DE29920322U1 - Device for wetting flexible mat-shaped carrier materials - Google Patents
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Abstract
Description
DIPL.-ING. JOACHIM RICHTER ■ BERLIN DIPL.-ING. HANNES GERBAULET · HAMBURG DIPL.-ING. FRANZ WEHDERMANN · - 1986DIPL.-ING. JOACHIM RICHTER ■ BERLIN DIPL.-ING. HANNES GERBAULET · HAMBURG DIPL.-ING. FRANZ WEHDERMANN · - 1986
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HAMBURG 17.11.1999HAMBURG 17.11.1999
Anmelder:Applicant:
Heidel GmbH & Co. KG
Werkzeug- u. Maschinenfabrikation
Linderstraße 34Heidel GmbH & Co. KG
Tool and machine manufacturing
Linderstrasse 34
D-41751 Viersen (Boisheim) (DE)D-41751 Viersen (Boisheim) (DE)
Titel:Title:
Vorrichtung zum Benetzen von flexiblen mattenförmigen TrägerwerkstoffenDevice for wetting flexible mat-shaped carrier materials
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Benetzen eines flexiblen mattenförmigen Trägerwerkstoffes, enthaltend derart ausgebildete Führungselemente zum Transport und zur Führung des Trägerwerkstoffes, dass mindestens ein vom Trägerwerkstoff begrenzter Hohlraum entsteht, in welchen eine Sprühvorrichtung zur Benetzung der zur Innenseite des Hohlraumes gerichteten Oberfläche des Trägerwerkstoffes eingeführt werden kann.The invention relates to a device for wetting a flexible mat-shaped carrier material, comprising guide elements designed in such a way for transporting and guiding the carrier material that at least one cavity delimited by the carrier material is created, into which a spray device can be introduced for wetting the surface of the carrier material directed towards the inside of the cavity.
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Eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art sind unter anderem aus der DE 196 33 656 C1 bekannt. Bei den Trägewerkstoffen kann es sich z.B. um Vliese und Fasermatten aus Kunststoffen, Glasfasern und Naturfasern handeln, wobei die genannten Materialien sowohl als Primärrohstoff als auch als Recycle-Ware oder als ein Gemenge derselben vorliegen können. Derartige Trägerwerkstoffe sind häufig durch Aufsprühen von flüssig vorliegenden Komponenten mit einem versteifenden Matrix-Werkstoff zu versehen. Bei den flüssig vorliegenden Komponenten handelt es sich in der Regel um Zwei-Komponenten-Harze, z.B. Polyurethan-Harze, Epoxy-Harze und dergleichen. Durch die Klebewirkung und den Aushärteprozess entstehen eigenstabile Formteile, die z.B. im Automobilbereich, in der Möbelindustrie und im Konsumbereich eingesetzt werden können.A device and a method of the type mentioned above are known from DE 196 33 656 C1, among others. The carrier materials can be, for example, fleeces and fiber mats made of plastics, glass fibers and natural fibers, whereby the materials mentioned can be present both as primary raw materials and as recycled goods or as a mixture of the same. Such carrier materials are often provided with a stiffening matrix material by spraying on liquid components. The liquid components are usually two-component resins, e.g. polyurethane resins, epoxy resins and the like. The adhesive effect and the curing process create inherently stable molded parts that can be used, for example, in the automotive sector, the furniture industry and the consumer sector.
Bei der Vorrichtung zum Benetzen derartiger mattenförmiger Trägerstoffe gemäß der DE 196 33 656 C1 wird eine durchgehende Bahn des Trägerwerkstoffes über Umlenkrollen sowie eine Transportketten-Führung durch eine Benetzungsvorrichtung geführt, in welcher sie beidseitig benetzt werden kann. Zu diesem Zweck wird die Bahn des Trägerwerkstoffes über zwei parallele Tunnel-Kettenräder geführt, so dass sie zwischen diesen die Mantelfläche eines zylindrischen Hohlraumes (Tunnel, Trommel) ausbildet. Die Innenseite dieser Mantelfläche wird sodann mit dem Benetzungsmittel besprüht und hierdurch einseitig benetzt. Dadurch, dass die Benetzung im Inneren eines Hohlraumes stattfindet, werden die Verluste und Emissionen des Benetzungsmittels nach außen hin begrenzt. Zum Zwecke der zweiseitigen Beschichtung der Bahn des Trägerwerkstoffes ist in der Benetzungsvorrichtung ein zweites Paar von Tunnel-Kettenrädern angeordnet, mit Hilfe derer ein zweiter zylinderförmiger (tunnelförmiger)In the device for wetting such mat-shaped carrier materials according to DE 196 33 656 C1, a continuous web of the carrier material is guided over deflection rollers and a transport chain guide through a wetting device in which it can be wetted on both sides. For this purpose, the web of the carrier material is guided over two parallel tunnel sprockets so that it forms the outer surface of a cylindrical cavity (tunnel, drum) between them. The inside of this outer surface is then sprayed with the wetting agent and thereby wetted on one side. Because the wetting takes place inside a cavity, the losses and emissions of the wetting agent to the outside are limited. For the purpose of coating the web of the carrier material on both sides, a second pair of tunnel sprockets is arranged in the wetting device, with the help of which a second cylindrical (tunnel-shaped)
Hohlraum ausgebildet wird. Dabei wird die Innenseite der Mantelfläche des Hohlraumes jedoch von der anderen, d.h. der noch nicht benetzten Seite des Trägerwerkstoffes gebildet. In diesem zweiten Hohlraum kann daher die zweite Seite des Trägerwerkstoffes ebenfalls benetzt werden.cavity is formed. However, the inside of the surface of the cavity is formed by the other side of the carrier material, i.e. the side that has not yet been wetted. In this second cavity, the second side of the carrier material can therefore also be wetted.
Darüber hinaus sind Verfahren bekannt, bei denen zwei Matten des Trägerwerkstoffes gleichzeitig bearbeitet werden, indem sie durch entsprechende Führungen gemeinsam einen Hohlraum für die Benetzung ausbilden. Dabei kann durch ein Wenden beider Matten auch eine beidseitige Beschichtung erzielt werden.In addition, methods are known in which two mats of the carrier material are processed simultaneously by forming a cavity for wetting using appropriate guides. By turning both mats, a coating can also be achieved on both sides.
Einen anderen Stand der Technik für die Benetzung von Trägerwerkstoffen bildet die sog. Hochdrucksprühtechnik. Hierbei werden unter hohem Druck und mit einer relativ hohen Flussrate an Zusatz-Luft Sprühnebel des Benetzungsmittels erzeugt. Hochdruck-Sprühköpfe arbeiten mit bis 80 bar Vordruck und nutzen diesen hohen Druck auch für einen hydrodynamischen Mischeffekt im Sprühkopf. Die Sprühköpfe werden meistens von einem Roboter geführt. Die Ausbringleistung derartiger Systeme erreicht je nach den Genauigkeits-Anforderungen 2 bis 3 m2/min (einseitig). Während dieses Verfahren aufgrund der freien Programmierbarkeit im Einsatz sehr flexibel und in den Auftragsmengen variabel ist, erfordert es hohe Investitionskosten und einen hohen regelmäßigen Reinigungsaufwand, durch welchen sich die tägliche Verfügbarkeit des Systems reduziert. Weiterhin hat das System bei einer relativ geringen Flächenleistung einen hohen Flächenbedarf für die Einrichtungen. Nachteilig sind auch die hohen Overspraymengen, d.h. die Mengen an Benetzungsmittel, welche ihren Zielort nicht erreichen und verlorengehend in die Umgebung versprüht werden. Schließlich entstehen auch hohe Abfallmengen an Fertigungshilfsstoffen, wie z.B. Abdeckfolien.Another state of the art for wetting substrate materials is the so-called high-pressure spraying technique. Here, spray mist of the wetting agent is generated under high pressure and with a relatively high flow rate of additional air. High-pressure spray heads work with up to 80 bar pre-pressure and also use this high pressure for a hydrodynamic mixing effect in the spray head. The spray heads are usually guided by a robot. The application rate of such systems reaches 2 to 3 m 2 /min (one-sided), depending on the accuracy requirements. While this method is very flexible in use due to the free programmability and variable in terms of application quantities, it requires high investment costs and a lot of regular cleaning work, which reduces the daily availability of the system. Furthermore, the system requires a lot of space for the equipment with a relatively low area performance. Another disadvantage is the high overspray quantities, i.e. the quantities of wetting agent that do not reach their destination and are sprayed into the environment and are lost. Finally, large amounts of waste from production aids, such as covering films, are also generated.
Bei den Walzen-Laminierverfahren tragen benetzte Auftragwalzen das Benetzungsmittel auf die Trägerwerkstoffe auf. Hierbei entsteht kein bzw. kaum Overspray und nur eine geringe Verschmutzung der Raumluft. Ferner erreichen diese Verfahren eine hohe Flächenleistung, weisen jedoch erhebliche Verschmutzungsprobleme in der Anlage auf.In the roller lamination process, wetted application rollers apply the wetting agent to the carrier materials. This produces little to no overspray and only minimal contamination of the room air. Furthermore, these processes achieve a high surface performance, but have significant contamination problems in the system.
Weiterhin sind linear geführte Sprühköpfe in Sprühtunneln bekannt. Diese erfordern etwas geringere Investitionskosten und geringere Anlagenstellflächen bei gleicher Flächenleistung wie die Hochdrucksprühtechnik. Hinsichtlich ihrer täglichen Verfügbarkeit und der sekundären Abfallmengen sind sie mit letzterer ebenfalls vergleichbar. Die Sprühsysteme können mit oder ohne ("airless") Luft arbeiten.Linearly guided spray heads in spray tunnels are also known. These require slightly lower investment costs and smaller system footprints for the same area performance as high-pressure spray technology. In terms of their daily availability and secondary waste volumes, they are also comparable to the latter. The spray systems can work with or without ("airless") air.
Hinsichtlich der airless-Verfahren sind Sprühköpfe mit mechanischem Zwangsmischer entwickelt worden, die mit relativ geringen Medien-Vordrücken von bis zu 15 bar und nur sehr geringen Mengen an Zusatzluft betrieben werden können (Fa. Tartier, Lützelbach, Deutschland). In einer bestimmten Ausgestaltung ist dabei ein Schleuderrad-Sprühkopf mit einer durchgehenden drehbaren Achse versehen, die vorzugsweise schnekkenförmig zum Transport von Benetzungsmittel zu ihrem vorderen Ende ausgestaltet ist. Am vorderen Ende der Achse befindet sich eine Schleuderscheibe von wenigen Zentimetern Durchmesser. Die Schnecke und die Schleuderscheibe drehen sich im Betrieb mit Drehzahlen von bis zu 4000 U/min. Durch das Auftreffen von Benetzungsmittel auf die Schleuderscheibe wird dieses aufgrund der Zentrifugalkräfte radial nach außen geschleudert, wo es das zu benetzende Objekt erreicht. Zur Benetzung von Trägerwerkstoffen im Mattenzuschnitt mit einer derartigen Vorrichtung kann dabei die Matte an der Innenwand einer drehbaren Trommel fixiertWith regard to the airless process, spray heads with mechanical forced mixers have been developed that can be operated with relatively low media pre-pressures of up to 15 bar and only very small amounts of additional air (Tartier, Lützelbach, Germany). In a specific design, a centrifugal wheel spray head is provided with a continuous rotating axis, which is preferably designed in a screw shape to transport wetting agent to its front end. At the front end of the axis there is a centrifugal disk with a diameter of a few centimeters. The screw and the centrifugal disk rotate at speeds of up to 4000 rpm during operation. When wetting agent hits the centrifugal disk, it is thrown radially outwards due to centrifugal forces, where it reaches the object to be wetted. To wet carrier materials in mat cut-outs with such a device, the mat can be fixed to the inner wall of a rotating drum.
werden. Die zur Innenseite der Trommel gerichtete Oberfläche der Matte kann sodann durch den oben beschriebenen Schleuderrad-Sprühkopf benetzt werden. Mit diesem Verfahren ist allerdings nur eine einseitige Benetzung der Trägerwerkstoffe möglich, da bei einem umgedrehten Einsetzen der Matte in die Trommel die Innenseite der Trommel von der bereits benetzten Oberfläche des Trägerwerkstoffes verschmutzt würde. Da es sich bei den Benetzungsmitteln häufig um Harzkomponenten und damit um Stoffe handelt, die auch als Kleber eingesetzt werden können, stellt die Verschmutzung von Benetzungsanlagen mit dem Benetzungsmittel ein besonderes Problem dar.The surface of the mat facing the inside of the drum can then be wetted using the centrifugal wheel spray head described above. However, this method only allows one-sided wetting of the carrier materials, since if the mat is inserted into the drum upside down, the inside of the drum would be contaminated by the already wetted surface of the carrier material. Since the wetting agents are often resin components and thus substances that can also be used as adhesives, contamination of wetting systems with the wetting agent is a particular problem.
Nachteilig bei den oben beschriebenen "Trommel-Benetzungsverfahren" ist unter anderem, dass diese beim Abschalten der Einrichtung entweder nur teilweise, (d.h. einseitig) benetzte Rohmatten hinterlassen, oder aber einen relativ hohen technischen Aufwand erfordern, um dies zu vermeiden. Dabei müssen zum Beispiel Einrichtungen für das "Selbsteinfädeln" der Mattenenden vorgesehen werden. Wenn zwei Mattenbahnen gleichzeitig verarbeitet werden sollen, verursacht dies durch die doppelte Auslegung von Maschinenteilen (Abrollung, Trocknung, Warenspeicher, Abzugswerk, Fügevorrichtung) einen verhältnismäßig hohen Investitionsaufwand, welcher nur bei Ausnutzung der sehr hohen möglichen Ausbringleistung gerechtfertigt ist.One of the disadvantages of the "drum wetting processes" described above is that when the device is switched off, the raw mats are either only partially wetted (i.e. on one side) or they require a relatively high level of technical effort to avoid this. For example, devices must be provided for the "self-threading" of the mat ends. If two mat strips are to be processed at the same time, this causes a relatively high investment cost due to the double design of machine parts (unwinding, drying, material storage, take-off unit, joining device), which is only justified if the very high possible output is utilized.
Weiterhin zeigt sich bei den bekannten Trommel-Benetzungsverfahren eine Inhomogenität des Benetzungsergebnisses, wenn eine horizontal geführte Zentrifugal-Sprüheinrichtung in den Hohlraum (Trommel, Tunnel) eingeführt wird.Furthermore, the known drum wetting processes show an inhomogeneity of the wetting result when a horizontally guided centrifugal spray device is introduced into the cavity (drum, tunnel).
Schließlich ist bei den Verfahren mit einer Ketten- oder Zahnscheibenführung zu bemängeln, dass diese so gut wie keine Flexibilität hinsichtlich der Veränderung der Zuschnittgröße der Rohmatte besitzen, was indes häufig zur Fertigungsoptimierung erwünscht ist.Finally, the processes using a chain or toothed pulley guide have to be criticized for their almost inflexibility with regard to changing the cut size of the raw mat, which is often desired for production optimization.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass sie konstruktiv einfacher ist und damit kostengünstiger hergestellt werden kann, dass das Beschichtungsergebnis homogen ist und dass möglichst verschiedene Zuschnittgrößen flexibel verarbeitet werden können.The object of the present invention was to improve a device of the type mentioned at the outset in such a way that it is structurally simpler and can thus be manufactured more cost-effectively, that the coating result is homogeneous and that as many different cutting sizes as possible can be processed flexibly.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by a device having the features of claim 1.
Demnach handelt es sich um eine Vorrichtung, bei der ähnlich wie bei den "Trommel-Benetzungsverfahren" ein flexibler mattenförmiger Trägerwerkstoff über Führungselemente so geformt wird, dass ein vom Trägerwerkstoff begrenzter Hohlraum entsteht, in welchen eine Sprühvorrichtung zur Benetzung der Innenseite des Hohlraumes eingeführt werden kann. Erfindungsgemäß werden die Transport- und Führungselemente dabei durch einen Rahmen mit Seitenleisten gebildet, in welchen eine Matte des Trägerwerkstoffes eingespannt werden kann, wobei der Rahmen mindestens eine flexible Seitenleiste aufweist, welche aus der gestreckten in eine gekrümmte (gebogene, geknickte) Form und zurück überführt werden kann.Accordingly, this is a device in which, similar to the "drum wetting process", a flexible mat-shaped carrier material is shaped using guide elements in such a way that a cavity is created which is delimited by the carrier material and into which a spray device can be inserted to wet the inside of the cavity. According to the invention, the transport and guide elements are formed by a frame with side strips in which a mat of the carrier material can be clamped, the frame having at least one flexible side strip which can be converted from an extended to a curved (bent, kinked) shape and back.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung realisiert somit den Transport und die Ausbildung eines Hohlraumes aus der Matte des Trägerwerkstoffes nach einem anderen Prinzip als der Stand der Technik. Es wird nicht eineThe device according to the invention thus realizes the transport and the formation of a cavity from the mat of the carrier material according to a different principle than the prior art. It is not a
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(endlose) Bahn von Matten des Trägerwerkstoffes gefördert und durch eine entsprechende Bahnführung für die zwischenzeitliche Ausbildung von Hohlräumen gesorgt, sondern eine einzelne Matte des Trägerwerkstoffes wird zunächst fest in einen Rahmen eingespannt. Der aus Seitenleisten gebildete Rahmen begrenzt dabei eine Fläche, die in ihrer Größe der Größe der Matte entspricht beziehungsweise vorzugsweise etwas größer als die Mattenfläche ist. Über geeignete Haltemittel, wie zum Beispiel Klammern oder Haken, die an den Seitenleisten des Rahmens angebracht sind, kann dann eine zu beschichtende Matte in der Rahmenfläche aufgespannt werden. Eine so in den Rahmen eingesetzte Matte lässt sich zusammen mit dem Rahmen beliebig bewegen und insbesondere von einer Mattenaufgabestation zu einer Beschichtungsstation und von dort zu einer Weiterverarbeitungsstation, zum Beispiel zu einer Presse, transportieren. Die Besonderheit des Rahmens liegt darin, dass mindestens eine Seitenleiste flexibel ist. Das heißt, dass sie aus der gestreckten, geraden
Form in eine gekrümmte beziehungsweise geknickte Form und zurück überführt werden kann. Dabei kann die Seitenleiste sowohl wie ein Metalldraht kontinuierlich biegbar sein als auch aus starren Segmenten bestehen, die untereinander gelenkig verbunden sind, so dass bei der Krümmung der Seitenleiste ein Polygonzug entsteht. Durch das Krümmen der flexiblen Seitenleiste ist es möglich, den zunächst flachen Rahmen mit einer ebenen Rahmenfläche in eine dreidimensionale räumliche Form zu bringen, welche im wesentlichen einer gekrümmten Zylinderwand (mit kreisförmiger oder polygonaler Grundfläche) entspricht. Durch die Krümmung der Seitenleiste wird daher von der in den Rahmen eingespannten Matte des Trägerwerkstoffes ein Hohlraum ausgebildet, in welchem in bekannter Weise eine Sprühvorrichtung zur Benetzung der Innenoberfläche des Hohlraumes eingeführt werden kann. Die Ausbildung des Hohlraumes(endless) web of mats of the carrier material is conveyed and the intermediate formation of cavities is ensured by means of a corresponding web guide, but a single mat of the carrier material is first firmly clamped into a frame. The frame formed from side strips delimits an area that corresponds in size to the size of the mat or is preferably slightly larger than the mat area. A mat to be coated can then be clamped into the frame area using suitable holding means, such as clamps or hooks, which are attached to the side strips of the frame. A mat inserted into the frame in this way can be moved as desired together with the frame and in particular transported from a mat feed station to a coating station and from there to a further processing station, for example to a press. The special feature of the frame is that at least one side strip is flexible. This means that it can be extended from the stretched, straight
shape into a curved or bent shape and back again. The sidebar can be continuously bendable like a metal wire or consist of rigid segments that are connected to one another in an articulated manner, so that a polygonal line is created when the sidebar is bent. By bending the flexible sidebar, it is possible to bring the initially flat frame with a flat frame surface into a three-dimensional spatial shape, which essentially corresponds to a curved cylinder wall (with a circular or polygonal base area). By curving the sidebar, a cavity is formed by the mat of the carrier material clamped into the frame, into which a spray device can be inserted in a known manner to wet the inner surface of the cavity. The formation of the cavity
hat dabei gegenüber der Besprühung einer ebenen Fläche den Vorteil, dass durch einen möglichst Rundum-Verlauf des Trägerwerkstoffes Verluste an Beschichtungsmittel minimiert werden.Compared to spraying a flat surface, this has the advantage that losses of coating agent are minimized by applying the coating as all around the carrier material as possible.
Der erfindungsgemäß verwendete Trägerrahmen ist konstruktiv erheblich einfacher als die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen. Eine entsprechende Beschichtungsvorrichtung kann somit kostengünstiger hergestellt werden. Weiterhin kann der Mattenzuschnitt in gewissen Grenzen variabel gehalten werden, da über verschieden lange Befestigungsklammern an den Seitenteilen des Rahmens Matten unterschiedlicher Größe gehalten werden können oder durch eine verschiebliche Ausführung eines Gelenkarmes der Abstand zwischen den Klammern an den seitlichen Gelenkarmen verändert werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt somit ohne Probleme Variationen in der Mattengröße von bis zu 10% in beiden Zuschnittrichtungen. Es können innerhalb dieser Grenzen sogar abwechselnd unterschiedliche Zuschnitte gefahren werden,
zum Beispiel für die Vordertüre und Hintertüre eines Fahrzeuges. Die maschinentechnischen Veränderungen für einen Wechsel der Zuschnittgröße sind dabei automatisierbar. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass diese sich erheblich kompakter, das heißt mit einem geringeren Platzbedarf als bekannte Vorrichtungen realisieren lässt.The support frame used according to the invention is structurally much simpler than the devices known from the prior art. A corresponding coating device can therefore be manufactured more cost-effectively. Furthermore, the mat cut can be kept variable within certain limits, since mats of different sizes can be held by fastening clamps of different lengths on the side parts of the frame, or the distance between the clamps on the side articulated arms can be changed by a movable design of an articulated arm. The device according to the invention thus allows variations in the mat size of up to 10% in both cutting directions without any problems. Within these limits, different cuts can even be made alternately.
for example for the front and rear doors of a vehicle. The mechanical changes required to change the cutting size can be automated. A further advantage of the device according to the invention is that it can be implemented in a much more compact manner, i.e. with a smaller space requirement, than known devices.
Bei einer Weiterentwicklung der Erfindung gemäß Anspruch 2 kann die flexible Seitenleiste zu beiden Seiten der Rahmenfläche hin in eine gekrümmte Form gebracht werden. Das heißt, dass die flexible Seitenleiste auch die zur ersten Krümmung spiegelbildliche Krümmung annehmen kann. Hierdurch wird erreicht, dass eine in den Rahmen eingesetzte MatteIn a further development of the invention according to claim 2, the flexible side bar can be curved on both sides of the frame surface. This means that the flexible side bar can also take on a curvature that is a mirror image of the first curvature. This ensures that a mat inserted into the frame
zwei verschiedene Hohlräume ausbilden kann, bei denen jeweils eine andere Oberfläche der Matte die Innenseite bildet. Durch eine Krümmung der flexiblen Seitenleiste in die erste Krümmungsrichtung und anschließend in die zweite Krümmungsrichtung kann somit die eingespannte Matte des Trägerwerkstoffes nacheinander von beiden Seiten beschichtet werden.two different cavities can be formed, each of which has a different surface of the mat on the inside. By bending the flexible side strip in the first direction of curvature and then in the second direction of curvature, the clamped mat of the carrier material can be coated from both sides one after the other.
Eine beidseitige Beschichtbarkeit der Matte des Trägerwerkstoffes könnte im Prinzip auch durch zwei verschiedene Gruppen von flexiblen Seitenleisten erzielt werden, wobei die erste Gruppe die Ausbildung eines Hohlraumes mit einer ersten Oberfläche der Matte als Innenseite gewährleistet und die zweite Gruppe eine Krümmung unter Ausbildung eines zweiten Hohlraumes, bei welchem die zweite Oberfläche der Matte des Trägerwerkstoffes die Innenseite bildet. Konstruktiv ist es indes einfacher, mit nur einer Gruppe flexibler Seitenleisten zu arbeiten und diese Seitenleisten dabei in zwei Richtungen krümmbar zu gestalten. Eine solche Anordnung hat auch den Vorteil, dass die Beschichtung beider Hohlräume ohne aufwendige Manipulationen durch dieselbe Sprühvorrichtung vorgenommen werden kann.In principle, the ability to coat the mat of the carrier material on both sides could also be achieved by using two different groups of flexible side strips, with the first group ensuring the formation of a cavity with a first surface of the mat as the inside and the second group ensuring a curvature to form a second cavity, with the second surface of the mat of the carrier material forming the inside. In terms of construction, however, it is simpler to work with just one group of flexible side strips and to make these side strips bendable in two directions. Such an arrangement also has the advantage that both cavities can be coated using the same spray device without complex manipulation.
Die Seitenleiste kann, wie in Anspruch 3 zum Ausdruck kommt, aus mehreren mit Scharniergelenken miteinander verbundenen (starren) Segmenten bestehen. Ein solcher Aufbau lässt sich konstruktiv gut verwirklichen und garantiert eine hohe Stabilität des Rahmens, da die Gelenke und die Scharniere mit quasi beliebiger Stabilität ausgebildet werden können, ohne dass dies zu Lasten einer leichten Krümmbarkeit der Seitenleiste ginge. Ferner lassen sich die Einstellwinkel der Scharniere gut kontrollieren, so dass die Bewegung und Formgebung des Rahmens automatisiert werden kann.The side bar can, as stated in claim 3, consist of several (rigid) segments connected to one another with hinge joints. Such a structure can be easily implemented in terms of construction and guarantees a high level of stability of the frame, since the joints and hinges can be designed with virtually any stability without this being at the expense of a slight curvature of the side bar. Furthermore, the setting angles of the hinges can be easily controlled, so that the movement and shaping of the frame can be automated.
In einer Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 wird der gesamte Rahmen beweglich angeordnet, wobei er vorzugsweise zwischen mindestens einer Position mit horizontal ausgerichteter Rahmenfläche und mindestens einer Position mit vertikal ausgerichteter Rahmenfläche schwenkbar ist. Durch die Beweglichkeit des Rahmens insgesamt kann die Matte von einem Aufnahmeort zu einer Beschichtungsstation und von dort zu einer Weiterverarbeitung, zum Beispiel zu einer Verpressstation, bewegt werden. Da Matten aus den zu beschichtenden Trägerwerkstoffen in der Regel liegend angeliefert werden, ist es vorteilhaft, wenn der Rahmen sich zur Aufnahme und zum Einspannen einer Matte in eine horizontal ausgerichtete Position bringen lässt. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn sich der Rahmen anschließend in eine vertikale Position bringen lässt, in welcher durch eine entsprechende Krümmung der flexiblen Seitenleiste ein im wesentlichen zylindrischer Hohlraum mit senkrechter Achse ausgebildet werden kann. In diesem Fall kann nämlich die Sprühvorrichtung entlang
der senkrechten Achse in den Hohlraum eingeführt werden. Diese Ausrichtung der Sprühvorrichtung hat den Vorteil, dass die Einwirkung der Schwerkraft auf den Sprühnebel nicht zu einem inhomogenen Beschichtungsergebnis auf der Matte führt. Bezüglich der Richtung der Schwerkraft ist die Ausrichtung des vertikalen Hohlraumes nämlich symmetrisch. Hierin besteht ein weiterer Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, bei welchem nur horizontal ausgerichtete Hohlräume (Tunnel) bekannt sind, in welchen aufgrund der Schwerkraft die jeweils untere Tunnelhälfte mit einer stärkeren Beschichtung versehen wird.In a further development of the invention according to claim 4, the entire frame is arranged to be movable, and it can preferably be pivoted between at least one position with a horizontally aligned frame surface and at least one position with a vertically aligned frame surface. The mobility of the frame as a whole means that the mat can be moved from a receiving location to a coating station and from there to further processing, for example to a pressing station. Since mats made of the carrier materials to be coated are usually delivered lying down, it is advantageous if the frame can be brought into a horizontally aligned position for receiving and clamping a mat. In addition, it is advantageous if the frame can then be brought into a vertical position in which a substantially cylindrical cavity with a vertical axis can be formed by a corresponding curvature of the flexible side strip. In this case, the spray device can be moved along
the vertical axis into the cavity. This alignment of the spray device has the advantage that the effect of gravity on the spray mist does not lead to an inhomogeneous coating result on the mat. With regard to the direction of gravity, the alignment of the vertical cavity is symmetrical. This is a further advantage over the state of the art, in which only horizontally aligned cavities (tunnels) are known, in which the lower half of the tunnel is provided with a thicker coating due to gravity.
Die Veränderung der Form der flexiblen Seitenleiste geschieht gemäß Anspruch 5 vorzugsweise über einen Antriebsmotor und ein entsprechen-The change in the shape of the flexible side bar is preferably carried out according to claim 5 via a drive motor and a corresponding
des Getriebe. Hierüber kann in einfacher Weise eine definierte Krümmung eingestellt werden, und der gesamte Beschichtungsvorgang lässt sich somit automatisieren.of the gearbox. This makes it easy to set a defined curvature and the entire coating process can thus be automated.
Um den Trägerwerkstoff unter Ausbildung mindestens eines vorzugsweise zylindrischen Hohlraumes transportieren zu können und um die zur Innenseite des Hohlraumes gerichtete Oberfläche des Trägerwerkstoffes zu benetzen, ist vorgesehen, dass die Matte des Trägerwerkstoffes auf einem Trägerrahmen gespannt ist und der Hohlraum durch Krümmung einer flexiblen Seite des Trägerrahms gebildet wird.In order to be able to transport the carrier material while forming at least one preferably cylindrical cavity and to wet the surface of the carrier material facing the inside of the cavity, it is provided that the mat of the carrier material is stretched on a carrier frame and the cavity is formed by curving a flexible side of the carrier frame.
Ein solches Verfahren hat den Vorteil, dass die zu beschichtende Matte auf einfache Weise fest in einen Trägerrahmen eingespannt werden kann und keine aufwendigen Mittel für eine Einfädelung und stabile Führung der Matte während des Transports vorgesehen werden müssen. Vielmehr lässt sich die in den Trägerrahmen eingesetzte Matte auf einfache Weise zusammen mit dem gesamten Trägerrahmen bzw. über den Trägerrahmen handhaben. Durch Krümmung einer flexiblen Seite des Trägerrahmens kann die zu beschichtende Matte so geformt werden, dass sie einen vorzugsweise zylindrischen Hohlraum ausbildet. Dieser Hohlraum kann dann in der bekannten Weise dazu ausgenutzt werden, die Innenseite des Hohlraumes möglichst verlustarm mit einer Sprühvorrichtung zu beschichten. Such a method has the advantage that the mat to be coated can be easily clamped firmly into a support frame and no complex means for threading and stable guidance of the mat during transport need to be provided. Instead, the mat inserted into the support frame can be easily handled together with the entire support frame or over the support frame. By curving a flexible side of the support frame, the mat to be coated can be shaped in such a way that it forms a preferably cylindrical cavity. This cavity can then be used in the known manner to coat the inside of the cavity with as little loss as possible using a spray device.
Gemäß Anspruch 7 werden nacheinander durch zwei gegensinnige Krümmungen der flexiblen Seite des Trägerrahmens zwei Hohlräume gebildet werden, deren Innenseite jeweils von verschiedenen Oberflächen der Matte des Trägerwerkstoffes gebildet werden. Auf diese Weise kannAccording to claim 7, two cavities are formed one after the other by two opposing curvatures of the flexible side of the support frame, the inside of which is each formed by different surfaces of the mat of the support material. In this way,
eine Matte von beiden Seiten beschichtet werden, ohne dass hierfür außer dem Umbiegen der flexiblen Seite des Trägerrahmens von einer positiven in eine negative Krümmung weitere aufwendige Schritte erforderlich wären.A mat can be coated on both sides without any further complex steps being required other than bending the flexible side of the support frame from a positive to a negative curvature.
Nach Anspruch 8 ist die Achse des ausgebildeten Hohlraumes senkrecht ausgerichtet. Dies hat den Vorteil, dass die auf die Sprühnebel der Sprühvorrichtung einwirkende Schwerkraft nicht zu Inhomogenitäten der Beschichtung auf der Matte führen kann, da keine Stelle der Matte bezüglich der Schwerkraft bevorzugt ausgerichtet ist.According to claim 8, the axis of the formed cavity is aligned vertically. This has the advantage that the gravity acting on the spray mist of the spray device cannot lead to inhomogeneities in the coating on the mat, since no point on the mat is preferentially aligned with respect to gravity.
Im folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen:The invention is explained below by way of example with the aid of the figures. They show:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen von dem Rahmen und der zu beschichtenden
Matte gebildeten Hohlraum mit einer darin arbeitenden
Sprühvorrichtung entlang der Linie A-A von Figur 4;Fig. 1 shows a cross section through a part of the frame and the
Mat formed cavity with a working
Spray device along line AA of Figure 4;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Rahmens mit eingespannter
Matte im flach ausgestreckten Zustand;Fig. 2 a perspective view of the frame with clamped
Mat in a flat stretched out position;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Rahmens mit eingespannter
Matte unter Ausbildung eines Hohlraumes;Fig. 3 a perspective view of the frame with clamped
Mat forming a cavity;
Fig. 4 eine Aufsicht auf den Hohlraum nach Fig. 3;Fig. 4 is a plan view of the cavity according to Fig. 3;
Fig. 5 ein Detail des Krümmungsmechanismus der flexiblen Leiste des
Trägerrahmens;Fig. 5 a detail of the curvature mechanism of the flexible bar of the
support frame;
Fig. 6 eine Ausgestaltung des Krümmungsmechanismus mit einem zentralen Schwenkgetriebe.Fig. 6 shows an embodiment of the curvature mechanism with a central pivoting gear.
Die Erläuterung der Erfindung soll zunächst mit Fig. 2 begonnen werden. Hierin ist ein U-förmiger Rahmen erkennbar, welcher aus den Seitenteilen 104, 102 und 101 gebildet wird. Dieser Rahmen und die Seitenteile werden aufgrund ihrer nachfolgend erläuterten Funktion auch als " Trommelgreifer-Rahmen" oder "Greifrahmen" bzw. als "Greifarme" bezeichnet.The explanation of the invention will begin with Fig. 2. This shows a U-shaped frame which is formed from the side parts 104, 102 and 101. This frame and the side parts are also referred to as "drum gripper frame" or "gripper frame" or "gripper arms" due to their function explained below.
In den Rahmen ist über Klammern 105 eine zu beschichtende Fasermatte 10 eingespannt. Das Einspannen der Matte 10 geschieht vorzugsweise bei der Übernahme eines Rohmattenzuschnittes von einem Vorlagetisch, vorzugsweise von einem ebenen Hubtisch. Die Klammerung wird erst bei der endgültigen Übergabe der imprägnierten Matte an das nachfolgende Presswerkzeug wieder gelöst. Das heißt, dass die Matte in vorteilhafter Weise ununterbrochen fixiert wird und keine zwischengeschalteten Übergabevorgänge stattfinden, wodurch eine hohe Prozesssicherheit gewährleistet wird. Während der Übergabe kann der Greifrahmen auch noch als Spannrahmen dienen, um einen faltenfreien Verformungsvorgang zu unterstützen. Ein besonderes Übergabehandling mit Spannrahmen-Funktion ist somit nicht erforderlich.A fiber mat 10 to be coated is clamped into the frame using clamps 105. The clamping of the mat 10 preferably takes place when a raw mat cut is taken from a feed table, preferably from a flat lifting table. The clamping is only released again when the impregnated mat is finally transferred to the subsequent pressing tool. This means that the mat is advantageously continuously fixed and no intermediate transfer processes take place, which ensures a high level of process reliability. During the transfer, the gripping frame can also serve as a clamping frame to support a wrinkle-free deformation process. Special transfer handling with a clamping frame function is therefore not required.
Ferner ist aus Fig. 2 erkennbar, dass die mittlere Seitenleiste des U-förmigen Rahmens aus vier einzelnen Segmenten 102, 101 gebildet wird, welche untereinander über Scharniergelenke 103 verbunden sind. Hierdurch ist es möglich, die Segmente 102, 101 gegeneinander abzuwinkein und der entsprechenden flexiblen Seitenleiste des Rahmen hierdurch eine gekrümmte Form zu geben. Letztere wird zum Beispiel aus Fig. 3 erkennbar. Furthermore, it can be seen from Fig. 2 that the middle side bar of the U-shaped frame is formed from four individual segments 102, 101, which are connected to one another via hinge joints 103. This makes it possible to angle the segments 102, 101 against one another and thereby give the corresponding flexible side bar of the frame a curved shape. The latter can be seen, for example, from Fig. 3.
Die flexible, aus den Segmenten 101 und 102 gebildete Seitenleiste ist über einen Schwenkkopf 100 mit einem Träger 150 für den Schwenkkopf verbunden. Über eine Bewegung des Schwenkkopfes 100 kann der Rahmen insgesamt geschwenkt werden und insbesondere von der (dargestellten) horizontalen Position in eine vertikale Position überführt werden. Der erfindungsgemäße Trommelgreifer-Rahmen kann sowohl an einem Roboter als auch an mehrachsigen Linear- und Schwenkhandlingen angeordnet werden.The flexible side bar formed from the segments 101 and 102 is connected to a support 150 for the swivel head via a swivel head 100. The frame as a whole can be swiveled by moving the swivel head 100 and in particular can be transferred from the (shown) horizontal position to a vertical position. The drum gripper frame according to the invention can be arranged both on a robot and on multi-axis linear and swivel handling devices.
Eine vertikale Positionierung des Trägerrahmens und damit der eingesetzten Matte 10 ist in der perspektivischen Ansicht von Fig. 3 erkennbar. In dieser Abbildung ist der Träger 150 in derselben Position dargestellt wie in Fig. 2, während durch eine Schwenkbewegung des Schwenkkopfes 100 um die Schwenkachsen 108, 110 die Ausrichtung des Rahmens verändert worden ist. Diese Veränderung besteht zum einen darin, dass die Rahmenfläche nunmehr senkrecht nach unten von dem Träger 150 weg zeigt. Zum anderen ist jedoch auch die flexible Seitenleiste des Rahmens durch rechtwinkliges Einknicken an den Scharnieren 103 bzw. 108 aus der gestreckten Form in die Form eines (nahezu) geschlossenen Vierecks gebracht worden. Diese viereckige Form führt dazu, dass die in den Rahmen eingespannte flexible Matte 10 eine trommeiförmig beziehungsweise zylinderförmig gekrümmte Form annimmt, wobei die Achse des Zylinders senkrecht steht. Weiterhin sind aus der Figur ein Winkel D von ca. 45° und ein Winkel D (= 2 &khgr; D) dargestellt, welche den Schwenkbereich der Greifarme 101, 102 verdeutlichen sollen.A vertical positioning of the support frame and thus of the inserted mat 10 can be seen in the perspective view of Fig. 3. In this illustration, the support 150 is shown in the same position as in Fig. 2, while the orientation of the frame has been changed by a pivoting movement of the pivot head 100 about the pivot axes 108, 110. This change consists on the one hand in that the frame surface now points vertically downwards away from the support 150. On the other hand, however, the flexible side bar of the frame has also been changed from the elongated shape into the shape of an (almost) closed square by bending it at right angles at the hinges 103 and 108. This square shape means that the flexible mat 10 clamped into the frame takes on a drum-shaped or cylindrical curved shape, with the axis of the cylinder being vertical. Furthermore, an angle D of approximately 45° and an angle D (= 2 × D) are shown in the figure, which are intended to illustrate the pivoting range of the gripping arms 101, 102.
Die in Fig. 3 dargestellte Position des Rahmens und der Matte 10 stellt die Benetzungsposition dar. In dieser Position kann ein Sprühkopf (nicht dar-The position of the frame and the mat 10 shown in Fig. 3 represents the wetting position. In this position, a spray head (not shown) can be
gestellt) von oben oder von unten in senkrechter Richtung in den durch die Matte 10 gebildeten Hohlraum eingeführt werden und somit durch radiales Versprühen des Beschichtungsmittels die Innenseite der Matte beschichten (vgl. unten Fig. 1).placed) are introduced from above or from below in a vertical direction into the cavity formed by the mat 10 and thus coat the inside of the mat by radial spraying of the coating agent (see Fig. 1 below).
Der Drehwinkelbereich der Scharniere 103 lässt es zu, dass die flexible Seitenleiste auch in die entgegengesetzte Richtung gewinkelt beziehungsweise gekrümmt werden kann. Das heißt, dass der Rahmen auch eine Konfiguration einnehmen kann, die zu der in Fig. 3 dargestellten Konfiguration spiegelbildlich (bezüglich einer den Träger 150 und die Schwenkachse 108 enthaltenen Ebene) ist. Durch einfaches, reversibles Schwenken der Greifarme wird die Matte somit über die gestreckte Normallage zur anderen Seite gebogen und wiederum zu einem kreisrunden Zylinder geformt. Durch Überführung des Trägerrahmens in diese spiegelbildliche
Position kann von der Matte 10 ein zweiter Hohlraum ausgebildet werden, welcher sich vom ersten Hohlraum (Fig. 3) dadurch unterscheidet, dass die andere Oberfläche der Trägermatte 10 die Innenseite dieses Hohlraumes bildet. Durch ein erneutes Einführen der Sprühvorrichtung in den zweiten Hohlraum kann somit gewünschtenfalls auch die andere Seite der Trägermatte 10 beschichtet werden. Diese zweiseitige Beschichtung der Matte 10 ist dabei ohne aufwendige Bewegungen der Matte und Manipulationen der Sprühvorrichtung möglich. Durch eine entsprechend Drehbeweglichkeit des Schwenkkopfes 100 um 180° um die vertikale Achse kann der spiegelbildliche zweite Hohlraum räumlich auch an derselben Stelle positioniert werden wie der erste Hohlraum. Dies hat den Vorteil, dass die Sprühvorrichtung jeweils an genau derselben Stelle zur Beschichtung der Innenflächen der Hohlräume abgesenkt werden kann.The range of rotation angles of the hinges 103 allows the flexible side bar to be angled or curved in the opposite direction. This means that the frame can also assume a configuration that is a mirror image of the configuration shown in Fig. 3 (with respect to a plane containing the carrier 150 and the pivot axis 108). By simply pivoting the gripping arms reversibly, the mat is bent over the stretched normal position to the other side and again formed into a circular cylinder. By transferring the carrier frame into this mirror image
In this position, a second cavity can be formed in the mat 10, which differs from the first cavity (Fig. 3) in that the other surface of the carrier mat 10 forms the inside of this cavity. By reinserting the spray device into the second cavity, the other side of the carrier mat 10 can also be coated if desired. This two-sided coating of the mat 10 is possible without complex movements of the mat and manipulation of the spray device. By allowing the swivel head 100 to rotate by 180° about the vertical axis, the mirror-image second cavity can also be spatially positioned in the same place as the first cavity. This has the advantage that the spray device can be lowered to exactly the same place in order to coat the inner surfaces of the cavities.
Fig. 4 zeigt eine Aufsicht auf die zu beschichtende Matte 10 in dem in Fig. 3 dargestellten gekrümmten Zustand unter Weglassen der Teile des Halterahmens. Weiterhin ist in Fig. 4 die in den zylindrischen Hohlraum der Matte 10 eingeführte Sprühvorrichtung in Form eines Zentrifugalemitters 200 für einen Zweikomponenten-Harz dargestellt. Eine derartige Sprühvorrichtung ist im Prinzip bekannt und besteht aus einer Schleuderradeinheit, welche am Ende einer Welle 201 befestigt ist und über einen Schleuderradteller 202 das Beschichtungsmittel radial nach außen versprüht. Weiterhin ist in Fig. 4 ein Spreizring 207 erkennbar, welcher über Streben 208 mit der Sprühvorrichtung verbunden ist und zusätzlich die kreisrunde Form der gebogenen Matte 10 sichert. Die Lücke zwischen den aneinanderstoßenden Matten-Stirnseiten wird durch ein Segment-Sprühschutz-Schwert 209 abgedeckt, so dass hierdurch kein Beschichtungsmittel entweichen beziehungsweise die Vorrichtung beschmutzen
kann. Das genannte Schwert 209 ist an dem Spreizring 207 befestigt und schützt die an der Stoßkante der Mattenenden befindlichen Klammern vor Verschmutzung. Der weitere Aufbau dieser Vorrichtung und der Ablauf des Benetzungsvorganges werden im folgenden mit Hilfe von Fig. 1 beschrieben, welche einen Schnitt entlang der Linie A-A von Fig. 4 darstellt.Fig. 4 shows a top view of the mat 10 to be coated in the curved state shown in Fig. 3, omitting the parts of the holding frame. Furthermore, Fig. 4 shows the spray device in the form of a centrifugal emitter 200 for a two-component resin introduced into the cylindrical cavity of the mat 10. Such a spray device is known in principle and consists of a centrifugal wheel unit which is attached to the end of a shaft 201 and sprays the coating agent radially outwards via a centrifugal wheel plate 202. Furthermore, Fig. 4 shows an expansion ring 207 which is connected to the spray device via struts 208 and additionally secures the circular shape of the curved mat 10. The gap between the abutting mat faces is covered by a segment spray protection sword 209 so that no coating agent can escape or soil the device.
The sword 209 is attached to the spreading ring 207 and protects the clamps located on the abutting edge of the mat ends from contamination. The further construction of this device and the course of the wetting process are described below with the help of Fig. 1, which shows a section along the line AA of Fig. 4.
In dem Schnitt nach Fig. 1 sind von dem Rahmen die Segmente 101 und 102 der flexiblen Seitenleiste sowie eine starre Seitenleiste 104 erkennbar. Die in den Rahmen eingespannte Matte 10 ist auf der linken Seite geschnitten dargestellt, während auf der rechten Seite die Schnittlinie der Figur mit der Stoßkante der beiden Matteränder, die zu einem Zylinder zusammengerollt ist, zusammenfällt. Von der entlang der vertikalen Achse eingeführten Sprühvorrichtung 200 ist die Zufuhrleitung 205 für eine erste Komponente (A) sowie die Zufuhrleitung 204 für eine zweiteIn the section according to Fig. 1, the segments 101 and 102 of the flexible side bar and a rigid side bar 104 can be seen from the frame. The mat 10 clamped into the frame is shown in section on the left-hand side, while on the right-hand side the cutting line of the figure coincides with the abutting edge of the two mat edges, which is rolled up into a cylinder. The supply line 205 for a first component (A) and the supply line 204 for a second component (B) can be seen from the spray device 200 introduced along the vertical axis.
Komponente (B) erkennbar. Die beiden Komponenten werden in der Mischzone 203 vermischt und über den rotierenden Schleuderteller 202 mit einer radialen Bewegungskomponente unter Ausbildung eines Sprühstrahles 206 nach außen geschleudert. Das ringförmige Benetzungsband im Sprühbereich weist eine Streuung von nur ca. +/- 2 cm auf. Die Hubvorrichtung für die Sprühvorrichtung 200, der Antriebsmotor für die Welle 201 und die Schlauchzuleitungen sowie die Ventile für die Durchflusssteuerung der Komponenten, die sich ebenfalls an der Einheit 200 befinden, sind nicht dargestellt.Component (B) can be seen. The two components are mixed in the mixing zone 203 and hurled outwards via the rotating centrifuge plate 202 with a radial movement component, forming a spray jet 206. The ring-shaped wetting band in the spray area has a spread of only approx. +/- 2 cm. The lifting device for the spray device 200, the drive motor for the shaft 201 and the hose feed lines as well as the valves for flow control of the components, which are also located on the unit 200, are not shown.
Die Benetzung erfolgt während der Aufwärtsbewegung der Sprühvorrichtung 200, da andernfalls der Spreizring 207, welcher die Matte 10 auseinander hält, über bereits beschichtete Stellen geführt werden müsste und dabei verschmutzen würde. Durch eine gewollte Ungleichförmigkeit der Vertikalbewegung des Zentrifugalemitters 200 kann eine axiale Ungleichförmigkeit
der Benetzungsstärke (ringförmig) erreicht werden. Nach Abschluss der Beschichtung nimmt der Greifrahmen seine gestreckte Normallage ein, schwenkt die benetzte Matte 10 wieder in die horäontale Lage und übergibt die Matte an die nächste Bearbeitungsposition, bei der es sich in der Regel um ein Presswerkzeug handelt.Wetting takes place during the upward movement of the spray device 200, since otherwise the spreader ring 207, which holds the mat 10 apart, would have to be guided over already coated areas and would become dirty in the process. By intentionally making the vertical movement of the centrifugal emitter 200 non-uniform, axial non-uniformity
the wetting strength (ring-shaped) can be achieved. After the coating has been completed, the gripping frame assumes its stretched normal position, swings the wetted mat 10 back into the horizontal position and transfers the mat to the next processing position, which is usually a pressing tool.
Die vertikale Ausrichtung des Zentrifugalemitters 200 sorgt dafür, dass die Matte 10 homogen beschichtet wird, da die Wirkung der Schwerkraft auf den Sprühstrahl 206 an jeder Stelle gleich ist. Dies ist ein erheblicher Vorteil gegenüber den bekannten Beschichtungsverfahren, in denen die Sprühvorrichtung 200 horizontal geführt wird. Die vertikale Anordnung des Zentrifugalemitters 200 ist im übrigen auch vorteilhaft für dessen Benetzung mit Reinigungsmittel, was durch einfaches Eintauchen des Kopfes inThe vertical alignment of the centrifugal emitter 200 ensures that the mat 10 is coated homogeneously, since the effect of gravity on the spray jet 206 is the same at every point. This is a significant advantage over the known coating methods in which the spray device 200 is guided horizontally. The vertical arrangement of the centrifugal emitter 200 is also advantageous for its wetting with cleaning agent, which can be achieved by simply dipping the head into
ein Gefäß möglich ist. Letzteres ist in der Regel bei Betriebsunterbrechungen beziehungsweise in Pausen notwendig. Bei anderen Anordnungen muss der Sprühkopf zu diesem Zweck extra geschwenkt werden.a container is possible. The latter is usually necessary during interruptions in operation or breaks. In other arrangements, the spray head must be swiveled specifically for this purpose.
Um unterschiedliche Mattenbreiten verarbeiten zu können, können ein oder mehrere Gelenkarme verschieblich ausgeführt sein, um den Abstand der Klammern oder Haken, gegebenenfalls automatisiert, zu verändern. Die Höhe der zum Zylinder geformten Matte 10 kann z.B. von der Länge der seitlichen Greifarme beziehungsweise Seitenleisten 104 abweichen, das heißt kürzer sein oder diese gegebenenfalls auch nach unten um bis zu 20% überragen. Ohne Veränderung an der Vorrichtung selbst können somit Matten verschieden großen Zuschnittes verarbeitet werden.In order to be able to process different mat widths, one or more articulated arms can be designed to be movable in order to change the distance between the clamps or hooks, if necessary automatically. The height of the mat 10 formed into a cylinder can, for example, differ from the length of the lateral gripping arms or side strips 104, i.e. it can be shorter or, if necessary, extend downwards beyond them by up to 20%. Mats of different sizes can thus be processed without changing the device itself.
Ferner ist in Fig. 1 ein Podest 501 erkennbar, welches unterhalb des von der Matte 10 gebildeten Zylinders angeordnet ist und an seiner dem Zylinder zugewandten Oberfläche durch eine Schutzfolie 503 abgedeckt ist.Furthermore, a pedestal 501 can be seen in Fig. 1, which is arranged below the cylinder formed by the mat 10 and is covered on its surface facing the cylinder by a protective film 503.
Die Schutzfolie kann dabei von einer Vorratsrolle 502 von einer Abzugsvorrichtung 504 für verbrauchte Schutzfolie abgezogen werden. Die Installation eines derartigen Podestes mit einer langsam bewegten "verlorenen" Folienabdeckung ist zum Schutz vor Verschmutzung (Overspray im Randbereich, Tropfen von der Sprüheinrichtung etc.) empfehlenswert, wenn die Matte 10 am unteren Ende vollständig bis zum Rand benetzt werden soll.The protective film can be pulled off a supply roll 502 from a removal device 504 for used protective film. The installation of such a platform with a slowly moving "lost" film cover is recommended to protect against contamination (overspray in the edge area, drops from the spray device, etc.) if the mat 10 is to be completely wetted at the lower end up to the edge.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet in idealer Weise die Vorteil des Niederdruck-Zentrifugal-Beharzens, also insbesondere eine geringstmögliche Verschmutzung und minimale Materialverluste durchThe device according to the invention ideally ensures the advantages of low-pressure centrifugal resinification, i.e. in particular the lowest possible contamination and minimal material losses due to
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Vermeidung von Overspray, einen geringen Aufwand für Schutz- und Abdeckmaßnahmen sowie einen geringeren Aufwand für Absaugmaßnahmen beziehungsweise für die Luftumwälzung. Durch den geringen Luftaustausch tritt auch eine kaum messbare Beeinflussung des Hallen-Wärmebedarfs ein.Avoidance of overspray, low expenditure on protective and covering measures and less expenditure on extraction measures or air circulation. Due to the low air exchange, there is also a barely measurable influence on the hall's heat requirements.
Zur Gewährleistung unterschiedlicher Produktionsleistungen beziehungsweise Taktzeiten können mehrere der erfindungsgemäßen Trommelgreifer-Rahmen und gegebenenfalls mehrfach angeordnete Sprühvorrichtungen in verschiedenen Konfigurationen miteinander kombiniert werden.To ensure different production outputs or cycle times, several of the drum gripper frames according to the invention and, if necessary, multiple spray devices can be combined with one another in different configurations.
In den Figuren 5 und 6 ist eine kinematische Anordnung gezeigt, die es erlaubt, den doppelten Faltvorgang der flexiblen Seitenleiste des Rahmens durch einen einzigen motorischen Antrieb zu bewerkstelligen. Zunächst wird auf die Ausführungsform gemäß Fig. 5 Bezug genommen.Figures 5 and 6 show a kinematic arrangement which allows the double folding process of the flexible side strip of the frame to be carried out by a single motor drive. Reference is first made to the embodiment according to Fig. 5.
In Fig. 5 ist der Schwenkmechanismus der flexiblen Seitenleiste im Detail und teilweise im Schnitt dargestellt, wobei die Elemente trotz bestehender Korrespondenzen mit neuen Bezugsziffern versehen wurden. Erkennbar ist ein Schwenkkopf 300, welcher um eine horizontale Schwenkachse 301 schwenkbar ist. An der vertikalen Zentralachse 302 sind nach beiden Seiten hin der innere rechte Schwenkarm 303 und der innere linke Schwenkarm 304 drehbeweglich befestigt. An den Enden dieser Schwenkarme sitzen über Scharniergelenke verbunden die äußeren Schwenkarme, von denen nur der linke äußere Schwenkarm 306 dargestellt ist. Am Ende des äußeren Schwenkarmes sitzt ein verschiebbares Endstück 307, an welchem über eine Schwenkachse 308 ein seitlicher Greifarm 309 (vergleiche Fig. 2, Ziffer 104) befestigt ist. Der innereIn Fig. 5, the swivel mechanism of the flexible side bar is shown in detail and partly in section, whereby the elements have been given new reference numbers despite existing correspondences. A swivel head 300 can be seen, which can be swiveled about a horizontal swivel axis 301. The inner right swivel arm 303 and the inner left swivel arm 304 are rotatably attached to the vertical central axis 302 on both sides. The outer swivel arms are connected to the ends of these swivel arms via hinge joints, of which only the left outer swivel arm 306 is shown. At the end of the outer swivel arm there is a movable end piece 307, to which a lateral gripping arm 309 (see Fig. 2, number 104) is attached via a swivel axis 308. The inner
Schwenkarm 304 und der äußere Schwenkarm 306 sind über einen Gelenkbolzen 305 gekoppelt, welcher mit dem inneren Schwenkarm 304 drehsteif verbunden ist.The pivot arm 304 and the outer pivot arm 306 are coupled via a hinge pin 305, which is torsionally rigidly connected to the inner pivot arm 304.
Im folgenden wird die über Getriebe erfolgende Bewegungskopplung der einzelnen Schwenkarme beschrieben. Zunächst ist ein Kegelzahnrad 320 koaxial mit der Zentralachse 302 verbunden. Dieses Kegelzahnrad 320 wirkt mit einem weiteren Kegelzahnrad 321 zusammen, welches auf der parallel zum inneren Schwenkarm 304 verlaufenden Koppelwelle 323 sitzt, die von einer am inneren Schwenkarm 304 angeordneten Lagerung 324 gehalten wird. Am anderen Ende der Koppelwelle 323 sitzt ein weiteres Kegelzahnrad 325 für den Abtrieb. Dieses Kegelzahnrad 325 wirkt mit einem Kegelzahnrad 326 zusammen, welches mit dem äußeren Schwenkarm 306 drehsteif verbunden ist und diesen antreibt. Eine Drehung der vertikalen Zentralachse 302 wird somit über den genannten Mechanismus in eine Winkelverstellung des äußeren Schwenkarmes 306 gegenüber dem inneren Schwenkarm 304 umgewandelt. Durch die Wahl der Übersetzung zwischen den Kegelzahnrädern 320 und 321 im Verhältnis 1:1 (Winkel D) und der Kegelzahnräder 325 zu 327 = 2:1 (Winkel D) führt das Teil 307 im Verhältnis zum Teil 304 - relativ zu Teil 304 - den doppelten Schwenkwinkel aus.The following describes the movement coupling of the individual swivel arms via gears. Firstly, a bevel gear 320 is connected coaxially to the central axis 302. This bevel gear 320 interacts with another bevel gear 321, which sits on the coupling shaft 323 running parallel to the inner swivel arm 304, which is held by a bearing 324 arranged on the inner swivel arm 304. At the other end of the coupling shaft 323 there is another bevel gear 325 for the output. This bevel gear 325 interacts with a bevel gear 326, which is torsionally rigidly connected to the outer swivel arm 306 and drives it. A rotation of the vertical central axis 302 is thus converted via the mechanism mentioned into an angular adjustment of the outer swivel arm 306 relative to the inner swivel arm 304. By selecting the ratio between the bevel gears 320 and 321 in the ratio 1:1 (angle D) and the bevel gears 325 to 327 = 2:1 (angle D), the part 307 executes twice the swivel angle in relation to the part 304 - relative to part 304.
Weiterhin ist an dem Gelenkbolzen 305 ein Kettenzahnrad 327 koaxial und drehsteif angeordnet, über welches eine Antriebskette 328 verläuft. Diese Antriebskette 328 ist weiterhin um ein Kettenzahnrad 329 geführt, welches mit der Schwenkachse 308 des seitlichen Greifarmes 309 verbunden ist. Über diesen Mechanismus verursacht eine Drehung des Bolzens 305 eine Drehbewegung des Greifarmes 309. Zwar sind in der RegelFurthermore, a sprocket 327 is arranged coaxially and torsionally rigidly on the joint pin 305, over which a drive chain 328 runs. This drive chain 328 is also guided around a sprocket 329, which is connected to the pivot axis 308 of the lateral gripping arm 309. Via this mechanism, a rotation of the pin 305 causes a rotational movement of the gripping arm 309. Although, as a rule,
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die Schwenkachse 308 und der seitliche Greifarm 309 fest mit dem Endstück 307 verbunden. In diesem Falle entfallen die Übertragungsmechanismen 327 bis 329 (Kettenzahnräder und Antriebskette). Falls jedoch eine gesteuerte Abweichung der Klammerausrichtung von der Grundstellung gewünscht wird, kann dies in der in Fig. 5 dargestellten Weise durch die Wahl eines geeigneten Übersetzungsverhältnisses von Zahnrad 327 zu Zahnrad 329 erreicht werden.the pivot axis 308 and the lateral gripping arm 309 are firmly connected to the end piece 307. In this case, the transmission mechanisms 327 to 329 (sprocket wheels and drive chain) are omitted. However, if a controlled deviation of the clamp alignment from the basic position is desired, this can be achieved in the manner shown in Fig. 5 by selecting a suitable transmission ratio of gear 327 to gear 329.
Das Endstück 307 kann relativ zum äußeren Schwenkarm 306 verschoben werden, um die Vorrichtung auf unterschiedliche Längen der Rohmatten einstellen zu können. Diese Längenänderung kann auch automatisiert erfolgen. Zugehörige Details wie zum Beispiel ein Spindelantrieb mit Motor sind nicht dargestellt.The end piece 307 can be moved relative to the outer swivel arm 306 in order to be able to adjust the device to different lengths of the raw mats. This change in length can also be carried out automatically. Associated details such as a spindle drive with motor are not shown.
Eine Ausgestaltung der Schwenkkinematik mit einem zentralen Schwenkgetriebe ist in Fig. 6 dargestellt. Hierbei sollen mit einem einzigen Motor alle kinematischen Abhängigkeiten zwangsweise betätigt werden. Der genannte Motor 360 ist dabei auf dem Schwenkkopf 300 befestigt und treibt über eine Wellenkupplung 361 eine koaxiale Antriebswelle 362 an. Diese Welle 362 ist nach unten durch die zentrale Schwenkwelle 302 hindurchgeführt. An ihrem Ende befindet sich ein Ritzel 363, welches mit der Welle verbunden ist. Das Ritzel treibt wiederum das Zwischenzahnrad 364 an, welches unmittelbar in die Randverzahnung des linken inneren Schwenkarmes 304 eingreift und ein Schwenken dieses Teiles bewirkt. Gleichzeitig treibt das Zwischenzahnrad 364 auch das gleichartige Zahnrad 366 an, welches in die Randverzahnung des rechten inneren Schwenkarmes 303 eingreift. Durch die Drehrichtungsumkehr zwischen den Zahnrädern 364 und 366 führen die inneren Schwenkarme 303 und 304 die gewünschtenA design of the swivel kinematics with a central swivel gear is shown in Fig. 6. In this case, all kinematic dependencies are to be forcibly operated with a single motor. The aforementioned motor 360 is attached to the swivel head 300 and drives a coaxial drive shaft 362 via a shaft coupling 361. This shaft 362 is guided downwards through the central swivel shaft 302. At its end there is a pinion 363 which is connected to the shaft. The pinion in turn drives the intermediate gear 364, which engages directly in the edge teeth of the left inner swivel arm 304 and causes this part to swivel. At the same time, the intermediate gear 364 also drives the similar gear 366, which engages in the edge teeth of the right inner swivel arm 303. By reversing the direction of rotation between the gears 364 and 366, the inner pivot arms 303 and 304 perform the desired
gegensinnigen Bewegungen aus. Der übrige Aufbau des Mechanismus für die Schwenkbewegung der äußeren Greifarme entspricht demjenigen aus Fig. 5.opposite movements. The remaining structure of the mechanism for the pivoting movement of the outer gripping arms corresponds to that in Fig. 5.
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303 innerer Schwenkarm rechts (vgl. 101)303 inner swivel arm right (see 101)
304 innerer Schwenkarm links (vgl. 101)304 inner swivel arm left (see 101)
305 mit innerem Schwenkarm 304 drehsteif verbundener Gelenkbolzen305 with inner swivel arm 304 torsionally rigid joint bolt
306 linker äußerer Schwenkarm (vgl. 102)306 left outer swivel arm (cf. 102)
307 verschiebbares Endstück307 movable end piece
308 Schwenkachse308 Swivel axis
309 seitlicher Greifarm (vgl. 104)309 side gripping arm (cf. 104)
320 mit Zentralachse 302 verbundenes Kegelzahnrad320 bevel gear connected to central axis 302
321 auf Koppelwelle 323 angeordnetes Kegelzahnrad321 bevel gear arranged on coupling shaft 323
323 Koppelwelle323 Coupling shaft
324 Lagerung für die Koppelwelle, auf innerem Schwenkarm 303/304 angeordnet324 Bearing for the coupling shaft, arranged on inner swivel arm 303/304
325 Kegelzahnrad (Abtrieb)325 Bevel gear (output)
326 mit 306 drehsteif verbundenes Kegelzahnrad326 with 306 torsionally rigid bevel gear
327 mit Gelenkbolzen 305 drehsteif verbundenes Kettenzahnrad 327 sprocket connected to articulated bolt 305 for torsion resistance
328 Antriebskette328 Drive chain
329 mit Schwenkachse 308 des seitlichen Greifarms 309 verbundenes Kettenzahnrad329 sprocket connected to pivot axis 308 of lateral gripping arm 309
360 Antriebsmotor360 drive motor
361 Wellenkupplung361 Shaft coupling
362 koaxiale Antriebswelle362 coaxial drive shaft
363 Ritzel363 pinion
364 Zwischenzahnrad 1364 intermediate gear 1
365 Achse von Zwischenzahnrad 1365 Axis of intermediate gear 1
366 Zwischenzahnrad 2366 intermediate gear 2
367 Achse von Zwischenzahnrad 2367 Axle of intermediate gear 2
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368 Lagerplatte (Drehmomentstütze) für Achse 365 und 367, mit Zentralwelle 302 fest verbunden368 Bearing plate (torque support) for axle 365 and 367, firmly connected to central shaft 302
370 Verzahnung am inneren Greifarm370 Gearing on the inner gripper arm
371 Verzahnung am inneren Greifarm371 Gearing on the inner gripper arm
501 Podest501 Podium
502 Vorratsrolle für Schutzfolie502 Supply roll for protective film
503 Ausgezogene Schutzfolie503 Protective film removed
504 Abzugsvorrichtung für verbrauchte Schutzfolie504 Removal device for used protective film
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