Fasergewebe ausgeschnittenen Faserkontur im Zuge der Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Formteilen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transportieren einer aus einem flächigen Fasergewebe ausgeschnittenen Faserkontur im Zuge der Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Formteilen nach dem Oberbegriff des

Anspruches 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 4. Im Zuge der Herstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen, auch

Faserverbundbauteile genannt, ist insbesondere in der industriellen Anwendung das RTM-Verfahren (Resin-Transfer-Moulding-Verfahren) gängige Praxis. Der gesamte Herstellungsprozess bis zu einem verwendungsfähigen

Kunststoffbauteile besteht aus mehreren nachfolgend ablaufenden

Einzelprozessen. In einem ersten Verfahrensschritt werden Faserhalbzeuge (Preforms/Prepregs) hergestellt. In diesem Preform-Prozess werden in der Regel mehrschichtige Gewebe oder Fasergelege üblicherweise in 2D

(zweidimensional), also im Wesentlichen in einer Ebene, zusammengefügt, so dass das Faserhalbzeug im Wesentlichen bereits die notwendigen äußeren Konturen und teilweise auch bereits besondere und/oder mehrfache Schichten oder Schichtdicken aufweist. Vorzugsweise wird ein Bindemittel in die

Trennebenen oder in das Gelege selbst eingebracht, das nach seiner

Aktivierung und/oder Aushärtung zu einer Fixierung der Schichten zueinander und somit zur Festlegung einer festgelegten 3D-Form führt, welche in einem Umform Werkzeug (Umform Werkzeug, Drapierwerkzeug oder ähnliches) im weiteren Verlauf des Preform-Prozess geformt wird. Je nach Bedarf wird das Faserhalbzeug noch nachgeschnitten oder an vorgegebenen Stellen

ausgestanzt um eine noch präzisere Kontur zu erhalten. Nach dem Einlegen des Faserhalbzeugs in das Werkzeug der Presse werden die Werkzeughälften geschlossen und das notwendige Harz in die Kavität des Werkzeuges injiziert, wobei das Harz die Faserstruktur des Faserhalbzeuges imprägniert, die Fasern einschließt und fest in die Matrix einbindet. Nach dem Aushärten des Harzes kann das faserverstärkte Kunststoffbauteil entformt werden.

Neben dem RTM-Verfahren selbst, legt bereits die Herstellung eines

Faserhalbzeuges den Grundstein für den Erfolg der Herstellung eines

Kunststoffbauteiles. Das Ziel ist es nach der Formgebung des Vorformlings aus einem biegeschlaffen Material einen Vorformling zu erhalten, der biegesteif genug ist um vollständig automatisiert und prozeßsicher in das Werkzeug einer RTM-Presse eingelegt werden zu können oder auch bis zur weiteren

Verwendung transportiert und abgestapelt werden kann. Zur Herstellung, Umformung und Fixierung des Vorformlings gibt es eine Vielzahl an

Möglichkeiten im einschlägigen Stand der Technik.

Für die 3D-Umformung von mehrlagigen zweidimensionalen Zuschnitten aus Fasergeweben sind die folgenden Verfahrensschritte bekannt: Es werden Fasergewebe oder -gelege von einer Rolle abgewickelt und je nach Bedarf aus mehreren verschiedenen Geweben oder Gelegen, Formen und Größen zu einem Fasergewebestapel zusammengelegt. Dabei kann es notwendig sein, die Außen- und ggf. Innenkontur entsprechend einem Schnittmuster des

Vorformlings respektive des Kunststoffformteils zu bearbeiten oder

zuzuschneiden. Das Schnittmuster wird dabei aus einer Abwicklung des Vorformlings, oder des Endbauteils erzeugt. Vorzugsweise wird dann der erstellte, im Wesentlichen ebene Fasergewebestapel mittels einer

Drapiervorrichtung drapiert, respektive in eine dreidimensionale Vorform umgeformt. Um eben aus einem biegeschlaffen Fasergewebe einen, im

Wesentlichen biegesteifen Vorfornnling zu erhalten, ist es meist notwendig, dass zwischen die einzelnen Lagen ein Bindemittel eingebracht und anschließend ausgehärtet wird. Es hat sich herausgestellt, dass bereits kleinste Fehler oder Beschädigungen oder Abdrücke an oder in den Fasergeweben zu sichtbaren Mängeln an den späteren Kunststoffformteilen führen kann. Aus diese Grund ist es essentiell, dass während der Herstellung eines Vorformlings aus mehreren Schichten, wobei zumindest eine Schicht ein Fasergelege ist, dass dieses Fasergelege schonend behandelt wird. Normalerweise ist das Ausschneiden oder

Ausstanzen einer Kontur unschädlich und wird auf verschiedenste Weisen durchgeführt. Beispielsweise kann mittels eines Rollmessers aus einer Rolle Fasergewebe auf einem Schneidtisch eine Kontur ausgeschnitten. Anschließend fährt eine Hebevorrichtung über die ausgeschnittene Kontur, hebt die Kontur (das ausgeschnittene Fasergewebe oder -gelege) an und verfährt diese in eine Drapierform. Dieser Schritt kann auch mehrmals ausgeführt werden, um einen mehrschichtigen Vorformling herzustellen. Je nach

Ausführungsform kann während oder im Zuge des Verfahrens eine

Beleimstation durchfahren werden, die die Kontur entsprechend mit Bindemittel versieht.

Ein mittlerweile bewährter Sauggreifer, insbesondere nach dem Bernoulli- Prinzip ist aus einer Vielzahl von Veröffentlichungen bekannt geworden, beispielsweise aus DE 10 2008 023 907 A1 , DE 10 2008 062 343 A1 oder DE 103 47 545 A1 . Alle diese Sauggreifer haben gemeinsam, dass nicht mit Unterdruck, sondern mit Druckluft gearbeitet werden kann und trotzdem ein Werkstück, oder im vorliegenden Falle ein biegeschlaffes Fasergewebe, respektive Kontur, angehoben werden kann. Es versteht sich von selbst, dass diese Sauggreifer an entsprechenden Manipulatoren (3-Achsen- Verfahrvorrichtung, Industrieroboter oder dgl.) mit einer Schnittstelle

angebunden sind.

Nachteilig bei dieser Art von Sauggreifern ist, dass sie an den anzuhebenden Fasergeweben immer noch Abdrücke hinterlassen, wie in Figur 1 zum Stand der Technik etwas übertrieben dargestellt ist. Durch die einströmende Druckluft und den entstehenden Bernoulli-Effekt wird die Kontur in den für den Bernoulli- Effekt notwendigen Strömungsraum gezogen. Dies führt zu Verschiebungen der Faserstruktur oder der Fäden innerhalb des Fasergeleges, was später im Kunststoffformteil durchaus erkennbar sein kann. Auch hat sich herausgestellt, dass insbesondere die kreisförmige Außenform des Sauggreifers ebenfalls einen meist kreisförmigen Abdruck auf dem Fasergewebe hinterläßt.

Gleichzeitig hat sich herausgestellt, dass die meisten Schneidvorrichtungen nicht immer 100%ig erfolgreich sind das Fasergewebe auf dem Schneidtisch zu durchtrennen. Es kann also dazu kommen, dass nicht nur während des

Fixierens und Anhebens des Fasergeleges durch die Sauggreifer das

Fasergewebe Schaden nimmt, sondern auch durch Restverbindungen, die während des Anhebens an der geschnittenen Kontur ziehen und das

Fasergewebe der Kontur verziehen, sondern das darüber hinaus durch das Fasergewebe auf dem Schneidetisch Schaden nimmt oder sogar verschoben wird, was wieder Probleme bei dem nächst folgenden Schneidvorgang für die nächste Kontur ergibt. Neben Fehlschnitten kann es bei Faltenbildung auch zu fehlerhaften Konturformen kommen, die einen schadhaften Vorformling produzieren.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung Zu schaffen, mit denen, gegenüber dem Stand der Technik in einer einfachen und sicheren Weise eine ausgeschnittene Kontur sicher angehoben und verfahren werden kann, wobei Schnittfehler an der Kontur des Fasergewebes keine Auswirkungen auf den weiteren Herstellungsprozess aufweisen und das Fasergewebe während des Aufnehmens und Transportierens keinen Schaden nimmt. Im Weiteren soll in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass das auf dem Schneidtisch verbleibende Fasergelege durch den Abtransport der Kontur Schaden nimmt und/oder Lageänderungen erfährt und so Fehler bei

nachfolgenden zu schneidenden Konturen ausreichend sicher vermieden werden.

Im Folgenden werden die Begriffe Faserkontur für ein ausgeschnittenes und zu manipulierendes Fasergelege verwendet, der Begriff Kontur bezieht sich im Folgenden auf die äußere Form des ausgeschnittenen Fasergewebes und entsprechend auch auf die äußere Form der Stütz- und/oder der

Niederhalteplatte. Als Sauggreifer ist die gesamte Konstruktion zum Fixieren und Anheben zu verstehen, wobei die Saugvorrichtung auch in größerer Stückzahl in dem Sauggreifer vorhanden sein können, entsprechend der vorgegebenen Faserkontur.

Die Lösung der Aufgabe für das Verfahren besteht dabei darin, dass eine Faserkontur auf einem Schneidtisch aus einem flächigen Fasergewebe mittels einer Schneidvorrichtung unter Ausbildung eines Trennschnittes ausgeschnitten wird, und anschließend ein Sauggreifer über die Faserkontur verfährt und eine Flächenseite der Transportplatte in Kontakt mit der ausgeschnittenen

Faserkontur und eine Niederhalteplatte in Kontakt mit dem flächigen

Fasergewebe bringt, und wobei mittels an der zweite Flächenseite der Transportplatte angeordneten Saugvorrichtungen und zu den

Saugvorrichtungen korrespondierenden Durchbrechungen in der

Transportplatte die Faserkontur an der Transportplatte fixiert und von dem Schneidtisch abgehoben wird, während die Niederhalteplatte das Fasergewebe auf dem Schneidtisch fixiert, und wobei nach dem Anheben der Transportplatte der Sauggreifer und/oder die Niederhalteplatte vom Schneidtisch abhebt und die Faserkontur vom Sauggreifer transportiert wird

Die Lösung der Aufgabe für eine Vorrichtung besteht darin, dass an einem Sauggreifer zumindest eine Saugvorrichtung an einer ersten Flächenseite einer Transportplatte angeordnet ist, wobei die zweite Flächenseite zur Ansaugung einer Faserkontur durch zu der Saugvorrichtung korrespondierenden

Durchbrechungen in der Transportplatte geeignet ist und die Transportplatte im Wesentlichen in Ihrer äußeren Kontur wie die geschnittene Faserkontur ausgebildet ist, wobei die Niederhalteplatte bei der Anordnung in einer Ebene mit der Transportplatte diese im Wesentlichen unter Ausbildung eines Spaltes umschließt und wobei die Niederhalteplatte und/oder die Transportplatte mit zumindest einer geeigneten Stellvorrichtung in zumindest zwei voneinander unterschiedlichen Ebenen verfahrbar ist.

Im weiteren ergeben sich die Vorteile, dass die Faserkontur schonend transportiert werden kann und durch die Niederhaltung etwaige Restverbindungen im Trennschnitt abgetrennt werden können, ohne dass sich das Fasergewebe oder die Faserkontur siginifikant verziehen.

Im weiteren ist es von Vorteil, wenn die Saugvorrichtungen nach dem Bernoulli- Prinzip arbeiten und die durch die Druckluftzufuhr entstehenden

Luftströmungen der Saugvorrichtungen durch die Transportplatte und die Niederhalteplatte im Wesentlichen von dem Trennschnitt der Faserkontur respektive des Fasergewebes weggeführt werden ohne dass es zu

Verwirbelungen an den Trennschnitten kommt. Weiter ist es von Vorteil, dass die Faserkontur im Zuge der Kontaktnahme mit der Trägerplatte flach ausgebreitet wird und unter Umständen dadurch besser auf ein Vorgelege für einen Vorformling abgelegt werden kann oder besser für eine Beleimung geeignet ist. Im Übrigen kann es vorgesehen sein, die flach an der

Transportplatte anliegende Faserkontur mit automatischen Bildgebenden oder anderen geeigneten Überwachungsvorrichtungen während des Transportes prüfen zu lassen, ob die Qualität ausreichend ist für die Weiterverarbeitung. Natürlich kann die Saugvorrichtung auch mit Unterdruck aber vorzugsweise mit Druckluft betreibar sein. Die Vorrichtung ist insbesondere zur Durchführung des Verfahrens geeignet, kann aber auch eigenständig betrieben werden. In vorteilhafter Weise wird nun vermieden, dass Schäden an dem auf dem Schneidtisch verbleibenden Fasergelege und an der anzuhebenden

Faserkontur entstehen, weil während des Anhebens eine konturnahe oder konturentsprechende Niederhalteplatte das restliche Fasergewebe auf den Untergrund, respektive den Schneidtisch drückt. Dazu werden Schäden an der anzuhebenden Faserkontur ebenfalls vermieden und die Faserkontur wird im Wesentlichen in einer Ebene an der Transportplatte gehalten) im Sauggreifer durch die Saugvorrichtungen gehalten. Weiter ist von Vorteil, dass durch den Niederhalter vermieden werden kann, dass durch die Saugvorrichtungen, respektive deren Luftströmungen über die Transportplatte hinweg das verbleibende Fasergewebe auf dem Schneidtisch angehoben oder verwirbelt wird. In ebenso vorteilhafter Weise wird durch die bevorzugt konturnahe Ausgestaltung der Transportplatte entsprechend der ausgeschnittenen

Faserkontur vermieden, dass die Luftströmungen der Saugvorrichtungen die angehobene Faserkontur an ihren Rändern am Trennschnitt) ausfransen. Das gleiche gilt wiederum auf für das verbleibende Fasergewebe auf dem

Schneidtisch, was inbesondere bei einer optimierten Schnittanordnung der Konturen von Vorteil ist, wenn beispielsweise ein Trennschnitt die Kante von zwei verschiedenen Faserkonturen bildet. Und diese nacheinander abgehoben werden sollen.

Bei Verwendung einer Druckluftbetriebenen Saugvorrichtung wird durch die Durchbrechungen in der Trägerplatte Luft auf die Oberflächenseite der Saugvorrichtungen gezogen, im Wesentlichen nach dem Bernoulli-Venturi- Prinzip. Die Durchbrechungen können hierzu geeignete Löcher oder Langlöcher sein, deren Anordnung oder Größe durch Versuche ermittelt werden kann und unter anderem abhängig sind von der Art des Fasergewebes, der Stärke der Luftströmungen und anderen Faktoren.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.

Es zeigen:

Figur 1 in einer Schnittansicht eine herkömmlichen Saugvorrichtung nach dem Stand der Technik bei der Aufnahme eines biegeschlaffen Gewebes,

Figur 2 in einer weiteren Schnittansicht eine erfindungsgemäße

Saugvorrichtung mit einer Transportplatte bei der Aufnahme eines biegeschlaffen Gewebes,

Figur 3 eine geschnittene Draufsicht auf eine Kontur einer Transportplatte mit darauf angeordneten Saugvorrichtungen,

Figur 4 eine weitere geschnittene Draufsicht auf eine Kontur einer

Transportplatte mit darauf angeordneten Saugvorrichtungen nach Figur 3 mit zusätzlicher Darstellung einer korrespondierenden

Niederhalteplatte und dazwischen angeordnetem Spalt, in einer vergrößerten Ansicht eine Hebevorrichtung nach Figur 3 in einem seitlichen Schnitt mit zusätzlicher Darstellung der

Stellvorrichtungen für die Niederhalteplatte. Figur 1 zeigt in einer Schnittansicht eine herkömmlichen Saugvorrichtung nach dem Stand der Technik bei der Aufnahme eines biegeschlaffen Gewebes, das während des Bernoulli-Effektes verformt und die notwendigen Hohlräume für der Saugvorrichtung 1 gezogen wird. Es ist auch klar erkenntlich, dass die Stützkörper 1 1 am äußeren Umfang der Saugvorrichtung 1 angeordnet, dazu geeignet sind, Abdrücke auf der Faserkontur 3 zu hinterlassen. Mit den Pfeilen sind die Luftströmungen der Druckluftzufuhr 2 symbolisiert.

Figur 2 zeigt, wie nun mit einer flächigen Transportplatte 4, die deutlich über die äußere Kontur der Saugvorrichtung 1 hinausgeht, verhindert wird, dass sich die empfindliche Faserkontur 3 verformt. Um dennoch den Effekt der

Saugvorrichtung 1 an der Faserkontur 3 wirken zu lassen, sind Bohrungen, Langlöcher oder andere geeignete Durchbrechungen 14 in der Transportplatte 4 vorgesehen, die korrespondierend zu der Saugvorrichtung 1 angeordnet sind, so dass die vorbeistreichende Luftströmung eine Art Venturi-Effekt in den Durchbrechungen 14 bewirkt, was die Anheftung der Faserkontur an der Transportplatte 4 bewirkt.

In Figur 3 ist eine geschnittene Draufsicht auf eine Kontur einer Transportplatte 4 mit darauf angeordneten Saugvorrichtungen 1 zu erkennen. Durch die Transportplatte 4 wird die dahinterliegende Faserkontur 3 im Wesentlichen verdeckt, auch sind keine Durchbrechungen 14 zu erkennen, was aber die mögliche Anordnung derselben außerhalb der Kontaktstellen der

Saugvorrichtungen 1 mit der Trägerplatte 4 nicht ausschließen soll.

Figur 4 zeigt eine weitere geschnittene Draufsicht auf eine Kontur einer Transportplatte 4 mit darauf angeordneten Saugvorrichtungen 1 nach Figur 3 mit zusätzlicher Darstellung einer korrespondierenden Niederhalteplatte 5 und einem sich dazwischen ausbildendem Spalt 9. Vorzugsweise bildet der Spalt 9 die Kontur der Faserkontur 3 im Wesentlichen nach, so dass bei austretender Druckluft aus den Saugvorrichtungen die Trennschnitte 12 zwischen der Faserkontur 3 und dem Fasergewebe 6 nicht durch die Luftströmungen angegriffen werden können. In Figur 5 findet sich in einer vergrößerten Ansicht eine Hebevorrichtung respektive ein Sauggreifer nach Figur 3 in einem seitlichen Schnitt mit zusätzlicher Darstellung der beispielhaften Stellvorrichtungen 8 für die

Niederhalteplatte 5. In der vorliegenden Ansicht wird gerade die Faserkontur 3 durch die Transportplatte 4 und der zum Trennschnitt 12 benachbarte Bereich des Fasergewebes 6 mit der Niederhalteplatte 5 auf dem Schneidtisch 7 fixiert. Bezugszeichenliste: P1422

1 . Saugvorrichtung

2. Druckluftzufuhr

3. Faserkontur

4. Transportplatte

5. Niederhalteplatte

6. Fasergewebe

7. Schneidtisch

8. Stellvorrichtung

9. Spalt

10. Schnittstelle

1 1 . Stützkörper

12. Trennschnitt

13.

14. Durchbrechungen