Tapes mit kurzer Zykluszeit

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tapelegevorrichtung nach dem

Oberbegriff des Anspruch 1 sowie auf ein Tapelegeverfahren zum Aufbau eines Laminats für beispielsweise Automobilbauteile nach dem Oberbegriff des Anspruchs 16. Die Anwendungen für Faserverbundwerkstoffe sind über die vergangenen Jahrzehnte immer weiter gestiegen, insbesondere wenn sie als preiswerte Alternative zu den metallischen Werkstoffen gesehen werden konnten, mit den Vorteilen der

Gestaltungsfreiheit und anwendungsspezifischer Formulierungsmöglichkeiten. Speziell der Werkstoff CFK (Carbonfaserverstärkter Kunststoff) hat ein extrem hohes

Leichtbaupotential, wobei er sich zugleich durch seine hohe Festigkeit und sehr hohe Struktursteifigkeit auszeichnet. Letzteres ist beispielsweise im Automobilbau ein wichtiges Kriterium.

Die heutigen Entwicklungstätigkeiten für Produktionsanlagen zur Verarbeitung von Faserverbundwerkstoffen reichen daher von reiner Maschinenentwicklung bis hin zu schlüsselfertigen Produktionssystemen. Erstere umfassen für gewöhnlich P reform - Herstelleinheiten, Presseinheiten und ggf. Injektionseinheiten sowie

Nachbearbeitungseinheiten - letztere die entsprechende Automatisation für das Preform-Handling, die Werkzeugreinigung, die Bauteilentnahme und dergleichen mehr.

Die automatisierbare Herstellung der Preform stellt eine Schlüsseltechnologie im Herstellungsprozess von endlosfaserverstärkten Faserverbundbauteilen zur

Realisierung einer effizienten Großserienfertigung mit reproduzierbarer stabiler Bauteilqualität dar. Aber auch bei sogenannten Hybridbauteilen, also formgepressten Blechen, die vornehmlich mit Carbonfaser-Halbzeugen verpresst werden, um kritische Belastungszonen zusätzlich zu verstärken, müssen sich alle Produktions-Einheiten anlagen- und steuerungstechnisch integrieren lassen, wenn eine hinreichende

Produktivität erreicht werden soll. Zur Herstellung von endlosfaserverstärkten Bauteilen werden heute überwiegend textile Faser-Halbzeuge wie mit einem Binder (Schmelzkleber) benetzte und/oder mit einer Matrix teilweise oder vollständig imprägnierte Faser-Garne und/oder

Flächengebilde (sog. Prepregs) wie Fasergewebe, Fasergestricke, Fasergelege oder Fasermatten verwendet. Die Matrix von faserverstärkten Kunststoffen hat die Aufgabe, die hochbelastbaren Fasern einzubetten (Stützfunktion) und deren Zwischenraum vollständig auszufüllen (Sperrfunktion).

An Binder- und/oder Matrix-Werkstoffen können grundsätzlich Materialien aus den Gruppen der Thermoplaste oder der Duroplaste und ggf. zusätzlicher elastifizierender Komponenten, wie Elastomere, eingesetzt werden, welche sich in der Festigkeit, der maximalen Dehnung, der Einsatztemperatur, der Verarbeitungsgeschwindigkeit und der Chemikalienbeständigkeit unterscheiden. Duroplastische Formmassen lassen sich durch Temperatureinwirkung plastifizieren, sind in diesem Moment formbar und härten dann irreversibel unter Druck und Temperatur aus. Im Gegensatz zu den

Thermoplasten bestehen die Elastomere und Duroplaste (auch Duromere genannt) nach der Verarbeitung, d. h. im gebrauchsfertigen Zustand, aus mehr oder weniger stark vernetzten Makromolekülen, die in der Regel weder schmelzbar noch löslich sind.

Aus diesen Halbzeugen, die als Rollen oder Plattenware in Standardformaten zur Verfügung stehen, werden in einem Schneidprozess Zuschnitte erzeugt, die in der Regel das umgeformte Bauteil vollflächig auskleiden. Beim Schneiden der Zuschnitte entsteht, je nach Bauteilgeometrie ein signifikanter Schneidabfall, der nicht verarbeitet werden kann und die Effizienz dieses Prozesses erheblich verschlechtert. Zur Verbesserung der Ressourceneffizienz können endlosfaserverstärkte Bauteile über Faser- oder auch als Tape-Legeverfahren bekannt gewordene Verfahren wesentlich verschnittärmer bzw. verschnittfrei hergestellt werden. Speziell die Verwendung von Tapes aus thermoplastischen Endlosfasern erweist sich als eine sehr attraktive

Prozessvariante. Hierbei stellt insbesondere das Legen der für gewöhnlich als Tape vorliegende Faserverbundwerkstoffe zum Aufbau eines Laminats eine besondere Herausforderung dar.

Mit einem„Tape" ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung vorzugsweise jegliche Art von bahnförmigem Material, insbesondere ein Prepregmaterial, das beispielsweise eine Breite zwischen 30 und 200 mm aufweist, gemeint, welches für ein Ablegen mittels einer Tapelegevorrichtung geeignet ist. Mit„Prepegmaterial" sind vorliegend insbesondere Fasergarne (Rovings), Fasergelege und/oder Fasergewebe gemeint, welche mit einem Binder benetzt und/oder mit einer Matrix, beispielsweise einer Duroplastmatrix oder Thermoplastmatrix, teilweise oder vollständig imprägniert, insbesondere vorimprägniert, sind.

Bei den„Fasern" handelt es sich insbesondere um Kohlenstofffasern, der Begriff „Fasern" umfasst aber in gleicher Weise auch Glasfasern oder andere, insbesondere natürliche oder künstlich hergestellte, Fasern. Das Tape kann auf einem Trägermaterial angeordnet sein, insbesondere einer Trägerfolie oder einem Trägerpapier, das während des Ablegens des Tapes zum Aufbau des Laminats sich von dem Trägermaterial löst, wobei das Trägermaterial mitteis einer geeigneten Einrichtung der Tapelegevorrichtung beseitigt, beispielsweise aufgewickelt, wird. Bevorzugt können jedoch auch Tapes Verwendung finden, die keine Trägermaterialien mehr benötigen.

Zur Verarbeitung von Tapes ist bekannt, diese von einer Spule oder Rolle abzuziehen, auf Länge zu schneiden und auf einen Legetisch bzw. einer bereits auf dem Legetisch abgelegten Tapestruktur abzulegen. Mit dem Ablegen eines Tapestreifens bzw. von Tapes wird das Tape über eine Anzahl an Ultraschali-Schweißköpfen punktweise mit der darunter liegende Tapeschicht verbunden.

Zur Verarbeitung von Tapes und zur Durchführung eines Tape-Legeverfahrens werden vielfach automatische Vorrichtungen eingesetzt, welche in der Lage sind, ein Tape strukturiert abzulegen. Bekannt sind insbesondere sog. Tapelegevorrichtungen, unter welchen vorliegend beispielsweise auch eine sog. Fiber-Placement-Vorrichtung zu verstehen ist.

Eine beispielhafte Tapelegevorrichtung ist aus dem Dokument WO 2014/083196 A1 bekannt, das eine Tapelegevorrichtung beschreibt, die mit zwei Legekopfeinheiten konfiguriert ist. Die Legekopfeinheiten sind so angeordnet, dass sie für einen einzelnen Legetisch zugänglich sind. Die Legekopfeinheiten sind voneinander unabhängig und jeweils mit einer eigenen Material-Zuführungseinheit, Schneideinrichtung, Greifmittel mit zugehörigem Linearantrieb, Führungsbahnen und Bandhefteinheit konfiguriert. In dieser Konfiguration kann ein Bandabschnitt auf Länge gezogen, in Führungsbahnen positioniert und mit der ersten Legekopfeinheit auf dem zu produzierenden Teil in Position geheftet werden, während gleichzeitig der nächste Bandabschnitt auf Länge gezogen und auf der zweiten Legekopfeinheit in den Führungsbahnen positioniert wird. Nachdem der erste Bandabschnitt von der ersten Legekopfeinheit angeheftet wurde, befördert der Legetisch das zu produzierende Teil zur zweiten Legekopfeinheit, währenddessen der nächste Bandabschnitt vorbereitet und in Position gebracht ist, um am zu produzierenden Teil angeheftet zu werden.

Die US 8,048,253 B2 beschreibt ebenfalls eine Tapelegevorrichtung mit einem

Legekopf, wobei ein Tape-Bandmaterial einer Schneideinrichtung zugeführt wird, welche einen Tapestreifen bzw. ein Tape abtrennt, der anschließend mit dem Legekopf auf die Bearbeitungsfläche eines Legetisches platziert wird. Das Tape-Bandmaterial und das abgetrennte Tape werden in dem Legekopf dabei jeweils in Führungsschienen geführt, die zu beiden Seiten des Bandes bzw. des Tapes angeordnet sind, wobei die Kanten des Bandes bzw. des Tapes in Nuten, die in den Führungsschienen

vorgesehen sind, gehalten werden. Das Dokument beschreibt auch, dass mehrere Legeköpfe vorgesehen sein können, so dass es möglich wird, mehrere Tapes bzw. Tapestreifen gleichzeitig abzulegen. Bei beiden dieser bekannten Tapelegevorrichtungen besteht der Nachteil, dass wegen dem nur seitlichen Führen und Halten der Tapes mittels der Führungsschienen das zu verarbeitende Tape-Bandmaterial eine hinreichend hohe innere Steifigkeit aufweisen muss, so dass es nicht dazu kommt, dass das Tape-Bandmaterial durchhängt und aus den Führungsschienen fällt. Dies kann eine unerwünschte Einschränkung hinsichtlich der verarbeitbaren Materialien, Dicken und/oder Breiten darstellen.

Auch kann wegen dem nur relativ losen Halten der Tapes mittels der seitlichen

Führungsschienen die Taktzeit nicht beliebig erhöht werden. Dies liegt daran, dass bei einer zu raschen Bewegung beim Absenken des Legekopfs, bei der dementsprechend das Tape rasch gegen den Widerstand der umgebenden Luft bewegt werden muss, sich die Gefahr, dass das Tape aus den Führungsschienen„geweht" wird und herausfällt, signifikant erhöhen kann. Für die Verlegung von großflächigen Fasergeweben beschreibt das Dokument WO 2012/156524 A1 ein Verfahren zum Transportieren einer aus einem flächigen Fasergewebe ausgeschnittenen Faserkontur im Zuge der Herstellung von

faserverstärkten Kunststoff-Formteilen. Dabei wird eine Faserkontur auf einem

Schneidtisch ausgeschnitten. Anschließend verfährt ein Sauggreifer über die

Faserkontur und bringt eine Transportplatte in Kontakt mit der ausgeschnittenen

Faserkontur. Mittels an der Transportplatte angeordneten Saugvorrichtungen wird die Faserkontur an der Transportplatte fixiert und von dem Schneidtisch abgehoben. Die Saugvorrichtungen arbeiten nach dem Bernoulli-Prinzip, wobei durch die

Druckluftzufuhr entstehenden Luftströmungen der Saugvorrichtungen von dem

Trennschnitt der Faserkontur weggeführt werden. Der Sauggreifer ist an einem Manipulator wie einem Industrieroboter befestigt. Ein vergleichbares Prinzip eines Sauggreifers, der zum Aufnehmen von großflächigen Fasergeweben dient und an einem Industrieroboter befestigt ist, ist auch aus dem Dokument DE 10 2013 208 778 A1 bekannt, das einen Sauggreifer in Form einer Stabsystemanordnung aus winkelig verkreuzten und parallelogrammartig verschiebbaren Stäben beschreibt. An der

Gitterstruktur sind Sauggreifer, die einen Coanda-Effekt nutzen, variabel positionierbar angeordnet.

Diese beiden Dokumente beschreiben groß bauende Sauggreifer, die sich nicht für eine Anwendung in einer Tapeiegevorrichtung, wie beispielsweise in den oben genannten Dokumenten WO 2014/083196 A1 und US 8.048,253 B2 beschrieben, eignen. Dies insbesondere aus dem Grund, dass sich diese groß bauenden

Sauggreifer als Endeffektoren an einem Industrieroboter nicht mit hinreichender Geschwindigkeit bewegen lassen, um die derzeit und in Zukunft bestehenden

Anforderungen an eine Legerate auch beim Legen schmaler und schmälster Tapes erfüllen zu können. Daneben besteht das Problem, dass zu einer raschen Bewegung auf Grund der hohen bewegten Massen mit einem erheblichen Energieeinsatz, und damit einhergehend hohen Betriebskosten gerechnet werden muss. Auch ist es nicht möglich, zur Erzielung einer Taktzeit von beispielsweise einer Sekunde oder kürzer, mit den Sauggreifern eine Saugwirkung hinreichend schnell und zuverlässig einzuschalten und, nach Ablegen eines Tapes, wieder abzuschalten. Auch ist wegen der Baugröße von Sauggreifern und Industrierobotern eine Parallelisierung des Tapelegens durch Vorsehen von zwei, drei, vier oder mehr Legeeinheiten nicht oder nur begrenzt und mit hohem baulichem Aufwand mit entsprechend hohen

Anlagenkosten möglich.

Das Dokument DE 10 2014 1 14 866 A1 , das sich nicht mit dem Legen von Tapes beschäftigt, beschreibt eine Vorrichtung zur Herstellung eines Mehrlagenfilzes, wobei Filzspäne in eine Pressform eingeblasen und in die gewünschte Gestalt gepresst werden. In der oberen Pressform ist eine Mehrzahl von Vakuum-Saug-Zugängen vorgesehen, die mit einer Vakuumquelle verbunden sind, um ein Vakuum

bereitzustellen. Es ist weiter eine Vakuum-Saug-Abschaltvorrichtung vorgesehen, um zumindest einige gewünschte Vakuum-Saug-Zugänge zu verschließen. Die Vakuum- Saug-Abschaltvorrichtung ist oberhalb der oberen Form angebracht, und weist eine Abschaltplatte auf. Mittels eines Zahnstangenantriebs kann die Abschaltplatte bewegt werden, um selektiv die Abschaltplatte über die Mehrzahl von Vakuum-Saug- Zugängen hinweg zu bewegen. Um alle Vakuum-Saug-Zugänge zu verschließen, muss dabei die Abschaltplatte über eine große Strecke bewegt werden, so dass auch hier ein rasches Abschalten nicht möglich ist. Zudem wird durch die Abschaltplatte, bzw. deren Bewegung, nur bewirkt, dass die Verbindung zwischen den Vakuum-Saug- Zugängen und der Vakuumquelle unterbrochen wird. Das in den Vakuum-Saug- Zugängen bestehende Vakuum kann daher nur dadurch aufgehoben werden, dass durch die angesaugten Fiizspäne hindurch Luft in die Vakuum-Saug-Zugänge einströmt, bis das Vakuum aufgehoben ist. Auch aus diesem Grund ist ein rasches Abschalten und Aufheben der von dem Vakuum erzeugten Sogwirkung mit dieser Vorrichtung nicht möglich.

In dem Dokument DE 20 2010 014 946 U1 , das sich ebenfalls nicht mit dem Legen von Tapes beschäftigt, wird ein Saugbändertisch für eine Bogendruckmaschine

beschrieben, mit einem Plattenkorpus und mindestens einem abschnittsweise über diesen Plattenkorpus geführten, umlaufenden Saugband, wobei das Saugband mit Saugöffnungen versehen ist, über welche auf dem Saugband aufliegende

Bogenbereiche auf das Saugband gesaugt und damit mit erhöhter Haltekraft mitgeschleppt werden können. Die Saugeinrichtung ist mit Durchgangsöffnungen versehen, die Teil eines Saugweges bilden, über welchen die Saugkammer mit den Saugöffnungen des Saugbandes kommuniziert. Zwischen der Saugkammer und dem Saugband ist eine EinStelleinrichtung in Form eines Lochschiebers vorgesehen, um den Querschnitt des Saugweges einzustellen. Hierzu weist der Lochschieber mehrere in Lochreihen gegliederte Drosselöffnungen unterschiedlicher Querschnitte auf. Mittels der Einsteileinrichtung soll so die vorherrschende Saugwirkung präzise auf die

Eigenschaften des Bedruckstoffes abgestimmt werden können. Die Einsteileinrichtung soll dabei so gestaltet sein, dass stets eine hinreichende Saugwirkung sichergestellt ist und keine temporäre Totalabschaltung der Saugwirkung eintritt. Ein rasches An- und Abschalten der Saugwirkung ist daher in diesem Dokument nicht vorgesehen.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Tapelegevorrichtung und ein verbessertes Tapelegeverfahren anzugeben, welches die vorstehenden Nachteile überwindet.

Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Tapelegevorrichtung und ein verbessertes Tapelegeverfahren anzugeben, welche ein schnelles Legen von Bauteilen oder von Bauteillagen mit kurzer Zykluszeit erlauben. Es ist eine nochmals weitere Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte

Tapelegevorrichtung und ein verbessertes Tapelegeverfahren anzugeben, welche flexibel und rasch zum effizienten Ablegen von Tape-Bandmaterial unterschiedlicher Breiten eingesetzt werden können. Es ist eine nochmals weitere Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte

Tapelegevorrichtung und ein verbessertes Tapelegeverfahren anzugeben, die mit geringen Anlagenkosten und Betriebskosten eingesetzt werden können.

Als eine erste Lösung wird eine Tapelegevorrichtung angegeben, aufweisend: eine Materialzufuhreinheit zum Zuführen eines Tape-Bandmaterials, eine

Schneideinrichtung zum Abtrennen eines Tapes von dem Tape-Bandmaterial, eine Legeeinrichtung zum Aufnehmen und zum Platzieren des abgetrennten Tapes auf einem Legetisch, und eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung zum Steuern und/oder Regeln des Betriebs der Tapelegevorrichtung, wobei die Legeeinrichtung ein flächiges Transportelement und eine Vakuumeinrichtung aufweist, wobei die Vakuumeinrichtung unter Steuerung und/oder Regelung der Steuer- und/oder Regeleinrichtung aktiviert und deaktiviert werden kann, und wobei die Vakuumeinrichtung derart mit dem flächigen Transportelement verbunden ist, so dass das Tape mittels von der

Vakuumeinrichtung erzeugtem Unterdruck auf einer unteren Seite des flächigen Transportelements gehalten werden kann.

Das flächige Transportelement kann vorzugsweise als zumindest ein um Umlenkrollen umlaufendes, endloses Transportband, bevorzugt als zwei oder mehr parallel verlaufende, um Umlenkrollen umlaufende, endlose Transportbänder ausgeführt sein. Alternativ kann das flächige Transportelement eine plattenformige Auflagefläche aufweisen, die in und entgegen der Transportrichtung der Tapes verfahrbar ist.

Indem ein flächiges Transportelement vorgesehen wird, das sich im Falle der

Ausführung des flächigen Transportelements als ein endlos umlaufendes

Transportband, fortlaufend in Transportrichtung des Tape-Bandmaterials bzw. der

Tapes bewegt, bzw. das sich im Falle der Ausführung des flächigen Transportelements als eine plattenformige Auflagefläche in der Transportrichtung des Tape-Bandmaterials bzw. der Tapes bewegt, um das Tape-Bandmaterial bzw. die Tapes aufzunehmen und zu bewegen, wird es möglich, mit der Tapelegevorrichtung Tapes unterschiedlicher Breite und/oder Länge zu legen. Insbesondere ist es auf diese Weise auch möglich, mittels der Tapelegevorrichtung auch kurze und kürzeste Tapes, insbesondere auch winkelig zugeschnittene Tapes zu legen. Da hierzu neben einer etwaigen Umrüstung der Materialzuführung keine wesentliche Rekonfiguration der Tapelegevorrichtung erforderlich ist, kann die Tapelegevorrichtung vielseitig und effizient eingesetzt werden.

Gleichzeitig wird mit der Verwendung eines flächigen Transportelements erreicht, dass die Legeeinrichtung ein oder mehrere Tapes großflächig aufnehmen kann, wobei die ebenfalls vorgesehene Vakuumeinrichtung für ein sicheres Halten der Tapes an dem Transportelement sorgt. Durch diesen sicheren Halt ist es möglich, die Legeeinrichtung sehr rasch zu bewegen, und damit die Zykluszeit erheblich zu verkürzen, ohne dass hierbei zu befürchten wäre, dass das oder die Tapes ihre Position verlieren. Die Tapelegevorrichtung kann daher hohe Legeraten bei gleichzeitig hoher Qualität der gelegten Bauteile gewährleisten. Vorzugsweise weist die Vakuumeinrichtung eine Vakuumkammer, eine Vielzahl von Öffnungen, eine Saugkammer und ein zwischen der Vakuumkammer und der

Saugkammer angeordnetes, verstellbares Verschlusselement auf, wobei das

Verschlusselement eine Vielzahl von Durchlassöffnungen aufweist, wobei in einer ersten Stellung des Verschlusselements die Durchlassöffnungen die Öffnungen der Vakuumkammer zumindest teilweise überdecken, so dass eine fluide Verbindung zwischen der Saugkammer und der Vakuumkammer besteht, und wobei in einer zweiten Stellung des Verschlusselements die Durchlassöffnungen keine Überdeckung mit den Öffnungen der Vakuumkammer aufweisen, so dass die fluide Verbindung zwischen der Saugkammer und der Vakuumkammer unterbrochen ist.

Die Vakuumkammer steht dabei in Verbindung mit einer Vakuumpumpe, die vorzugsweise kontinuierlich betrieben wird, um die Vakuumkammer unter einem Vakuum bzw. unter Unterdruck zu halten. Insbesondere kann der Unterdruck in der Vakuumkammer von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung gesteuert und/oder geregelt auf einen Sollwert des Unterdrucks gesteuert oder geregelt werden. Die Vakuumkammer kann somit als ein großes Reservoir an Vakuum bzw. Unterdruck betrachtet werden, so dass, wenn das Verschlusselement betätigt wird, um die

Durchlassöffnungen des Verschlusselements in vollständige Überdeckung mit den Öffnungen der Vakuumkammer zu bringen, durch die entstehende fluide Verbindung zwischen der Vakuumkammer und der Saugkammer die im Vergleich zur

Vakuumkammer viel kleinere Saugkammer sehr rasch entleert werden kann, so dass sich auch in der Saugkammer in kürzester Zeit der für das Halten des Tapes erforderliche Unterdruck einstellt. Mit dieser Ausgestaltung kann die zur Aktivierung der Vakuumeinrichtung erforderliche Zeitdauer sehr klein gehalten werden, was wiederum eine Verkürzung der Zykluszeit und einhergehend damit eine Erhöhung der Legerate der Tapelegevorrichtung erlaubt.

Um zu erlauben, dass die Saugkammer so schnell wie möglich unter Unterdruck gesetzt werden kann, sind die Vakuumkammer und die Saugkammer vorzugsweise jeweils so bemessen, dass ein Verhältnis des Volumens der Vakuumkammer zum Volumen der Saugkammer wenigstens 5: 1 , bevorzugt 10: 1 oder mehr und besonders bevorzugt 15:1 oder mehr beträgt.

Das Verschlusselement kann als eine Schieberleiste ausgebildet sein, und bevorzugt weist die Vakuumeinrichtung weiter ein Führungselement für die Schieberleiste auf, welches eingerichtet ist, eine Aufnahme und Führung für die Schieberleiste zu bilden, und wobei die Saugkammer in dem Führungselement ausgebildet und von diesem teilweise begrenzt wird.

Alternativ oder ergänzend kann vorzugsweise auch vorgesehen sein, dass das flächige Transportelement eine Seite der Saugkammer begrenzt, wobei in dem flächigen Transportelement eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen ausgebildet sind, durch die Luft in die Saugkammer eingesaugt werden kann.

Auf diese Weise kann sowohl eine einfache, kostengünstige und zuverlässige

Ausgestaltung erreicht werden, als auch eine möglichst nahe Anordnung des flächigen Transportelements, auf dem mittels Unterdruck die Tapes gehalten werden sollen, an der Vakuumkammer ermöglicht werden. Die auch zur Überbrückung des

Zwischenraums dienende Saugkammer kann daher ein sehr kleines Volumen aufweisen, insbesondere im Vergleich zur Vakuumkammer, was ebenfalls dazu beiträgt, den Unterdruck sehr schnell aufbauen und abbauen zu können, um die Vakuumeinrichtung zu aktivieren bzw. zu deaktivieren. Mit dieser Maßnahme kann daher die erforderliche Zykluszeit weiter verkürzt werden.

Zum Verstellen des Verschlusselements kann eine Aktuatorvorrichtung vorgesehen werden, wobei die Aktuatorvorrichtung von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung so angesteuert wird, dass zum Aktivieren der Vakuumeinrichtung das Verschlusselement in die erste Stellung zu verstellen, und zum Deaktivieren der Vakuumeinrichtung das Verschlusselement in die zweite Stellung zu verstellen. Die Aktuatorvorrichtung kann dabei insbesondere als ein elektromotorischer, bevorzugt servomotorischer

Linearantrieb ausgeführt sein, der ein schnelles und präzises Bewegen und damit einhergehend Verstellen des Verschlusselements erlaubt.

Weiter ist es möglich, eine Vielzahl von Kanälen vorzusehen, über welche die

Saugkammer dauerhaft mit einer Umgebung und/oder mit einer Einrichtung zum Einlasen eines Gases, vorzugsweise Druckluft, verbunden ist. Die Kanäle können insbesondere in dem Führungselement ausgebildet sein.

Wenn die Vakuumeinrichtung deaktiviert wird, indem die fluide Verbindung zwischen der Saugkammer und der Vakuumkammer unterbrochen wird, während gleichzeitig noch ein Tape auf dem flächigen Transportelement gehalten wird und so den Zustrom von Luft von außen in die Saugkammer verhindert oder wesentlich behindert, können die Kanäle den Zustrom von Luft aus der Umgebung ermöglichen, so dass der in der Saugkammer herrschende Unterdruck rasch abgebaut wird und das gehaltene Tape losgelassen wird. Dieses sehr rasche Deaktivieren der Vakuumeinrichtung trägt ebenfalls zur signifikanten Verkürzung der Zykluszeit bei.

Da die Kanäle sehr klein bemessen sein können, ist es nicht erforderlich, die Kanäle während der aktiven Phase der Vakuumeinrichtung zu verschließen; vielmehr genügt es, dass die vergleichsweise kleine Luftmenge, die während der aktiven Phase durch die Kanäle in die Saugkammer einströmt, über die Vakuumkammer und die die

Vakuumkammer entleerende Vakuumpumpe abzusaugen, ohne dass die von der Vakuumwirkung bewirkte Haltekraft wesentlich beeinträchtigt wird. Auch dies trägt zu einer einfachen, effektiven und kostengünstigen Ausgestaltung bei. Alternativ wäre es auch denkbar die Kanäle oder zumindest ein Teil der Kanäle mit einer Einrichtung zum Einlassen eines Gases in die Saugkammer zu verbinden. Im Falle der Unterbrechung der fluiden Verbindung zwischen Vakuumkammer und Saugkammer durch das Verschlusselement kann die Einrichtung zum Einlassen eines Gases in die Saugkammer aktiviert werden und so einen leichten Überdruck zum Ablösen des Tapes erzeugen. Die Kanäle sind somit nicht dauerhaft offen, wodurch bei einer fluiden Verbindung zwischen Vakuumkammer und Saugkammer kein Gas in die Saugkammer aus der Umgebung einströmen kann.

Alternativ wäre es auch denkbar, insbesondere bei Kanälen mit größeren Öffnungen, die Kanäle mit einem Verschlussmechanismus während der aktiven Phase der

Vakuumeinrichtung zu verschließen und so ein eintreten von Luft in die Saugkammer zu verhindern. Um ein Abbau des Unterdruckes in der Saugkammer zu ermöglichen, wenn das Verschlusselement die Öffnungen zur Vakuumkammer überdeckt, kann der Verschlussmechanismus für die Kanäle mit dem Verschlusselement gekoppelt sein, so dass beim Schließen der Öffnungen zur Vakuumkammer gleichzeitig die Kanäle zum Abbau des Unterdruckes in der Saugkammer geöffnet werden.

Besonders bevorzugt können die Kanäle so bemessen sein, dass die Vielzahl von Kanälen in Summe einen Querschnitt aufweisen, der 1/5 oder weniger, bevorzugt 1/10 oder weniger und besonders bevorzugt 1/20 oder weniger einer Summe der

Querschnitte der in dem Verschlusselement ausgebildeten Durchlassöffnungen ist.

Mit einer derartigen Bemessung kann sichergestellt werden, dass auch im aktiven Betrieb der Vakuumeinrichtung durch die Kanäle einströmende Luft ohne wesentliche Einwirkung sicher und rasch abgeführt werden und der in der Saugkammer herrschende Unterdruck aufrecht erhalten werden kann.

Alternativ oder ergänzend ist es für ein rasches bzw. nochmal rascheres Abschalten des Vakuums auch möglich Düsen anzuordnen mit denen zur Deaktivierung der Vakuumeinrichtung gezielt ein Gas, vorzugsweise Druckluft, in die Saugkammer eingedüst werden kann, so dass insbesondere kurzzeitig ein leichter Überdruck in der Saugkammer erzeugt wird, was das Ablösen von Tapes von dem flächigen

Transportelement, insbesondere nach dem Ablegen und Platzieren der Tapes auf dem Legetisch, weiter unterstützt. Auf diese Weise kann die Zykluszeit nochmals verkürzt werden.

In der Tapelegevorrichtung kann auch vorgesehen werden, dass zwischen der Schneideinrichtung und der Legeeinrichtung zumindest eine Zuführungseinrichtung angeordnet ist, welche ein flächiges Transportelement aufweist, auf dem von der Schneideinrichtung abgetrennte Tapes in Auflage auf einer Oberfläche des flächigen Transportelements aufgenommen werden können.

Vorzugsweise weist die Legeeinrichtung weiter zumindest eine Hefteinrichtung auf, die eingerichtet ist, die von der Legeeinrichtung platzierten Tapes an einer zuvor auf dem Legetisch abgelegten Tapelage anzuheften. Dabei kann insbesondere vorgesehen werden, die Steuer- und/oder Regeleinrichtung so einzurichten, dass die Aktivierung der Hefteinrichtung zum Anheften der Tapes und die Deaktivierung der

Vakuumeinrichtung gleichzeitig angesteuert werden. Bevorzugt ist die Steuer- und/oder Regeleinrichtung eingerichtet, die Aktivierung der Vakuumeinrichtung unmittelbar nach dem Abheben der Legeeinrichtung vom Legetisch anzusteuern. Unmittelbar im vorliegenden Sinne kann die Bedeutung zugeordnet werden, dass die Vakuumeinrichtung dann eingeschaltet wird, wenn kein Kontakt mehr zwischen der Legeeinheit und dem abzulegenden Tape besteht. Das abgelegte Tape verbleibt dabei auf dem Legetisch oder auf einer bereits abgelegten Tapestruktur haften, da dies mit der Hefteinheit dort zuvor fixiert wurde.

Als eine weitere Lösung wird ein Tapelegeverfahren angegeben, umfassend Zuführen eines Tape-Bandmaterials mittels einer Materialzufuhreinheit; Abtrennen eines Tapes von dem Tape-Bandmaterial mittels einer Schneideinrichtung; und Aufnehmen und Platzieren des abgetrennten Tapes auf einem Legetisch mittels einer Legeeinrichtung, wobei die Legeeinrichtung ein flächiges Transportelement und eine mit dem flächigen Transportelement verbundene Vakuumeinrichtung aufweist, wobei zum Aufnehmen des Tapes die Vakuumeinrichtung aktiviert wird, so dass das Tape mittels von der Vakuumeinrichtung erzeugtem Unterdruck auf einer unteren Seite des flächigen Transportelements gehalten wird, und wobei nach dem Platzieren des Tapes die Vakuumeinrichtung deaktiviert wird.

Es kann dabei bevorzugt vorgesehen werden, dass das flächige Transportelement als zumindest ein um Umlenkrollen umlaufendes, endloses Transportband ausgeführt ist.

Ebenfalls kann vorzugsweise vorgesehen werden, dass die Vakuumeinrichtung eine Vakuumkammer, eine Vielzahl von Öffnungen, eine Saugkammer und ein zwischen der Vakuumkammer und der Saugkammer angeordnetes, verstellbares Verschlusselement aufweist, wobei das Verschlusselement eine Vielzahl von Durchlassöffnungen aufweist, wobei das Verschlusselement bevorzugt als eine Schieberleiste ausgebildet ist, wobei zum Aktivieren der Vakuumeinrichtung das Verschlusselement in eine erste Stellung verstellt wird, in welcher die Durchlassöffnungen des Verschlusselements die

Öffnungen der Vakuumkammer zumindest teilweise überdecken, so dass eine fluide Verbindung zwischen der Saugkammer und der Vakuumkammer besteht, und wobei zum Deaktivieren der Vakuumeinrichtung das Verschlusselement in eine zweite Stellung verstellt wird, in welcher die Durchlassöffnungen des Verschlusselements keine Überdeckung mit den Öffnungen der Vakuumkammer aufweisen, so dass die fluide Verbindung zwischen der Saugkammer und der Vakuumkammer unterbrochen ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren weiter, nach dem

Platzieren des Tapes, ein Anheften des von der Legeeinrichtung platzierten Tapes an einer zuvor auf dem Legetisch abgelegten Tapelage mittels einer Hefteinrichtung, wobei das Anheften des Tapes bevorzugt gleichzeitig mit der Deaktivierung der Vakuumeinrichtung erfolgt.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass ein Gas, vorzugsweise Druckluft, über die Kanäle und/oder Düsen in die Saugkammer eingeblasen wird. Hiermit kann erreicht werden, dass der in der Saugkammer herrschende Unterdruck rasch abgebaut wird und das Ablegen der Tapes auf dem Legetisch zügig und ohne Anhaftungsprobleme an der Legeeinrichtung erfolgt.

Das Tapelegeverfahren kann insbesondere unter Verwendung einer hierin

beschriebenen Tapelegevorrichtung ausgeführt werden.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung wird im Nachfolgenden mit Bezug auf die Zeichnungen an Hand von beispielhaften Ausführungsformen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Tapelegevorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einer schematischen Querschnittsansicht von der Seite;

Fig. 2 die Tapelegevorrichtung der Figur 1 in einer schematischen Draufsicht;

Fig. 3 eine schematische Ansicht im Querschnitt einer Vakuumeinrichtung

entlang der Linie A - A der Figur 1 ;

Fig. 4A, 4B schematisch ausschnittsweise Ansichten im Längsschnitt der in Figur 3 gezeigten Vakuumeinrichtung, wobei Figur 4A die Vakuumeinrichtung in einem aktiven Zustand und Figur 4B die Vakuumeinrichtung in einem deaktivierten Zustand zeigt.

In der Fig. 1 ist eine Tapelegevorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform in einer schematischen Querschnittsansicht dargestellt. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird in der Tapelegevorrichtung 1 ein Tape-Bandmaterial 2, das beispielsweise auf einer Spule 12 aufgewickelt bereitgestellt wird, mittels einer Materialzufuhreinheit 10 von der Spule 12 abgewickelt und einer der Materialzufuhreinheit 10 nachgeordneten

Schneideinrichtung 20 zugeführt. Zu diesem Zweck kann die Materialzufuhreinheit 10 ein Paar von Antriebswalzen 1 1 aufweisen, die einen Walzenantrieb, auch als

Mangelantrieb bezeichnet, bilden, der für den Transport des Tape-Bandmaterials 2 sorgt. Die Antriebswalzen 1 1 werden dabei von einem oder von mehreren Motoren (nicht dargestellt) unter Steuerung einer Steuereinrichtung (nicht dargestellt) angetrieben, so dass das Tape-Bandmaterial 2 mit einer gewünschten

Geschwindigkeit und/oder einer gewünschten Länge in die Schneideinrichtung 20 „geschoben" und derart zugeführt wird. In der Schneideinrichtung 20 wird das Tape-Bandmaterial 2 mittels eines

Schneidmittels, das beispielsweise als ein Schneidmesser 25 ausgeführt ist, geschnitten, um von dem Tape-Bandmaterial 2 einzelne Tapes 5 einer jeweils gewünschten Länge abzutrennen. Das Schneidmesser 25 ist dabei winkelig verstellbar, so dass nicht nur Schnitte quer zur Bandrichtung des Tape-Bandmaterials 2 ausgeführt werden können, sondern mittels einer entsprechenden Verstellung des Schneidmessers 25 um einen Winkel von beispielsweise ± 45° relativ zur Querrichtung des Tape-Bandmaterials 2 auch Tapes 5 abgeschnitten werden können, die in einem entsprechenden, gewünschten Winkel zugeschnitten sind. Nachdem die Tapes 5 derart in der Schneideinrichtung 20 von dem Tape- Bandmaterial 2 abgetrennt und vereinzelt wurden, werden die Tapes 5 auf eine Zuführungseinrichtung 30 übergeben, welche die Tapes 5 einer Legeeinrichtung 40 zuführt und an diese übergibt. Die Legeeinrichtung 40 ist über einem Legetisch 50 angeordnet und kann in vertikaler Richtung relativ zum Legetisch 50 bewegt werden, so dass die Legeeinrichtung 40 jeweils zumindest ein einzelnes Tape 5 auf dem Legetisch 50 platzieren und ablegen kann. Beispielsweise kann eine Linearführung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, mittels der die Legeeinrichtung 40 in vertikaler Richtung auf den Legetisch 50 abgesenkt werden kann, um das Tape 5 auf einer Arbeitsfläche des Legetischs 50, oder einer bereits zuvor auf der Arbeitsfläche des Legetisches 50 ausgebildeten Tapestruktur abzulegen, und gegebenenfalls kurz und leicht anzudrücken. Nach dem Ablegen des Tapes 5 wird die Legeeinrichtung 40 wieder angehoben, um ein nächstes Tape 5 aufzunehmen. Es sei hierbei bemerkt, dass im Sinne dieses Dokuments sowohl das Platzieren und Ablegen eines oder mehrerer Tapes 5 auf der Arbeitsfläche des Legetisches 50, als auch das Ablegen eines oder mehrerer Tapes 5 auf bereits zuvor auf dem Legetisch 50 abgelegte Tapes 5, insbesondere auf einer zuvor ausgebildeten Tapelage, als ein Platzieren und Ablegen des Tapes 5 auf dem

Legetisch 50 verstanden werden soll.

Um das Absenken der Legeeinrichtung 40 zu ermöglichen, kann bei der

Ausführungsform der Fig. 1 vorgesehen sein, dass die Zuführungseinrichtung 30 ebenfalls und gemeinsam mit der Legeeinrichtung 40 vertikal abgesenkt und angehoben wird. Dies kann insbesondere dadurch geschehen, dass die Zuführungseinrichtung 30 und die Legeeinrichtung 40 zu einer als Legekopf 7 bezeichneten Einheit zusammengefasst werden, wie nachstehend mit Bezug auf die Fig. 2 näher erläutert, und der Legekopf 7 als Ganzes vertikal bewegt wird, um ein Tape 5 abzulegen. Alternativ ist es auch denkbar, den Legekopf 7 bzw. die

Legeeinrichtung 40 feststehend auszubilden, und den Legetisch 50 hebbar

auszugestalten, so dass zur Ablage der Tapes 5 der Legetisch 50 angehoben wird. Im Übrigen ist es bevorzugt, dass der Legetisch 50 unter Steuerung einer

Steuereinrichtung (nicht dargestellt) um eine vertikale Achse gedreht werden kann, und/oder in horizontaler Richtung in x- und/oder y-Richtung bewegt werden kann, um eine gewünschte relative Positionierung des Tapes 5 relativ zum Legetisch 50 zu ermöglichen.

Zur Erhöhung der Legerate ist es insbesondere vorgesehen, dass mehrere Tapes 5 simultan, das heißt, insbesondere zeitgleich und mehrspurig gehandhabt werden, wobei durch eine solche Parallelisierung vorteilhaft die Anzahl gelegter Tapes 5 pro Abfolge entsprechend multipliziert wird. Entsprechend ist in der Tapelegevorrichtung 1 dieser Ausführungsform, wie in der Draufsicht in Fig. 2 gezeigt, bevorzugt vorgesehen, dass die entsprechenden Einheiten in entsprechend multipler Ausführung vorgesehen sind. So können, wie in Fig. 2 dargestellt, jeweils zwei Spulen 12, 12a vorgesehen sein, von welchen mittels zwei Materialzufuhreinheiten 10, 10a mit insgesamt zwei Paaren von Antriebswalzen 1 1 , 1 1 a zwei Stränge eines Tape-Bandmaterials 2 abgezogen und zu zwei jeweiligen Schneideinrichtungen 20, 20a zugeführt werden, wo mittels zweier Schneidmesser 25, 25a zwei jeweilige Tapes 5, 5a abgetrennt und mittels zweier Zuführungseinrichtungen 30, 30a zu zwei Legeeinrichtungen 40, 40a zugeführt werden. Mittels der zwei Legeeinrichtungen 40, 40a können somit zwei Tapes 5, 5a gleichzeitig auf dem Legetisch 50 platziert und abgelegt werden.

Wie in der Fig. 2 angedeutet, können die Materialzufuhreinheit 10a, die

Schneideinrichtung 20a, die Zuführungseinrichtung 30a und die Legeeinrichtung 40a bzw. die Materialzufuhreinheit 10, die Schneideinrichtung 20, die

Zuführungseinrichtung 30 und die Legeeinrichtung 40 jeweils in einem Legekopf 7 bzw. 7a zusammengefasst sein. Dies ist jedoch nicht beschränkend, uns es ist ebenfalls möglich, dass ein Legekopf 7, 7a, nur die Legeeinrichtung 40, 40a, oder neben der Legeeinrichtung 40, 40a auch die Zuführungseinrichtung 30, 30a und gegebenenfalls die Schneideinrichtung 20, 20a umfasst. Es kann weiter ebenfalls vorgesehen sein, dass, wie bekannt, während des Ablegens von Tapes 5, 5a bereits zuvor abgelegte Tapes 5, 5a zum Beispiel mittels hierzu vorgesehenen Ultraschalleinrichtungen oder anderen Hefteinrichtungen an der oder den darunter liegenden Tapelagen angeheftet werden, beispielsweise durch

Plastifizieren, oder zumindest teilweise mit der oder den darunter liegenden Tapelagen zu einem Laminat konsolidiert werden. Dieses Vorgehen kann für jede weitere

Tapelage wiederholt werden. Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, die Tapes 5, 5a unmittelbar nachdem sie auf dem Legetisch 50 abgelegt und platziert werden an der oder den darunter liegenden Tapelagen anzuheften, beispielsweise mittels Hefteinrichtungen, insbesondere Ultraschalleinrichtungen, die in den

Legeeinrichtungen 40, 40a vorgesehen sind. Die erste Lage an Tapes 5, 5a, welche auf dem Legetisch 50 abgelegt wird, wird an dessen Oberfläche mittels einer

Unterdruckeinrichtung gehalten, welche die Tapes 5, 5a an die Oberfläche des Legetisches ansaugt. Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, sind die Legeeinrichtung 40, 40a, die

Zuführungseinrichtung 30, 30a und die Schneideinrichtung 20, 20a bevorzugt mit Transportbändern 21 , 21 a, 31 , 31 a, 41 . 41 a ausgeführt, die um jeweilige Umlenkrollen 32, 42 endlos umlaufen. In der Zuführungseinrichtung 30, 30a werden dabei die Tapes 5, 5a aufliegend, das heißt, auf einer Oberseite der Zuführungseinrichtung 30, 30a auf dem Transportband 31 , 31 a aufliegend transportiert. Hingegen werden die einzelnen Tapes 5, 5a in der Legeeinrichtung 40, 40a jeweils„hängend" transportiert. Hierzu ist die Legeeinrichtung 40, 40a mit einer Vakuumeinrichtung 45 versehen, deren Aufbau und Funktionsweise mit Bezug auf Fig. 3, 4A und 4B näher beschrieben werden wird. Die Vakuumeinrichtung 45 ist so mit dem Transportband 41 der Legeeinrichtung 40 verbunden, dass durch das Transportband 41 hindurch Luft angesaugt und so ein Unterdruck aufgebaut werden kann, beispielsweise indem eine Vielzahl von

Durchtrittsöffnungen 71 in dem Transportband 41 vorgesehen sind, durch welche die Luft angesaugt werden kann. Alternativ kann auch ein Transportband 41 eingesetzt werden, wie etwa aus einem Gewebematerial, so dass die Maschen des

Gewebematerials die Durchtrittsöffnungen 71 darstellen. Um mit der Legeeinrichtung 40 ein Tape 5 von der Zuführungseinrichtung 30 aufzunehmen, wird zunächst die Vakuumeinrichtung 45 aktiviert. Durch den so entstehenden Unterdruck kann ein auf dem Transportband 31 der Zuführungseinrichtung 30 aufliegender, der Legeeinrichtung 40 zugeführtes Tape 5 angesaugt und von dem Transportband 31 abgehoben werden, so dass es auf der Unterseite der Legeeinrichtung 40 an dem Transportband 41 anliegend gehalten wird. Durch eine entsprechende Bewegung des Transportbandes 41 der Legeeinrichtung 40 wird das Tape 5 in eine entsprechende Ablegeposition über dem Legetisch 50 positioniert.

Zum anschließenden Ablegen und Platzieren des Tapes 5 auf dem Legetisch 50 wird die Legeeinrichtung 40, bei weiterhin aktiviertem Vakuum, abgesenkt, bis das Tape 5 in Kontakt mit dem Legetisch 50, bzw. mit bereits zuvor auf dem Legetisch 50 abgelegten Tapelagen gebracht ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass das Tape 5 seine gewünschte Position nicht verliert und es kann eine hohe Präzision des

Legeprozesses erreicht werden.

Sobald das Tape 5 mit dem Legetisch 50 bzw. mit den zuvor auf dem Legetisch 50 abgelegten Tapelagen in Kontakt ist, werden bevorzugt die Hefteinrichtungen, beispielsweise in Form von Ultraschallschweißeinheiten, aktiviert und heften das Tape 5 an die darunter liegende(n) Tapelage(n).

In der abgesenkten Position der Legeeinrichtung 40, mit den Tapes 5 in Kontakt mit dem Legetisch 50 bzw. mit den zuvor auf dem Legetisch 50 abgelegten Tapelagen, wird dann das Vakuum abgeschaltet. Dies kann bevorzugt gleichzeitig mit dem

Anheften des Tapes 5 geschehen. Durch das Abschalten des Vakuums wird die von dem Vakuum erzeugte Haltekraft, die das Tape 5 an dem Transportband 41 der Legeeinrichtung 40 hält, abgeschaltet und die Legeeinrichtung 40 kann nun wieder nach oben abgehoben und in die Ausgangsstellung zurückbewegt werden, ohne dass dabei zu befürchten wäre, dass weiterhin Haltekräfte auf das Tape 5 einwirken könnten, welche dazu führen könnten, dass sich die Haftpunkte wieder lösen und/oder dass in dem Tapes 5 Längsrisse in Faserrichtung auftreten könnten.

In der Ausgangsstellung ist die Legeeinheit 40 wieder so relativ zur

Zuführungseinrichtung 30 positioniert, dass ein nächstes Tape 5 aufgenommen werden kann.

Um ein Legen mit möglichst hoher Legerate zu ermöglichen, ist es dabei wichtig, dass eine möglichst kurze Zykluszeit erreicht wird, wobei die Zykluszeit die Zeitdauer von einem Aufnehmen eines Tapes 5 mit der Legeeinrichtung 40, Ablegen und Platzieren des Tapes 5 auf dem Legetisch 50, Abheben der Legeeinrichtung 40 vom Legetisch 50 und Zurückbewegen der Legeeinrichtung 40 in die Ausgangsstellung zum Aufnehmen eines nächsten Tapes 5 bezeichnet. Insbesondere lassen sich mit der vorliegenden Erfindung Zykluszeiten von weniger als 1 Sekunde, und in vielen Anwendungen Zykluszeiten von 0,3 bis 0,8 Sekunden erzielen.

Um derartig kurze Zykluszeiten erreichen zu können, wird in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, die Legeeinrichtung 40 mit einer Vakuumeinrichtung 45 wie in Fig. 3 dargestellt auszustatten. Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer Vakuumeinrichtung 45 im Querschnitt entlang der Linie A - A in Fig. 1. Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die Vakuumeinrichtung 45 eine Vakuumkammer 62 auf, die durch eine Wandung 61 begrenzt und definiert wird. Die Vakuumkammer 62 ist an eine Vakuumpumpe (nicht dargestellt) angeschlossen, welche vorzugsweise kontinuierlich Luft aus der Vakuumkammer 62 absaugt, so dass in der Vakuumkammer 62 ein dauerhaftes Vakuum herrscht. Es sei dabei bemerkt, dass hierin der Begriff des Vakuums nicht im Sinne eines idealen, vollständigen Vakuums verwendet wird, was einer vollständigen Abwesenheit von Luft oder anderen Gasen entsprechen würde. Vielmehr wird der Begriff des Vakuums hierin im Sinne eines Unterdrucks verwendet, der insbesondere hinreichend ausgeprägt ist, um eine gewünschte und/oder erforderliche indesthaltekraft sicher einhalten zu können. Die Differenz von erzeugtem Unterdruck gegenüber der Umgebung kann dabei im Bereich von wenigen 10 mbar, vorzugsweise zwischen 20 und 100 mbar, besonders bevorzugt zwischen 30 und 60 mbar, liegen. Wie in der Fig. 3 dargestellt, ist in der Wandung 61 der Vakuumkammer 62 zumindest eine Öffnung 63 ausgebildet, über welche die Vakuumkammer 62 in Verbindung mit einer weiteren Kammer steht, die der besseren Unterscheidbarkeit halber als

Saugkammer 67 bezeichnet werden soll. Die Saugkammer 67 ist in einem

Führungselement 65 als einem Verschlusselement ausgebildet. Es ist weiter eine Schieberleiste 64 vorgesehen, welche im Bereich der zumindest einen Öffnung 63 der Vakuumkammer 62 zwischen der Wandung 61 und dem Führungselement 66 angeordnet ist.

Die Schieberleiste 64 ist in einer Längsrichtung, welcher sich entlang der Legeeinrichtung 40 oder Vakuumeinrichtung 45 in Richtung der Transportrichtung 60 ergibt, der Vakuumeinrichtung 45 bzw. in der Längsrichtung der Legeeinrichtung 40 verstellbar, wie in Fig. 4A und 4B näher dargestellt ist.

Die Fig. 4A und 4B zeigen jeweils schematisch die Vakuumeinrichtung 45 in einem ausschnittsweisen Längsschnitt, wobei die Fig. 4A die Vakuumeinrichtung 45 in einem Zustand zeigt, in dem die Vakuumeinrichtung 45 aktiviert ist, und die Fig. 4B die Vakuumeinrichtung 45 in einem Zustand zeigt, in dem die Vakuumeinrichtung 45 deaktiviert ist. In der Fig. 4A ist dabei die Schieberleiste 64, deren Versteiibarkeit in Längsrichtung durch den Doppelpfeil angedeutet ist, so positioniert, dass in der Schieberleiste 64 vorgesehenen Durchlassöffnungen 65 jeweils mit den Öffnungen 63 der

Vakuumkammer 62 ausgerichtet sind und diese überdecken. In dieser Stellung steht die Saugkammer 67 somit in fluider Verbindung mit der Vakuumkammer 62, so dass sich auf Grund des in der Vakuumkammer 62 herrschenden Vakuums bzw.

Unterdrucks auch ein entsprechender Unterdruck in der Saugkammer 67 einstellt.

Auf der, der Vakuumkammer 62 gegenüberliegenden Seite des Führungselements 66 verläuft das Transportband 41 in Anlage an dem Führungselement 66 und begrenzt auf dieser Seite die Saugkammer 67. In dem Transportband 41 ist eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 71 vorgesehen. Aufgrund des in der Saugkammer 67

herrschenden Unterdrucks entsteht so ein Luftsog durch die Durchtrittsöffnungen 71 in die Saugkammer 67 hinein. Die in die Saugkammer 67 einströmende Luft wird über die Durchlassöffnungen 65 in die Vakuumkammer 62 eingesaugt und aus dieser von der Vakuumpumpe (nicht dargestellt) abgesaugt. Auf diese Weise erzeugt die durch die Durchtrittsöffnungen 71 am Transportband 41 einströmende Luft eine Sogwirkung, mittels der ein oder mehrere Tapes 5 (in Fig. 4A nicht dargestellt) an das

Transportband 41 angesaugt und an diesem gehalten werden, wobei gleichzeitig die Durchtrittsöffnungen 71 des Transportbandes 41 von den Tapes 5 überdeckt und somit im Wesentlichen verschlossen werden.

Um die Vakuumeinrichtung 45 zu deaktivieren, wird, wie in Fig. 4B gezeigt, die

Schieberleiste 64 in Längsrichtung so verstellt, dass die Durchlassöffnungen 65 nicht mehr in Überdeckung mit den Öffnungen 63 sind. Die Schieberleiste 64 unterbricht somit die fluide Verbindung zwischen der Saugkammer 67 und der Vakuumkammer 62. Um bei gehaltenem Tape 5 (in Fig. 4B nicht dargestellt) das in der Saugkammer 67 weiterhin verbleibende Vakuum bzw. den weiterhin verbleibenden Unterdruck möglichst rasch abzubauen, ist bevorzugt vorgesehen, dass in dem Führungselement 66 eine Vielzahl von Kanälen 68 ausgebildet sind, die dauerhaft offen ausgebildet sein können oder mittels eines Verschlussmechanismus im aktiven Zustand bei zur Vakuumkammer 62 offenen Öffnungen 63 verschlossen werden können. Im Zustand der Fig. 4B strömt nun, bei verschlossenen Öffnungen 63, Luft von außen durch die Kanäle 68 in die Saugkammer 67 ein, so dass das dort noch herrschende Vakuum bzw. der dort noch herrschende Unterdruck rasch abgebaut wird. Ein Tape 5 (in Fig. 4B nicht dargestellt), das noch an dem Transportband 41 gehalten ist, wird daher nicht länger von der Vakuumeinrichtung 45 gehalten.

Die Schieberleiste 64 und das Führungselement 66 mit der darin ausgebildeten Saugkammer 67 und den vorzugsweise vorgesehenen Kanälen 68 stellt auf diese Weise ein Abschaltorgan dar, das in unmittelbarer Nähe zum Transportband 41 angeordnet ist.

Zum derartigen Abschalten des Vakuums kann optional weiter vorgesehen werden, zusätzliche Düsen für ein Gas, vorzugsweise Druckluft, zu integrieren, mit denen insbesondere beim Beginn des Anhebens der Legeeinrichtung 40 kurzzeitig ein Gas, bevorzugt Druckluft, in die Saugkammer 67 eingedüst und ein leichter Überdruck in der Saugkammer 67 erzeugt werden kann.

Mit Bezug zurück auf die Fig. 1 und 2 ist es in der Tapelegevorrichtung 1 weiter besonders vorteilhaft, wenn eine Seitenkante des Transportbandes 21 , 21 a als eine Führungskante dient, die insbesondere mit einer gleichen Seitenkante des Tape- Bandmaterials 2 und/oder der Tapes 5, 5a flüchtig ausgerichtet ist. Dies kann beispielsweise dadurch unterstützt werden, dass an dieser Seitenkante des

Transportbandes 21 , 21 a ein seitliches Leitblech (nicht dargestellt) angeordnet wird, das als Anschlag und Führung für das Tape-Bandmaterial 2, bzw. für davon

abgetrennte Tapes 5, 5a dient. Auf diese Weise kann eine stets gleichbleibende, in der Position unveränderte und wohldefinierte Lage dieser Seitenkante des Tape- Bandmaterials 2 bzw. der Tapes 5, 5a relativ zum Transportband 21 , 21 a sichergestellt werden. Dementsprechend wirken sich unterschiedliche Breiten des Tape- Bandmaterials 2 bzw. der davon abgetrennten Tapes 5, 5a nur auf die Lage der gegenüberliegenden Seitenkante aus, welche Lage ausgehend von der Führungskante und durch die bekannte Breite des Tape-Bandmaterials 5 bzw. der Tapes 5, 5a definiert wird. Auf diese Weise ist es möglich, auch bei Verwendung von Tape- Bandmateriaiien 2 unterschiedlicher Breite eine jeweils wohldefinierte und genaue Positionierung der Tapes 5, 5a auf dem Transportband 21 , 21 a, und damit in Folge auch in der Zuführungseinrichtung 30, 30a und der Legeeinrichtung 40, 40a zu erzielen, und so eine hohe Legepräzision sicherzustellen.

Im Übrigen kann ergänzend oder alternativ auch für die Zuführungseinrichtungen 30, 30a und/oder die Legeeinrichtungen 40, 40a vorgesehen sein, dass eine Seitenkante der Transportbänder 31 , 31 a und/oder 41 , 41 a als Führungskante dient, die

insbesondere mit einer gleichen Seitenkante des Tape-Bandmaterials 2 bzw. der Tapes 5, 5a flüchtig ausgerichtet ist. Während in der vorstehenden Beschreibung die Schneideinrichtungen 20, 20a, die Zuführungseinrichtungen 30, 30a und die Legeeinrichtungen 40, 40a jeweils mit einem um Umlenkrollen 22, 32, 42 umlaufenden, endlosen Transportband 21 , 21a, 31 , 31a, 41 , 41a ausgeführt sind, ist dies nicht beschränkend. Vielmehr kann jede dieser Einrichtungen auch mit mehreren Transportbändern 21 , 21 a, 31 , 31a, 41 , 41 a versehen sein, die nebeneinander verlaufen und um gemeinsame oder getrennte Umlenkrollen 22, 32, 42 geführt sind. Dies kann insbesondere vorteilhaft für die Legeeinrichtungen 40 und 40a vorgesehen sein, wobei für jede Legeeinrichtung 40, 40a zwei oder mehr endlos umlaufende, parallel verlaufende Transportbänder 41 , 41a vorgesehen sein können, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind.

Zwischen den Transportbändern 41 , 41a können in der jeweiligen Legeeinrichtung 40a, 40b eine Mehrzahl von Ultraschall-Schweißköpfen angeordnet sein, so dass mit einer jeweiligen Legeeinrichtung 40, 40a sowohl das Ablegen eines oder mehrerer Tapes 5, 5a als auch das punktweise Verbinden mit der darunter liegenden Tapeschicht vorgenommen werden kann.

Es ist darüber hinaus auch möglich, die Transportbänder 21 , 21a, 31 , 31 a, 41 , 41 a durch andere Arten von flächigen Transportelementen zu ersetzen. So kann zum Beispiel an Stelle dieser Transportbänder 21 , 21a, 31 , 31a, 41 , 41 a jeweils ein flächiges, insbesondere plattenförmiges Transportelement vorgesehen sein, mit einer plattenförmigen Auflagefläche, die in und entgegen der Transportrichtung 60 des Tape- Bandmaterials 2 bzw. der Tapes 5, 5a verfahrbar ist. Beispielhaft kann das flächige Transportelement als eine Metall platte, eine Kunststoffplatte, eine mit einem Kunststoff oder einem anderen Material beschichtete oder überzogene Metallplatte oder

Kunststoffplatte ausgeführt sein, die mittels einer Linearführung gelagert und geführt wird, und die mittels einem Verfahrantrieb parallel zur Transportrichtung 60 des Tape- Bandmaterials 2 bzw. der Tapes 5, 5a hin- und her bewegt werden kann. Das Tape- Bandmaterial 2 und/oder die abgetrennten Tapes 5, 5a kommen dabei auf der von der Oberfläche des plattenförmigen Transportelements gebildeten Auflagefläche zur Ablage. Das plattenförmige Transportelement kann insbesondere auch mit der Vakuumeinrichtung versehen sein. Für die Legeeinrichtungen 40, 40a können dabei wiederum ebenfalls Ultraschall-Schweißvorrichtungen vorgesehen werden, welche durch entsprechende Öffnungen in dem plattenförmigen Transportelement eingebracht werden können.

Optional ist es ebenfalls möglich für die Schneideinrichtung 20, 20a und/oder die Zuführungseinrichtungen 30, 30a jeweils eine Vakuumeinrichtung entsprechend der in Fig. 3 und 4A und 4B gezeigte Vakuumeinrichtung 45 vorzusehen. Dies ist beispielhaft in der Fig. 1 dargestellt, welche die Zuführungseinrichtung 30 mit einer

entsprechenden Vakuumeinrichtung 35 zeigt. Indem so auch für die

Schneideinrichtung 20, 20a und/oder die Zuführungseinrichtungen 30, 30a ein Halten des Tape-Bandmaterials 2 bzw. der davon abgetrennten Tapes 5, 5a vorgesehen wird, kann erreicht werden, dass auf Grund der erhöhten Präzision und Sicherheit, insbesondere der Lage des Tape-Bandmaterials 2 bzw. der Tapes 5, 5a, eine präzisere und qualitativ hochwertigere Fertigung von Bauteilen sichergesellt wird. Weiter ist es ebenfalls möglich, die erste Schneideinrichtung 20 und die erste

Zuführungseinrichtung 30 integral als eine Einheit auszubilden, und/oder die zweite Schneideinrichtung 20a und die zweite Zuführungseinrichtung 30a integral als eine Einheit auszubilden. Umgekehrt können zwischen der ersten Schneideinrichtung 20 und der ersten Legeeinheit 40 und/oder zwischen der zweiten Schneideinrichtung 20a und der zweiten Legeeinheit 40a jeweils mehrere Zuführungseinrichtung 30, 30a vorzusehen.

Schließlich ist es ebenfalls möglich, mehr als zwei Legeeinheiten 40, 40a vorzusehen, und insbesondere mehr als zwei in Querrichtung, welche vorzugsweise quer zur Transportrichtung 60 verläuft, verfahrbare Legeeinheiten 40, 40a vorzusehen, mit jeweils zugeordneten Schneideinrichtungen 20, 20a und Zuführungseinrichtungen 30, 30a. Auf diese Weise kann es möglich sein, die Legerate und die Flexibilität der Tapelegevorrichtung 1 weiter zu erhöhen.

Bezugszeichenliste P1532

1 Tapelegevornchtung

2 Tape-Bandmaterial

5, 5a Tape

7, 7a Legekopf

10, 10a Materialzufuhreinheit

11 , 11a Antriebswalzen

12, 12a Spule

20, 20a Schneideinrichtung

21 , 21a Transportband

22 Umlenkrollen

25 Schneidmesser

30, 30a Zuführungseinrichtung

31 , 31a Transportband

32 Umlenkrollen

33 Abwurfbehälter

35 Vakuumeinrichtung

40, 40a Legeeinrichtung

41 , 41a Transportband

42 Umlenkrollen

45 Vakuumeinrichtung

50 Legetisch

60 Transportrichtung

61 Wandung

62 Vakuumkammer

63 Öffnung

64 Schieberleiste

65 Durchlassöffnung

66 Führungselement

67 Saugkammer

68 Kanal

71 Durchtrittsöffnung