 ) on the upper cover layer ( 2 ) of the fiber composite material ( 1 ) preferably flat and the suction air connection ( 5 ). It is also possible to use this vacuum cup ( 4 ) with a small distance to the upper cover layer ( 2 ). At the same time or with a slight delay, the compressed air supply ( 6 ) and via the compressed air nozzle ( 7 ) in the area of the cutting edge ( 8th ), preferably between upper cover layer ( 2 ) and fiber composite material ( 1 ). By introducing the compressed air supply ( 6 ) via the compressed air nozzle ( 7 ), the adhesive forces between the upper cover layer ( 2 ) and the fiber composite material ( 1 ) and the suction effect of the vacuum suction device ( 4 ), the upper cover layer ( 2 ) from the vacuum suction device ( 4 ) and can thus be separated from the fiber composite material ( 1 ) subtracted from. A further, advantageous embodiment of the device according to the invention is that in the area of the effect of the surface of the vacuum suction device ( 4 ) via a coolant supply ( 9 ) Coolant is supplied so that the surface in the region of the vacuum suction ( 4 ) is cooled partially far below room temperature. This hypothermia causes the dissolution of the adhesive forces between the upper cover layer ( 2 ) and the fiber composite material ( 1 ). Preferably via the arrangement of vacuum cups ( 4 ), the upper cover layer ( 2 ) are peeled off or peeled off mechanically or manually. It is also an object of realization of the inventive concept to combine the effect of compressed air with the refrigerant. For this purpose, in addition to the refrigerant supply ( 9 ) via the compressed air nozzle ( 7 ) the compressed air supply ( 6 ) is activated.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die technische Ausführung der Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens können bei der Verarbeitung von mit ein- bzw. beiderseits mit Decklagen geschützten Faserverbundwerkstoffen angewendet werden, bei dem insbesondere nach dem Zuschnitt diese Decklagen ein- bzw. beiderseits im nachfolgenden Verarbeitungsprozess abgelöste werden müssen.The inventive method and the technical embodiment of the device for implementing the method can be used in the processing of one or both sides with cover layers protected fiber composites, in particular after cutting these cover layers one or both sides in the subsequent processing process must be replaced ,

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Reallasierung des Verfahren sollen nachfolgend an einem Beispiel näher erläutert werden. Hierzu zeigen:The method according to the invention and the apparatus according to the invention for real-glazing the method will be explained in more detail below using an example. Show:

1: Eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und 1 : A schematic representation of the device according to the invention and

2: Eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Nutzung von Kühlmitteln 2 : A schematic representation of the device according to the invention when using coolants

Im ersten Verfahrensschritt wird der ein- bzw. beiderseits mit Decklagen 2; 3 kaschierte Faserverbundwerkstoff 1 an der Schnittkante 8 über eine Druckluftzufuhr 6 und einer Druckluftdüse 7 mit Druckluft beaufschlagt, wobei die Druckluftwirkung ständig, kurzzeitig oder impulsartig erfolgen kann. Im weiteren zweiten Verfahrensschritt wird ein Vakuumsauger 4 über den Saugluftanschluss 5 so zur Wirkung gebracht, dass der abgelöste Bereich der Decklage 2 vom Vakuumsauger 4 erfasst wird und abgezogen werden kann. Das beschriebene Verfahren kann ein- oder beiderseits zur Wirkung gebracht werden. Eine andere besonders vorteilhafte Ausführung des Verfahrens besteht darin, dass im ersten Verfahrensschritt ein Vakuumsauger 4 auf die obere Decklage 2 zur Wirkung gebracht wird und im nachfolgenden zweiten Verfahrensschritt über eine Kühlmittelzufuhr 9 Kältemittel so zugeführt wird, dass dieser Bereich unterhalb des Vakuumsaugers 4 weit unterhalb der Raumtemperatur abgekühlt wird. Die Wirkung des Vakuumsaugers 4 kann zeitgleich oder verzögert zur Kühlmittelzufuhr 9 erfolgen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens ist so ausgebildet, das Vakuumsauger 4 so angeordnet sind, dass diese auf die obere Decklage 2 des mit Folien geschützten Faserverbundwerkstoffes 1 im Bereich der Schnittkante 8 aufgesetzt und über den Saugluftanschluss 5 aktiviert werden. In Wirkverbindung stehend, ist eine Druckluftdüse 7 so im Bereich der Schnittkante 8 angeordnet, dass diese die über die Druckluftzufuhr 6 zugeführte Druckluft im Bereich zwischen oberer Decklage 2 und Faserverbundwerkstoff 1 zur Wirkung bringt. Hierbei ist es vorteilhaft, die Düse höhen- und winkelverstellbar anzuordnen. Eine weitere vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass zusätzlich oder unabhängig zur Anordnung der Druckluftzufuhr 6 und der Druckluftdüse 7 eine Kältemittelzufuhr 9 so angeordnet ist, dass das Kältemittel im inneren Bereich des Vakuumsaugers 4 kurzzeitig oder ständig so zur Wirkung gebracht wird, dass damit die Haftkräfte zwischen der oberen Decklage 2 und oder unteren Decklage 3 des Faserverbundwerkstoffes 1 erheblich reduziert bzw. aufgehoben werden.In the first process step, the one or both sides with cover layers 2 ; 3 laminated fiber composite material 1 at the cutting edge 8th via a compressed air supply 6 and a compressed air nozzle 7 acted upon with compressed air, wherein the compressed air effect can be done constantly, briefly or pulse-like. In the further second process step is a vacuum suction 4 via the suction air connection 5 brought into effect so that the detached area of the top layer 2 from the vacuum suction device 4 is recorded and can be deducted. The described method can be brought to one or both sides to act. Another particularly advantageous embodiment of the method is that in the first step, a vacuum suction 4 on the upper cover layer 2 is brought to action and in the subsequent second process step via a coolant supply 9 Refrigerant is supplied so that this area below the vacuum suction 4 is cooled far below room temperature. The effect of the vacuum suction 4 can be used at the same time or delayed for the coolant supply 9 respectively. The inventive device for implementing the method is designed so, the vacuum suction 4 are arranged so that these on the upper cover layer 2 of the film-protected fiber composite material 1 in the region of the cutting edge 8th attached and over the Saugluftanschluss 5 to be activated. In operative connection, is a compressed air nozzle 7 so in the area of the cutting edge 8th arranged that these via the compressed air supply 6 supplied compressed air in the area between upper cover layer 2 and fiber composite material 1 brings to effect. It is advantageous to arrange the nozzle height and angle adjustable. A further advantageous embodiment of the device according to the invention is that, in addition or independently to the arrangement of the compressed air supply 6 and the compressed air nozzle 7 a refrigerant supply 9 is arranged so that the refrigerant in the inner region of the vacuum suction 4 is briefly or constantly brought to effect so that thus the adhesive forces between the upper cover layer 2 and or lower cover layer 3 of the fiber composite material 1 be significantly reduced or canceled.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: FaserverbundwerkstoffFiber composite material
22: Obere DecklageUpper cover layer
33: Untere DecklageLower cover layer
44: Vakuumsaugervacuum cups
55: Saugluftanschlusssuction air
66: DruckluftanschlussCompressed air connection
77: Düsejet
88th: Schnittkantecutting edge
99: KühlmittelzufuhrCoolant supply

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4315685 A1 [0002]
EP 1043234 A1 [0002]
DE 102008018726 A1 [0002]
DE 29521361 U1 [0003]

Claims

Method for separating the protective films of fiber composite materials, characterized in that in the first process step in the region of the cutting edge ( 8th ) one or more vacuum cups ( 4 ) on the upper cover layer ( 2 ) and brought into action and in the second process step via a compressed air nozzle ( 7 ) Compressed air in the area of the cutting edge ( 8th ) between upper cover layer ( 2 ) and or lower cover layer ( 3 ) of the fiber composite material ( 1 ) is supplied.

A method according to claim 1, characterized in that in the second method step additionally and or independently of the compressed air supply ( 6 ) a refrigerant supply ( 9 ) is arranged so that the preferably within the vacuum suction ( 4 ) is cooled by the action of the refrigerant well below room temperature.

Device for partially or completely separating the protective film of fiber composite materials, characterized in that vacuum suction devices ( 4 ) in the area of the upper cover layer ( 2 ) and compressed air nozzles ( 7 ) at the front side in the region of the cutting edge ( 8th ) are arranged.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the compressed air nozzles ( 7 ) angle and height adjustable to the cutting edge ( 8th ) are arranged.

Apparatus according to claim 3 and 4, characterized in that a refrigerant supply ( 9 ), preferably in the inner region of the vacuum suction device, ( 4 ) is arranged.