CN102892573B - 用于在压模机中生产纤维加强模制部件的方法、设备和树脂料垫 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于借助模压机（20）内的挤压来由在平带设备（16）内连续生产的纤维加强树脂料垫（10）来生产纤维加强模制部件（SMC）的方法、系统和树脂料垫。根据本发明，至少一个树脂填料层（5，8）在混合装置（1）内与纤维（6）连结，在之后的碾压和浸渍装置（14）中混合，并最后在稠化装置（25）内熟化，以形成连续树脂料垫（10），其中，所述连续树脂料垫（10）被切成裁制料垫（18），随后直接地或者与其它裁制料垫（18）合并成织品（36）地借助传送装置（19）传送到模压机（20）的工具（35）内，并在模压机（20）内进行挤压，以形成纤维加强的模制部件。本发明的特征特别是在于，为了制成关于至少一个树脂填料层（5，8）沿长度和/或宽度受限的加强区域(39)，在连结树脂填料层（5，8）之前，向至少一个树脂填料层（5，8）施加用于加强的装置。

Description

用于在压模机中生产纤维加强模制部件的方法、设备和树脂料垫
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的、用于在压模机中生产纤维加强的模制部件的方法，并还涉及一种根据权利要求9的前序部分的、用于操作生产纤维加强的模制部件的设备。
由于它们的良好机械特性和优惠价格，这种根据SMC方法生产的模制部件是最广泛使用的硬质塑料（duroplastisch）纤维复合塑料。至今，为了生产SMC部件，首先生产由具有夹层碎断玻璃纤维的树脂化合物（树脂填料）构成的原材料。将这种树脂填料铺在透明薄塑料膜（载膜）上，并经历熟化过程。目前的熟化过程历时4-5天，并用于对具有混入填充料的树脂填料进行稠化和/或用于改善玻璃纤维的浸渍。树脂填料由树脂、热塑性溶液、填充料、助流剂、综合脱模剂、抑制剂和熟化剂构成。树脂填料在预定温度下搅拌，以形成良好散布的液体，并在树脂料垫设备处还设有呈粉末或液态形式的增稠剂，并经由刮板刮到下载膜和上载膜上，并调节宽度。例如使用切断机构将碎断玻璃从连续粗纱计量到下载膜的树脂填料层上。然后，将具有树脂填料的上载膜铺到切断纤维覆盖层上。通过后续的碾压过程，纤维与树脂填料混合/浸渍，随后作为树脂料垫而卷绕到辊子上，或者作为用于熟化过程的平坦半成品而被暂时储存。通过熟化过程，将树脂填料稠化到能无残留地从载膜脱下的程度。适应于待生产的对应模制部件地由平坦半成品或从辊子切出裁制料垫，并且裁制料垫单独地或成包地铺在模压机内并进行挤压（图1）。同时通过优化的方法来补充已知的SMC方法。该D-SMC方法不再需要熟化时间，或者熟化时间通过对所用树脂的适应或通过添加剂来缩短，以使在从用于SMC半成品的、作为生产装置的平带设备排出之后，能直接在压模机内生产SMC成品。省略了用于熟化的较长或数天的等待时间。
从EP1386721A1已知一种方法和设备，其基于以下任务：向树脂料垫（SMC半成品）提供对于紧随其后进行直接加工以形成模制部件来说合适的塑性。特别较佳地，能省去膜，并且对树脂料垫的熟化时间或稠化时间的控制基本上通过将热量引入温度受控稠化连续式加热器（Durchlaufspeicher）来进行。同时，用于生产纤维加强模制部件的、没有为了熟化过程而进行的中间储存的连续直接方法已在工业使用寿命中实施，并在准时化生产领域中具有显著优点，也可避免储存以及特别是准时化供货的主要问题。特别要强调的是，在EP1386721A1中公开了尽可能紧凑的设备，其中，温度受控的皮带承载件蜿蜒地设置在外壳内、在用于根据要求的长度来在时间上预定的熟化过程的稠化的瞬时加热器中。通过长度上和数目上彼此叠置地布置皮带承载件和它们的实施方式，可将熟化过程设计成具有合适的熟化时间。
该设备原则上已得到验证，但在高度工业化的操作中缺乏灵活度。特别是，不利的是在待模制工件的壁厚有即便是微小偏差的情况下，也必须将适应于该工件的SMC料垫或SMC料垫织品（Gelege）引入压模机内。通常，为此切出树脂料垫，或者由多个均匀树脂料垫和/或部分来制备具有一图案的织品，该图案手动地或借助工业自动机械来自动合并而成，并且整个放置于工具内。这种料垫织品必须总是针对特定情况来设计，并且必须在每次工具更换时重新调节自动机械控制器或设备控制器。这耗费编程时间还大幅增加维护支出。此外，在生产简单部件的情况下存在未使用的设备技术，如果不必合并或仅需合并非常简单的料垫织品的话。另一方面是通常均质和均匀的SMC树脂料垫必须定期地例如通过滚压、牵拉、伸展或切开来适应于待模制的工件。
特别是对于具有极限弯曲应变或计划好的开口的特定模制部件，目前由特定切断的料垫手动地或自动地制备织品，这些料垫考虑到模制部件的特定要求。所需的开口通常在模制部件内用于安装其它模制部件。例如在挡泥板中可以是燃料箱连接件，或者在缓冲器中可以是用于附加照明灯、转向信号灯和拖车羊角的开口。这些开口共同的任务是接纳其它机器元件或使开口露出，并因此部分地受到使用区域内的规则应变（缠绕、折叠机构等）。先前的手动或部分自动地将这些加强件直接附加到工具内或织品内将阻止进行自动制造，并极为不精确，并在生产转换的情况下不灵活。还特别是在附加区域内会产生不期望的材料压叠，这又对模制部件的后续集成造成问题。
本发明的目的包括提供一种用于生产纤维加强树脂料垫的设备和用于操作该设备的方法，该树脂料垫用于直接生产SMC模制部件，该设备和方法在可能的单位时间生产量和根据需求的生产类型方面具有比现有技术大得多的游隙和简化的设备技术。特别是，该任务如此来解决：可以生产用于在模压机内进行SMC生产的树脂料垫，这些树脂料垫至少部分地已具有对应于在从平带设备离开之后将使用的模压机的工具的几何形状和/或在为该工具而设的区域内具有附加的加强部（加强区域），这些加强部在应用或耐久性方面改善对应的模制部件。
在任务的扩展中，不仅能够生产具有预定体积或预定宽度或高度的均匀SMC料垫，而且根据模压机内将要生产的工件来制备对应地适应并对应地成形的SMC料垫，该料垫能无须额外耗费地直接挤压和/或大幅简化由剪裁料垫构成的织品的生产或减少织品所需的裁制料垫的数目。
解决该任务的方法是为了制备相对于至少一个树脂填料层沿长度和/或宽度受限的加强区域，在连结树脂填料层之前，将用于加强的装置置于至少一个树脂填料层处。
解决该任务的设备是，沿生产方向在两个树脂填料层连结以形成树脂料垫的连结区域前面，为了制备至少一个加强区域，设置至少一个施加装置以放置用于加强的装置，和/或设置宽度可调的至少一个刮板，以在树脂填料层上制备用于加强的装置。
解决该任务的树脂料垫是，在平带设备内生产的树脂料垫具有沿高度h和/或宽度有差异的轮廓和/或由用于加强的装置构成的至少一个加强区域。在解决方案的扩展中，树脂料垫的至少一个轮廓和/或至少一个加强区域适于模压机内的工具或工具的至少一部分。
现在，可以按照根据本发明的方法和建议的设备有利地以自动和简化的方式来生产SMC树脂料垫内部的特定加强区域。借助合适的施加装置，例如是用于树脂填料的工业自动机械和/或排出喷嘴和/或用于纤维的横向散布装置，针对性地形成或放置加强区域，以使轮廓料垫部段内的加强区域以及之后对应的裁制料垫内的加强区域精确地配合于模压机内的对应工具或待生产的模制部件。由此，可以在树脂填料上形成表面形状图案，这例如是借助用于树脂填料的膜施加器或借助局部散布装置和/或借助合适的装置，这些装置预先形成已完成的加强区域，并根据规定将加强区域置于树脂填料层上。在此情况下可使用其它纤维，如长纤维、织物纤维填充物、定向纤维结块等。
关于所采用的概念，应用下面的陈述：本发明将具有可变轮廓的树脂料垫理解为如下的树脂料垫，它在剪裁成预定长度的裁制料垫之后沿宽度b和/或高度h有差异，或者适应于一个或多个模压机或模压机的工具的供给。关于纤维，本发明将变化量的引入理解为在树脂料垫或剪裁料垫内存在沿长度和/宽度设置不同量的纤维。在（运送）带在下方连续前进的情况下，这通过改变沿宽度的散布量来获得。纤维的散布较佳地还沿宽度适应于树脂填料出料的设定宽度，以不会不必要地污染输送带和/或使材料损失减到最少。
有利的是，现在可以借助用于本发明方法的设备来生产直接使用的树脂料垫，这些树脂料垫适应于一个或多个压模机内的工具。
-多个成形压力机能供给有不同的SMC料垫，这些料垫适于已有的、特别是不同的工具，
-工业自动机械主要不是用于制备料垫织品，而是较佳地仅用于平带设备和模压机之间的传送，
-可以在一个或多个模压机中采用大幅变化的工具（关于体积和/或时间），或者
-可采用极活泼的树脂填料，这些树脂填料具有用于挤压的很小时间窗口。
假定原则上确保用于刮到膜上或传送带上的树脂料垫的供给，并且树脂料垫能以对应的量来供给，或者就地使用合适的生产装置来生产。
如果多个模压机作为整体设置在用于SMC部件的生产设备中，则上述优点是特别具有决定性的。特别是，较佳的是设置整个设备的完全和自动的控制器，而整个设备由至少一个树脂料垫生产装置和至少一个、较佳是多个模压机构成，模压机具有间设在这两个主要元件之间的传送装置。较佳地设置一个平带设备操作多个模压机的变型。模压机可操作不同的工具，这些工具根据根据挤压耗时来加载。例如，在准备好用于第二压力机的树脂料垫轮廓之前，对于具有六分钟挤压时间的并行压力机来说，具有三分钟挤压时间的压力机可以两次加载有属于该压力机的树脂料垫轮廓。
根据该方法，各个设备以如下方式进行互连并控制，即，可自动地控制模压机内的生产间断或维护工作，从而用于生产树脂料垫的传送装置和/或负责的设备部件确保根据必要的需求以最佳的方式向模压机提供树脂料垫。
对于模压机或其工具固有的是，为所有上述挤压提供对工具的最小程度的清洁。此外，存在维护间隔，这也以规则的间隔发生，但仅持续几分钟。控制装置以如下方式控制平带设备内的树脂料垫生产，即，根据期望的对树脂料垫的需求，所需数目的轮廓适应的树脂料垫可以总是由压力机控制器来传送。同时，控制装置防止发生树脂料垫的过量生产，由于维护或清洁间隔而不能对过量生产的树脂料垫进行加工。
此外，生产设备能最佳地反应于生产转换/改变来，并且不必仅借助带速变化和均匀树脂料垫的出料体积来管理。替代地，在此情况下，可改变至少一个附加的参数、特别是在熟化过程中引入树脂料垫的热量。在此情况下特别较佳地使用微波结构，它可与对平带设备的储存或引导皮带无关地将引入树脂料垫的热量引入。通过对流的热传递完全是在用于运送树脂料垫的、可行且典型的、但又高质量的皮带的范围内，特别是如果不使用膜，皮带通常具有非常良好的绝缘特性。以特别有利的方式，加热器、特别是高频或微波加热器借助时间和/或距离控制器连接到树脂料垫生产装置（平带设备），因而，热量的引入可以精确地对应于树脂料垫部段的不同体积（有差异的高度和宽度）。迫切地避免局部过热或不充分的热量引入。还可设想稠化部段的一部分是刚性的，而稠化部段的第二部分的长度可变，因而，特别是在大型设备中，稠化部段从物理上考虑由两个装置、即刚性和/或长度可变的稠化部段或稠化装置构成。
关于传送装置，应注意到它可以基本上由多个功能性设备部件构成，这些部件不必进一步阐释或说明，因为不是设备类型或变化的所有可能的变型都可以要求权利。然而，如在本发明中所限定的，传送装置包括从树脂料垫离开树脂料垫生产区域的离开点开始的区域。该离开点较佳地与树脂料垫的主熟化时间届满处相同。但就树脂料垫的性质来说，该时间点取决于许多因素。在此，存在由“最早可能的加工”和“最晚的加工”的时间点来限定的主熟化时间窗。位于主熟化时间窗之外的次数导致基本上不再能被挤压或者不能再被挤压的、未熟化或过分熟化的树脂料垫。关于最晚的加工，还必须算入用于传送装置或直至引入模压机内的时间。传送装置较佳地由切断装置、可能需要的用于从树脂料垫拉出可选的膜的装置、用于由一个或多个树脂料垫来合并出树脂料垫织品的可选装置、用于将树脂料垫/树脂料垫织品运送到一个或多个模压机的可选装置以及用于将树脂料垫/树脂料垫织品运送到模压机内的对应的传送装置构成。
作为根据本发明的设备的特征以及所有方法步骤的优点和结果，具有正确塑化性的纤维加强的裁制料垫可以在进一步加工的SMC直接方法中供给以形成纤维加强的硬质塑性模制部件，即，根据本发明的SMC直接方法能向加工装置提供高度可再生产的长纤维加强的硬质塑性材料，所述纤维较佳地是由用于提高SMC模制部件的刚度的粗砂和/或长纤维或短纤维构成的碎断玻璃。为此，生产出树脂填料和/或纤维的体积按部段离散的树脂料垫，在混合装置内生产的过程中，借助控制装置来设定每单位时间的不同生产体积。为了设定每单位时间的生产体积，可以改变树脂填料的出料高度和/或出料宽度和/或纤维的出料量。连续树脂料垫较佳地分成轮廓料垫部段，这些轮廓料垫部段的长度基本上对应于裁制料垫。为此，树脂料垫的变化按部段或每单位时间来实施。然而，还可设想对于较大的轮廓凹入或变化，用于树脂填料的（运送）带短暂停止，以使定位装置有机会设定树脂填料的变化宽度或高度。此外，可设想在树脂填料内制成过程中，轮廓不是沿宽度均匀地变化，而是轮廓沿宽度有差异。在此情况下，例如通过用于基础树脂填料层高度的主刮刀和所属的刮刀滑动件、较佳地是沿宽度设置的多个刮刀滑动件，将刮刀设定成在宽度上分段并且刮刀的高度设定有差异，其中，这些刮刀和刮刀滑动件针对性地保留或释放树脂填料。产生沿生产方向具有不同高度的料道（Spur）。在将树脂填料层刮到带或膜上之后，这种连续或不连续的升高部可替代地通过附加的施加器（宽缝式喷嘴）来形成。
沿高度h和/或宽度b的可变轮廓和/或树脂料垫的纤维量较佳地适应于在模压机内待生产的模制部件的要求。特别有利的是，树脂料垫借助位于碾压和浸渍装置与裁制装置之间的至少一个加热装置来加热。引入树脂料垫的热能通过加热装置适应于树脂料垫的不同轮廓。建议将微波或高频加热器用作加热装置。为了设定轮廓，控制装置能致动用于通过刮板的至少一个可动侧壁来设定宽度b的至少一个定位装置，和/或控制装置能致动用于通过至少一个可动刮板来设定高度h的至少一个定位装置，和/或控制装置能致动用于设定纤维量的纤维供给装置。对于复杂的工件，相同或不同轮廓的多个相继轮廓料垫部段能进行组装以形成织品，并在模压机的工具内挤压以形成模制部件。
碎断玻璃/纤维通常总是在两侧覆盖有树脂填充混合物，这是因为否则在该生产方法中部分干燥的纤维会以粘住的方式出现于树脂料垫上。因此，在有差异的层结构的情况下，使用树脂填料层的多层结构。在此，例如，下树脂层覆盖有相同轮廓的纤维并覆盖有由具有相同轮廓的树脂填料（层）构成的覆盖层。这两个树脂层一致地并相应地时间受控地经由两个刮板来生成。具有偏差（差异）层的附加中间层也能经由沿方向b/s(x/y)可动的切断机构和沿b/s(x/y)方向可动的树脂出料头（例如，具有隙缝式喷嘴）来生产。为了获得正确的结构，首先将第二轮廓的树脂施加于第一轮廓的纤维层。然后，将纤维施加于第二轮廓上，最后将第一轮廓的树脂层放置于上膜上。通常，在刮上较少树脂填充混合物（HFG）的情况下，也能成比例地施加较少的碎断纤维，以维持相同的混合比或可选地偏离该混合比。用于减少部件重量的中空玻璃珠能结合到已在压出机内的HFG中，但或者也可以散布到树脂层上或纤维层内。原则上，各个轮廓部段也能沿生产方向至少沿纵向分开一次（例如，从中间切开）。轮廓也可以纵向切开，左侧和右侧的外部轮廓不一定必须是相同的。例如，两个或一个模压机的两个不同工具能加载有相同长度的树脂料垫轮廓，（纵侧的）右轮廓不必与（纵侧的）左轮廓相同。
因此，可以容易地实现将加强区域针对性地引入模制部件内，较佳地在多余或极端弯曲应变的位置处，或者例如在模制部件内的计划开口内。现在产生简单的可能性，即，精确地在这些区域处使用针对较大刚度的较大纤维比例，因此，进一步排除边缘断裂的情况。与此相反，也可设想沿树脂填料的方向增大混合，因而，模制部件能在特定区域内对弯曲应变更灵活地作出反应。为此，附加的树脂填料能引入已存在的树脂填料上或内。本领域技术人员理解到，在此提及的树脂填料还包括树脂填充混合物，其中，诸如石灰石或中空玻璃珠的填充物已引入树脂填料内。用于在刮板后面施加的加强区或加强区域的可设想的施加装置将是具有对应的相关联的供给泵的、呈缝隙或圆形的形式的出料喷嘴，加强区域不限于是不连续和定界的加强区域，而且还包括连续线性的加强区域。具有出料喷嘴的压出机、可选地具有撇沫器或相似装置的施加辊子也是可以的。关于对纤维的引入，除了所提及的短纤维或长纤维以外，也可使用连续纤维或纤维带、纤维织造部分、纤维无纺材料或纤维织品，这些纤维能以一层或甚至多层来构造。促进强度的内嵌物较佳地进行预浸渍，由此，例如在纤维的情况下，嵌入物具有尽可能均匀的、带有树脂填料的涂层。这种示例是连续纤维，这些连续纤维在切碎装置之前经过浸渍工位，或者直接在浸渍之后连续地施加于树脂填料层。也可使用单向的、较佳地为浸渍的纤维带、纤维织造片、纤维织品、纤维无纺材料等。
用于将切出纤维传送至树脂填料层的传送位点较佳地是切断头，该切断头具有点状或线状的出料装置，该切断头通过x/y线性驱动器在SMC料垫的任意位点处施加局部加强部，并由此制备加强区域。在用于制备加强区域的未浸渍材料的情况下，以下内容就足够了：将第二树脂填料层放置于加强区域上或者引入呈点或线形式的树脂填充混合物层，以向未浸渍的材料提供足够的树脂填料或树脂填充混合物，以在碾压和浸渍部段内进行浸渍。
由连续纤维构成的加强区域能通过被驱动的辊子对来退绕。这种辊子对还能沿x/y方向运动，较佳地使用合适的线性驱动器，较佳地馈送呈管状的连续纤维。连续纤维还能横向于生产方向或与生产方向成角度地定向。施加装置还能具有为针对性地定长切断而设置的切断装置（切断剪刀）。纤维带（也被称为纤维条）可以进行浸渍或不进行浸渍。为了施加，退绕工位设置为施加装置，这与连续纤维的施加装置等同。在一定情况下，设置由两个彼此轴向平行设置的切断辊子构成的纵向切断装置，以减小纤维带的宽度。纤维物质、纤维织品或纤维无纺材料通常由呈卷状的产品压出或切出。然后，它们能借助工业自动机械或在传送带上供给到树脂填料层上的对应限定位置。经由工业自动机械的抓持器、合适的传送系统（具有x/y线性驱动器的抓持器）或对应的滚带系统来进行放置。总地来说，滚带系统具有优点，因为它们作为中间传送装置适于用作待生产的纤维织品或织物的预放盘。这样做的优点是这些织物能够可选地远离平带设备的传送带借助单独的装置来生产，并按照要求以成品形式、借助滚带系统来供给，并能直接或成件地来放置。由此，产生这样的可能性：直接地、例如在3D-CAD环境下生成地生产和放置复杂轮廓。
在该方法的后续过程中，将裁制料垫直接挤压成模制部件，或者织品由最终挤压而成的多个裁制料垫合并而成。通常，裁制料垫比工具形状小，因而，在挤压过程中仍产生流动过程。因此，较佳地与工具形状成比例地制造裁制料垫。裁制料垫较佳地适当定向地放置于该工具内。
用于加强的附加装置被局部限界，但还可在料道内沿纵向和/或横向和/或作为被局部限定的聚结物而被引入树脂料垫内。用于加强的装置相对于树脂填料层被局部限界，这意味着用于加强的装置不施加于整个表面上。有待在概念上予以阐明的区别是，在SMC树脂料垫的生产过程中引入常见量的加强纤维，其中，沿宽度均匀地并且在整个表面上引入这些量的加强纤维。所讨论的附加的用于加强的装置被称为另一附加装置，这些装置有助于局部和受限地支持所引入的“常见的”纤维加强部，用于加强所引入的全表面加强。
由从属权利要求和对附图的下述说明得出本发明的主题的其它有利的措施和实施方式。下述说明并不直接被认为是个别情况的解决方案，而是部分也包含一般性的建议和问题的解决方案。
附图中：
图1以示意性侧视图来示出在借助模压机内的挤压来生产纤维加强的模制部件的过程中用于连续生产纤维加强的树脂料垫的示例性设备，该设备具有从左至右的生产方向，而树脂料垫在两个环形带之间生产，
图2示出下刮部段和下（输送）带的俯视图，该图示出树脂料垫沿宽度的可能轮廓，
图3示出根据图1的混合装置的侧视图，该侧视图示出在树脂料垫的高度处可能反复出现的树脂料垫轮廓，
图4示出作为裁制料垫的树脂料垫轮廓和压模机内的示例性对应工具的示意侧视图，
图5示出用于在压模机的工具内进行挤压的、由不同轮廓的多个裁制料垫构成的织品的示意俯视图，
图6示出控制和/或调节装置的示意图，该控制和/或调节装置具有各个设备部件的最少所需数目的联接，这些设备部件在致动和供给多个压模机的情况下使用优化的裁制料垫来实施该方法，
图7以截面来示出沿树脂料垫的宽度的差异化轮廓的示例性视图，
图8示出可能的设备通过施加装置的扩展，该施加装置用于在待生产的树脂料垫的树脂填料层上引入加强区域，
图9示出可能的定位装置和可选的相关刮板的视图，以在根据图7的树脂料垫的差异化轮廓的制备过程中沿宽度改变树脂填料层的高度，以及
图10示出用于将加强区域引入待生产的树脂料垫的示例性施加装置或待施加的加强装置的集合。
图1以侧视图示出适于实施该方法、但还可以独立地操作的设备。为了借助于挤压来生产纤维加强的模制部件（SMC），该设备的重要部件包括混合装置1，该混合装置具有树脂填料施加部段A、碾压和浸渍部段B以及稠化区域C。未示出用于混合各个成分的混合工位或用于树脂填料9的计量料箱。根据图1的设备示出一种设备，其中，在作为平带设备16的混合装置1、碾压和浸渍装置14以及稠化连续式加热器25内不必使用一次性膜，而是两个可重复使用的环形带2和3，这些环形带经由转向辊子22引导树脂料垫10通过这些设备部件。为了清楚的原因未示出通常所需的通风部段，但它也可以是平带设备16的部件。不过，特定的树脂填料、特别是强粘性的树脂填料或提供有侵蚀输送带2和3的化学成分的树脂填料会需要置于输送带2和3上的一次性膜。使用刮板4将预混合好的树脂填料9刮到下带2上，以形成树脂填料层5。将由碎断玻璃构成的纤维6分别作为长纤维或短纤维而计量到该下树脂填料层5上。同样，特别是对于模制部件内的几何形状特征或承载部分，可通过衬入附加的连续纤维、纤维料垫或所需几何形状的其它树脂填料层来产生加强区域。为此目的，根据需要来设置施加装置38。施加装置38较佳地具有至少一个横梁37，施加装置38能借助合适的线性传送器沿生产方向或横向于生产方向或者为了高度调节而在该横梁上移动。代替施加装置38，还可设想托付工业自动机械（未示出）有针对地并可以反复地放置加强装置，以形成加强区域38。同时，借助于刮板7将树脂填料层8刮到上带3上。在两个树脂填料层5（具有纤维6）和8结合并被引入到下辊子11和上辊子和13之间之后，树脂料垫10在碾压和浸渍部段B（碾压和浸渍装置14）内成形，且纤维6浸渍有树脂填料9并与树脂填料9碾压在一起。然后，引导由此形成的连续树脂料垫10，以通过稠化装置25来进行熟化。较佳地为微波装置的加热装置24能沿生产方向设置在稠化装置25前面。如果树脂料垫10已熟化，则它通过切割条（Messerleiste）与带2和3脱开，并供给到较佳地与传送装置19相关联的裁制机构17。在切断机构17中，树脂料垫10按规定沿长度和/或宽度被切断，并借助设置在传送装置19内的运送工具（在此是输送带）作为裁制料垫（Zuschnittmatte）18供给到模压机20，并在模压机20内挤压和硬化，以形成模制部件21。
图2示出下刮部段和下带2的俯视图，该图示出树脂料垫10沿宽度b的纵向侧部27上的可能轮廓34。为了设定轮廓34，刮板4的出料宽度b可借助侧向可动的侧壁29来设定。在此实施例中，侧壁29波形运动，因而，产生波形轮廓。在视图中特意省去上刮板7，以保持附图尽可能简单和清楚。
然而，应注意到除了能根据刮板彼此的间距或根据两个树脂填料层5和8的交汇点来以协调和/或相应地同时的方式调节两个刮板4、7的出料宽度b，还可设想关于宽度和/或高度调节仅致动一个刮板4或7的变型。这在图2中通过树脂填料层8’的虚线界限来示出。因此，原则上不仅树脂料垫10的宽度b将由刮板4和7在纵向侧部27上改变（轮廓34将实施成直线），而且沿宽度b、即横向于生产方向还产生体积的改变。这种改变造成高度h沿输送带2和3之间的树脂料垫10的宽度b差异化轮廓40，在此方面参照图2右侧的截面图样。截面图样示出沿宽度b均匀的纵向侧部27，这是因为树脂填料层5与树脂填料层8'的另一轮廓（在此情况下具有直线纵向侧部27）交叠。因此，在树脂料垫10的纵向侧部27上的边缘区域内产生较小的体积或密度。然而，较佳地，采用三个树脂填料层来实施这种变型，且较佳地，中间树脂填料层将实施成具有差异化轮廓。有利地，纤维成分能没有问题地散布在整个宽度b上，较小比例的树脂填料将可设定在纵向侧部上，而在模制部件的较薄区域内特别重要的所需纤维没有损失或没有仅留于（树脂填料层的）表面上。本领域技术人员认识到提供建议的设定可能性的各色可能性以及在此情况下可设想的各色变型。
然而，较佳地，纤维引入物的宽度是适当的和/或在关于所示刮板的相对侧上，宽度调节设定成纤维总是落在或置于树脂填料层上。按照本发明，宽度调节由此还理解为体积变化，以使术语轮廓能原则上也能是分别沿树脂料垫10或裁制料垫18的宽度和长度的厚度、密度或体积变化。当然，此外，可设想由侧壁29来改变树脂料垫10的仅一个纵向侧部27或较佳地交替改变两个纵向侧部。对于锯齿形或尖锐边缘的轮廓部段，可设想短时停止平带设备16的生产速度或减小生产速度，直至适当的定位装置30将侧壁29移动到它们适当的位置。这能够由灵活的平带设备16来执行，替代地可以为此在该平带设备16内设置缓冲系统，该缓冲系统补偿在树脂填料施加部段A内的停止并允许碾压和浸渍部段B和/或稠化部段C持续地继续运行。
较佳地作为用于连续纤维的切断机构或作为碎断玻璃供给的纤维供给装置28较佳地也是沿宽度分段地和/或关于出料量是可设定和可变化的。本领域技术人员清楚地认识到此实施例的优点，较少的纤维6现在可以散布在特别是树脂料垫10的较薄区域内（对照根据图1右侧的轮廓的示例），以避免模制部件21或工件的表面上的纤维6的“透视”。还可以没有问题地实现树脂填料量与纤维之间的预定混合比。当然，纤维供给装置28可根据侧向调节来致动，以近似遵循轮廓34并且不会将不必要的纤维6散布在输送带2的空区域上。纤维6的量还可以特别是适应于工具的较难流动区域。如粗纱、短切或长纤维的填充物或加强装置可设想作为纤维，这些在工业应用中是已知和广泛采用的，并适于纤维加强的材料应用场合。此外，采用中空玻璃珠、纤维带、纤维织造织物、定向纤维、金属嵌入物和具有非常长的切断长度的纤维，它们较佳定向地置于树脂填料上。特别是，具有非常长的切断长度的纤维用于局部加强。
图3还示出根据图1的混合装置1的侧视图，该图示出沿树脂料垫10的高度h的可能反复出现的树脂料垫轮廓。与之前附图不同，在此，上带3部分可见。示意的坐标系的如之前附图的x轴线的纵向延伸是关于时间t或者关于树脂填料5、8或树脂料垫10的距离s的进程。示例性的轮廓料垫（Konturmatte）32在轮廓33内显示反复出现的升高部的图案，这些升高部能可选地对应于根据图2的宽度调节。轮廓料垫32内的这些升高部适应于模压机20内的工具35的轮廓。定位装置31使刮板4沿高度h运动并产生树脂料垫10的轮廓33。如已述的，刮板4的高度调节还能可选地沿宽度b分段设定，因而，沿宽度产生高度不同的纵向条带，这些纵向条带又能具有关于轮廓料垫34或整个树脂料垫10的不同高度h。
如果轮廓33和34在每种可能的可设想变型中可设定并且特别是可根据一个或甚至多个模压机20内工具35来设定，则可以清楚地认识到向本领域的技术人员提供目前方法和设备的哪些可能性。特别是，借助这种解决方案，可以对模压机20内的复杂工具35直接加料和/或可以大幅简化用于模压机20的由裁制料垫18构成的织品的制备，这是因为用于在工具35内进行挤压的关键位点已沿宽度、高度和/或关于树脂料垫10内的纤维成分优化地设定并不必通过裁制或附加的切断部件来修补。在高质量设备中，还能生产具有多于两层树脂填料层的多层SMC半成品。多个纤维层还能可选地与该半成品相关联。这不仅适用于轮廓33、34，而且有利地也适用于纤维6的量，这些纤维能优化地引入SMC半成品的流动区域，并还有助于防止模制部件21内的未浸渍的纤维结块。
图4示出裁制料垫18的示意侧视图，对应于根据图3的轮廓料垫部段32，该裁制料垫由传送装置19引入模压机20的工具35内（未在附图中示出）。具有设定轮廓的裁制料垫18能挤压成模制部件21，该轮廓在简化图中适应于对应的工具35。
图5示出由多个裁制料垫18构成的织品36的示意俯视图，这些裁制料垫基于轮廓料垫部段32、32'、32"具有用于挤压的不同轮廓，并相应地借助传送装置19一起放置于模压机20的工具35内，并在模压机内进行挤压。并不强制规定以相同的顺序生产轮廓料垫部段32、32'、32"。例如，可以规定轮廓料垫还在轮廓料垫部段32'与32''之间生产部段32x，该部段32x用于另一模压机20'或用于另一模压机20'、20''的另一织品36。
图6极为宏观和示意地示出控制和/或调节装置，该控制和/或调节装置具有用于执行用于操作这种设备的可设想的方法的各个设备部件所需的最少的联接。至少一个控制装置26在控制和/或调节方面可操作地连接到至少一个以下设备部件：至少一个模压机20、20'、20''…、传送装置19以及作为用于制备连续树脂料垫10的生产装置的平带设备16，该平带设备具有混合装置1、碾压与浸渍装置15、稠化装置25，树脂料垫能借助裁制装置17按定长切成裁制料垫18。关于控制和/或调节方面的设计，应注意到，控制装置较佳地由可编程的通用计算机构成，该计算机通过与各个设备部件的特定接口、通过用于反馈实际值并用于与目标值进行比较的合适的控制技术和测量传感器而交替地或同时执行控制和调节任务，特别是根据控制或调节线路所连接的设备部件。为了示出用于设定稠化部段C的控制变量，它通过简单的箭头仅连接到稠化装置25，这并不排除通过传感器存在关于用于精确设定稠化部段C的状态和对应控制的反馈，或者被认为有必要。在示意图中，还可看到在混合装置1和碾压和浸渍装置14内生产的树脂料垫10如何较佳地被平稳地运送到用于可变稠化部段C的稠化装置25内、在该稠化装置熟化、并接着在被裁切成定长后被运送到传送装置19，以将制备好的裁制料垫18运输到对应的模压机20、20'、20''…内。
图7示出不同轮廓40的示例性视图，该轮廓具有沿树脂料垫10截面宽度b的不同高度h。这些变型相应地也可设定，但需要在可设定刮板4、7方面的一些额外支出。在此方面，图9示出示例性的附加刮板滑动件13，滑动件设置在刮板4上，经由该刮板可沿宽度设定树脂填料的基本高度，并分段地保留或释放沿宽度的出料。借助该变型，特别是可以在树脂填料层上产生较高或较低材料成分的料道。
图8示出可能的设备通过施加装置的扩展，该施加装置用于将加强区域39引到待生产的树脂料垫的树脂填料层5上，未示出上树脂填料层8。借助合适的施加装置38，加强区域39形成于树脂料垫10内并针对性地放置成：轮廓料垫部段32以及之后对应的裁制料垫18内的加强区域设置成精确地配合于模压机20的对应工具35，该施加装置较佳地设置在带2上方的至少一个横梁处，并借助至少一个线性传送装置沿至少一个方向可动。另一加强部段沿宽度由局部过高部来构成，而局部过高部是通过由刮板4产生的升高的树脂填料出料来形成的，且该加强部段是连续的加强区域。第二施加装置38设置成固定的，并能按行程排出加强区域、纤维和/或树脂填充材料。
图10示出示例性的、用于待施加的加强装置的出料装置或更正确地说是施加装置38的集合，这些装置用于将加强区域引入待生产的树脂料垫内。沿生产方向，首先位于左侧的是沿宽度可设定的纤维供给装置，该纤维供给装置由于下树脂填料层5的相当窄的宽度而不用到两个外侧出料区域，并仅借助内侧的四个出料区域（阴影示出）来将从至少一个连续纤维辊子46退绕的连续纤维直接或者切开地置于树脂填料层上。此外，沿生产方向还有位于具有线性传送装置45的两个横梁上的施加装置38的更复杂的实施方式。由纤维无纺材料43或等同的聚结物构成的加强区域39已位于树脂填料上，并通过工业自动机械42和设置在其上的抓持器来从外部供给，并根据规定放置于轮廓部段的限定位置上。为此，纤维无纺材料43例如能由环形辊子压出或切出，并较佳地在中间传送装置上进行供给。中间传送装置可以例如设置在用于加强区域39的所示施加装置38之间，因而，施加装置38能例如在中间传送装置（较佳地由环形传送带构成的传送带）上产生复杂的轮廓，该轮廓然后简单地通过运送带的运动而置于树脂填料层上。最终，如用于出料装置的另一示例性实施例，设置纤维带引导辊子48，该纤维带引导辊子从辊子撤出纤维带47并将其供给到纵向切断装置49。与定长切断装置（切断刀）（未示出）结合，在此还可产生局部加强区域39。
可以确定，附图中的说明仅用于理解，并部分地相对于现实情况有出入。可以理解到，沿长度、宽度和高度设定的轮廓通过碾压和浸渍部段B进行完全“碾压”，并由此不再实施原始设定的锐度。特别是，通过混合装置的短时停止导致锯齿状轮廓变化的可能性有助于减轻此问题。然而，可以根据本发明来实施和使用轮廓的设定。特别地，有利的是设备能通过通用计算机来进行控制，该通用计算机承担常见的控制和/或调节装置的功能。在此装置中，相应地控制来自刮板4的可调的下树脂填料层5与来自纤维供给装置28和/或施加装置38的纤维6的出料以及与来自刮板7的上树脂填料层8的局部汇合。同时，例如经由与时间相关的或与距离相关的或时间轨迹的控制器，确保所得的树脂料垫的距离-时间轨迹，以确保如此生产树脂料垫10，即，生产的轮廓料垫部段32可以没有问题地在混合装置1后面裁制成用于一个或多个工具或织品所需的裁制料垫，并且有效轮廓对应于要求。对于简化的距离/时间轨迹，在两个树脂填料层连结之前，特定的几何特征或另一合适的标记能设置在树脂填料层中的至少一个上，较佳地在外侧区域内，以这样限定两个轮廓料垫部段的分隔线并借助合适的识别装置来通过裁制装置17精确地进行切分。合适的标记可以是膜上的条形码或另一合适的标记，例如通过裁制装置又自动去除的膜片，或者树脂填料的表面上的彩色标记。彩色标记可采用荧光剂来实施，这些荧光剂仅在特殊照明情况下可认出，并较佳地通过模压机的工具内的温升而失去它们的荧光性。还将设想在树脂填料层的生产过程中包含凸起部或凹陷部，这些凸起部或凹陷部能由识别装置来识别并致动裁制装置。
附图标记列表P1405
1混合装置
2下带
3上带
4下刮板
5树脂填料层
6纤维
7上刮板
8树脂填料层
9树脂填料
10树脂料垫
11下辊子
12上辊子
13刮板滑动件
14碾压和浸渍装置
15脱膜装置
16平带设备
17切断装置
18裁制料垫
19传送装置
20模压机
21模制部件
22转向辊子
23离开点
24加热装置
25稠化装置
26控制装置
2710的纵向侧部
28纤维供给装置
29可动侧壁
3029的定位装置
314的定位装置
32轮廓料垫部段（连续）
33沿高度h的轮廓
34宽度b的轮廓
3520内的工具
36织品
37横梁
38施加装置
39加强区域
40横向于高度h的轮廓
41定位装置
42工业自动机械
43纤维无纺材料
44抓持器
45线性传送装置（b/s）
46连续纤维辊子
47纤维带
48纤维带引导辊子
49纵向切断装置
A树脂填料施加部段
B碾压和浸渍部段
C稠化部段
b树脂料垫10的宽度
h树脂料垫10的高度

Claims (31)

1.一种借助模压机(20)内的挤压、由在平带设备(16)内连续生产的纤维加强的树脂料垫(10)生产纤维加强的模制部件的方法，其中，至少一个树脂填料层(5，8)在混合装置(1)内与纤维(6)连结，在之后的碾压和浸渍装置(14)中混合，并最后在稠化装置(25)内熟化，以形成连续树脂料垫(10)，所述连续树脂料垫(10)被切成裁制料垫(18)，随后直接地或者与其它裁制料垫(18)合并成织品(36)地借助传送装置(19)传送到模压机(20)的工具(35)内，并在所述模压机(20)内进行挤压，以形成纤维加强的模制部件(21)，其特征在于，为了制成关于至少一个树脂填料层(5，8)沿长度和/或宽度受限的加强区域(39)，在连结树脂填料层(5，8)之前，向至少一个树脂填料层(5，8)施加用于加强的装置，其中，所述加强区域(39)形成所述树脂料垫(10)内的表面形状图案，并且，在裁制成裁制料垫(18)之后，此图案基本上对应于用于工具(35)的织品的一部分的表面形状和/或工具(35)本身。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，树脂填料和/或至少一种短纤维、长纤维和/或这些成分的连结聚结物用作用于所述加强区域(39)的所述用于加强的装置。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，用于加强或构造所述加强区域(39)的装置借助施加装置(38)直接放置于树脂填料层(5，8)上和/或借助中间传送装置预制成地放置于所述树脂填料层(5，8)上，和/或在刮所述树脂填料层(5，8)的过程中直接制成。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述加强区域(39)在由所述树脂料垫(10)切出的裁制料垫(18)上的布置选择成所述加强区域对应于所述模压机(20)的所述工具(35)或用于工具(35)的织品的一部分的对应几何形状。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，带轮廓的料垫部段(32)分别由所述树脂填料层(5，8)或由所述连续树脂料垫(10)制成，所述带轮廓的料垫部段的长度基本上对应于用于工具(35)或织品(36)的一部分的裁制料垫(18)，和/或至少成比例地适应于所述工具(35)和/或所述织品(36)和/或所述模制部件(21)。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了设定至少一个轮廓(33，34，40)，控制装置(26)致动用于调节刮板(4，7)的宽度(b)的至少一个定位装置(30)、和/或所述控制装置(26)致动用于至少部分地调节刮板(4，7)处的高度(h)的至少一个定位装置(31)、和/或所述控制装置(26)致动纤维供给装置(28)，以设定纤维(6)的所述宽度和/或所述纤维的量。
7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，相同或不同轮廓(33，34，40)的多个相继带轮廓的料垫部段(32,32',32",…)合并成织品(36)，并在模压机(20)的工具(35)内挤压成模制部件(21)。
8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在放置于树脂填料层(5，8)上之前，所述用于加强的装置至少部分地浸渍有树脂填料和/或定向。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，树脂填料和/或纤维无纺材料和/或这些成分的连结聚结物用作用于所述加强区域(39)的所述用于加强的装置。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，树脂填料和/或单纤维和/或这些成分的连结聚结物用作用于所述加强区域(39)的所述用于加强的装置。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，树脂填料和/或纤维带和/或这些成分的连结聚结物用作用于所述加强区域(39)的所述用于加强的装置。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，树脂填料和/或碎断玻璃、连续纤维和/或这些成分的连结聚结物用作用于所述加强区域(39)的所述用于加强的装置。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，树脂填料和/或纤维织物和/或这些成分的连结聚结物用作用于所述加强区域(39)的所述用于加强的装置。
14.一种借助模压机(20)内的挤压、由在平带设备(16)内连续生产的纤维加强的树脂料垫(10)生产纤维加强的模制部件(SMC)的设备，其中，在所述平带设备(16)内设置用于使至少一个树脂填料层(5，8)与纤维(6)连结的混合装置(1)、用于混合的后续碾压和浸渍装置(14)以及用于熟化连续树脂料垫(10)的稠化装置(25)，切断机构(17)设置成将所述连续树脂料垫(10)按长度切成裁制料垫(18)，传送装置(19)设置成将所述裁制料垫(18)传送到所述模压机(20)的工具(35)内，以及至少一个模压机(20)设置成将所述裁制料垫(18)挤压成纤维加强的模制部件(21)，其特征在于，为了制备至少一个加强区域(39)，沿生产方向在将两个树脂填料层(5，8)连结以形成树脂料垫(10)的连结区域之前，将用于放置用于加强的装置的至少一个施加装置(38)设置在树脂料垫(10)上的表面形状图案内，因而，所述加强区域(39)形成所述树脂料垫(10)内的表面形状图案，在裁制成裁制料垫(18)之后，此图案基本上对应于用于工具(35)的织品的一部分的表面形状和/或工具(35)本身。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，为了放置用于所述加强区域(39)的所述用于加强的装置，设置施加装置(38)，所述施加装置适于放置树脂填料层和/或至少一种短纤维、长纤维和/或由这些成分构成的连结聚结物。
16.如权利要求14或15所述的设备，其特征在于，用于所述用于加强的装置的所述施加装置(38)设置成能在横梁(37)上沿树脂填料层(5，8)的宽度、借助至少一个线性传送装置(45)沿宽度和/或生产方向和/或与所述树脂填料层(5，8)间隔开地运动。
17.如权利要求14或15所述的设备，其特征在于，工业自动机械(42)设置为用于所述用于加强的装置的所述施加装置(38)。
18.如权利要求14或15所述的设备，其特征在于，为了产生可变轮廓(33，34，40)以在连续树脂料垫(10)内沿高度(h)和/或宽度(b)形成加强区域(39)，用于设定不同高度(h)的至少一个定位装置(31)和/或用于设定不同宽度(b)的至少一个定位装置(29)设置在至少一个刮板(4，7)上。
19.如权利要求14或15所述的设备，其特征在于，为了轮廓(33，34，40)的距离和/或时间轨迹而设置测量和/或定位装置。
20.如权利要求14或15所述的设备，其特征在于，控制装置(26)在控制和/或调节方面可操作地连接到下述设备部件中的至少一个：至少一个模压机(20)、传送装置(19)、平带设备(16)，以制备连续树脂料垫(10)。
21.如权利要求14所述的设备，其特征在于，为了放置用于所述加强区域(39)的所述用于加强的装置，设置施加装置(38)，所述施加装置适于放置树脂填料层和/或纤维织物和/或由这些成分构成的连结聚结物。
22.如权利要求14所述的设备，其特征在于，为了放置用于所述加强区域(39)的所述用于加强的装置，设置施加装置(38)，所述施加装置适于放置树脂填料层和/或单纤维和/或由这些成分构成的连结聚结物。
23.如权利要求14所述的设备，其特征在于，为了放置用于所述加强区域(39)的所述用于加强的装置，设置施加装置(38)，所述施加装置适于放置树脂填料层和/或纤维带和/或由这些成分构成的连结聚结物。
24.如权利要求14所述的设备，其特征在于，为了放置用于所述加强区域(39)的所述用于加强的装置，设置施加装置(38)，所述施加装置适于放置树脂填料层和/或碎断玻璃、连续纤维和/或由这些成分构成的连结聚结物。
25.如权利要求14或15所述的设备，其特征在于，具有抓持器(44)的传送装置为用于所述用于加强的装置的所述施加装置(38)。
26.如权利要求14或15所述的设备，其特征在于，具有抓持器(44)的传送带设置为用于所述用于加强的装置的所述施加装置(38)。
27.如权利要求14或15所述的设备，其特征在于，用于所述树脂填料的至少一个喷嘴设置为用于所述用于加强的装置的所述施加装置(38)。
28.如权利要求14或15所述的设备，其特征在于，用于纤维(6)的散布装置设置为用于所述用于加强的装置的所述施加装置(38)。
29.如权利要求14所述的设备，其特征在于，为了放置用于所述加强区域(39)的所述用于加强的装置，设置施加装置(38)，所述施加装置适于放置树脂填料层和/或纤维无纺材料和/或由这些成分构成的连结聚结物。
30.在根据权利要求1的方法而生产和/或在权利要求14的设备中生产的模制部件(21)的生产过程中在模压机(20)内使用的树脂料垫，其特征在于，在平带设备(16)内生产的所述树脂料垫(10)具有沿高度(h)和/或宽度(b)有差异的轮廓(33，34，40)和/或至少一个加强区域(39)，所述加强区域由用于加强的装置构成。
31.如权利要求30所述的树脂料垫，其特征在于，所述树脂料垫(10)的至少一个轮廓(33，34，40)和/或至少一个加强区域(39)适应于模压机(20)内的工具(35)或工具(35)的至少一部分。
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