Page - 93 - in Induktionsfügen von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen

4. SYSTEMTECHNIKUNDVERSUCHSAUFBAU 93 • Profibusanbindung überCC-Link • Sensor-Datenleitungen: Kraftmessdose, Druckluftdurchflussmenge, INIs, Pyrometer und Rege- lung • 6bar Druckluft zur Oberflächenkühlung: Durchflussmenge ist über ein Proportionalventil ein- stellbar, derWert istüber eineDigitalanzeigeabzulesen.Über einMagnetventil kanndieDruck- luftkühlung je nach Schweißrezept geschaltetwerden. • Kühlwasserversorgung fürKonsolidierungsrolle DieKühlwasserkreisläufe für dieVersorgung desHF-Generators, desAußenkreis-Transformators und des Induktors werden im Rahmen der Laboruntersuchungen durch einen manuellen 4-fach-Stecker dargestellt. DerAnschluss desHochfrequenz-Leistungs-Kabels erfolgt ebenfalls über eine direkteAn- schlussklemme,welchemanuell zu versorgen ist. ImRahmen derUntersuchungenwird ein automati- siertes steckbares Systementwickelt undderArbeitsbereich festgelegt.DerHF-Generatorwirdwegen seiner Baugröße und seines Gewichtes aus dem Schweißkopf herausgenommen. Da die Leitungslänge desHF-Leistungskabels jedochdermaximalenFrequenz entgegenwirkt,wird einemaximaleLeitungs- länge von 3m verwendet. Dies erlaubt eine Positionierung des HF-Generators auf der 4.Achse des Industrieroboters. Durch diese Positionierungwird auch dieMöglichkeit geschaffen, über einenGenerator verschiedene Induktionsschweißköpfemit unterschiedlichen Induktoren undAußenkreisen zubetreiben.DiePositi- on des HF-Generators ist in der folgenden Abbildung zu sehen. Die Kabelführung erfolgt über eine Leoni-Zugentlastung undKabelreservemit Schlauchpaket. Die Bereitstellung des Kühlwassers erfolgt durch einen externen Luft-Wasser-Kühler, der über eine Verteilerplatte zwei offeneHauptkreisläufe zurVerfügung stellt.DerDurchfluss ist inbeideKreisläufe unabhängig über ein Proportionalventil einstellbar. Die Vorlauftemperatur ist für beide Kreisläufe gemeinsameinstellbar undkann zwischen 16und 26°Cbetragen. FürTemperaturen über 22°Cwird ein demKühler vorgeschalteterDurchlauferhitzer verwendet. DerHauptkreislauf 1 versorgt über die Roboterverteilung die Konsolidierungsrolle, der Hauptkreislauf 2 versorgt den HF-Generator, über welchen derAußenkrei-Transformator und der Induktor versorgtwerden. Spannvorrichtung Als Spannvorrichtung für die Untersuchungen in dieser Arbeit wird eine Auflageplatte mit einem Anschlag zur Positionierung in x- und y-Richtung verwendet. Die Auflageplatte besteht aus einer mineralfaserverstärktenKeramik der BezeichnungDOTHERM700. Hierdurch kann die Schlag- und Druckbeständigkeit für dieDauer der durchzuführendenVersuche gewährleistetwerden.Die niedrige thermische Leitfähigkeit von 0,37W/mK stellt eine möglichst hohe thermische Isolation und somit thermisch reproduzierbareBedingungendar.Gleichzeitig besitzt dieserWerkstoff eineTemperaturbe- ständigkeit bis 700°C, um sichere Arbeitsbedingungen imRahmen der Schweißversuche zu ermögli- chen.DasDatenblatt der Spannplatte ist imAnhangA.3 zu finden. DurchdieTeilungderAuflageplatten in denBereichOberblechundUnterblechwird eineAusgleichs- möglichkeit geschaffen,umverschiedeneLaminatdickenzuverschweißenundeinengezieltenFügespalt einzustellen. Hierdurchwird einAnschlag zur reproduzierbaren Positionierung desUnterblechs in y- Richtung erreicht. Die Positionierung des Oberblechs und das Einrichten der Überlappungslänge lü erfolgt über einenmobilenAnschlag.Die verwendeteVorrichtung ist inAbbildung 4.41 zu sehen. Aus denVorversuchen zeigt sich, dass lediglich das Laminat, welches dasOberblech darstellt, durch eine Klemmleiste gegen Verrutschen gesichert werdenmuss. Die Ausführung der Klemmleiste ist in derAbbildung 4.35 zu sehen. UmdenEin- undAuslaufbereich der Schweißnaht zu reduzieren, wird eineAusgleichsplatte 4.41 aus einemAluminiumblech verwendet. So kann eineKonsolidierung vomAnfang des Laminates bis zum