CN107405794A - 具有刀具的用于分割至少一根纤维、尤其用于制造纤维预成形件的切割单元 - Google Patents

具有刀具的用于分割至少一根纤维、尤其用于制造纤维预成形件的切割单元 Download PDF

Info

Publication number
CN107405794A
CN107405794A CN201680014874.XA CN201680014874A CN107405794A CN 107405794 A CN107405794 A CN 107405794A CN 201680014874 A CN201680014874 A CN 201680014874A CN 107405794 A CN107405794 A CN 107405794A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutter
fiber
cutter unit
cutting base
grabber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680014874.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN107405794B (zh
Inventor
亚罗米尔·乌费尔
迈克尔·凯泽
曼弗雷德·布克哈德
塞巴斯蒂安·吉尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Audi AG
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG, Voith Patent GmbH filed Critical Audi AG
Publication of CN107405794A publication Critical patent/CN107405794A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107405794B publication Critical patent/CN107405794B/zh
Withdrawn - After Issue legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/08—Means for actuating the cutting member to effect the cut
    • B26D5/18—Toggle-link means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/04—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a linearly-movable cutting member
    • B26D1/06—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a linearly-movable cutting member wherein the cutting member reciprocates
    • B26D1/065—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a linearly-movable cutting member wherein the cutting member reciprocates for thin material, e.g. for sheets, strips or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/01—Means for holding or positioning work
    • B26D7/02—Means for holding or positioning work with clamping means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00—Making preforms
    • B29B11/14—Making preforms characterised by structure or composition
    • B29B11/16—Making preforms characterised by structure or composition comprising fillers or reinforcement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/541—Positioning reinforcements in a mould, e.g. using clamping means for the reinforcement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D2007/0012—Details, accessories or auxiliary or special operations not otherwise provided for
    • B26D2007/0018—Trays, reservoirs for waste, chips or cut products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D2210/00—Machines or methods used for cutting special materials
    • B26D2210/02—Machines or methods used for cutting special materials for cutting food products, e.g. food slicers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2793/00—Shaping techniques involving a cutting or machining operation
    • B29C2793/0027—Cutting off

Abstract

本发明涉及一种具有刀具(2)的用于分割尤其在切割底座(4)上的至少一根纤维(3)的切割单元(1)，尤其用于制造纤维预成形件，这些纤维预成形件尤其是在制造纤维增强的塑料构件时的前体，其中，引导装置(5)布置成使得刀具(2)和能相对于刀具(2)运动的切割底座(4)中的至少一个沿直线轨迹(b)引导，用以进行分割。至少一个这种切割单元优选使用在用于制造纤维预成形件的设备中，这些纤维预成形件尤其是在制造纤维增强的塑料构件时的前体，其中，该设备具有用于提供至少一根纤维(3)的至少一个退绕站以及能够在纤维始端抓取单根或多根纤维的至少一个抓取器(16)。

Description

具有刀具的用于分割至少一根纤维、尤其用于制造纤维预成 形件的切割单元
技术领域
本发明涉及一种具有刀具的用于分割至少一根纤维的切割单元，尤其用于制造纤维预成形件，这些纤维预成形件尤其是在制造纤维增强塑料构件时的前体。此外，本发明还涉及一种制造纤维预成形件的设备，这些纤维预成形件尤其是在制造纤维增强塑料构件时的前体。
背景技术
DE 10 201 1 007 018A1说明了优选技术领域内的用于制造纤维预成形件的设备，这些纤维预成形件尤其是在制造纤维增强塑料构件时的前体。为了断开纤维，提到了分割装置。
在断开纤维，尤其是纤维带材时，通常使用切割系统，其切割单元按照剪切原理分割纤维。此外，存在一种具有切割单元的系统，其利用紧固在辊子上的且伸入软的配对辊子中的刀执行断开。如果需要反复的切割进程(其中，在切割过程之间例如针对为了输送纤维材料的穿过抓取而需要切割单元的很大开口)，则只能受限地应用现有系统。尤其在结构空间较小情况下，技术非常复杂的传统切割系统被设计成使得切割单元，尤其是其刀具可以足够大地打开。
发明内容
因此，本发明任务在于提供一种改进的切割单元，其尤其利用简单的运动学就实现可靠的切割过程以及足够大的开口。此外，应当提供利用改进切割单元制造纤维预成形件的设备。
本发明解决方案的特征通过权利要求1或11的特征来表征。有利实施方案在从属权利要求中说明。
据此，优选涉及一种具有刀具的用于尤其在切割底座上分割至少一根纤维的切割单元，尤其用于制造纤维预成形件，这些纤维预成形件尤其是在制造纤维增强塑料构件时的前体，其中，引导装置布置成使得刀具和能相对于刀具运动的切割底座中的至少一个沿直线轨迹引导，用以进行分割。
因此，第一变型方案规定：刀具沿直线轨迹引导，用以分割纤维，其中，纤维在分割过程期间被压向切割底座，或者在不使用切割底座的情况下，纤维在此在刀具之上被拉紧。第二变型方案规定：刀具尤其固定不动地布置，并且切割底座沿直线轨迹朝向刀具引导，用以分割纤维。根据第三变型方案，不仅刀具而且切割底座均沿直线轨迹朝向彼此和背离彼此地引导。
因此，尤其是两个部件(刀具和切割底座)的其中一个固定不动地布置或者因此两个部件沿共同的轨迹运动。
切割单元优选在切割增强纤维方面被用于制造纤维增强塑料构件或相应的预制件，即，由纤维复合材料制成的预成形件。
与剪切或切割辊子相比的优点是，通过刀具的直线或笔直的引导件不会在侧向移动尤其是并排布置的纤维。对于CFK部件的强度(CFK：碳纤维增强塑料)而言，精确地定位纤维非常重要并且可以有利地实现。
此外，切割单元可以实现刀具的直线引导，其具有仅很小的空间需求并且尤其能有利地用于在如下设备中切割增强纤维，该设备用于制造纤维增强塑料构件或相应的预制件，尤其是纤维半成品。直线引导件还允许了刀具与切割底座之间很大的自由空间，用以拿取纤维或带材。此外，这种切割单元所需的结构空间关于能获得的切割力来说是非常小的。
纤维在此尤其也理解为多根彼此相邻布置的纤维，即具有纤维的纤维带材和纤维材料。尤其是在此，纤维也理解为线(Garn)和所谓的纱(Roving)，即，由平行布置的丝线(Filament)或连续纤维构成的绳、束或多重丝线(Multifilamentgarn)。在此，纤维尤其也理解为半成品、热塑性或热固性预浸料。切割或分割方法或相应的切割单元尤其也能用于纱供料器。
一个优选改进方案在于：直线轨迹在至少大致横向于刀具的切割刃或切割底座的延展部的方向上延伸。
尤其地，切割刃以如下方式横向于或大致横向于直线轨迹地延展，即，切割刃以其纵向延展部挤压穿过纤维并且压向切割底座和/或压入切割底座中。
尤其地，直线轨迹至少大致垂直于通过切割底座展开的平面地延展。刀具的分割或切割刃尤其是横向于或垂直于要通过分割来切断的纤维的纵向延展部地引导到纤维上，用以进行分割。在纤维水平布置在切割底座上的情况下，刀具因此从上或从下压向纤维。
至少大致横向意味着，不仅能容许横向于切割底座的引导，而且也许也能容许有几度，尤其最多5°，尤其最多10°的偏差。带材的倾斜区段就边角料来说是有利的。具有这种偏差的从上或朝向切割纵向方向的倾斜切割出于结构空间技术的原因是有利的。
一个优选的改进方案在于：切割底座由软的材料制成或者具有至少一个软的表面。
因此，刀具的对置侧是软的切割底座，例如PU材料(PU：聚氨脂类)。软或屈曲的表面可以实现在软的底座上利用刀具的切割原理，其中，刀具或其切割刃由相对于底座更硬的材料构成。这导致在刀具朝向纤维挤压时断开了要切断纤维的丝线并且实现高效且可靠的分割，这种分割尤其是即使在刀具不锋利情况下也是被充分容许的。
一个优选改进方案在于：刀具和/或切割底座以能借助驱动设施相对于紧固点调整的方式固定并且引导装置使驱动设施的能在紧固点与刀具和/或切割底座之间调整的部件沿具有预定的轨迹走向的引导轨迹引导，从而使得刀具和/或切割底座只能沿直线轨迹进行调整。
紧固点在此例如是切割单元置入其内的设备的框，尤其是制造纤维增强塑料构件或相应的预制件的设备的方位固定的组成部分。能调整的部件尤其是驱动刀具的刚性的杆元件、能相对于紧固点调整的另外的铰接件或者是刀具或刀具架。
当例如刀具或刀具上的或其刀具架上铰接件通过引导装置来引导时，引导轨迹可以具有直线的走向。在这种情况下，引导轨迹和直线轨迹尤其可能重合。然而，当例如与刀具上的铰接件间隔开的能调整的部件通过引导装置来引导时，则引导轨迹也可以是非直线的，例如具有弧形走向。
一个优选改进方案在于：能调整的部件是杠杆设施的组成部分，尤其是曲柄杠杆设施的组成部分。
杠杆设施作为间接驱动器提供力转向并且可以实现特别小的结构空间需求。为此，优选的杠杆设施具有由刚性的杆元件和将这些杆元件连接的铰接件组成的杆设施和铰接件设施，其中，至少一个杆元件或铰接件构成能调整的部件。尤其是两个杆元件通过铰接件彼此铰接连接。驱动器，例如缸驱动器，例如气动缸布置在尤其是其中一个铰接件上，使得曲柄杠杆设施的部件能借助驱动器相对彼此调整。在为此优选的曲柄杠杆设施中，铰接件紧固在紧固点上并且铰接件配属于刀具，铰接件尤其是铰接紧固在刀具或刀具架上。
在此，引导装置例如是具有引导轨迹的如下引导单元，其沿预定轨迹走向引导其中一个铰接件或刀具或其刀具架。在尤其是侧向引导刀具上的铰接件、刀具或刀具架情况下，引导轨迹的走向尤其是直线的，以便导致直线的刀具轨迹。在尤其是侧向引导布置在杆元件之间的铰接件的情况下，引导轨迹的走向优选是非直线的，以便导致直线的刀具轨迹。
尤其是这种曲柄杠杆原理可以实现关于能获得的切割力来说非常紧凑且轻的结构方式。因此特别优选地，可以快速且力消耗很小地执行打开运动，而能缓慢且力消耗很大地执行切割运动。
尤其地，刀具的居中且铰接支承的接驳部可以实现刀具在切割底座上的均匀的切割力分配。甚至在底座例如由于受刚度限制而略微偏离的情况下也可以实现过程可靠的切割。此外，这将引导件或引导装置的公差要求保持得特别小。
一个优选的改进方案在于：能调整的部件是驱动器的能相对于紧固点调整的驱动元件，该驱动器相对于紧固点直接驱动刀具和/或切割底座。
这种驱动装置例如是紧固在切割单元的尤其是方位固定的框上的驱动缸或马达，例如曲轴传动机构，其中，驱动缸或马达例如借助其能调整的驱动元件直接地或经由铰接件紧固在刀具或其刀具架上。
在此，引导装置例如又是具有引导轨迹的如下引导单元，其沿预定的轨迹曲线引导其中一个铰接件或刀具或其刀具架。在以其活塞杆直接驱动刀具的缸的情况下，引导装置可选地能由缸设施本身构成。
一个优选的改进方案在于：刀具和/或切割底座能借助摆动驱动装置进行调整。
摆动驱动装置例如是曲轴传动机构或如下这种另外的驱动器，该驱动器在驱动器与刀具之间具有传动装置或铰接连接的杆，其被设计成在运动期间加速刀具来进行分割。通过这种摆动原理使刀具加速并切断纤维。
一个优选的改进方案在于：刀具和/或切割底座能借助用脉冲驱动装置调整。
脉冲驱动装置例如是如下驱动器，该驱动器在驱动器与刀具之间具有传动装置或铰接连接的杆，其被设计成在运动期间使刀具放在材料上来进行分割并且通过作用于刀具上的脉冲或冲击分割纤维。
一个优选改进方案在于：保持装置布置在切割单元上，尤其是能调整刀具和/或切割底座的部件上，以便在分割期间保持要切断的纤维与刀具和/或切割底座相邻。
由此，纤维可以在分割过程期间尤其保持在切割单元之后。这尤其可以通过除了保持纤维的抓取器之外的抓取器来设计或者通过联接到切割单元上的组合式机构来设计。这种机构作为保持元件尤其可以具有弹簧弹性的压制器。
一个优选的改进方案在于：保持装置布置在切割单元上，从而使得要切断的纤维在分割期间以及在分割之后保持在限定的姿态中。
限定的姿态用于在尤其是后续的拿取过程期间将纤维保持在限定的姿态中。为此，作为保持装置，尤其是回调元件，例如薄弹簧板能作为保持元件使用在切割单元中或与其相邻。保持装置尤其将纤维牢固地保持在切割底座或与其相邻的部件上的限定的姿态中。
尤其是能调整刀具的上述实施方案相应也适用于与此相应的能调整的切割底座。
此外，优选提出一种用于制造纤维预成形件的设备，这些纤维预成形件尤其是在制造纤维增强塑料构件时的前体，其中，设备具有用于提供至少一根纤维的至少一个退绕站和至少一个线递送部位、能够在纤维的始端抓取单根或多根纤维的至少一个抓取器和用于分割至少一根纤维的至少一个分割装置，其中，至少一个分割装置是至少一个这种切割单元或具有至少一个这种切割单元。
切割单元在用于制造纤维预成形件的设备内优选布置在抓取器与置物台或成形工具之间。
一个优选的改进方案在于：设备具有多个这种用于提供多根纤维，尤其是线或纱的退绕站以及能够在线或纱的始端分别抓取单根或多根线或纱的多个抓取器，其中，每个抓取器能够在最大位置与拿取位置之间的路径上来回运动，其中，拿取位置设置在线递送部位处并且比最大位置更接近退绕站，其中，每个抓取器具有自己的最大位置并且配属于自己的线递送部位，并且其中，抓取器能够分别单个地在大致彼此平行的路径上运动。
尤其优选在例如于DE 10 2011 007 018 A1中所述的设备内使用一个或多个这种切割单元。该设备的分割装置在此由一个或多个这种切割单元构成。
一个优选的改进方案在于：用于分割至少一根纤维、线或纱的至少一个切割单元布置在成形工具与至少一个抓取器之间，并且/或者用于分割至少一根纤维、线或纱的至少一个切割单元布置在成形工具与至少一个线递送部位之间。
除了示例性提到的气动缸之外，也可以使用例如液压运行、电动运行或电磁运行的其它驱动形式作为驱动器。
与剪切原理相比，这种切割单元或具有这种切割单元的设备的有利之处是明显更小的结构空间和相对于切割底座横向切割纤维，这优选避免了相邻纤维彼此相对移动以及也许压在一起。与剪床的切割原理相比，对切割的引导要求非常小，这是因为避免了在纤维材料中无法容许的切割间隙。由此，相应得到轻的且结构尺寸很小的切割单元。与滚刀相比，能毫无问题地满足对所需结构空间的要求。
附图说明
以下结合附图阐述本发明解决方案。图中如下详细示出：
图1以局部剖视图示意性简化示出了用于分割纤维的切割单元的在第一运行位期间的基本构造；
图2以相对于图1的另一侧向视图示出在第二运行位期间的基本构造；
图3以侧视图示意性简化示出用于制造纤维预成形件的设备的基本构造，这些纤维预成形件尤其在制造纤维增强塑料构件时是一个前体；
图4以俯视图示出根据图3的设备的基本构造；
图5以局部剖视图示意性简化示出了用于分割纤维的切割单元的相对于图1改进的基本构造；以及
图6示意性示出具有改进的切割底座的根据图2的基本构造的剖面图。
具体实施方案
图1和图2示出切割单元1，其具有用于分割纤维3或多根这种纤维3的刀具2。图1示出分割之前的第一运行位，其中刀具2在纤维3上方。图2示出在分割期间或之后的第二运行位，其中刀具2在纤维3中。
切割底座4布置在刀具2下方。切割底座4在平行或大致平行于刀具2的切割刃布置的平面内延展。为了切断纤维3，刀具2以能沿直线轨迹b调整的方式布置。直线轨迹b的走向横向于或大致横向于切割刃的纵向延展部，或者垂直于或大致垂直于切割底座4的平面的延展部。
切割单元1具有紧固点8，尤其是相对于切割底座4和/或相对于框方位固定的固定点。刀具2以能借助驱动设施调整的方式相对于紧固点8支承。
杠杆设施、尤其是曲柄杠杆设施6示例性地作为驱动设施。其包括铰接件7，杆元件11经由该铰接件与紧固点8铰接连接。另一杆元件10经由另一铰接件12与杆元件11的对置的端部铰接连接。刀具2经由又一铰接件9与该另一杆元件10的对置的端部铰接连接。
引导装置5在切割单元1处布置在驱动设施的区域内，从而使得只能如下地实现驱动设施的部件，也就是尤其是铰接件7、9、12和杆元件10、11的调整，即，刀具2尤其只能沿直线轨迹b进行调整。
在所示的曲柄杠杆设施6中，引导装置5具有如下引导轨迹，其例如引导在居中的铰接件12的区域内侧向凸出的销钉。在此情况下，引导轨迹具有非直线的、尤其是弧形的走向。
切割单元1还具有驱动器13，其例如被设计成气动缸。能通过驱动器13调整的、能驱动的杆14与中间铰接件12以如下方式连接，即，借助驱动器13，经由曲柄杠杆设施6能将刀具2以其切割刃朝向切割底座4方向或在反方向上进行调整。
借助曲柄杠杆原理特别优选可以快速且力消耗很小地执行打开运动，而能以缓慢且力消耗很大的方式执行切割运动。根据一个优选控制方法，驱动器13相应地以如下方式操控，即，使得快速地操控打开运动，也就是使刀具2从切割底座4离开的调整，而缓慢地操控在反方向上的切割运动。
抓取器16用于运输纤维3。
图2附加示出线拿取部位15，其尤其具有用于提供至少一根这样的纤维3的退绕站和线递送部位。相对置地绘出抓取器16，其能朝向线拿取部位15方向以及反方向调整并且构造成在线递送部位上容纳至少一根纤维3并且将其牵拉经过工作区域。在此，切割单元1以如下方式位于工作区域之上，即，使得利用刀具2能切断至少一个纤维3。
此外，还绘出了一个保持装置17，其被设计成在切断期间使纤维3与刀具2的保持元件18保持相邻。用虚线绘出了保持装置17的另一示例性的位置。保持元件18例如借助尤其是弹性的连接机构19与调整刀具2的部件连接。在刀具2到达纤维3之前，保持元件18使纤维3相对于切割底座4拉紧。基于连接机构19的弹性，刀具2可以进一步朝向切割底座4的方向调整，以便切断纤维3。
切割底座4优选由软或弹性的材料制成并且可以实现刀具2的切割刃略微压入切割底座4的表面或者略微进入切割底座4的表面。
此外，还绘出另一保持装置20，其为了尤其是在线拿取部位15附近的拿取过程而保持至少一根纤维3。保持元件21借助尤其是弹性的连接机构22紧固在工作区域和/或切割底座4上或相对于工作区域和/或切割底座4紧固，使得至少一根纤维3可以足够牢固地保持。
图3和图4示出制造纤维预成形件的设备30，根据DE 10 2011 007 018 A1，这些纤维预成形件尤其是在制造纤维增强塑料构件时的前体。大体上，尤其结合图1或图2所述的附图标记所使用的部件和功能适用于图3和图4的关于部件和功能的相应实施方案。
纤维3，尤其是线或纱的提供经由多个退绕站31来实现，纤维材料以线圈或线团的形式(所谓的线筒)提供在该退绕站中。退绕站31以多排并排地、依次地或相叠地布置。纤维3的始端仅在针对使用的退绕站31的相应使用的区域内示意性示出。纤维3的所有其它始端也穿入相应的线递送部位32，从而这些始端可以被从属的抓取器16在配属的拿取位置中抓住。这种布置总体上也被称为整经架(Spulengatter)。
除了抓取器16以外，在另一侧上示出处于它们的最大位置中的抓取器16，该最大位置在这种情况下也相应于初始位置。虽然仅示出宽度相同的抓取器16，具有不同宽度的抓取器16也是可能的，它们尤其可以抓取相应不同数量的纤维3。抓取器16的最大位置和拿取位置也不必非得在一条直线上。此外，示出了在台上，尤其是升降台34上的第一成形工具33和示出了实施为盖罩的、在出发位置中的，即在抓取器16的路径之外的第二成形工具35。第二成形工具35在图4中未示出。用于第二成形工具35的相应的运动或下降装置也未示出。此外，存在胶合材料储备器36，其例如布置在成排的退绕站31之间。
其中一个抓取器16位于拿取位置并且拾取相应于在设备中的布置的纤维3，其方式是：该抓取器抓取纤维的始端。抓取器16能通过引导设备37，例如杆或活塞移动。抓取器16能单个地、但尤其是仅直线地且在平行路径上并排地在拿取位置与最大位置之间运动。这可以实现简单的自动化以及快速的平行运动。如所示，多个退绕站31可以组成一个组并且配属于一个抓取器16。优选存在至少与退绕站31一样多的抓取器16。
抓取器16也可以将例如胶合丝或胶合无纺布形式的胶合材料18连同纤维3，尤其是线或纱一起绷紧。
示出了在由纤维3或者线或纱组成的第一层的第一铺覆步骤(Drapierschritt)之后的设备。第一成形工具33已经由升降台34运动到铺覆位置中。由此，纤维3被偏转并且被铺覆到成形工具33之上。抓取器16在成形工具33的外轮廓附近固定纤维3的始端。在该步骤之后，替选或附加地可以将胶合材料涂覆或喷覆到纤维3上。在下一步骤中，纤维3利用已运动到其铺覆位置中的第二成形工具35的帮助进行进一步的铺覆或改型。通过这两个成形工具33、35(纤维3的层位于它们之间)的协同作用，可以实现精确的造型。
在固定的同时或在固定之后，借助分割装置将在成形工具两侧的纤维3断开，即，在抓取器16与成形工具33或35之间的以及在线递送部位32与成形工具33或35之间的纤维3被断开。在一个实施方案中，分割装置能与第一或第二成形工具连接。有利的是，分割至少在线递送部位32的一侧上接近成形工具33地进行。由此，产生昂贵的纤维材料的很少的边角料并且需要对纤维预成形件的较少的再加工。
在该设备30中，两个在此所述的尤其根据图1和图2的切割单元1示例性地被用作分割装置。左侧绘出的切割单元1例如紧固在升降台34上。右侧绘出的切割单元1例如紧固在靠上的成形工具35上。图3中可以看到的是，在刀具2与切割底座4之间的很大的开口尺寸w或升降高度，同时切割单元1的侧向延展部很小且结构高度很低。
断开的纤维3可以经由回绕装置再次回拉并且卷绕或者经由相应的纱线引导件暂时存储。回绕通过如下方式实现，即，纤维3的始端再次处在线递送部位32的区域中，从而纤维可以被抓取器16拿取，而不会产生过多的边角料。可以使用传感器来检测始端。替代这种回绕装置或除了这种回绕装置以外，也能使用用于根据图1和图2的拿取过程的保持装置20。
利用这种设备尤其也可以执行制造纤维预成形件的方法，这些纤维预成形件尤其在制造纤维增强塑料构件时是一个前体，该方法具有下列方法步骤：拉紧纤维3，尤其是线或纱，将纤维3铺覆到成形工具33之上，将铺覆的纤维3固定成纤维预成形件，其中，多个单独的抓取器16在多个分别配属于单个抓取器16个线递送部位32上抓取单根或多根纤维3，其中，抓取器16于是在大致平行的路径上相对彼此运动，并且其中，纤维3由此并排地绷紧。借助安置于纤维上的另外的成形工具35固定纤维3之后，侧向凸出的纤维3在成形工具33或35与抓取器16之间和/或在成形工具33或35与线递送部位32之间被切断。
一个示例性的改进方案规定：引导装置5固定不动地设立在该设施中并且刀具设立在强制引导的引导部中。在这种情况下，实现了铰接件12在引导轨迹5中的牢固的引导。图1中示出布置在引导轨迹之上的部件，如紧固点8、杆11和铰接件7都可以取消。其它改进方案可以设置另一部件或另外两个部件作为固定的紧固点。
根据不同实施方案，仅切割底座朝向纤维和刀具运动或者仅刀具朝向纤维运动或者这两者，即刀具和切割底座朝向彼此运动并且在此这两者也朝向位于它们之间的纤维运动。
图5以局部剖视图示意性简化示出了在第一运行位期间的用于分割纤维的切割单元1*的相对于图1改进的基本构造。接下来，在参引图1的实施方案的情况下，尤其说明相对于图1的区别。
驱动器13和引导装置5示例性地固定不动地布置在整个设施中。刀具2在强制引导的引导件38内引导。
从刀具2的角度观察布置在铰接件12那一侧的部件(例如紧固点8、杆11和铰接件7)与另外的杆39一起布置成用于调整切割底座4，从而刀具2和切割底座4沿直线轨迹b相反地运动，也就是朝向彼此运动或彼此远离地运动。沿直线轨迹b运动在此又理解为，刀具2以其切割刃以能横向或大致横向于纤维3运动的方式被引导并且切割底座4以其尤其平行于刀具2切割刃的延展部以能横向或大致横向于纤维3运动的方式被引导。
杆39例如紧固在铰接件7上并且沿直线轨迹b或者隐含地也平行于直线轨迹b延展至切割底座4，杆39以尤其是其相对置的端部固定不动地或铰接紧固在该切割底座上。在此，优选铰接件37或切割底座4在另外的引导件38内引导，其中，引导件38使另外的杆39和/或切割底座4沿直线轨迹b引导。
图6示意性示出具有改进的切割底座4的根据图2的基本构造的剖面图。在切割底座4中构造有留空部40。留空部40在如下区域内引入切割底座4中，在该区域内，刀具2在分割时碰撞切割底座4的上平面。
为了可以切断纤维3，尤其两个保持元件18布置成使纤维3相对于切割底座4的与留空部40相邻的表面拉紧。尤其是这种保持元件18借助一个或各一个保持装置17与刀具2弹性地连接或者经由一个或各一个尤其是弹性的连接机构19与刀具2连接。刀具2能在保持元件18之间被引导穿过纤维3。
其它改进方案尤其设置了上述替选的设计方案的组合。因此，替选或补充地，例如保持装置可以布置在尤其能沿轨迹调整的切割底座上。
附图标记列表
1；1* 切割单元
2 刀具
3 纤维
4 切割底座
5 引导装置
6 驱动设施，尤其是曲柄杠杆设施
7 铰接件
8 紧固点
9 铰接件
10 杆
11 杆
12 铰接件
13 驱动器
14 杆
15 线拿取部位，尤其是退绕站
16 抓取器，能调整且能驱动
17 保持装置
18 保持元件
19 连接机构
20 保持装置
21 保持元件
22 连接机构
30 用于制造纤维预成形件的设备
31 退绕站
32 线递送部位
33 第一成形工具
34 升降台
36 胶合材料储备器
37 引导设备
38 引导件
39 切割底座上的杆
40 留空部
b 直线轨迹
w 刀具的开口宽度或升降高度

Claims (13)

1.具有刀具(2)的用于分割至少一根纤维(3)的切割单元(1；1*)，所述切割单元尤其用于制造纤维预成形件，所述纤维预成形件尤其是在制造纤维增强的塑料构件时的前体，
其特征在于，
引导装置(5)布置成使得所述刀具(2)和能相对于所述刀具(2)运动的切割底座(4)中的至少一个沿直线轨迹(b)引导，用以进行分割。
2.根据权利要求1所述的切割单元(1；1*)，
其特征在于，
所述直线轨迹(b)在至少大致横向于所述刀具(2)的切割刃或所述切割底座(4)的延展部的方向上延伸。
3.根据权利要求1或2所述的切割单元(1；1*)，
其特征在于，
所述切割底座(4)由软的材料制成或者具有至少一个软的表面。
4.根据前述权利要求所述的切割单元(1；1*)，
其特征在于，
所述刀具(2)和/或所述切割底座(4)以能借助驱动设施相对于紧固点(8)调整的方式固定，并且所述引导装置(5)使所述驱动设施的能在所述紧固点(8)与所述刀具(2)和/或所述切割底座(4)之间调整的部件沿具有预定的轨迹走向的引导轨迹引导，从而使得所述刀具(2)和/或所述切割底座(4)只能沿所述直线轨迹(b)进行调整。
5.根据权利要求4所述的切割单元(1；1*)，
其特征在于，
能调整的部件是杠杆设施的组成部分，尤其是曲柄杠杆设施(6)的组成部分。
6.根据权利要求4所述的切割单元(1；1*)，
其特征在于，
能调整的部件是驱动器的能相对于所述紧固点调整的驱动元件，所述驱动器相对于所述紧固点直接驱动所述刀具(2)和/或所述切割底座(4)。
7.根据前述权利要求所述的切割单元(1；1*)，
其特征在于，
所述刀具(2)和/或所述切割底座(4)能借助摆动驱动装置进行调整。
8.根据前述权利要求所述的切割单元(1；1*)，
其特征在于，
所述刀具(2)和/或所述切割底座(4)能借助脉冲驱动装置进行调整。
9.根据前述权利要求所述的切割单元(1；1*)，
其特征在于，
保持装置(17)布置在所述切割单元(1；1*)上，尤其是布置在调整所述刀具(2)和/或所述切割底座(4)的部件上，从而在分割期间保持要切断的纤维(3)与所述刀具(2)和/或所述切割底座(4)相邻。
10.根据前述权利要求所述的切割单元(1；1*)，
其特征在于，
保持装置(20)布置在所述切割单元(1；1*)上，从而使要切断的纤维(3)在分割期间以及在分割之后保持在限定的姿态中。
11.用于制造纤维预成形件的设备(30)，所述纤维预成形件尤其是在制造纤维增强的塑料构件时的前体，其中，所述设备具有用于提供至少一根纤维(3)的至少一个退绕站(31)和至少一个线递送部位(32)和能在纤维的始端抓取单根或多根纤维的至少一个抓取器(16)以及用于分割所述至少一根纤维(3)的至少一个分割装置，
其特征在于，
所述至少一个分割装置是至少一个根据前述权利要求所述的切割单元(1；1*)或具有至少一个根据前述权利要求所述的切割单元(1；1*)。
12.根据权利要求11所述的设备(30)，
其特征在于，
所述设备具有多个这种用于提供多根纤维，尤其是线或纱的退绕站(31)以及多个能分别在线或纱的始端抓取单根或多根线或纱的抓取器(16)，其中，每个抓取器(16)能在最大位置与拿取位置之间的路径上来回运动，其中，所述拿取位置设置在所述线递送部位(32)处，并且所述拿取位置比所述最大位置更接近所述退绕站(31)，其中，每个抓取器(16)具有自己的最大位置并且配属于自己的线递送部位(32)，并且其中，所述抓取器(16)能分别单个地在大致彼此平行的路径上运动。
13.根据权利要求11或12所述的设备(30)，
其特征在于，
用于分割至少一根纤维(3)、线或纱的所述至少一个切割单元(1；1*)布置在成形工具(33、35)与所述至少一个抓取器(16)之间，并且/或者用于分割至少一根纤维(3)、线或纱的所述至少一个切割单元(1；1*)布置在成形工具(33、35)与所述至少一个线递送部位(32)之间。
CN201680014874.XA 2015-03-12 2016-03-10 具有刀具的用于分割至少一根纤维的切割单元 Withdrawn - After Issue CN107405794B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015204417.3 2015-03-12
DE102015204417.3A DE102015204417A1 (de) 2015-03-12 2015-03-12 Schneideinheit mit einer Klinge zum Trennen zumindest einer Faser, insbesondere zur Herstellung von Faservorformlingen
PCT/EP2016/055109 WO2016142457A1 (de) 2015-03-12 2016-03-10 Schneideinheit mit einer klinge zum trennen zumindest einer faser, insbesondere zur herstellung von faservorformlingen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107405794A true CN107405794A (zh) 2017-11-28
CN107405794B CN107405794B (zh) 2019-08-30

Family

ID=55538200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680014874.XA Withdrawn - After Issue CN107405794B (zh) 2015-03-12 2016-03-10 具有刀具的用于分割至少一根纤维的切割单元

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20180043563A1 (zh)
EP (1) EP3268173B1 (zh)
CN (1) CN107405794B (zh)
DE (1) DE102015204417A1 (zh)
WO (1) WO2016142457A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108582197A (zh) * 2018-04-19 2018-09-28 王海彬 一种生产橡胶垫圈用的装置
CN110039585A (zh) * 2019-04-26 2019-07-23 南宁学院 一种甘蔗蔗种夹紧切断装置
CN111687898A (zh) * 2020-06-23 2020-09-22 黎明职业大学 一种环保型负离子墙布生产装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106426329B (zh) * 2016-12-07 2018-01-30 无锡同心塑料制品有限公司 一种压缩成条型泡沫塑料定长切断设备
CN112297074A (zh) * 2020-10-15 2021-02-02 卢世军 塑料管批量切割装置
CN114654509B (zh) * 2022-03-28 2024-03-22 山东省产品质量检验研究院 一种纤维切片器以及切片方法
CN114953006A (zh) * 2022-07-03 2022-08-30 杨爱娣 一种防止偏移的食品加工用连续自动切片装置
CN115142252B (zh) * 2022-08-12 2023-11-17 江阴市埃夫隆电子科技有限公司 一种新型切纱器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103476559A (zh) * 2011-04-08 2013-12-25 福伊特专利公司 用于制造纤维预成形件的设备与方法，所述纤维预成形件尤其在制造纤维增强塑料构件时是一种预备物
CN203779550U (zh) * 2013-11-05 2014-08-20 郎溪普瑞泰渔具制造有限公司 一种碳纤维切割装置
CN104264288A (zh) * 2014-07-28 2015-01-07 苏州盛达织带有限公司 往复式纤维切断刀

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1915600C2 (de) * 1969-03-27 1984-04-26 Enka Ag, 5600 Wuppertal Schneidvorrichtung für Maschinen mit hin- und hergehender Messerbewegung zum Schneiden von Faserkabeln, Folien u.dgl.
US4071340A (en) * 1977-03-08 1978-01-31 Ppg Industries, Inc. Apparatus for forming glass fibers
US6189757B1 (en) * 1997-12-12 2001-02-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd Optical fiber cutter using the principle of stress rupture
CA2362155A1 (en) * 1999-02-23 2000-08-31 Gregor Schwegler Device for splitting the ends of a fibre strand consisting of a bonded fibre material
US20070193051A1 (en) * 2006-01-30 2007-08-23 Cheryl Winslow Template for cutting material for an endless chain quilt
CN101462358B (zh) * 2007-12-19 2013-09-11 维斯塔斯风力系统有限公司 一种制备预成型件的设备
US8074330B2 (en) * 2008-08-13 2011-12-13 Goodrich Corporation Method and system for enabling z fiber transfer in needled preform
GB2470021B (en) * 2009-05-06 2012-11-21 Chris Vassiliades Horizontal Guillotine
DE102011103550A1 (de) * 2010-06-10 2011-12-15 Verena Mai Einrichtung zum Schneiden von unbeschichteten oder beschichteten Körpern zur Isolation oder Dämmung
US20120234150A1 (en) * 2010-09-27 2012-09-20 Mr. Joseph John Holtgreive Tool and method for controlled cutting
JP5217011B2 (ja) * 2011-03-17 2013-06-19 Ｓｅｉオプティフロンティア株式会社 光ファイバカッタ
DE102011007021A1 (de) * 2011-04-08 2012-10-11 Voith Patent Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Faservorformlingen, die insbesondere eine Vorstufe bei der Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Bauteilen darstellen
DE102011112125A1 (de) * 2011-09-02 2013-03-07 Brötje-Automation GmbH Vorrichtung zum Verlegen einer Materialbahn
ES2551417T3 (es) * 2012-02-14 2015-11-18 Albert Handtmann Maschinenfabrik Gmbh & Co. Kg Procedimiento y dispositivo para la separación de productos
DE102014103753A1 (de) * 2014-03-19 2015-09-24 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Faserlegekopf

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103476559A (zh) * 2011-04-08 2013-12-25 福伊特专利公司 用于制造纤维预成形件的设备与方法，所述纤维预成形件尤其在制造纤维增强塑料构件时是一种预备物
CN203779550U (zh) * 2013-11-05 2014-08-20 郎溪普瑞泰渔具制造有限公司 一种碳纤维切割装置
CN104264288A (zh) * 2014-07-28 2015-01-07 苏州盛达织带有限公司 往复式纤维切断刀

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108582197A (zh) * 2018-04-19 2018-09-28 王海彬 一种生产橡胶垫圈用的装置
CN110039585A (zh) * 2019-04-26 2019-07-23 南宁学院 一种甘蔗蔗种夹紧切断装置
CN110039585B (zh) * 2019-04-26 2021-06-11 南宁学院 一种甘蔗蔗种夹紧切断装置
CN111687898A (zh) * 2020-06-23 2020-09-22 黎明职业大学 一种环保型负离子墙布生产装置
CN111687898B (zh) * 2020-06-23 2022-06-28 黎明职业大学 一种环保型负离子墙布生产装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3268173A1 (de) 2018-01-17
WO2016142457A1 (de) 2016-09-15
US20180043563A1 (en) 2018-02-15
DE102015204417A1 (de) 2016-09-15
CN107405794B (zh) 2019-08-30
EP3268173B1 (de) 2021-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107405794B (zh) 具有刀具的用于分割至少一根纤维的切割单元
DE102010015199B4 (de) Faserführungsvorrichtung und Vorrichtung zum Aufbau eines dreidimensionalen Vorformlings
KR102635459B1 (ko) 제직 방법, 그러한 방법을 통하여 제직된 정밀 정형 직물, 및 이 방법을 실행하기 위한 제직기
CN103476559B (zh) 制造纤维预成形件的设备与方法
CN103476560B (zh) 用于制造纤维预成形件的设备与方法
EP3386735B1 (de) Ablagevorrichtung für faserrovings
US10233572B2 (en) Yarn take-up system for weaving and a method of weaving a reinforcing fiber structure for composite material parts
CN103492143A (zh) 用于制造纤维预成形件的设备与方法，所述纤维预成形件尤其在制造纤维增强的塑料构件时是一种预备物
EP3100971A1 (de) Verfahren zum betreiben einer textilmaschine mit arbeitsstelleneigenen handlingsorganen zum wiederanspinnen eines fadens sowie textilmaschine mit arbeitsstelleneigenen handlingsorganen
CN109906195A (zh) 用于灵活且快速地敷设具有不同宽度的带子的带敷设设备和带敷设方法
RU2698730C2 (ru) Двумерная ткань и способ ее получения
CN104768724B (zh) 用于受控地铺放增强纤维束的铺放设备
EP2536552A1 (en) Multi-head fiber placement apparatus
KR102099244B1 (ko) 매트용 직조장치
JP6084508B2 (ja) 毛羽生成装置
CN110497627A (zh) 纤维增强材料片的制造装置
US10858771B2 (en) Device and method for producing a carrier part having a plurality of fiber bundles
KR102268721B1 (ko) 토우프리프레그 자동 적층장치 및 이에 의해 제조된 복합재 격자구조체 프리폼
EP1908865A2 (en) Device for weft insertion, especially on a device for laid scrim fabrics production
CN210062090U (zh) 用于同时敷设具有可变距离的带材的带敷设设备
CN105780271A (zh) 一种织布机的活动式光边喷气折入边机构
WO2018046564A1 (de) Tapelegevorrichtung und tapelegeverfahren
DE202016104965U1 (de) Tapelegevorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
AV01 Patent right actively abandoned

Granted publication date: 20190830

Effective date of abandoning: 20240202

AV01 Patent right actively abandoned

Granted publication date: 20190830

Effective date of abandoning: 20240202

AV01 Patent right actively abandoned
AV01 Patent right actively abandoned