CN105916788A - 用于制造纤维板坯的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造纤维板坯(20)的设备，包括板坯托架(5,15,25)和多个，至少四个用于将纤维材料(1,11,21)，尤其是束状或带状的纤维材料切分成各区段(2,12,22)和用于卸放各区段(2,12,22)的卸料切割机(100,200)，其中，板坯托架(5,15,25)从所述卸料切割机(100,200)下方穿过地在至少一个运动方向(Y)上移动，并且其中，所述卸料切割机(100,200)基本上固定的并且相互并排地布置成，使得所述卸料切割机(100,200)的各区段(2,12,22)同时相互并排地卸放到板坯托架上，以及一种用于通过使用这种设备制造纤维板坯(20)的方法。

Description

用于制造纤维板坯的设备和方法
本发明涉及一种用于制造纤维板坯的设备和方法。所谓的纤维板坯是平坦的或轻质的由纤维材料构成的三维板，其具有多个通常多层纤维。纤维可以在不同层中具有不同的定向。这种纤维板坯用作用于制造由纤维强化的塑料构成的部件的半成品。它们除了纤维材料也可以附加地包含粘结剂材料或基质材料，亦即，塑料材料。进一步处理纤维板坯通过变形和硬化或固化实现。也可以附件地提供冲压或切割过程。
制造纤维板坯，在此情况下这种已用基质材料浸渍的纤维板坯(所谓预浸料板)的举例在EP 0606830A1中。在切割站中，将具有纵向定向的纤维的预制的预浸料带切成多个预浸段并且相互并排地集拢成一个纤维层(薄板层)并且输出。为了可以制造具有不同纤维定向的纤维层，设置多个切割站，该切割站以不同的角度切割并且卸放预浸料带。因此根据预浸料段的布置，可以提供具有就层而言纵向定向的、横向定向或对角线纤维定向的纤维层。为了可以更好地处理纤维层，预浸料段在边缘处相互焊接。然后，将这些纤维层相互堆叠，由此形成纤维板坯。通过堆叠不同定向的纤维层可以制造具有目标明确地调节的强度特性的纤维板坯。
目前已知的用于制造纤维板坯的方法和设备的缺点是其相对低的生产速度。
通常将生产速度测量作为卸放率，亦即，每时间单位可以卸放多少公斤的纤维材料。另一个缺点是当纤维就其在纤维层内部的定向的布置时和变换成另一个产品在时小的变化可能性。为了可以例如在汽车工业中经济地制造更多件数的更小的部件，需要更高的生产速度。
本发明所要解决的技术问题是，提供一种设备和方法，该设备和方法在纤维定向和布置精度和变化可能性较高时提供更高的生产率，尤其是更高的卸放率。
按本发明，通过按权利要求1的设备解决该技术问题。该设备包含一个板坯托架和多个，至少四个用于将纤维材料，尤其是束状或带状的纤维材料切成各区段并且卸放各区的卸料切割机段。这些卸料切割机分别具有一个带有多个布置在分离辊的辊子圆周上的刀具的分离辊和对应辊，该对应辊反向可旋转并且布置成，使纤维材料从分离辊和对应辊之间导引穿过并且在此刀具之一与对应辊共同作用地将纤维材料切断，从而形成一个区段。此外，在对应辊上或在分离辊上存在多个集成的保持区域和多个脱离元件，这样地设计，使得保持区域的至少一个可以分别将保持力施加到一个区段上，由此这个区段保持在具有保持区域的辊子上并且在切断之后，一段可以与该辊子的辊子圆周一起运动。脱离元件设计成，使得它可以远离辊子圆周地运动以便卸放区段并因此各区段在这种一起运动之后可以被卸放在辊子上。板坯托架在此从卸料切割机下方穿过地在至少一个运动方向(Y)上可移动，卸料切割机基本上是固定的并且相互并排地布置成，使得该卸料切割机的区段同时相互并排地卸放到板坯托架上。
优点在于，通过借助辊子较好的可自动化的切割区段并且将区段从多个卸料切割机平行卸放到板坯托架上可以实现很高的卸放率，这以前是不可能实现的。然而在此，通过将区段保持在辊子表面上并且通过冲头元件可控制地卸放区段实现了在较高灵活性的同时具有较高的精度。尤其是每个卸料切割机可实现的卸放率在5到8kg/h之间。因此，通过该设备可以实现的卸放率明显大于20kg/h。进一步可行的是，例如8、10或更多个卸料切割机相互并排地存在。
基本上固定的理解为，单独的卸料切割机设计成，使得它在工作中不造成更大的平动运动。卸料切割机在其固定位置中可能移动一个尤其是小于区段的长度A的小的调节位移(ΔΧ，ΔΥ，ΔΖ)和/或围绕垂直于板坯托架假想的Z-轴线旋转。长度A是区段被切断的长度。
作为纤维材料可以考虑例如粗纱、纤维束或纤维带，尤其是单向纤维带、织造织物带、稀松平纹织物带或无纺布带。用于该纤维材料的纤维可以是碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或另外的纤维。一束纤维可以由被捻或纺的纤维组成。由多根未同时被一个线圈捻或从一个线团展开的纤维组成的一束纤维称作纱线绞或粗纱。在此粗纱可以由不超过几万根环形的(无端头的)、平行布置的也称作长丝的单纤维组成。若使用粗纱作为纤维材料，则它优选在切断之前张开，使得纤维相互并排并且在其位置中被保持区域保持，然后被卸放。纤维材料优选主要或完全地由纤维组成。但它一定也可以包含粘结剂材料或基质材料。例如当处理所谓的预浸料，尤其是热塑性预浸料时，纤维材料也可以包含更大量的粘结剂或基质材料。预浸料是已用之后例如在变形之后硬化或固化的基质材料浸渍的纤维材料。作为基质材料考虑热固性塑料，例如环氧树脂或热塑性塑料。
同样可以将多根粗纱或纤维束或带同时相互并排地输送给卸料切割机并且切成各区段。然后各区段以一定的宽度由多个纤维束或纤维带形成。区段的宽度优选在10到100mm之间。通过按本发明的设备可以制造尤其是更长的区段并且以较高的卸放率可控制地卸放。优选用于区段的长度在10到300mm之间，特别优选在40到100mm之间。优选根据在分离辊的辊子圆周上相邻的刀具的距离设计。
优选，分离辊分别具有在圆周上分布的最大20个，特别优选4至6个刀具。50到300mm之间，特别优选100到200mm之间的直径看作分离辊优选的尺寸。
按本发明实施形式的其他有利的特征存在于各从属权利要求中。
在另一个优选的实施形式中，设置一个或多个转移单元，其构造成，使得脱离元件可以将各区段首先卸放在转移单元的表面上，然后从表面转移到板坯托架上。作为可能的转移单元考虑例如吸辊或真空输送带。吸辊或真空输送带的旋转方向优选是横向的，特别优选垂直于卸料切割机的辊子的旋转轴线。可以分别给单独的卸料切割机配备一个转移单元或多个卸料切割机将其区段相互并排地卸放在转移单元的表面上，因此转移单元然后将区段共同地转移到板坯托架上。也可以仅存在唯一一个共同的转移单元，所有的卸料切割机将其区段卸放在转移单元的表面上。
现有的转移单元的优点是，通过转移单元可以跨接在卸料切割机和板坯托架之间的一定的距离，这使设备更灵活。另一个优点是，通过转移单元可以将吸力(例如通过真空)施加到区段上并因此能够实现可控制的减少卸料切割机。因此，尤其可以施加总是相等的吸力。因此，这对于板坯托架来说不容易实现，因此卸放多层时的吸力例如在真空抽吸的情况下明显减小并且不再作用。
在另一个实施形式中，设备设计成，使得在卸放时(根据是否存在转移单元而定)在脱离元件和板坯托架之间或在脱离元件和转移单元的表面之间的最小距离在0到70mm之间，优选在1到10mm之间。由此，即使在较高的速度情况下也能实现通过脱离元件可控制的卸放。尤其在使用径向可移动的冲头元件时，伸出的冲头元件到卸放面的距离可以大于0mm，亦即，在卸放时，该冲头不接触此卸放面。由此避免，事后移动已卸放的区段。此外，减小磨损、纤维损伤和发出不期望的噪音。
此外，在设备上设置一个或多个粘结剂涂覆装置，该粘结剂涂覆装置布置成，使得可以将粘结剂材料涂覆到区段上。这可以在将区段卸放于例如转移单元上之前进行或在卸放于板坯托架之后进行。作为粘结剂材料考虑例如胶粘剂或热塑性塑料或基质材料。粘结剂材料可以作为溶液或熔液或树脂或粉末涂层。
特别有利的是，脱离元件设计成基本上径向可移动的冲头元件。由此，区段可以可靠地远离辊子表面运动。冲头元件的该运动可以例如通过滑槽导引装置进行。但脱离元件也可以是相应布置的断路线或放气元件。
作为设计成冲头元件的补充或备选，脱离元件可以设计成具有集成的保持区域的保持元件。例如设计成，使得保持元件被抽吸。为了卸放可以中断真空供给和/或激活放气。
在冲头元件上或辊子表面上的保持区域可以设计成，使得保持力通过真空施加在穿孔的或可穿透的面上。其中，设有真空供给装置，该真空供给装置在要卸放区段的圆周范围内可关断或中断。备选地，保持力可以通过静电吸力产生。也可考虑机械元件，如夹子或针阀。
在一种特别有利的实施形式中，切割机成两列或更多列地在板坯托架的运动方向(Y)上前后相续布置，尤其是使得一列的各卸料切割机对应于另一列的各切割机的空隙布置。对于多列，例如三或四列，卸料切割机可以分别阶梯式相互错位地布置。通过在运动方向(Y)上移动板坯托架并且多次卸放区段可以这样逐渐地将闭合的纤维层卸放在板坯托架上。已卸放层的整个宽度由相互并排布置的卸料切割机的数量和区段的长度获得。特别优选相互并排地设置这么多的卸料切割机，使得它们随着卸放过程覆盖期望的纤维板坯的整个宽度。在区段长度为例如100mm的情况下，12个卸料切割机成三列地每列四个卸料切割机对应于空隙布置，因此获得用于纤维板坯的1.2m的卸放宽度。通过布置成多列，产生足够的位置用于卸料切割机和其驱动和供给单元，而不会碰撞到卸料切割机和其驱动和供给单元并且不产生在已卸放的区段之间的纤维层中的空隙。
卸料切割机可以设计成，使得它在其固定位置中可以移动一个小于区段的长度A的小的调节位移(ΔΧ，ΔΥ，ΔΖ)。此外，它可以设计成必要时围绕垂直于板坯托架假想的Z-轴线可旋转。通过该调节运动可以设置区段在板坯托架上准确的定向和定位。因此，也可以实现区段的拱形卸放。通过在Z-方向上的调节运动也可以铺设简单三维设计的板坯托架。亦即，因此可以制造容易预制的纤维板坯。可以卸放纤维层的前后依次不同区域的运动不通过卸料切割机的运动实现，而通过板坯托架的运动实现。调节位移仅设计用于影响卸放图案或卸放精度。
有利的是，可以单独地控制不同的卸料切割机。由此，可以位置精确地控制准确的卸放位置、张开或另一个设置。
此外，有利的是，板坯托架除了运动方向Y外还可以与之垂直地在X-方向上和/或在高度Z上运动。由此，也可以制造比板坯托架相当于卸料切割机的数量更宽的纤维板坯。此外，板坯托架也可以设计成围绕垂直与此的假想的Z-轴线可旋转，使得在单独纤维层中可以产生不同角度的纤维定向。
为了实现更多件数的高效生产，板坯托架可以是托架板或薄膜，托架板或薄膜布置在至少沿运动方向(Y)可移动的工作台上。在卸放纤维板坯之后，该纤维板坯可以与托架板或与薄膜共同地被取下并且进一步处理。
为了进一步提高灵活性和卸放率，可以存在附加的卸料切割机，其适合将另外的纤维材料切成各区段并且将这些区段卸放在纤维材料上，该纤维材料被输送给卸料切割机。优选，另外的卸料切割机的辊子的轴线横向于另外的卸料切割机的辊子轴线定向。因此，可以产生并且卸放所谓的双轴向的或多轴向的纤维区段。
对于按本发明的方法通过按权利要求13的方法解决本发明的技术问题。在此，通过使用按本发明的设备依次实施下列步骤a)-d)：
a)同时在多个卸料切割机中将纤维材料分割成各个区段，
b)同时在多个卸料切割机中将各个区段固定在对应辊上或在分离辊上并且使各个区段与该辊子的辊子圆周一起运动，
c)同时通过多个卸料切割机将各个区段相互并排卸放，以及
d)沿至少一个运动方向(Y)移动所述板坯托架，并且
e)多次重复步骤a)-d)，使得在所述板坯托架上形成由各个区段构成的层，
并且其中，在所述第一层上构成一个或多个由各个区段构成的其他层，方式是重复步骤a-e)。
因此，以高效的方式并且在纤维布置的设计方案方面的高精度和高灵活度产生纤维板坯。另一个优点在于，该方法可非常好地可自动化。该方法可以根据不同的产品，亦即，根据层结构的不同预给定参数或纤维板坯的尺寸调整。此外，可以使由单独区段构成的纤维板坯非常好变形。因此，纤维板坯提供用于制造不同的和更复杂的部件的较好的原始材料。
为了固定纤维层，可以有利地在卸放之后将粘结剂材料涂覆在区段上，其中，该粘结剂涂覆尤其是在步骤c)和d)之间或尤其是在步骤e)之后和卸放了一层之前进行。当存在转移单元时也可以在将区段卸放在转移单元的表面上之后并且转移到板坯托架上之前进行粘结剂涂覆。
在另一个实施形式中，尤其是在板坯托架是托架板或薄膜时并且尤其是在粘结剂材料粉末状涂覆时，板坯托架能够以一层或多层或一个纤维板坯从卸料切割机的区域中移出并且运动到加热装置的区域内。加热装置通过加热可以激活粘结剂材料。因此，可以交替地将纤维层或纤维板坯卸放在板坯托架上，然后可以激活粘结剂材料。
此外，在步骤e)之后和卸放另一纤维层之前可以将板坯托架沿方向(X)横向于运动方向(Y)移动和/或在旋转方向(C)上围绕轴线Z旋转。由此可以实现错位的纤维层和具有不同主纤维方向的纤维层。因此，通过该设备可以制造非常灵活的具有调整过的层结构的不同纤维板坯。
尤其是卸料切割机也可以设计成，如本申请人的仍未公开的专利申请DE102013224835中所描述的设备。
根据实施例并且参照附图阐述本发明的其他有利的实施方式。所述的特征不仅以所示的组合有利地实施，而且还彼此单独地组合。在附图中分别示出：
图1是具有详细示出的一种实施形式的卸料切割机的按本发明设备的局部，
图2是具有滑槽导引装置的实施形式的示图，
图3是具有示意性的卸料切割机的另一按本发明设备的局部示图，
图4是另一卸料切割机的示意图，
图5是具有一列卸料切割机的按本发明的设备的示意图，
图6是具有两列卸料切割机的按本发明的设备的示意图，
图7是一个卸料切割机与另一个卸料切割机的示意图，
图8是具有两列卸料切割机的按本发明的设备的示意性立体图，
图9是具有两列卸料切割机的设备的示意性侧视图，
图10是具有两列卸料切割机和转移单元的另一设备的示意性侧视图，
图11是在薄膜上的纤维板坯的示意图，
图12是在两个薄膜之间的纤维板坯的示意图。
下列详细描述各附图。在图1中，可见具有详细示出的卸料切割机的按本发明的设备的局部。纤维材料21从压紧辊子40导引至对应辊23。分离辊24具有布置在圆周上的刀具26和脱离元件，该脱离元件设计成径向可移动的冲头元件并且设计成具有集成的保持区域的保持元件27。在本实施形式中，该保持元件27设计成真空保持元件。刀具26之一正好将区段22与纤维材料切断。对应辊23具有合适的凹处29，各刀具26嵌入该凹处29中。凹处29可以是敞开的，使得纤维材料的纤维通过刀具边刃被切断，或者所述凹处被填充以弹性材料，例如橡胶圆线(Gummirundschnur)，使得纤维材料的纤维通过压力在刀具边刃上切断。另一个保持元件27使另一个区段22与辊子圆周一起运动。保持元件27设有真空接口33并且被抽真空，以便将区段22固定在辊子上。还有另一个区段22已卸放在板坯托架上，该板坯托架通过工作台5构成。通过弹簧元件32向外压的保持元件27使另一个区段22远离辊子圆周28运动，给所述另一个区段22提供一个冲击并且将所述另一个区段22传递到工作台5上。在此中断真空供给，以便该区段22与保持元件27脱离。此外也可以通过保持元件27的真空开口施加较短的压缩空气冲击，以便分离区段22。可选地示出粘结剂涂覆设备34，该粘结剂涂覆设备34可以将粘结剂材料按剂量施加到保持元件27上。工作台5可移动的运动方向Y垂直于页平面定向。由此，区段2横向于纤维材料1的主纤维方向材料卸放。区段的长度是A。
在图2中，示出如图1中的局部，其中，卸料切割机设计具有用于控制保持元件27的滑槽导引装置36。每个保持元件27都具有滑轮31，该滑轮优选在保持元件中可旋转地支承。弹簧元件32向外压保持元件27，直到各滑轮31抵靠在滑槽导引装置36的止档边棱39上为止。在卸放位置区域内的凸台38导致，弹簧加载的保持元件27在该凸台处向外快速地且抵靠到止档边棱39上。由此，使区段22远离辊子圆周28运动并且通过冲击卸放到工作台5上。真空供给通过与负压源连接的立式真空管套实现。真空管套37在要保持区段22的区域内覆盖真空接口33。在卸放的区域内，打开真空接口33，使保持元件27通风并且保持力消失。区段22可以与保持元件27分离并且以上述方式卸放。可选地可以在卸放的区域内附加地通过压缩空气管套将空气输入保持元件，使得区段22可以从保持元件吹走。在其他走向中螺旋形设计的止档边棱39将保持元件27通过其滑轮31又压回其原始位置。
滑槽导引装置36可以在单侧存在或优选存在于设备的前侧和背侧。通过两侧的设计方案，可靠地避免保持元件27的倾翻。
图3示出另一个按本发明的设备的局部的简化示意图。纤维材料1输送给卸料切割机。在对应辊3和分离辊4之间，通过刀具6切断区段2。此处，脱离元件也设计成冲头元件和保持元件7。为了将区段2卸放在又设计成工作台5的板坯托架上，保持元件7径向可移动。保持元件7使区段2远离辊子表面8运动，减小保持力，例如真空力并且将区段2卸放在工作台5上。但也可以不减小保持力，而是通过影响脱离元件和/或通过转移单元或板坯托架的吸力使保持力消失。尤其是在将静电吸力用作保持力时，可以遵循该方案。优选在脱离元件(保持元件7)和板坯托架(工作台5)之间设置最小距离，即在卸放情况下大于0mm，尤其在1到10mm之间。即使在其他附图中也未明确示出，卸放在其他描述的实施形式中同样可以以大于0mm的距离并且无直接接触地进行。
必要时工作台也可以设计成，使得它将保持力施加到已卸放的区段上，例如它可以设计成具有被抽吸的表面或静电充电装置的真空工作台。在优选的实施形式中，冲头元件可以在此设计成保持元件7，偏中心地布置在两个刀具6之间，特别优选设计成，使得保持元件7逆着分离辊4的旋转方向朝相邻刀具6移动。由此在切断时可以很好地固定区段2。
在图4中，示出卸料切割机的另一个实施形式。将区段12在切割之后保持在分离辊14上的保持区域17存在于分离辊14的表面区域内并且在设计成径向可移动的冲头元件19的各脱离元件之间。如在之前的实施形式中，以径向向内的箭头表示的保持力可以例如通过真空或静电吸力产生。保持力可以存在于两个刀具6之间，也如所示，在两个保持区域之间并且分别在脱离元件旁边。
在图5中示出具有六个卸料切割机100的按本发明的设备。相同的元件在示意图中以相同的附图标记标示。卸料切割机100可移动一个优选小于区段长度A的小的调节位移ΔΧ，ΔΥ，ΔΖ。附加地，卸料切割机100也可以围绕Z-轴线旋转(AC)。在两个卸料切割机100之间的距离越小，在工作过程中可以更封闭地卸放区段。在所示的布置中，在未示出的板坯托架沿Y-方向进一步运动之前可以首先进行沿X-方向的侧向运动，使得空隙填充以区段。备选地，板坯托架首先也可以沿Y-方向运动，然后沿X-方向侧向运动，以便填满空隙。
在图6中可见，具有十二个卸料切割机100,200的按本发明的设备(布置成前后相续的两列)。整个卸放宽度B可以同时被卸放。通过卸料切割机留有空隙的错位布置，给卸料切割机的驱动和供给设备留下足够的空间。通过未示出的板坯托架沿Y-方向，此处垂直于页平面移动，可以平面封闭地卸放各区段，而不必将卸料切割机在其位置中移动。为了能够实现更高的卸放率，也可以存在三列或四列前后相续留有空隙或链式错位布置的卸料切割机。板坯托架的移动运动有利地根据卸料切割机的时钟频率(Taktrate)调整，使得各空隙精确地填充在已卸放区域之间。另一方面也可以在纤维层中的已卸放区段之间产生有针对性的重叠或有针对性的空隙。单独的卸料切割机可以设计成，使得可以单独控制其速度、调节位移和张开。
图7示出具有附加的卸料切割机110的卸料切割机100，附加的卸料切割机110在辊子3a，4a的轴线上横向地，尤其是垂直于辊子3，4的轴线布置。由此可以产生并且卸放由纤维材料1a和1制成的双轴向区段。附加的卸料切割机110的定向也可以是倾斜的，使得在两个区段之间形成不同于90°的角度。为了可以可靠地共同传送两个区段，纤维材料1,1a之一可以包含粘结剂材料或基质材料或它也可以通过粘结剂涂覆装置被涂覆。
图8是按本发明的设备的立体图。十二个卸料切割机100,200成两列地前后相续布置。可见，如通过板坯托架，此处工作台5沿Y-方向的位移可以产生由区段2构成的闭合的纤维层。在第一纤维层之后还可以在第一纤维层上卸放一个或多个其他的由区段2构成的纤维层。在各纤维层卸放之间，工作台5可以围绕Z-轴线旋转(+/-C)或附加地沿X-方向移动。因此，可以非常灵活地构造期望的纤维结构。附加地也可以实现工作台5沿Z-方向的运动，以改变例如在卸料切割机100,200和板坯托架之间的距离。在单独的纤维层的卸放之间或逐步在卸放一定数量的区段2之后或在卸放多个纤维层或所有的纤维板坯之后可以激活粘结剂。这可以例如通过加热装置的加热实现。
图9是示意性的侧视图。一列卸料切割机100和第二列卸料切割机200直接地前后相续地布置。分别在外侧上设有必须的驱动和供给装置120,220。附加地可以存在各粘结剂涂覆装置130和/或230，该粘结剂涂覆装置130和/或230可以将粘结剂材料涂覆到已卸放的区段2上。也在其他之前和之后描述的实施形式中，会存在粘结剂涂覆装置。通过沿Y-方向移动(此处又直接地用作板坯托架的)工作台5可以卸放闭合的或相应于期望的结构设置的纤维层。
图10是具有转移单元9的另一个按本发明的设备。它又是一个侧视图。相较于之前描述的实施形式，区段在此不直接地卸放到用作板坯托架的工作台5上，而是首先卸放到转移单元9的表面。转移单元9可以设计成保持且又输出区段的吸辊、真空输送带或其他的辊子或输送带。在所示的实施例中，存在位于内部的真空盖，该真空盖保证，转移单元9可以将区段2传递到工作台5上。此处会有利的是，板坯托架，也就是说此处工作台5设计成，使得它通过静电充电或真空吸住并且固定区段。粘结剂涂覆装置330可以将粘结剂材料涂覆在转移单元9上。备选地也可以使用之前所示的粘结剂涂覆装置。这种转移单元的优点之前已阐述。
图11示出一种具有多个纤维层的可能的纤维板坯20，这些多个纤维层分别由用按本发明的设备卸放的区段2构造。区段2在该情况下卸放在薄膜25上，该薄膜用作板坯托架。薄膜25本身位于与工作台5a连接的托架板15a上。为了进一步处理，托架板15a可以与工作台5a脱离。为了制造下一个板坯放置一个新的托架板。在图12中，可见一个变型，其中，已卸放的并且可能用粘结剂材料固定的或已用基质材料浸渍的纤维板坯20布置在两个薄膜25和25a之间。附加地，环绕地在薄膜之间设置密封装置30。若现在把薄膜之间的纤维板坯20抽真空，则可以非常好地将纤维板坯与托架板共同地输送，然后例如在成型装置中成形。通过使用托架板15a可以实现在生产线中的工作步骤之间很大程度自动化的输送。
图11和12中所示的变型可用于所有的示出并且描述的实施形式。此外，区段无在其间的薄膜也可以被卸放在然后用作板坯托架的托架板上。
附图标记列表
1,1a,11,21 纤维材料
2,2a,12,22 区段
3,3a,13,23 对应辊
4,4a,14,24 分离辊
5,5a 卸放工作台
6,6a,16,26 刀具
7,7a,27 保持元件
8,28 辊子圆周
9 转移单元
10 真空盖
15,15a 托架板
17 保持区域
19 冲头元件
20 纤维板坯
25,25a 薄膜
29 凹处
30 密封装置
31 滑轮
32 弹簧元件
33 真空接口
34,130,230,330 粘结剂涂覆装置
36 滑槽导引装置
37 真空管套
38 止档边棱的凸台
39 止档边棱
40 压紧辊子
100 第一列的卸料切割机
110 附加的卸料切割机
120,220 驱动和供给设备
200 第二列的卸料切割机
A 区段长度
B 卸放宽度
AC 围绕Z-轴线的旋转
ΔΧ 沿X-方向小的位移
ΔY 沿Y-方向小的位移
ΔΖ 沿Z-方向小的位移

Claims (15)

1.一种用于制造纤维板坯(20)的设备，包括板坯托架(5,15,25)和多个，至少四个切割机(100,200)，用于分割纤维材料(1,11,21)，尤其是将束状或带状的纤维材料切分成各个区段(2,12,22)并且用于卸放各个区段(2,12,22)，
其中，所述卸料切割机(100,200)分别具有一个分离辊(4,14,24)连同多个布置在所述分离辊(4,14,24)的辊子圆周上的刀具(6,16,26,46)，并且分别具有一个对应辊(3,13,23)，所述分离辊和对应辊能反向旋转并且布置成，使得所述纤维材料(1,11,21)从分离辊(4,14,24)与对应辊(3,13,23)之间导引穿过并且在此能够通过所述刀具(6,16,26,46)中的一个与所述对应辊(3,13,23)的共同作用而被切断，从而由此形成区段(2,12,22)，
其中，在所述对应辊(3,13,23)上或在所述分离辊(4,14,24)上存在并构成多个集成的保持区域(7,17,27)和多个脱离元件(7,19,27)，使得至少一个保持区域(7,17,27)能分别将保持力施加到相应的区段(2,12,22)上，由此所述区段(2,12,22)通过保持区域保持在所述辊子(3,13,23,4,14,24)上并且在切断之后一个区段与这个辊子(3,13,23,4,14,24)的辊子圆周一起运动，并且其中，所述脱离元件(7,19,27)构造成，所述脱离元件能够为了卸放区段(2,12,22)而远离所述辊子圆周(8,28)运动，并且使得各个区段(2,12,22)在辊子上一起运动之后能被卸放，
其中，所述板坯托架(5,15,25)能够穿过所述卸料切割机(100,200)下方沿至少一个运动方向(Y)移动，
并且其中，所述卸料切割机(100,200)是基本上固定的并且相互并排地布置，使得所述卸料切割机(100,200)的所述区段(2,12,22)能够同时相互并排地卸放到所述板坯托架(5,15,25)上。
2.按权利要求1所述的设备，其特征在于，设有一个或多个转移单元(9)，所述一个或多个转移单元(9)构造成，使得各个区段(2,2a,12,22)首先被所述脱离元件(7,7a,19,27)卸放在所述转移单元(9)的表面上并且能从该表面传递到所述板坯托架(5,15,25)上。
3.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备构造成，使得在冲头元件(7,7a,19,27)和板坯托架(5,15,25)之间或在脱离元件(7,7a,19,27)和转移单元(9)的表面之间卸放时的最小距离为0到70mm之间，优选在1到10mm之间。
4.按前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，设有一个或多个粘结剂涂覆装置(34,130,230,330)，所述一个或多个粘结剂涂覆装置(34,130,230,330)布置成，使得它们在各个区段卸放于板坯托架(5,15,25)上之前或之后能将粘结剂材料涂覆到各个区段上。
5.按前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述脱离元件设计成基本上径向可移动的冲头元件(7,7a,19,27)和/或设计成具有集成的保持区域的保持元件(7,7a,27)。
6.按前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述保持区域(7,7a,17,27)和相应的所述辊子设计成，使得保持力能通过真空或静电吸力产生。
7.按前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述卸料切割机(100,200)以两列或更多列的方式沿运动方向(Y)前后依次布置在所述板坯托架(5,15,25)上，尤其是一列卸料切割机(100)与另一列卸料切割机(200)留有空隙地布置。
8.按前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述卸料切割机(100,200)在其固定位置中能够移动一个小于各个区段的长度A的小的调节位移(ΔΧ，ΔΥ，ΔΖ)，和/或能够围绕垂直于板坯托架(5,15,25)假想的Z-轴线旋转(AC)。
9.按前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述卸料切割机(100,200)能被单独地控制。
10.按前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述板坯托架(5,15,25)附加地也能横向于运动方向(Y)在X-方向上和/或在高度Z上运动和/或围绕垂直于板坯托架(5,15,25)假想的Z-轴线旋转。
11.按前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述板坯托架设计成托架板(15)或设计成薄膜(25)，托架板(15)或薄膜(25)布置在至少沿运动方向(Y)可移动的工作台(5a)上。
12.按前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，存在附加的卸料切割机(110)，所述附加的卸料切割机(110)适合将纤维材料(1a)分割成各个区段(2a)并且所述区段(2a)在进入卸料切割机(100,200)之前或之时卸放在所述纤维材料(1)上。
13.一种用于通过使用按前述权利要求之一所述的设备制造纤维板坯(20)的方法，其中，依次实施下列步骤a)-d)：
a)同时在多个卸料切割机中将纤维材料(1,1a,11,21)分割成各个区段(2,2a,12,22)，
b)同时在多个卸料切割机中将各个区段(2,2a,12,22)固定在对应辊(3,3a,13,23)上或在分离辊(4,4a,14,24)上并且使各个区段(2,2a,12,22)与该辊子的辊子圆周(8,28)一起运动，
c)同时通过多个卸料切割机将各个区段(2,2a,12,22)相互并排卸放，以及d)沿至少一个运动方向(Y)移动所述板坯托架(5,15,25)，并且
e)多次重复步骤a)-d)，使得在所述板坯托架(5,15,25)上形成由各个区段(2,2a,12,22)构成的层，
并且其中，在所述第一层上构成一个或多个由各个区段(2,2a,12,22)构成的其他层，方式是重复步骤a-e)。
14.按权利要求13所述的方法，其特征在于，在卸放各个区段(2,2a,12,22)之后将粘结剂材料涂覆在各个区段(2,2a,12,22)上，其中，该粘结剂涂覆尤其发生在步骤c)和d)之间或尤其是在步骤e)之后且另一层卸放之前。
15.按权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述板坯托架(5,15,25)在步骤e)之后且在另一层卸放之前沿横向于运动方向(Y)的方向(X)移动和/或围绕轴线Z沿方向(C)旋转。
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