CN1688432A - 分离和链接复合纤维的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纤维缠绕装置(10)，其中浸渍的粗纱(12)被缠绕在旋转驱动的基底元件(20)上。分离设备(30)用于切割粗纱的端部(13)并使其与成品卷装(70)相接触。粘结设备(50)将粗纱的自由端部(14)传递至下一基底元件(20)，优选地在极帽(24)附近。切割设备(45)的刀片(46)与弹性剥离器(47)相连，该弹性剥离器能被导向在卷装(70)上与切割方向大致垂直的周边侧面上。分离设备(30)能枢转从而进入纤维缠绕装置的工作区域和从中退出，可选地与粘结设备(50)一起作为一个模块。卷装(70)的移动同步的结合至分离设备(30)。在切割位置，粗纱(12)能借助于夹紧设备(40)固定，该夹紧设备能通过枢转被带入纤维缠绕装置的工作区域并且通过枢转而从中移除，优选地与切割设备(45)相结合。

Description

分离和链接复合纤维的系统

技术领域

本发明涉及分别借助于根据权利要求1和权利要求14前序部分所述的设备和工艺在用于制造旋转对称的卷装的纤维缠绕装置中分离和链接复合纤维、纤维束等的系统。

背景技术

在纤维缠绕工艺中，纤维束被树脂浸渍并且随后被缠绕在成形支撑物上，该成形支撑物可以是芯棒或基底元件(衬套)，例如塑料容器。一旦缠绕操作完成并且树脂固化，成形支撑物从卷装中移除或者保留下来成为卷装的一部分。通常，缠绕是依照借助于CNC控制单元执行的预定模式实现的。纤维束通常由很多细丝构成，比如1,000至12,000根相应地聚集成粗纱(即纤维束)或者聚集成带和平带的纤维，其纱度为1,000特(tex)或更大。

在开始生产卷装之前，纤维束相应地置于芯棒或基底元件之上。缠绕之后，必须切割纤维并且尽可能地使之与产品的表面平齐。到目前为止，纤维在开始制造之前已经被手工地保持在芯棒或者衬套上。在完成缠绕操作之后，它们还被手动地切割并且使之与卷装的表面平齐。切割是必要的以允许成品卷装从装置释放以及将其传送。为了允许纤维束(粗纱或平带)缠绕到下一结构上，其必须与那个新的基底元件相链接。

在生产卷装之后是将纤维束从卷装上缠绕到呈邻近管状的中间载体上的已知过程。纤维束在所述管上固定，并且与芯棒相连接的纤维被刀片切割。在完全缠绕的芯棒被移除并且新的未缠绕的芯棒被插入之后，中间载体的纤维被缠绕到芯棒上。然而，这样存在着普通的切割和粘结技术不允许利用纤维缠绕工艺完全自动地进行生产的缺点。

为了缠绕网球拍框架，使用了具有走梭板(lathe)的门式机器，其中心轴驱动机构致动一个支撑在每一左侧和右侧上的宝石轴承内的芯棒。来自绕线轴粗纱架的每个纤维束被导向穿过一个相关的浸渍池达到一个横动臂(traversing arm)。门式机器具有一个移动驱动机构，可选地致动一个横动臂并且随后致动另一个以允许相应的纤维束被缠绕到一个芯棒或另一个芯棒上。一旦在第一个芯棒上的缠绕操作被终止，纤维束将沿着芯棒缠绕并且被带入一个与轴箱靠近的停置位置。受控的驱动机构释放当前的横动臂并且移动至另一侧来致动第二个横动臂。其结果是缠绕的粗纱端部在相应的停置位置上的聚集——这需要人工干涉来避免长期停止——并且随后树脂的预先固化以及人工干涉又阻止了连续运行。机械装备的费用是相当可观的，因为除了主驱动机构和共同驱动机构之外所有用于横动臂的部件都需要是双重的。

发明内容

本发明的目标是避免现有技术的这些和其它缺点并且开发一种具有成本效率的结构的系统，该系统用于在纤维缠绕装置中分离和链接复合纤维、纤维束等，其易于使用并且允许完全自动化的连续生产。一个目的是创建具有几个单独部件的成套设备，尤其是用于缠绕操作的自动化分离和粘结单元，其中各根纤维束浸渍有粘结材料。它们应当允许每天23小时期间的连续运行，并且例如八根树脂浸渍的纤维束(粗纱、带)中的每根都为1,200特。

本发明的主要特征在权利要求1和14中限定。实施例构成了权利要求2至13以及权利要求15至26的主题。

根据本发明，用于在制造旋转对称的卷装的纤维缠绕装置中分离和链接复合纤维、纤维束等的系统，其设有树脂浸渍的纤维束的供给设备，该纤维束将被缠绕在旋转驱动的旋转对称的基底元件上，根据权利要求1，其特征在于其包括有至少一个切割纤维束并且将纤维束的卷装侧端部应用到成品卷装上的分离设备，以及至少一个将纤维束的自由端部与邻近的新的未缠绕基底元件相链接的粘结设备。这种结构设计简单并且避免了一般系统的双倍费用，因为必须让粗纱总是在心轴驱动机构的一侧上，一般的系统不可避免地需要成对的浸渍池、绕线轴粗纱架、横动臂等。根据本发明，没有中间载体，比如所需要的管，因为具有特别适于压力容器大批量生产的新系统，纤维束直接地固定在产品上并且被切割，并且其因而获得的自由端部被自动地与下一基底元件相链接。

通常，所述系统用于具有CNC控制的走梭板的纤维缠绕装置中，优选地其具有多根中心轴并且实现为立式机器或门式机器，并且具有用于纤维束的浸渍池，纤维束从绕线轴粗纱架供给并且可由玻璃纤维、碳纤维、聚酯纤维、芳族聚酰胺纤维、棉纤维或其组合所构成。通常浸渍物质是不饱和的聚酯树脂、聚酯亚胺树脂或聚茚树脂，以及环氧树脂、硅酮树脂和密胺树脂。其它成分是添加剂、填料和颜料、活化剂和稳定剂。基底元件可以是吹制的塑料容器并且最终产品可以是缠绕的中空体，例如液化气体的压力缸或者例如燃料油等液体的透明容器，灌装线自由地示出。

在根据权利要求2的实施例中，分离设备包括有至少一个切割设备，例如固定刀片或带有驱动机构的小刀，并且根据权利要求3，其包括有至少一个弹性剥离器，例如表现为在卷装周边上移动的橡胶凸缘或塑料凸缘的形式，有利地根据权利要求4，剥离器大致垂直于切割设备的切割方向。如果按照权利要求5，切割设备和剥离器的移动与卷装的移动同步地相结合，那么制造流将会更容易和更快。

根据权利要求6，该系统的一个重要实施例是分离设备和粘结设备适于通过枢转被移动进入纤维缠绕装置的工作区域和从中移除。因而工作区域可以被清理或者用于变更纤维束的供给，如果需要的话。实际上，如果按照权利要求7这些设备构成模块，那么就能以特别简单的方式进行。然而，根据权利要求8，粘结设备也可以与分离设备相连接以允许枢转从而可以有更加自由的应用。

有利地，根据权利要求9，粘结设备包括有至少又一个弹性剥离器，例如表现为移动过卷装的周边侧面的橡胶凸缘或塑料凸缘的形式，并且根据权利要求10，粘结设备的移动与基底元件的移动同步地相结合。

一个简化的结构使用了不带有夹紧设备的粘结和切割设备。一旦纤维被切割，它们立即被定位在一个新的未缠绕元件上并且在纤维的方向上压在其上。根据权利要求11，然而，还可以有用于在切割步骤之前将纤维束保持和/或固定于正确位置的辅助固定设备。根据权利要求12，固定设备优选地适于被摆动进入纤维缠绕装置的工作区域和从中旋转出来，并且根据权利要求13，如果与分离设备和/或粘结设备相结合，其可构成一个模块。

在根据权利要求14利用纤维缠绕技术中分离和链接复合纤维的工艺中，至少一根优选地被粘结材料所浸渍的纤维束被缠绕到旋转驱动的旋转对称的基底元件上并且随后被分离设备所切割。随后，成品卷装的已切断纤维被固定在后者上，并且剩余的纤维束被传递至其自由端部所链接至的相邻的新基底元件上。本发明的主要优点是无需常规系统中所需的比如管等辅助装置。粗纱和/或带被直接固定在产品上并且被切割。在更换支撑物(芯棒或衬套)之后，纤维被自动地定位在下一产品上并且被缠绕。缠绕操作持续地进行直到树脂浸渍的纤维达到了以前编制的基底元件的覆层。因此，该装置能以非常有效的方式运行，尤其是由于为维护目的所需要的停工期被减少到最小。由于树脂的快速固定，这个方面又是很重要的。长的停工期将干扰整个生产。

根据权利要求15，已切断纤维束的包装侧端部在纤维方向上和/或缠绕方向上在成品卷装上方便地伸展，例如借助于刮刀、剥离器等。根据权利要求16，在已切断的纤维被定位且在其上伸展时，成品卷装在缠绕方向上被旋转一个限定的角度。

根据权利要求17，纤维束的自由端部连接至基底元件的周边；根据权利要求18，纤维束的自由端部有利地与基底元件的缠绕方向相对地定位在基底元件上，以及根据权利要求19，当纤维束被应用到其上时，基底元件与缠绕方向相反地被旋转一个限定的角度。按照权利要求20，如果为了链接纤维束的自由端部，基底元件无预张力地旋转一整圈，则是特别有利的。

权利要求21限定了一个重要的实施例，其中纤维束沿着大地线在基底元件上伸展。这种线作为弯曲表面上两点之间最短路径，缠绕可以更加经济。由于纤维的所有外力垂直于其表面地进行，还可以防止纤维从卷装上滑脱。

根据权利要求22，纤维束的粘附是在基底元件的极帽附近以非常简单的方式实现的，尤其是如果按照权利要求23，纤维束的自由端部被粘结设备固定在基底元件的轴或轮毂上。

还可能无需夹紧设备地使用粘结和切割设备，纤维束的自由端部的纤维紧接着切割操作之后被定位在新的未缠绕的主体上并且在纤维方向上压在其上。然而，权利要求24提供了用于在切割操作之前拾取纤维束并且将其固定于切割位置的辅助固定设备。在根据权利要求25的特殊实施例中，连续的纤维束被组合的分离和粘结单元在连续的纤维张力之下拾取、在成品卷装上切割并且与邻近的新的基底元件相链接。

独立权利要求26描述了包括步骤(a)至(j)的循环工艺，在这些步骤完成时，随后是开始同样类型的新循环的步骤(k)。

附图说明

从权利要求的字句和以下以附图的方式进行的实施例描述中，本发明的其它特点、细节和优点将会很明显。特别要声明的是，其中所包含的任何指示移动方向的附图标记和箭头是描述的整体部分。附图中示出了：

图1纤维缠绕装置的非常简化的示意图，

图2分离和链接纤维束的系统的分离设备的示意性侧视图，

图3分离和链接纤维束的系统的粘结设备的示意图，

图4缠绕操作期间分离和链接纤维束的系统的正视图和侧视图，

图5缠绕操作之后的图4所示系统，分离设备处于其原位置，

图6图5所示卷装在纤维束已经被切割之后的正视图，

图7图5所示卷装在纤维束的卷装侧端部被置于和/或伸展于其上时的正视图，

图8供给设备处于两个不同位置时纤维缠绕装置的局部顶视图，

图9在定位分离设备期间非缠绕塑料设备的正视图，

图10纤维束从分离设备传送至粘结设备时图9所示塑料柱体的正视图，

图11粘结设备的侧视图和

图12分离设备的侧视图。

具体实施方式

根据本发明的系统用于如图1中示意性表示的纤维缠绕装置10中，该纤维缠绕装置可包括一个可实现为门式机器或立式机器的CNC控制的单中心轴或者多中心轴走梭板并且其可以具有驱动机构，以致动待缠绕的基底元件20和纤维束12的供给设备11。单元和部件的移动方向用箭头示出。移动轴线称之为x、y、z和u。

在此处所述例子中，基底元件20是吹制的塑料柱体22，其具有弧形端部和/或极帽24，其中一个极帽带有进口或漏斗颈。

纤维束12可以是例如由8根粗纱构成的玻璃纤维带，每根粗纱为1,200特。其被供给通过一个浸渍池(未示出)，在该处其在一个浸透过程中被树脂浸渍，并且其最终经由一个绕线轴粗纱架(也未示出)达到基底元件20。CNC控制的横动臂17处的放线孔16将纤维束12导向过基底元件20，并且横动臂17的驱动轴和驱动机构被同步地控制以进行规则的缠绕。

尤其有效的是两个具有10中心轴走梭板的类似类型纤维缠绕装置10的组合，也就是在共同驱动机构18的左手和右手侧上都具有两组的5中心轴。例如，一组5中心轴以预定的循环时间连续地生产，而另一组中心轴被机械手卸载并再次供给。为此，传送系统(也未示出)提供了被夹持到每个走梭板中心轴上的原料容器。

在缠绕操作结束之后，来自浸渍池(未示出)的纤维束12被分离和粘结系统拾取，从成品卷装70中切断并且与一个新的基底元件20相链接。传感器(未示出)判定缠绕过程以使得在缠绕操作结束时产生一个切割纤维束12的信号，随后是用于将因而分离的纤维束12与下一基底元件20相链接的第二个信号。当成品纤维卷装70已经被移除时，其在干燥炉(未示出)中被固化。

为了从成品卷装70上切断纤维束12，提供了分离设备30(参见图2)，其适于借助于夹紧和固定设备40拾取整个纤维束12以及借助于切割设备45切割被夹住的纤维束12。为此，夹紧和固定设备40具有一个气压缸41，其是两个适于在其间固定纤维束12的夹爪42的驱动机构。在夹爪42之间产生的夹持力被额定为允许该系统易于抵抗由纤维束12所施加的高达30kg的拉伸载荷。切割设备45包括有适于被气动定中致动器48所线性驱动的刀片46，用于切割纤维束12。

整个分离设备30借助于支撑臂31或支撑架固定在纤维缠绕装置10的供给设备11上，夹紧设备40和切割设备45安装在该支撑臂或支撑架上。位于供给设备11前面的下接头33允许分离设备在与基底元件20的驱动轴22垂直的平面上枢转，而上接头34允许夹紧设备40和切割设备45绕着支撑臂31的纵轴L枢转。

将切断的纤维束12连接至新的基底元件20是借助于粘结设备50来实现的，在图3中可以看到该粘结设备的非常简化的视图。在基底元件20的驱动周25之上的非接触布置中，粘结设备50与塑料柱体22的极帽24紧邻并且包括有两个弧形夹爪52以拾取和固定纤维束12。夹爪52借助于由气动气缸54(此处未示出)操纵的杠杆53打开和关闭。

图4示出了分离和链接纤维束12的装置及其系统部件，即分离设备30和粘结设备50。两者都示出为处于它们在缠绕过程期间所占据的位置。分离设备30被供给设备11支撑在塑料柱体22之上，而粘结设备50位于极帽24的前面。

缠绕操作可以，例如，为大约8秒。其被具有很少供给的径向转弯所终止以使得纤维束12结束于相对于中心轴25的轴成90度角，优选地在塑料柱体22或成品卷装70的纵向中心上(参见图5)。

为了将成品卷装70与纤维束12分开，供给设备11与分离设备30一起沿着z轴移动返回一定距离直到夹紧设备40和切割设备45位于卷装70的旁边。从那个位置开始，它们借助于上接头34枢转大约90°并且被带入它们的运行位置，夹紧设备40在纤维束12之上脱离接触并且其夹爪42打开以防止损伤纤维和树脂的不慎剥离。

从上面可以看到，纤维束12是例如宽度为3.5厘米的直带，其通过闭合夹爪42而被拾取并且被夹紧设备40以非正的方式保持在那个位置。因而后者也用作纤维束12的固定设备，纤维束随后可以被切割设备45所切割。在这个工艺步骤，粗纱12的高拉伸应力被夹紧设备40并且因而被分离设备30所吸收。

切割阶段在图6中示出。刀片46移动入纤维束12并且切割各根粗纱。纤维束现有具有一个卷装侧端部13，而剩余的纤维束12仍然牢牢地固定在夹紧设备40中。从图7中很明显，随着刀片46移动进入，纤维束的卷装侧端部13被弹性剥离器扁平地压靠在卷装70上。剥离器47优选地是固定在刀杆(不再详细说明)上的橡皮凸缘或塑料凸缘。在用刀片46进行切割操作之后，所述刀具保持在较低位置一个短暂时间，同时心轴(x轴)绕着卷装22/70再旋转两圈以均匀地固定端部13。随后，刀片46返回至其初始位置。

为了移除成品卷装70，以下工作步骤包括有纤维束12的横向移动，即在y方向上(参见图8)。现在横动臂17和放线孔16以及分离设备30一起从纤维缠绕装置10及其相应的驱动支撑物的一侧移动至另一侧，那里有一个新的塑料柱体22可以使用。那里，仍然被分离设备30所保持的已切断纤维束12的自由端部14被供给设备11定位在仍然闭合的粘结设备50之上(参见图9)。

在借助于动力气缸54打开夹爪52之后，纤维束12被供给设备11和分离设备30有间隙地引入粘结设备50。随后闭合夹爪52，纤维束的端部14被粘结设备50以非正的方式固定。

为了避免由于夹爪52的快速闭合而导致自由端部14的不利超程(overrun)，分离设备如图10所示被与支撑臂31成整体的接头33向下倾斜从而自由端部被保持为很短。

一旦纤维束的端部14被夹紧在夹爪52中，夹紧设备40的夹爪42打开以释放纤维束12。分离设备30随后借助于接头33和34枢转出工作区域并且被摆动回其初始位置(参见图4)。

现在系统处于其初始位置，准备开始新的缠绕操作。最初，缠绕轴(x轴)与将放线孔16和分离设备30定位在y和z方向上的供给设备11同步地旋转。起先粗纱12阻挡从放线孔16至极帽24切线的路线，但是在塑料柱体22旋转几圈之后，纤维束12覆盖该粗纱三角(参见图4)。此后，最初缠绕的粘着力将足以解除粘结设备50的夹爪52，从而缠绕操作将毫无阻碍地继续。

在新的塑料柱体22被缠绕的同时，纤维缠绕装置10另一侧上的成品卷装70能被移除并且被新的基底元件20所代替。

应当说明的是，分离和链接复合纤维、纤维束等的系统被设计为提供以下功能和单元：

B1“分离”包括有通过“夹紧和夹持”“固定纤维束”以及“分离纤维束”和“传递纤维束”的功能；

B2通过“传送纤维束”和“粘结纤维束”而“粘结”；

B3前述单元的“驱动机构”；和

B4单元1)和2)的过程的“运动学”。

具有至少为23小时的长期使用期限以及具体地低于200毫米的低高度的分离设备45要求用来切割例如多达八根的纤维束12，每根纤维束的纱度高达2,400特。对于刀片46，因此优选地是利用压在一个衬垫上的刀片的彼此滑动的剪切杆，或者两个彼此呈锐角的刀具，该刀具借助于由动力气缸42所产生的相对运动来切割粗纱，纤维束12被自动地定中。可选地，可以使用旋转的小刀，或者用锯子来切割纤维束12。

不同的夹紧和夹持系统也可以用于单元B1和B2中的固定工艺。对于分离设备30的夹紧设备40，优选地利用气动的平行夹具或者两个适于彼此相压的平行表面爪。粘结设备50优选地包括两个适于彼此相压的半壳。在那种情况下，重要的选择标准是相应的总安装大小和所需空间以及操作可靠性。然而，价格也起着重要的作用。因此，也可以考虑自锁固定设备。

夹紧和夹持设备的效率主要由它们的表面组织决定，并且将取决于形状和几何尺寸以及夹紧和夹持爪各自的粗糙度和夹持力。因此，夹紧设备40的夹爪42优选地为矩形且呈平状，并且包括有使之易于制造的光滑夹爪表面。其变型可包括楔形或屋顶形的爪。可选地，表面可以带有凹纹橡胶或泡沫橡胶。粘结单元包括有弧形爪，尤其是半圆形爪。两种基础材料(聚四氟乙烯(Teflon)和金属)的组合也是优选的，并且包含树脂的区域具有锯齿状的槽。利用由金属和/或聚四氟乙烯制成的有纹爪允许轻轻地拾取粗纱12。

普通的滚珠轴承和滑动轴承适于支撑移动部件，优选地不用润滑脂和任何垫圈。应当防止例如在清洁纤维缠绕装置期间溶解在丙酮中的树脂在垫圈下蠕动，因而打开轴承是优选的，因为它们易于清理。

对于单元B3，纤维缠绕装置通常包括有电动和/或气动驱动机构。因此，考虑到其效率和可靠性，根据本发明的系统还具有这样的驱动机构。

运动结构(单元B4)必须如此地设备以使得分离/粘结设备30，50在缠绕纤维束时没有处于缠绕芯部的直径内而是该系统可以朝着芯棒轴线25移动。因此，可倾斜的分离设备30总是位于芯棒之后。然而，还可以预期一个中心控制杆(未示出)上下地移动分离设备30和/或粘结设备50。然而，优选地后者将直接与相应的芯棒或卷装20的极帽24相啮合，或者其可以绕之同心地旋转。

本发明的另一实施例在图11和12中很明显。粘结设备50借助于基板51固定至走梭板(未详细示出)的夹盘。上夹爪52经由布置在轴55中的肘节杆53被动力气缸54所致动，该动力气缸54同样可绕着轴56枢转以允许平衡运动。下夹爪52是固定的。

在侧视图中，分离设备30在切割之前被拉至其位置。夹紧设备40和切割设备45绕着回转和旋转接头33、34的运动是通过气动驱动机构49实现的，该气动驱动机构经由螺线管阀(不可见)与压缩气体供应单元相连接。

根据本发明的系统的试验已经显示，夹紧设备40，50优选地拾取所有的粗纱。只是在干燥但还没有被浸渍的纤维束12上，一些单独的纤维在承受高的拉伸应力时被拉出夹紧设备，而浸渍纤维束12保持所有的纤维。夹持和切割粗纱都不会由于逸出的树脂而导致任何玷污，并且所有的切割操作都是通过无瑕疵的清洁切割而实现的。当分离设备30枢转入工作区域时，纤维束12从没有被触及，即不存在着接触，并且其毫无问题地从分离设备传递至粘结设备(也就是从30至50)以使得即使是在60米/分钟的缠绕速度下也能正确地进行下一缠绕操作。

本发明的又一实施例包括以下工艺步骤：

a)在完成一个缠绕产品之后，位于纤维缠绕系统上的分离和粘结设备被带入运行位置，例如通过枢转，分离设备30和粘结设备50在该运行位置组合在一起。因而组合的分离和粘结单元不再包括有位于极帽24上的夹爪52，而是只有带有夹爪42的夹紧设备40；

b)从成品缠绕产品延伸的纤维被夹紧设备拾取并夹持并且纤维束的纤维没有失去预张力；

c)固定的刀片或驱动刀在产品和夹紧设备之间切割纤维；

d)从产品延伸的如此切断的纤维借助于尤其用于与它们摩擦的剥离器而平滑；

e)移除成品，并且将分离设备移动至邻近的新基底元件，夹紧设备仍然在纤维束的自由端部前面的一部分处夹持该纤维束以使得生产过程能毫无中断或人工干涉地继续；

f)可粘着至分离和粘结单元的剥离器上的树脂剩余物被剥离并且分发到新的未缠绕基底元件的表面上(例如一个塑料容器上)；

g)夹持在夹紧设备中的纤维束被堆放在新基底元件表面上的树脂中；

h)通过同步地打开夹紧设备的开口以及在相反方向上以给定角度有限地旋转新基底元件，纤维束的自由端部被固定到新基底元件的表面上，优选地借助于另一个剥离器，例如在纤维方向上滑过纤维束自由端部的凸缘；

i)一旦旋转方向已经改变，纤维束的自由端部在缠绕方向上绕着基底元件被无纤维张力地卷绕至少一圈，并且可以通过滑过表面和纤维的凸缘使之顺利；

j)在最初固定之后，分离和粘结单元通过枢转而从工作区域摆动出去，以使得能够开始实际的缠绕过程；

k)当缠绕操作被终止时，下一循环从工艺步骤a)开始。

本发明并不限于上述任何实施例，而是可以以多种方式进行修改。将能看到，在纤维缠绕装置10中，浸渍的纤维束12缠绕在被旋转驱动的基底元件20上。分离设备30用来切割纤维束12的端部13并且将其应用在一个成品卷装70上。粘结设备50将纤维束12的自由端部14传递至下一基底元件20，优选地在极帽24附近。弹性剥离器47连接至切割设备45的刀片46用于沿着卷装70大致垂直于切割方向的周边而运动。分离设备30可枢转进入纤维缠绕装置工作区域和从中转出，可选地可与粘结设备50成一个模块。卷装70的运动同时与分离设备30相结合。在切割位置，纤维束12可以借助于夹紧设备40而固定，该夹紧设备适于摆动进入纤维缠绕装置工作区域和从中摆出，优选地与切割设备45相结合。

权利要求、说明书和附图中公开的所有特征和优点，包括设计细节、空间细节和工艺步骤，无论单独地还是各种组合地，对于本发明来说是基本的。

Claims (26)

1.在用于制造旋转对称的卷装(70)的纤维缠绕装置(10)中分离和链接复合纤维、纤维束等的系统，其设有用粘结材料浸渍的纤维束(12)的供给设备(11)，该纤维束缠绕在被旋转驱动的基底元件(20)上，该系统包括有至少一个切割纤维束(12)并且使纤维束(12)的卷装侧端部(13)接触到成品卷装(70)上的分离设备(30)，以及至少一个将纤维束(12)的自由端部(14)与邻近的新的未缠绕基底元件(20)相链接的粘结设备(50)。

2.根据权利要求1的系统，其中分离设备(30)包括有至少一个切割设备(45)。

3.根据权利要求1或2的系统，其中分离设备(30)包括有至少一个弹性剥离器(47)，例如表现为在卷装(20)的周边侧面上导向地移动的橡胶凸缘或塑料凸缘的形式。

4.根据权利要求2或3的系统，其中剥离器(47)布置为大致垂直于切割设备(45)的切割方向。

5.根据权利要求2至4中任一项的系统，其中切割设备(45)和剥离器(47)的移动与卷装(20)的移动同步地耦合。

6.根据权利要求1至5中任一项的系统，其中分离设备(30)和粘结设备(50)可枢转进出纤维缠绕装置的工作区域。

7.根据权利要求1至6中任一项的系统，其中分离和粘结设备(30，50)构成一个模块。

8.根据权利要求1至6中任一项的系统，其中粘结设备(50)与分离设备(30)以允许枢转的方式相连。

9.根据权利要求7或8的系统，其中粘结设备(50)包括有至少又一个弹性剥离器，例如表现为适于应用于卷装(20)的周边上的橡胶凸缘或塑料凸缘的形式。

10.根据权利要求9的系统，其中该又一个剥离器的移动与卷装(20)的移动同步地耦合。

11.根据权利要求1至10中任一项的系统，其中提供有在切割纤维束(12)之前将其固定的夹紧设备(40)。

12.根据权利要求11的系统，其中夹紧设备(40)可枢转进出纤维缠绕装置(10)的工作区域。

13.根据权利要求1至12中任一项的系统，其中固定设备(40)与分离设备(30)和/或粘结设备(50)一起构成一个模块。

14.在纤维缠绕装置(10)中分离和链接复合纤维、纤维束等的工艺，至少一根浸渍的纤维束(12)在已经缠绕到旋转驱动的基底元件(20)上之后被分离设备(30)所切割，成品卷装(70)的已切断纤维(13)与基底元件(20)相接触，并且纤维束(12)被传递至相邻的新基底元件(20)并且纤维束(12)的自由端部(14)与其相连。

15.根据权利要求14的工艺，其中已切断纤维束(12)的包装侧端部(13)在纤维方向上和/或缠绕方向上在成品卷装(70)上伸展。

16.根据权利要求14或15的工艺，其中在已切断的纤维被定位且连接到其上时，成品卷装(70)在缠绕方向上被旋转一个限定的角度。

17.根据权利要求14至15中任一项的工艺，其中纤维束(12)连接至基底元件(20)的周边。

18.根据权利要求14至17中任一项的工艺，其中纤维束(12)与基底元件(20)的缠绕方向相反地定位在基底元件(20)上。

19.根据权利要求17或18的工艺，其中当纤维束(12)被应用到其上时，基底元件(20)与缠绕方向相反地被旋转一个限定的角度。

20.根据权利要求14至19中任一项的工艺，其中在粘附有纤维束(12)时，基底元件(20)至少无预张力地旋转纤维束(12)一整圈。

21.根据权利要求14至20中任一项的工艺，其中纤维束(12)沿着大地线在基底元件(20)上伸展。

22.根据权利要求14至21中任一项的工艺，其中纤维束(12)粘附在基底元件(20)的极帽(24)附近。

23.根据权利要求22的工艺，其中纤维束(12)的自由端部(14)固定在粘结设备(50)中。

24.根据权利要求14至23中任一项的工艺，其中在切割操作之前，纤维束(12)被固定设备(40)拾取并且被固定于切割位置。

25.根据权利要求14至24中任一项的工艺，其中连续的纤维束(12)被组合的分离和粘结单元(30，40，50)在连续的纤维张力之下拾取、在成品卷装(70)上切割并且与邻近的新的基底元件(20)相链接。

26.在纤维缠绕装置(10)中分离和链接复合纤维、纤维束等的工艺，尤其根据权利要求14至25中任一项的工艺，其特征在于以下工艺步骤：

a)在完成一个缠绕产品(70)之后，分离和粘结设备(30，40)例如通过枢转进入工作区域而进入运行位置；

b)从成品缠绕产品(70)延伸的纤维被夹紧设备(40)拾取并夹持，并且纤维束(12)的纤维没有失去预张力；

c)固定的刀片或驱动刀(46)在产品(70)和夹紧设备(40)之间切割纤维；

d)从缠绕产品(70)伸出的如此切断的纤维借助于尤其用于与它们摩擦的剥离器(47)而平滑；

e)移除成品(70)，并且将分离和粘结设备(30，40)移动至邻近的新基底元件(20)，夹紧设备(40)仍然在纤维束(10)的自由端部(14)前面的一部分处夹持该纤维束(12)，以使得生产过程能毫无中断或人工干涉地继续；

f)可能粘着至分离和粘结单元(30，40)的剥离器(47)上的树脂剩余物被剥离并且分发到新的未缠绕基底元件(20)的表面上，例如一个塑料容器上；

g)夹持在夹紧设备(40)中的纤维束(12)的自由端部(14)被沉积在新基底元件(20)表面上的树脂中；

h)通过打开夹紧设备(50)以及在相反方向上以给定角度有限地旋转新基底元件(20)，纤维束(12)的自由端部(14)被固定到新基底元件(20)的表面上，优选地借助于一个剥离器(38)，例如在纤维方向上滑过纤维束(12)的自由端部(18)的凸缘；

i)一旦旋转方向已经改变，纤维束(12)的自由端部(18)在缠绕方向上绕着基底元件(20)被无纤维张力地卷绕至少一圈，并且如果需要，通过滑过表面和纤维的凸缘(38)所连接；

j)在最初固定之后，分离和粘结单元(30，40)从纤维缠绕装置(10)的工作区域中摆动出去以使得能够开始实际的缠绕过程；

k)当缠绕操作结束时，下一循环从工艺步骤a)开始。

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