CN102465386B - 用于制造单轴向织物或多轴向织物的装置以及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明给出用于由纤维带制造单轴向织物或多轴向织物的装置以及方法。该装置(1)具有：用于输出纤维带(6)的施予组件(7)；用于定尺切割纤维带(6)的断开机构(9)；用于将至少一层并排布置的纤维带(6)输送到结合机构处的输送机构(2，3)；以及用于将定尺切割的纤维带安放在输送机构(2，3)上的传输机构。希望在切割时将应力差保持尽可能小。为此设置成，断开机构(9)具有带有刀刃(12)的刀(10)，该刀刃(12)可在刀刃(12)的延伸的方向上移位。

Description

用于制造单轴向织物或多轴向织物的装置以及方法
技术领域
本发明涉及一种用于由纤维带(Faserband)制造单轴向织物或多轴向织物(Mono-order Multiaxialgelege)的装置，该装置带有：用于输出纤维带的施予组件(Spenderanordnung)；用于定尺切割纤维带的断开机构；用于将至少一层并排布置的纤维带输送到结合机构(Verfestigungseinrichtung)处的输送机构；以及用于将定尺切割的纤维带安放在输送机构上的传输机构。
本发明还涉及一种用于制造单轴向织物或多轴向织物的方法，在该方法中，从施予组件中取出带有预定的长度的纤维带，将纤维带割断(durchtrennen)，将切断的纤维带安放在已安放在输送机构上的纤维带旁边，并且结合(verfestigen)并排的纤维带。
背景技术
在制造多轴向织物时，并排安放大量的长丝(Filament)或其它丝状的(fadenartig)组织，以使得其形成面状的材料。然后，为了使长丝或丝状的组织相互连接，将该面状的材料供应到结合部(例如针织机的针织部位)。在多轴向织物中通过以下方式补充该过程，即，以不同的方向将多个这种类型的长丝或丝状组织的层彼此叠放。
为了分别由并排的长丝形成层，已知的是，通过输送机构在期望的方向上传输长丝，之后在输送机构的运动方向上实现错位，并且之后再将长丝在相反的方向上引回。由此，无端部地(endlos)铺放(Verlegung)长丝是可能的。
然而，有些材料不可以这种方式或可仅仅在不适宜的条件下以这种方式铺放。在这些材料(例如碳纤维)中选择另一途径。由长丝或其它丝状组织制造带状的段条(Schar)。为了简化后续的解释，将该长丝段条简称为“纤维带”。从施予组件中取出该纤维带，其中，无论如何该施予组件可引起一定的输送功率。
当从施予组件中取出带有期望长度的这种类型的纤维带时，割断该纤维带。之后将如此定尺切割的纤维带安放在输送机构上。输送机构运动，以用于为后续纤维带创造空间并且该过程重复。
在文件DE 102007024124B3中描述了利用不同的铺放方式制造单轴向织物或多轴向织物的原理。
同样在文件EP 1512784A1中描述了所述的操作方法。
在铺放纤维带时重要的是，每个纤维带在其宽度上具有均匀的应力。应力差将导致波纹的形成，该波纹将对单轴向织物或多轴向织物的外观产生不良作用。此外，在稍后使用这种类型的单轴向织物或多轴向织物时可出现刚度问题。
近年来，可制造且可安放在输送机构上的纤维带的宽度进一步增大。纤维带的宽度越宽，在割断时在纤维带中出现应力差的风险越大。
发明内容
因此本发明的目的在于，在割断时将应力差保持尽可能小。
在开头所提及的类型的装置中通过以下方式实现该目的，即，断开机构具有带有刀刃的刀，该刀刃可在刀刃的延伸的方向上移位。
利用这种类型的刀可进行拉拽的(ziehend)切割，该切割同时对纤维带的整个宽度加载。因此，与剪断式的切割或在其中在宽度方向上引导刀通过纤维带的切割相比，在宽度方向上不存在这样的纤维带的区域，即，当其它区域已经被割断时其还相互连接。为此，当然刀刃必须具有这样的长度，即，该长度大于纤维带的宽度。但是，这是毫无疑问可行的。将纤维带在其厚度的方向上割断。但是，纤维带的厚度明显小于其宽度。相应地，可在非常短时间内实现割断，从而实际上在纤维带中不再存在应力差的风险。
优选地，刀刃平行于这样的平面伸延，即，纤维带的表面位于该平面中，刀刃沉入(eintauchen)其中。因此，使纤维带和刀刃相对于彼此平行地对准(ausrichten)，以使得刀刃可完全地在纤维带的宽度方向上加载。
优选地，如此使刀与纤维带相互协调，即，可通过刀刃的单一的(einzig)运动割断纤维带。这以此为前提，即，刀具有这样的长度，即，该长度如此地大于纤维带的宽度，即，保留用于切割运动所必须的储备量。由于通过刀在单一的方向上的运动实现断开过程，因此也不会由于刀的换向引起应力差。
在此优选地，刀构造成环绕的刀带。环绕的刀带可配备有实际上无限(unendlich)长的刀刃，以使得提供足够大的长度以用于切割过程。可在单一的方向上驱动刀带。为此优选地，可使用旋转驱动器，该驱动器例如作用在用于刀带的导向辊上。这使得刀的驱动相对简单。
优选地，刀关联有配对异型件(Gegenprofil)，其中，刀和该配对异型件可相对于彼此垂直于切割方向运动。例如，可使配对异型件朝向刀运动。然后，配对异型件将纤维带推压到运动的刀上，从而割断纤维带。
在此优选的是，配对异型件具有槽，刀沉入该槽中。该槽引起，在切割和断开过程中在槽的两个侧壁之间在某种程度上可以说张紧地保持纤维带。之后，为了割断纤维带，刀的刀刃可沉入短的张紧的区段中。
优选地，在输送机构的侧边上除了配对异型件之外还布置有下沉件(，Absenker)，该下沉件将纤维带推压到在输送机构处的保持机构中。例如，可如在文件EP 1512784A1中所描述的那样构造该保持机构。由此，可将纤维带的后端部的固定过程和断开过程组合。这具有更多优点。一方面，不需要用于纤维带的后端部(即，被定尺切割的纤维带的邻近断开部位的端部)的附加的保持机构。另一方面，当将两个过程相互组合时，节省了时间。
优选地，下沉件和配对异型件固定在共同的支架处。那么，为了使下沉件和配对异型件共同作用到纤维带上，仅仅必须使该支架运动。
优选地，下沉件和配对异型件通过弹簧组件在支架处相互连接，并且可相对于彼此运动。利用这种设计方案，不仅可使下沉件和配对异型件共同运动。同样可能的是，当下沉件例如已经贴靠在输送机构处的止动部处时，配对异型件继续运动。在此，弹簧组件提供一定的运动储备量。另一方面弹簧组件保证了，即使在支架的运动结束时下沉件和配对异型件相对运动时，两个元件(配对异型件和下沉件)也可如期望的那样再次相对于彼此对准。
优选地，在施予组件的侧边上除了刀之外还布置有弹性地柔性的(nachgiebige)支承面。那么，当应割断纤维带时，则可首先将纤维带压紧在该支承面上。当达到一定的压力后，支承面与纤维带一起朝向刀(或刀朝向纤维带)运动。由此，必须割断的纤维带的厚度减小，并且可进一步加速切割过程。
在开头提及的类型的方法中该目的通过以下方式实现，即，为了割断，利用拉拽的切割引导刀的刀刃在厚度方向上穿过纤维带。
通过拉拽的切割可能的是，在整个宽度上同时割断纤维带，以使得在纤维带的宽度之内不建立或出现应力差。
优选地，利用在单一的方向上的运动实施切割。那么，刀刃的方向变化也不可导致在纤维带的宽度以内的应力差。
优选地，利用连续的运动实施切割。由此，利用恒定的条件在纤维带的厚度上割断纤维带，以使得同样由此不可将应力差引入到纤维带中。
同样有利的是，在朝向刀的方向上推压纤维带，并且同时将纤维带推压到在输送机构处的保持机构上。在这种情况中，可将纤维带的割断与纤维带固定在输送机构处相组合。显然，在纤维带完全割断之前，必须在输送机构处实现纤维带的一定的固定。但是，可通过朝向保持机构和刀的协调的运动注意这一点。
同样优选的是，在切割时压缩纤维带以减小其厚度。在这种情况中，使完全切割纤维带所需的时间最小化。
附图说明
下面根据优选的实施例结合附图描述本发明。其中：
图1显示了在割断纤维带前用于制造单轴向织物的装置的非常示意性的图示，
图2显示了在割断时的装置，以及
图3显示了断开机构的部分的放大的图示。
具体实施方式
图1以非常示意性的形式显示了带有输送机构的用于制造单轴向织物的装置l，输送机构具有两个可垂直于绘图平面运动的传输链2，3。传输链2，3具有针组件4，5，该针组件4，5用作保持机构。例如，在参考的文件EP 1512784A1中描述了这种类型的针组件。使用其它的保持机构也是可行的。
纤维带6从施予组件7中取出。在此，施予组件7示出为卷取器(Wickel)，可从该卷取器上展开(abwickeln)纤维带6。然而，也可以其它方式构造施予组件7，例如在文件DE 102005008705B3中示出的那样。
以这样的程度从施予组件7中取出纤维带6(即，带状的长丝段条，其例如由碳纤维或玻璃纤维丝形成)，即，该纤维带6可跨越传输链2，3之间的间距。之后，必须将跨越该间距的纤维带区段8从纤维带6上切断。为此，设置有断开机构9，以下将对其进行解释。
断开机构9具有刀10，该刀10构造成环绕的刀带。在此，前行(vorlaufend)的支段(Trum)邻近传输链2。返回的支段11远离传输链2被引导。
刀10具有刀刃12，该刀刃12邻近纤维带6。当使刀10运动时，刀刃12被带动。示意性地示出了用于刀10的驱动器13。该驱动器13可构造成旋转驱动器，并且可例如作用在导向辊上，刀带在该导向辊上被引导。
出于简明性的原因，下文以此为出发点，即，断开机构9布置在纤维带6的“下侧”上。
支架14布置在纤维带6的与下侧相对的上侧上。在支架14处固定有配对异型件15。该配对异型件15刚性地固定在支架14处。此外，在支架14处固定有下沉件16，但是下沉件16布置成可相对于支架14运动。相对于支架14，利用压力弹簧17支撑下沉件16。
在纤维带6的下侧处布置有弹性地柔性的支承面18，当支架14朝向纤维带6运动并且甚至在下沉件16与纤维带6接触后还继续进行该运动时，纤维带6贴靠在该支承面18处。在图2中示出了这一情况。当通过配对异型件15对纤维带进行加载时，通过纤维带6一起向下推压支承面18。之后，通过配对异型件15和支承面18的共同作用，在厚度方向上压缩(zusammendrücken)纤维带6。带有减小的厚度的纤维带6可更容易地被割断。
配对异型件15具有槽19，当割断纤维带6时，刀10可沉入到该槽19中。那么，在槽19的两个侧壁或棱边上使纤维带6张紧，从而刀10的刀刃12可容易地穿过纤维带6。
装置1以如下方式工作：
利用未详细示出的夹具夹住纤维带6并且以这样的程度拉出纤维带6，即，使得纤维带6的前端部20以这样的程度被引导到在传输链3上的针组件5之上，即，使得该端部20可被压入针组件5中。在图1中示出了这一情况。
一旦达到这一状态，则使支架14在朝向纤维带6的方向上下降。在此，下沉件16将纤维带6压入在传输链2上的针组件4中。未示出的下沉件将端部20压入在传输链3上的针组件5中。纤维带6被推压到支承面18上，该支承面18在该压力作用下变形(在此，柔性的移位(Verlagerung)也应称为“变形”)。当支架14继续运动时，下沉件16可能不可再继续运动，因为下沉件16已贴靠在针组件4处。但是这是不重要的，因为弹簧17可压缩，以使得配对异型件15继续朝向刀10运动，从而刀刃12可沉入槽19中。在此，割断纤维带6，从而得到定尺切割的纤维带区段8。
现在未详细示出的但以上已提及的夹具夹住尚与施予组件7相连接的纤维带6的端部并且该过程重新开始。
利用拉拽的切割实现纤维带6的割断，其中，刀10仅仅在一个方向上运动。刀10利用其刀刃12布置成平行于纤维带6的平面，以使得刀刃12可在其整个宽度上同时割断纤维带6。即使当纤维带6具有例如大于几百毫米的宽度时，这也是适用的。因此，在割断时，在宽度方向上不出现纤维带6的不同地张紧的区域，从而不将应力差引入到纤维带6中。此外，断开过程进行得相对较快，因为刀刃12仅仅需要相对短的时间以用于穿过通过压缩纤维带6而降低的纤维带6的厚度。
不一定将刀10布置在纤维带6的下侧处。刀10也可布置在纤维带6的上侧处。
优选地，刀10平行于传输链2，3的运动方向运动。在这种情况中，尽可能好良地利用纤维带6的材料，具体而言，即使在纤维带6相对于传输链2，3的运动方向以不等于90°的角度被引导的情况下。该方向也应包括在概念“宽度方向”下。
但是，同样可行的是，刀10在不同的方向上运动，例如，以相对于纤维带6的纵向方向成直角的角度。这具有的优点为，切割长度更短。
已描述了用于制造单轴向织物的工作步骤。当应制造多轴向织物时，则以相对于传输链2，3运动方向的不同的方向将多个纤维带6彼此叠放，并且之后将彼此重叠的层输送到未详细示出的结合机构处。

Claims (14)

1.一种用于由纤维带(6)制造单轴向织物或多轴向织物的装置(1)，所述装置(1)带有：用于输出所述纤维带(6)的施予组件(7)；用于定尺切割所述纤维带(6)的断开机构(9)；用于将至少一层并排布置的纤维带(6)输送到结合机构处的输送机构(2,3)；以及用于将定尺切割的纤维带安放在所述输送机构(2,3)上的传输机构，其特征在于，所述断开机构(9)具有带有刀刃(12)的刀(10)，所述刀刃(12)可在刀刃(12)的延伸的方向上移位，其中所述刀刃(12)平行于这样的平面伸延，即，所述纤维带(6)的表面位于所述平面中，所述刀刃(12)沉入其中。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，如此使所述刀(10)与所述纤维带(6)相互协调，即，可通过所述刀刃(12)的单一的运动割断所述纤维带(6)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述刀(10)构造成环绕的刀带。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述刀(10)关联有配对异型件(15)，其中，所述刀(10)和所述配对异型件(15)可相对于彼此垂直于切割方向运动。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述配对异型件(15)具有槽(19)，所述刀(10)沉入到所述槽(19)中。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在所述输送机构的侧边上除了所述配对异型件(15)之外还布置有下沉件(16)，所述下沉件(16)将所述纤维带(6)推压到在所述输送机构(2,3)处的保持机构(4)中。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述下沉件(16)和所述配对异型件(15)固定在共同的支架(14)处。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述下沉件(16)和所述配对异型件(15)通过弹簧组件(17)在所述支架(14)处相互连接，并且可相对于彼此运动。
9.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述施予组件(7)的侧边上除了所述刀(10)之外还布置有弹性地柔性的支承面(18)。
10.一种用于制造单轴向织物或多轴向织物的方法，在所述方法中，从施予组件(7)中取出带有预定的长度的纤维带(6)，将所述纤维带(6)割断以获得切断的纤维带区段(8)，将切断的纤维带区段(8)安放在已安放在输送机构上的纤维带区段旁边，并且结合并排的这些纤维带区段，其特征在于，为了割断，利用拉拽的切割引导刀(10)的刀刃(12)在厚度方向上穿过所述纤维带(6)，其中所述刀刃(12)平行于这样的平面伸延，即，所述纤维带(6)的表面位于所述平面中，所述刀刃(12)沉入其中。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，利用刀刃(12)在单一的方向上的运动实施切割。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，利用刀刃(12)的连续的运动实施切割。
13.根据权利要求10至12中任一项所述方法，其特征在于，在朝向所述刀(10)的方向上推压所述纤维带(6)，并且同时将所述纤维带(6)推压到在所述输送机构(2,3)处的保持机构(4)上。
14.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，在切割时压缩所述纤维带(6)以减小其厚度。
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