CN210062090U - 用于同时敷设具有可变距离的带材的带敷设设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于同时敷设具有可变距离的带材的带敷设设备，包括用于馈送带条材料(2)的第一材料馈送单元(10a)、用于从带条材料分离第一带材(5a)的第一切割设备、用于接纳并且用于放置由第一切割设备(20a)分离的第一带材在铺放台(50)上的第一敷设装置、用于馈送带条材料的第二材料馈送单元(10b)、用于从带条材料分离第二带材的具有切割装置的第二切割设备、用于接纳和放置由第二切割设备分离的第二带材在铺放台上的第二敷设装置和用于对带敷设设备的运行进行控制和/或调节的控制装置，第一敷设装置和/或第二敷设装置设置为沿横向方向(61)实施横向移动，并且控制装置设置为对第一敷设装置和/或第二敷设装置的横向移动进行控制和/或调节。

Description

用于同时敷设具有可变距离的带材的带敷设设备

技术领域

本实用新型涉及一种带敷设设备以及一种带敷设方法，该方法用于构造和强化(固结)用于例如汽车零部件的层叠物。

背景技术

在过去的几十年中，纤维复合材料的应用持续增长，特别是在它们能被看作金属材料的物美价廉的替代时，其具有设计自由和应用场合特定的构型可能性的优点。特别地，材料CFK(碳纤维加强塑料)具有极高度的轻量构造潜能，其中，其特征也在于其较高的强度和极高的结构刚度。后者例如在汽车制造中是重要的标准。

因此，用于处理纤维复合材料的生产设备目前的发展活动范围从纯机器发展到交钥匙生产系统(schlüsselfertigen Produktionssystemen，一站式生产系统)。前者通常包括预制件生产单元、压制单元和如有可能则包括喷射单元、以及包括后处理单元，后者则是预制件处理、可能的工具清洁、部件移除等更多的对应的自动化。

对于实现具有可复制的、稳定的部件质量的高效率的大批量生产，预制件的自动化生产是在循环的纤维加强的纤维复合材料部件的生产过程中的关键技术。但是也在所谓的混合部件、即主要压制有碳纤维半成品用于附加地加强关键负载区域的模压板材的情形中，如果应获得足够的生产力，则必须从设备和控制技术上集成所有的生产单元。

现今，纺织品半成品主要用于生产循环的纤维加强的部件，具体是纤维半成品，诸如那些用胶合剂(热熔粘结剂)润湿的和/或部分地或完全地用基质浸渍的纤维纱和/或织物(所谓的预浸料，Prepreg)，诸如纤维织物、纤维针织物、纤维结块或纤维垫。纤维加强塑料的基质具有使高负载纤维嵌入(支撑功能)和完全填充它们之间的空间(阻塞功能)的任务。

来自热塑性塑料或热固性塑料的组的材料，并且如有可能则来自诸如弹性体之类的附加的弹性化成分的材料原则上可以在胶合剂材料和/或基质材料处使用，其的区别在于强度、最大延伸率、应用温度、处理速度和耐化学性。热固性模塑材料可以通过温度作用塑性化，在该时刻可模制，并且然后在压力和温度的作用下不可逆地硬化。与热塑性塑料相反，弹性体和热固性塑料(也被称为硬质体)在处理之后，即在可立即使用的状态中由或强或弱交联的大分子构成，这些大分子通常既不可熔也不可溶。

从这些能作为卷或板材货物以标准形式提供的半成品在切割工序中生产了坯料，坯料通常对变形的部件的整个表面加衬里。在切割坯料时，取决于部件几何形状产生显著的切割废料，切割废料不能被处理并且明显地降低了该工序的效率。

为了改进资源效率，可以使用变得已知的覆纤维或带敷设的方法来少边角料或无边角料地生产环状的纤维增强的部件。特别是由热塑性连续纤维制成的带材的使用证明是非常有吸引力的工序变体。在此，特别是通常作为带材存在的纤维复合材料的用于构造层叠物的敷设提出了特别的挑战。

在本实用新型的上下文中，带材优选地是任何类型的轨道状材料、特别是具有例如在30至200mm之间的宽度的预浸料材料，其适于借助带敷设设备来进行敷设。在目前的情形中，“预浸料材料”具体表示纤维纱(粗纱)、纤维结块和/或纤维织物，它们用胶合剂润湿和/或部分或完全地用基质、例如是热固性基质或热塑性基质浸渍、特别是预浸渍。

纤维具体是碳纤维，但也可用于玻璃纤维或其它纤维、特别是人造生产的纤维。

带材可以设置在载体材料、具体是载体箔或载体纸上，其在敷设带材以供构造层叠物期间从载体材料脱开，其中，载体材料借助带敷设设备的合适的装置移除、例如卷起。然而，也可优选地使用不再需要载体材料的带材。

对于带材的处理，已知将它们从芯轴或卷拉下，定长切割并将它们放置到铺放台上或到已经放置在铺放台上的带材结构上。借助带条的敷设，带条通过多个超声焊头将而点状地与位于下方的带材层相连接。

对于带材的处理和对于带敷设方法的执行，常常使用自动化的设备，其能够以构造的方式敷设带材。特别地已知的是所谓的带敷设设备，其在这种情形中也应理解为例如所谓的纤维放置设备。

从文献WO 2014/083196 A1已知一种示例性带敷设设备，该文献描述了一种构造有两个敷设头部单元的带敷设设备，其中，敷设头部单元位置固定地布置。敷设头部单元布置为使得它们能进入各个敷设台。敷设头部单元相互独立，并且相应地构造有自己的材料馈送单元、切割设备、带有对应的线性驱动件的抓持装置、引导轨道和带固定(装订、缝合)单元。在该构造中，带部段被拉到一段长度，定位在引导轨道中并且借助第一敷设头部单元就位订(缝合)在待生产的部分上，而同时接下来的带部段被拉到一段长度并且定位在引导轨道中的第二敷设头部单元上。在第一带部段由第一敷设头部单元固定(钉住)之后，铺放台和固定(钉、缝)在其上的待生产的部分被移动到第二敷设头部，同时，第二带部段作准备并且被带到位，从而被固定到待生产的部分。由此，铺放台恒定地在两个敷设头部单元之间交换，以便接纳每个新的带部段，而不必不工作地等待，在抓持机构执行其任务时，将带部段拉到一段长度，并且将其定位到引导轨道中。在这样的布置中，既不妨碍抓持装置返回较长的距离以抓取接下来的带材材料所需要的时间，也不妨害对于带固定(缝合、钉、焊接)系统的退回、显著的是敷设机器的生产力所必需的时间。建议该构造使得能够比现在能达到的直线驱动件的速度和加速度的增加更显著缩短的总方法时间，该直线驱动件用于对抓持机构或带缝合单元进行定位。

US 8,048,253 B2同样描述了一种具有敷设头部的带敷设设备，其中，带条材料被馈送到切割设备，切割设备分离带材或带条，它们接着被用敷设头部放置到支承台的加工表面上。在此，带条材料和分开的带条在敷设头部中被分别馈送到引导轨道中，引导轨道布置在带或条的两侧，其中，带或条的边缘被保持在设置在引导轨道中的凹槽中。该文献也描述了能够设置多个敷设头部，使得能够同时敷设多个带条。

由于敷设头部的结构设计，在该设备中不能直接彼此相邻地敷设带材条。为了借助带材条敷设一平面，因此在该设备中首先同时敷设距彼此一段距离的多个带材条，使得所敷设的带材条分别保持带材条宽度的空隙。在接下来的敷设步骤中，然后这样闭合剩下的空隙，现在通过铺放台相对于敷设头部的对应的偏移而将其它带材条敷设到剩下的空隙中。对于大平面部件或单独的部件层的铺放，可以以此方式实现所需时间的显著减少。对于狭长的部件或部件单独的、狭长的层，其仅分别由待彼此相邻地敷设的两个带材条构成，在这样的已知的设备中然而此外需要两个周期循环，以便能够对应地彼此相邻地敷设带材条。

此外，在这些已知的带敷设设备中存在缺点：由于借助引导轨道仅侧向地引导和保持带材条或带材，待处理的带条材料必须具有足够高的内部刚度，使得带条材料不会松垂和落到引导轨道之外。这可能对于可处理的材料、厚度和/或宽度提出了不期望的限制。

实用新型内容

因此，本实用新型的的任务是提出一种改进的带敷设设备和改进的带敷设方法，其克服了上述缺点。

具体地，本实用新型的任务是提出一种改进的带敷设设备和改进的带敷设方法，其也允许快速地敷设狭长的部件或狭长的部件层。

本实用新型的还有另一任务是提出一种改进的带敷设设备和带敷设方法，其能够灵活且快速地用于高效地敷设具有不同宽度的带条材料。

作为解决方案提出了一种带敷设设备，其具有用于馈送带条材料的第一材料馈送单元、用于从带条材料分离第一带材的第一切割设备、用于接纳和用于将由第一切割设备分离的第一带材放置在铺放台上的第一敷设装置、用于馈送带条材料的第二材料馈送单元、用于从带条材料分离第二带材的具有切割装置的第二切割设备、用于接纳和用于将由第二切割设备分离的第二带材放置在铺放台上的第二敷设装置、和用于控制和/或调节带敷设设备的运行的控制装置，其中，第一敷设装置和/或第二敷设装置设置为沿横向方向实施横向移动，并且控制装置设置为对第一敷设装置和/或第二敷设装置的横向移动进行控制和/或调节。

横向方向优选地表示如下方向：该方向位于由对应的第一或第二敷设装置保持的第一或第二带材所在的平面中，并且其垂直于第一或第二带材的生产方向。该生产方向对应于带材在带敷设设备的单独各装置中的运输方向。在接纳位置中表示了敷设装置这样的位置，在该位置中敷设装置从馈送装置或切割设备接收或接纳经切割的带材。如果带材在铺放台上被敷设在其最终的且期望的位置中，则这也可以被称为敷设位置。

借助根据本实用新型的可横向行进性，实现了在带材的敷设中较高的灵活性。在不必重新或另外调节敷设头部或带敷设设备的其它机器部分的情况下，能以相对于彼此任意的、可变的并且可预先给定的距离将带材放置在铺放台上。

第一敷设装置和/或第二敷设装置的横向移动特别有利地控制和/或调节为，第一带材和第二带材边缘对边缘地、以预先给定的重叠(量)或以预先给定的空隙放置在铺放台上。借助根据本实用新的沿横向方向的可横向行进性，籍此同样可能的是在一个工步中同时且直接彼此相邻地放置两个带材。这允许了例如在敷设狭长(窄)的部件或部件层时敷设速率较大的升高。

有利地，第一敷设装置和/或第二敷设装置的横向移动至少部分地与第一敷设装置和第二敷设装置为了将第一带材和第二带材放置在铺放台上的下降同时进行。

优选地，将第一敷设装置和第二敷设装置用于将第一带材和第二带材放置在铺放台上的下降控制和/或调节为：第二敷设装置的下降相对于第一敷设装置的下降具有时间偏差或具有高度偏差地进行。以此方式能够确保带材相对于彼此限定(经定义)的位置。特别地，在重叠的情况下可以确保：一个带材按期望地并且安全地放置在另一个带材之上或之下。籍此可以确保所敷设的部件更高的精度和质量。

可以规定，将第一切割设备的侧边缘或布置在第一切割设备与第一敷设装置之间的第一馈送装置的侧边缘用作第一引导边缘，带条材料的和/或第一带材的侧边缘定向为在该第一引导边缘处对准(齐平)，并且将第二切割设备的侧边缘或布置在第二切割设备与第二敷设装置之间的第二馈送装置的侧边缘用作第二引导边缘，带条材料和/或第二带材的侧边缘定向成在该第二引导边缘处对准(齐平)。进一步优选地，将第一引导边缘或第二引导边缘用作虚拟零线，其中控制装置设置为：对第一敷设装置和/或第二敷设装置相对于该零线的横向移动进行控制和/或调节。借助该措施，可以实现能够安全且可靠地对带条材料以及带材进行定位和引导，以及从控制角度而言对带材进行可靠且良好地限定的定位。

第一引导边缘或第二引导边缘优选地用作虚拟零线，并且控制装置设置为使得能对第一敷设装置和/或第二敷设装置沿横向方向相对于零线的横向移动进行控制和/或调节。在此情况下，带材的边缘也可用作引导边缘，或者切割设备之内、馈送装置之内和/或敷设装置之内的确定的、先前固定的边缘也可用作引导边缘，带材能以相对的但已知的距离朝向引导边缘定向。

第一敷设装置和第二敷设装置优选地分别具有至少一个固定(焊接) 装置、特别是超声装置，其设置为在放置在铺放台上之后将第一带材或第二带材固定在位于其下方的带材层处。借助这样集成的敷设和固定(焊接) 单元，可以进一步缩短带敷设设备的周期时间，并且进一步提升待敷设的部件的质量和精度。

也可规定，第一敷设装置、第二敷设装置、第一切割设备、第二切割设备、布置在第一切割设备与第一敷设装置之间的第一馈送装置和/或布置在第二切割设备与第二敷设装置之间的第二馈送装置分别具有平面的运输元件，其中，带条材料或第一带材或第二带材在该平面的运输元件的表面上被运输。

该平面的运输元件可实施为绕转向辊子循环的环状传送带。替代地，该平面的运输元件可具有板形的支承平面，该支承平面能沿着和逆着带条材料或第一带材或第二带材的生产方向行进(移动)。

进一步优选地可设置真空装置，该真空装置与平面的运输元件连接，以便借助由该真空装置产生的负压将带条材料和/或第一带材或第二带材保持在平面的运输元件上。

作为另一解决方案提出了一种带敷设方法，包括将带条材料馈送到第一切割设备中、以及将带条材料馈送到第二切割设备中，借助第一切割设备将第一带材从带条材料分离、以及借助第二切割设备将第二带材从带条材料分离，借助第一敷设装置接纳第一带材、以及借助第二敷设装置接纳第二带材，并且借助第一和第二敷设装置将第一带材和第二带材放置在铺放台上，其中，在借助第二敷设装置接纳第二带材之后和在将第二带材放置在铺放台上之前，使第二敷设装置沿横向方向移动。

优选地，在该方法中这样进行第二敷设装置的横向移动，使得第一带材和第二带材边缘对边缘地、以预先给定的重叠(量)或以预先给定的空隙放置在铺放台上。

此外优选地，第一敷设装置和/或第二敷设装置至少部分地与第一敷设装置和/或第二敷设装置为了将第一带材和第二带材放置在铺放台上所进行的下降同时沿横向方向移动。这特别地允许了节省用于敷设单独各带材的周期时间。

在一优选实施形式中，第二敷设装置相对于第一敷设装置的下降具有时间偏差地、优选地为从0.1至0.4秒地、特别优选地从0.2至0.3秒或具有高度偏差地下降。

替代地或组合地，第一切割设备的侧边缘或布置在第一切割设备与第一敷设装置之间的第一馈送装置的侧边缘用作第一引导边缘，带条材料的和/或第一带材的侧边缘定向为在该第一引导边缘处对准(齐平)，并且第二切割设备的侧边缘或布置在第二切割设备与第二敷设装置之间的第二馈送装置的侧边缘用作第二引导边缘，带条材料和/或第二带材的侧边缘定向成在该第二引导边缘处对准(齐平)。

优选地，第一引导边缘或第二引导边缘用作虚拟零线，第一敷设装置和/或第二敷设装置相对于该零线沿横向方向移动。

附图说明

其它优选实施形式在从属权利要求中阐述，以及在下文中根据示例性的实施方式参照附图进行描述：

附图示出：

图1以从侧面观察的示意性横截面图示出根据一优选实施形式的带敷设设备；

图2以示意性俯视图示出图1所示的带敷设设备；

图3A至图3K示例性示出用于铺放大面积的部件层的带材“到空隙上”的敷设；

图4A至图4L示例性地示出根据一实施形式的用于敷设带材的方法，其中，同时并且彼此相邻地敷设带材；

图5A、5B示例性地示出图4A至图4L所示的方法的变型；

图6A至图6E示例性示出根据一实施形式的用于敷设带材的另一方法。

具体实施方式

图1中以示意性横截面图示出根据一实施形式的带敷设设备1。如图1 所示，在带敷设设备1中，例如是以卷绕在卷轴12a上来提供的带条材料2 借助材料馈送单元10a从卷轴12a退绕，并且被馈送到接着材料馈送单元 10a布置的切割设备20a。为此目的，材料馈送单元10a可具有一对驱动辊子11a，其形成辊子驱动件、也被称为辊式驱动件(Mangelantrieb)，该辊子驱动件用于运送带条材料2。驱动辊子11a在此由在控制装置(未示出)控制下的一个或多个马达(未示出)驱动，从而以期望的速度和/或期望的长度将带条材料2“推”入切割设备20a中，并且以这样的方式馈送。

在切割设备20a中，带条材料2借助切割装置进行切割，从而将具有期望长度的单独的带材5a从带条材料2分离，该切割装置例如实施为切割刀片21a。切割刀片21a是角度上可调节的，使得切割不仅能横向于带条材料2的带方向进行，而是借助例如相对于带条材料2的横向方向任意地、例如是±45°的角度调节而也能切割带材5a，该带材以对应的期望的角度被切割。

在带材5a这样在切割设备20a中从带条材料2分离并且分隔开之后，带材5a被转移到馈送装置30a上，该馈送装置将带材5a馈送到敷设装置 40a并且将带材转移到这一敷设装置。

对于进一步生产不需要的那些带材5以及例如校正切割的边角料材料可以在切割设备20与馈送装置30之间从带敷设设备1中被转向走，并且例如被供应到投掷容器33。

敷设装置40a布置在铺放台50上方，并且能相对于铺放台50垂直地移动，使得敷设装置40能在支承台50上放置和敷设对应单个带材5a。例如，可以设置线性引导件(未示出)，敷设装置40a能借助其沿垂直方向 62下降到铺放台50上，从而将带材5a敷设在支承台50的工作表面上，或敷设在先前已经形成在铺放台50的工作表面上的带材结构上，并且如果需要则短暂且较轻地按压该带材。在带材5a已被敷设之后，敷设装置40a再次升起以拿起下一个带材5a。在此应注意的是，在本文的意义中，将带材 5a放置和敷设在铺放台50的工作表面上以及将带材5a敷设在先前敷设在支承台50上的带材5a上、特别是在先前形成的带材层上均应理解为将带材5a放置和敷设在铺放台50上。

为了使得敷设装置40a能够沿垂直方向62下降，在图1所示的实施例中可设置：馈送装置30a同样并且与敷设装置40a一起垂直下降和上升。这具体可以这样来完成，即通过将馈送装置30a和敷设装置40a组合到被称为敷设头部7的单元中，如在下文中参照图2更详细地阐释的，而敷设头部7a作为整体垂直地移动以敷设带材5a。在一替代变型中，馈送单元30a也可设计构造为可倾斜的，从而敷设装置40a能沿垂直方向62下降，并且馈送单元30a同时以一角度倾斜并由此释放在铺放台50上用于敷设带材5a的位置。替代地，也可设想固定地构造敷设头部7a或敷设装置40a，并且可提升地设计构造铺放台50，使得铺放台50能升起以敷设带材5a。此外，优选地，铺放台50能在控制装置(未示出)的控制下围绕垂直的轴线转动，和/或能沿x方向和/或y方向沿水平方向移动，从而使得能够相对于铺放台50对带材5a进行期望地相对定位。

为了提高敷设速率，特别地设置同时操纵多个带材5、即同时并且以多根道的方式操纵，其中，这样的平行化相应地有利地增加了每次序敷设的带材5a的数量。相应地，如图2中的俯视图所示，在该实施形式的带敷设设备1中优选地设置：以对应的多重实施方式设置对应的单元。这样，如图2所示，可分别设置两个卷轴12a、12b，借助两个材料馈送单元10a、10b、用总共两对驱动辊子11a、11b从这两个卷轴中抽出两股带条材料2 并将其馈送到相应的两个切割设备20a、20b，其中，借助两个切割刀片21a、 21b分离相应的两个带材5a、5b，并借助两个馈送装置30a、30b将它们馈送到两个敷设装置40a、40b。借助两个敷设装置40a、40b可将两个带材 5a、5b同时放置并且敷设在铺放台50上。

如图2中表明的，材料馈送单元10a、切割设备20a、馈送装置30a和敷设装置40a或材料馈送单元10b、切割设备20b、馈送装置30b和敷设装置40b可分别组合在敷设头部7a或7b中。然而，这不是限制性的，也可能的是敷设头部7a、7b仅包括敷设装置40a、40b，或者除了敷设装置40a、 40b之外也包括馈送装置30a、30b，并且/或者如有可能则包括切割设备20a、 20b和/或也包括材料馈送单元10a、10b。

如现有技术中已知的带敷设设备1的情形中，敷设头部7a、7b或包含在其中的各单元设置为：在一个工作周期中，待同时敷设并且相应地具有宽度B的两个或更多个带材5a、5b敷设为距彼此间隔大约宽度B或大约该宽度B的多倍(例如，2B、3B、……)的距离，其中，在一个或如有需要则是多个接下来的工作周期中，已经敷设的带材5a、5b之间剩余的空隙通过敷设其它带材5a、5b来填充，从而形成闭合的带材层、像例如下文中参照图3A至图3K阐述的。

也可规定，如已知地，在敷设带材5a、5b期间，先前已经敷设的带材 5a、5b例如借助为此设置的超声设备或其它固定(缝合、钉)设备、例如通过塑化附连(固定)到位于下方的一个或多个带材层，或者至少部分地与位于下方的一个或多个带材层固结成层叠物。该程序步骤可以对与每个其它的带材层重复。替代地或补充地，也可能的是：紧接在带材5a、5b被敷设并且放置在铺放台50上之后，将带材例如借助设置在敷设装置40a、 40b中的固定装置(焊接装置、缝合装置、钉住装置)、特别是超声装置附连到位于下方的一个或多个带材层处。

如图1和图2所示，敷设装置40a、40b、馈送装置30a、30b和切割设备20a、20b优选地实施为具有传送带21a、21b、31a、31b、41a、41b，它们围绕相应的转向辊子22、32、42无限循环。在馈送装置30a、30b中，带材5a、5b搁置地运送、即搁置在传送带31a、31b上的馈送装置30a、30b 的上侧上地运输。与之相反，各个带材5a、5b分别以“悬置”的方式在敷设装置40a、40b中运输。为此目的，敷设装置40a、40b优选地设有真空装置(未示出)，真空装置连接到敷设装置40a、40b的传送带41a、41b，使得空气能被通过传送带41、41a抽吸，并且可以这样建立负压，例如通过在传送带41、41a中设置多个开口，空气能通过该多个开口被吸入。通过这样产生的负压，搁置在馈送装置30a、30b的传送带31a、31b上的、供应到馈送装置40a、40b的带材5a、5b能被抽吸，使得它被保持在敷设装置40a、40b的下侧上、靠在传送带41a、41b处(邻接于传送带41a、41b)。在带材5a、5b已被放置在铺放台50上之后，可以关闭真空装置。

在此特别有利的是，运输带21a、21b的一条侧边缘用作引导边缘，该引导边缘特别地是定向成与带条材料2和/或带材5a、5b的同一侧边缘对齐。这例如可以通过在传送带21a、21b的该侧边缘上设置侧向的导向板(未示出)来支持，该导向板用作用于带条材料2或用于从其分离的带材5a、5b 的止挡件和引导件。以此方式，能够确保带条材料2或带材5a、5b的该侧边缘相对于传送带21a、21b始终保持相同、位置方面不变并且良好地限定的定位。由此，带条材料2或从其分离的带材5a、5b的不同的宽度B仅影响相对的侧边缘的位置，该位置被定义为从引导边缘开始并且是由带条材料2或带材5a、5b的已知的宽度B限定的。以此方式即使在使用具有不同宽度B的带条材料2的情况下，也能够实现带材5a、5b在传送带21a、21b 上、并且因此也在馈送装置30a、30b中和在敷设装置40a、40b中良好地限定的且精确的定位，且因此确保高敷设精度。

此外，也可对于馈送装置30a、30b和/或敷设装置40a、40b补充或者替代地规定：运输带31a、31b和/或41a、41b的侧边缘用作引导边缘，该侧边缘特别是定向成与带条材料2或切断的带材5a、5b的同一侧边缘对准 (齐平)。

参照图3A至突3K，现在将阐释用于铺放大面积部件层的具有最小距离的带材5A、5B的敷设，如从现有技术中已知的。

图3A在俯视图中示意地示出，如在第一工作周期中，首先从馈送装置30a、30b分别馈送带材5a、5b到敷设装置40a、40b，使得每个敷设装置 40a、40b在其相应的下侧(底面)处保持有带材5a、5b。在该示例中，带材5a、5b分别具有相同的长度和宽度，并且敷设头部7a、7b设置和调节为：敷设装置40a、40b以预先给定的相对彼此的距离保持带材5a、5b，如在图3B的从前方观察的示意视图中表明的，该视图示出，带材5a、5b分别具有宽度B，并且带材5a、5b由敷设装置40a、40b以同样对应于宽度B 的间距定位地保持。

然后，两个敷设装置40a、40b沿垂直方向62下降(图3C)，直到带材5a、5b搁置(抵靠)在铺放台50上(图3D)。接着，敷设装置40a、 40b再次升起(图3E)。在接下来的步骤中，再次馈送带材5a、5b到敷设装置40a、40b(图3F)。在此情况下，同时对铺放台50调整(移动)宽度B，如图3F中通过箭头表示的，使得由敷设装置40a、40b保持的带材 5a、5b定位在空隙上方，该空隙由在第一工作周期中敷设的、在铺放台50 上的带材5a、5b形成。在该位置中，敷设装置40a、40b再次沿垂直方向 52下降(图3G)，直到带材5a、5b定位在铺放台50上的空隙中，以便形成由相邻敷设的带材5a、5b闭合的层(图3H)。敷设装置40a、40b现在可以再次升起，并且可以继续将其它带材5a、5b馈送到该敷设装置，以便同样地以铺放台50的另一次偏移开始由带材5a、5v构成的新一层的铺放 (图3I至图3K)。

如图3A至图3K所示，带材5a、5b在此分别在馈送装置30a、30b的传送带31a、31b的用作引导边缘的侧边缘处对准地(齐平地)定向，其中，在该示例中，引导边缘选择和设置为：这些引导边缘构造在运输带31a、31b 的两个侧边缘处，它们面向彼此。换言之，在馈送装置30a、30b中，带材 5a、5b在传送带31a、31b的不同的侧边缘处被引导，如图3B所示，因而，在第一敷设装置40a中的第一带材5a定位在该敷设装置40a的传送带41a 的左边缘处，而在第二敷设装置40b中带材5b定位在该敷设装置40b的传送带41b的右边缘处。

参照图4A至图4L现在示出根据本实用新型的示例性方法，该方法允许同时彼此相邻地敷设带材5a、5b。

在该方法中，首先如图4A的示意性俯视图中和图4B的示意性前视图中示出地，并且类似于图3A和图3B所示地，首先又从馈送装置30a、30b 分别馈送带材5a、5b到敷设装置40a、40b，使得每个敷设装置40a、40b 在其相应的下侧处保持有带材5a、5b。

在该示例中，第一敷设装置30a的侧边缘用作第一引导边缘Fa，在第一馈送装置30a中的带材5a在该侧边缘Fa处定向成在带材5a的对应的侧边缘处对准。同样地，第二敷设装置30b的侧边缘用作第二引导边缘Fb，在第二馈送装置30b中的带材5b在该侧边缘处定向成在带材5b的对应的侧边缘处对准。在该情况下在该示例中第一引导边缘Fa和第二引导边缘Fb 设置在馈送装置30a、30b的不同的、面向彼此的两侧处。在引导边缘Fa 与Fb之间并且也因此在由第一馈送装置40a和第二馈送装置40b接纳的带材5a、5b的对应的侧边缘之间存在距离d，该距离d是由第一馈送装置30a 和第二馈送装置30b相对彼此的定位预先给定的。

接着，敷设装置40a、40b沿垂直方向62下降(图4C和图4D)。然而与图3C不同，在此情况下同时发生第二敷设装置40b并且因此传送带 41b的沿横向方向61的移动，如图4C和图4D中通过水平箭头表明的。横向方向61在此标示一个方向，该方向位于由敷设装置40b保持的带材5b 的平面中，并且垂直于由敷设装置40b保持的带材5的生产方向60。换言之，该横向运动沿垂直于传送带41b的纵向方向且在第二敷设装置40b的传送带41b的平面中的横向方向61进行。从第二敷设装置40b的如下位置出发，在该位置中第二敷设装置40b已从第二馈送装置30b接纳了带材5b (参见图4A、图4B)，该位置可被称为接纳位置，因此在敷设装置40a、 40b沿垂直方向62下降到铺放台50期间，第二敷设装置40b同时沿横向方向61移动直到第一敷设装置40a，由此，由敷设装置40a、40b保持的带材 5a、5b会侧向地移动到彼此，而带材5a、5b之间的距离d或“空隙”缩小。在敷设装置40a、40b沿垂直方向62下降期间的第二敷设装置40b沿横向方向61并且直到第一敷设装置40a的移动如此进行，即、由敷设装置40a、 40b保持的带材5a、5b直接彼此相邻，即，边缘对边缘地敷设在铺放台50 上(图4E、图4F)。第二敷设装置40b沿横向方向61的以下位置在下文中被称为敷设位置，在该位置中进行由第二敷设装置40b所保持的带材5b 的期望的敷设(参见图4E、图4F)。

在带材5a、5b被敷设在铺放台50上之后，敷设装置40a、40b从敷设位置离开再次行进到接纳位置中(参见图4G和图4H)。为此，敷设装置 40a沿垂直方向62移动，敷设装置40b既沿垂直方向62又沿横向方向61 移动，使得带敷设设备1再次处于用于接纳其它带材5a、5b的接纳位置中，如图4I和图4J所示。图4I所示的接纳位置也对应于输出位置，如图4A中同样示出的。从馈送装置30a、30b和敷设装置40a、40b的这一位置出发，现在其它的带材5a、5b可以由敷设装置40a、40b接纳(参见图4K和图 4L)，并且从图4C所示开始，包括移动在内的该过程又可以对于其它带材 5a、5b重新开始。

为了使得第二敷设装置40b沿横向方向61能够移动，第二敷设装置40b 构造为：其可以沿横向方向61行进。这例如可以这样实施，第二敷设装置 40b固定在横向行进装置(未示出)处、例如是由伺服电机驱动的直线轴处，并且该横向行进装置由控制装置这样控制和/或调节，使第二敷设装置40b 沿横向方向61行进并且特别是定位到期望的、由控制装置预先给定的位置上，并且具体是使第二敷设装置40b沿横向方向61在接纳位置与敷设位置之间行进(移位)。控制装置在该情况下可以设置和/或编程为：对敷设装置40a、40b并且特别是第二敷设装置40b的横向行进装置控制为使得由第一敷设装置40a和第二敷设装置40b保持的带材5a、5b的定位相对于虚拟零线N进行。在此特别有利的是，规定虚拟零线N与引导边缘Fa、Fb中的一个重合，并且特别是与引导边缘Fa重合，该引导边缘Fa与不要沿横向方向61行进的敷设装置、在此是第一敷设装置40a相关联。使用这样的虚拟零线对于带材5a、5b相对于彼此并且相对于铺放台50的坐标系统的定位描绘了良好地限定的参照，这使得能实现对于带材5a、5b编程技术上简单且可靠的、精确的定位和敷设。在此特别有利的是，虚拟零线N的位置取决于所使用的带条材料2的宽度B。当(特别是以快速变换)具有不同宽度B的带条材料2应由带敷设设备1进行处理时，这是特别有利的。换言之，独立于所使用的带条材料2的宽度B并且因此伴随着独立于带材5a、5b的各自的宽度，能够通过如下方式进行对带材5a、5b的边缘到边缘的敷设，即通过控制装置对横向敷设装置40b的横向移动这样进行控制，使得第二敷设装置40b以对应的侧边缘行进(移动)到距虚拟零线N达距离为零。

如图4A和图4B所示的对于引导边缘Fa、Fb对的前述选择不是限制性的，并且其它选择也是可能的。图5A和图4B中示出了一个对应的示例，其中，在该示例中，第一馈送装置30a和第二馈送装置30b相同的两个侧边缘用作引导边缘Fa、Fb。引导边缘Fa又用作虚拟零线N，并且引导边缘 Fa与Fb之间的距离又被称为距离d。在该情况下，“空隙”对应地作为馈送装置30a、30b中或敷设单元40a、40b中的带材5a、5b之间的距离等于d– B，其中，B又表示由第二敷设装置40b所保持的带材5b的宽度。为了边缘对边缘地敷设带材5a、5b，可以由控制装置这样顾及，第二敷设装置40b 从接纳位置出发移动到敷设位置中，使得在该敷设位置中与引导边缘Fb相关联的第二敷设装置40b的侧边缘在该情况下不是行进“到零”，而是行进到对应于带材5b的材料的宽度B的距离。

带材5a、5b的如此馈送和伴随于此的对引导边缘Fa、Fb的选择可以特别地出于设备技术上或维护技术上的原因而是有利的。特别地，以此方式能够避免第一和第二敷设头部7a、7b不同地构造，例如是出于布置在不同侧处的导向板的原因，并且/或者是由于相应的材料运送必须在不同侧处馈送和设立。这样可以实现最高程度的一致性的，这简化了备件存储和维护，并且也使得由工作人员造成的误差的可能性能降低。

尽管在上文中描述了边缘对边缘地敷设带材5a、5b，但这不是限制性的。更确切地说根据本实用新型的第二敷设装置40b的可变的可横向行进性允许了沿横向方向61的、可变的、可自由编程的横向偏移。这样，通过控制装置的对应编程，带材5a、5b也可以任意可预先给定的距离、例如是 1mm、2mm、3mm、4mm、5mm或和更多地敷设，从而在带材5a、5b 的敷设之后在它们之间留下对应的间隙。

反之同样可能的是，借助控制装置的对应编程将带材5a、5b敷设在铺放台50上，使得它们以例如是1mm、2mm、3mm、4mm、5mm或更多的宽度叠置。对于较小的重叠和或根据敷设装置40a、40b的构造，在此能满足：控制装置使得第二敷设装置40b超出虚拟零线移动对应的重叠值。这样可以为了避免两个敷设装置40a、40b相撞而有利的：在敷设装置40a、 40b下降期间，敷设行程相对于彼此偏差十分之几秒进行或以几毫米的高度偏差进行。在到敷设位置中的相应的敷设冲程(行程)中的时间偏差优选地为0.1至0.4秒、特别优选地为0.2秒至0.3秒，其中，沿横向方向61进行横向移动的第二敷设装置40b跟随第一敷设装置40a。这具有进一步的优点：以此方式清楚地限定带材5a、5b中的哪个搁置在上面，哪个在搁置下面。

如果期望带材5a、5b的较大的重叠和/或带材5a、5b能较大重叠，即使是在较小的重叠的情况下由于机械构造而存在相撞的危险，则也可使用例如参照图6A至图6E描述的方法。

图6A和图6B示意地示出了根据该特别的实施形式在通过敷设装置 40a、40b接纳带材5a、5b时的情形。如图6A和图6B所示，在此进行如在图5A和图5B的示例的情形中的到馈送装置30a、30b中的材料馈送的类型和引导边缘Fa、Fb的选择。然而这不是限制性的，并且其它选择，像例如图4A和图4B所示的是对应地同样可能的。

与图5A和图5B不同，然而在根据该示例的方法中，第二敷设装置40b 为了从第二馈送装置30b接纳第二带材5b而定位为具有沿横向方向61的偏移，使得所接纳的带材5b横向突出到第二敷设装置40b之外。该超出可在此优选地对应于所期望的重叠。

在带材5a、5b这样由第一敷设装置40a和第二敷设装置40b接纳之后，进行对两个带材5a、5b的敷设，如图6C至图6E所示。在此，如示出的，敷设装置40a、40b的下降以有利的方式不同步执行，而是具有十分之几秒的时间偏差或具有几毫米的高度偏差。时间偏差又可位于从0.1至0.4秒的范围中，优选地位于从0.2至0.3秒的范围中。第二敷设装置40b沿垂直方向62的敷设移动赶在第一敷设装置40a的垂直敷设移动之前，使得由第二敷设装置40b保持的胶带5b定位在由第一敷设装置40a保持的胶带5b之下，并且被敷设成使得带材5a、5b以期望的重叠并且以良好限定的顺序敷设在铺放台50上。

尽管在上文中描述第二敷设装置40b的横向移动与第二敷设装置40b 的下降同时实施，但是同样可能的是，第二敷设装置40b的横向移动至少部分地在敷设移动开始之前进行。例如，第二敷设装置40b可首先借助横向移动实施必需的横向偏差，之后带材5b被完全转移到第二敷设装置40b 处，并且接着实施敷设移动。

尽管在上文中，仅第二敷设装置40b被描述为能沿横向方向62行进，而第一敷设装置40a设计构造为不能沿横向方向行进，但是这不是限制性的，并且同样可能的是，第一敷设装置40a设计构造为能沿横向方向62行进，而第二敷设装置40b设计构造为不能沿横向方向62行进。同样可能的是，不仅是第一敷设装置40a而且是第二敷设装置40b均设计构造为能沿横向方向62行进。这样的沿横向方向62的双重可行进性(可移动性)提供了优点：在接纳和/或定位以敷设由第一敷设装置40a和第二敷设装置40b 保持的带材5a、5b时提供了更大的灵活性。

在此所描述的第一敷设装置40a和/或第二敷设装置40b沿横向方向62 的单或双可行进性不限于上文所描述的用于以重叠或小空隙、直接彼此相邻地敷设带材5a、5b的应用。更确切地说，在此所描述的第一敷设装置40a 和/或第二敷设装置40b沿横向方向62的单或双可行进性同样可有利地用于敷设带材5a、5b到预先定义的并且可变的空隙上，像例如参照图3A至图 3K所描述的。当应借助敷设装置40a和/或40b在快速变化中敷设具有不同的、变化的宽度B的带条材料2或从其分离的带材5a、5b时，这是特别有用的。在这样的情形中，不必使敷设头部7a、7b相对于彼此的位置针对改变的宽度B调节和适应。更确切地说，第一敷设装置40a和/或第二敷设装置40b沿横向方向62的(单或双)可行进性允许了：在不对敷设头部7a、 7b进行对应调节(校正)的情况下，敷设装置40a、40b借助对相应的期望的或要求的接纳位置沿横向方向62的对应控制而在相应地由馈送装置 30a、30b预先给定的相对位置中接纳带材5a、5b，并且借助对相应的期望的或要求的接纳位置沿横向方向62的对应控制而确保，即使在带材5a、5b 的宽度B变化的情况下也在敷设在铺放台50上时保持带材5a、5b的相应的期望的或要求的距离，如图3A至图3K所示的，以能够在接下来的周期中用带材5a、5b无空隙地填充该空隙。例如可敷设具有例如50毫米的宽度B的带材5a、5b的第一层，其中敷设头部7a、7b调节为使带材5a、5b 或敷设单元40a、40b相对于彼此的距离同样对应于为50mm的该宽度B，如例如图3A和图3B所示的，并且可例如是，在例如变化到宽度为35mm 的带条材料2的情况下，并且在不对敷设头部7a、7b就其相对于彼此的相对距离进行调节的情况下，通过如下方式敷设具有在该示例中为35mm的经改变的宽度B的带材5q、5b的第二层，即通过例如类似于图4A至图4E 的实施例，第二敷设装置40b在接纳位置中接从馈送装置30b接纳带材5b，并且馈送装置30b上的宽度为35mm的带材5b被引导为距馈送装置30a 上的带材5a达距离50mm，并且然后第二敷设装置40b在下降之前和/或期间沿横向方向62移动到敷设位置，其中敷设位置沿横向方向62确定为：在该敷设位置中，第一敷设装置40a和第二敷设装置40b将相应的带材5a、 5b带到相对于彼此的期望的和/或要求的35mm的距离以进行敷设。

此外，借助第一敷设装置40a和/或第二敷设装置40b沿横向方向62的 (单或双)可行进性同样可能的是，根据布置的不同并且像相应地通过控制装置的敷设程序预先给定的，带材5a、5b借助敷设装置以根据宽度B和顺序期望的重叠或以期望的(小)空隙进行敷设，不仅连续地对于所有待敷设的带材5a、5b而且也有利地在快速变化中、根据待敷设的部件的要求并且对应于由控制装置实施的敷设程序。

此外也可能的是，传送带21a、31b、31a、31b、41a、41b由其它类型的平面的运输元件代替。这样可例如替代该传送带21a、21b、31a、31b、 41a、41b相应地设置平面的、特别是板形的运输元件，其具有板形的支承平面，其可沿着和逆着带条材料2或带材5a、5b的生产方向60行进(移动)。例如，平坦的运输元件可实施为金属板、塑料板、涂敷或覆盖有塑料或其它材料的金属板或塑料板，其借助线性引导件储存和引导，并且能借助行进驱动件而平行于带条材料2或带材5a、5b的运输方向往复移动。带条材料2和/或分离的带材5a、5b在此敷设在由板形的运输元件的表面形成的支承平面上。该板形的运输元件也可特别地与真空装置连接，其中，该真空装置产生负压，借助该负压带条材料2和/或分离的带材5a、5b被保持在支承平面上。对于敷设装置40a、40b在此又可同样再设有超声焊接装置，该超声焊接装置能通过板形的运输元件中对应的开口引入。

进一步地同样可能的是，第一切割单元20a和第一馈送单元30a集成构造为一个单元，并且/或者第二切割单元20b和第二馈送单元30b集成构造为一个单元。相反地，可在第一切割单元20a与第一敷设单元30a之间和/或在第二切割单元20b与第二敷设单元40b之间分别设有多个馈送单元。

最后，同样可能的是，设置超过两个敷设单元40a、40b，并且特别是设置超过两个能沿横向方向62行进(移动)的敷设单元40a、40b，具有相应地所属的切割设备20a、20b和馈送装置30a、30b。以此方式能够进一步提升带敷设设备1的敷设速率和灵活性。

附图标记列表：

1 带敷设设备

2 带条材料

5a、5b 带材

7a、7b 敷设头部

10a、10b 材料馈送单元

11a、11b 驱动辊子

12a、12b 卷轴

20a、20b 切割设备

21a、21b 传送带

22 转向辊子

25a、25b 切割刀片

30a、30b 馈送装置

31a、31b 传送带

32 转向辊子

33 投掷容器

40a、40b 敷设装置

41a、41b 传送带

42 转向辊子

50 铺放台

60 生产方向

61 横向方向

62 行程方向

B 材料宽度

d 距离

Fa、Fb 引导边缘

N 虚拟零线。

Claims (11)

1.一种带敷设设备(1)，包括

用于馈送带条材料(2)的第一材料馈送单元(10a)，

用于从所述带条材料(2)分离出第一带材(5a)的第一切割设备(20a),

用于接纳和用于将由所述第一切割设备(20a)分离出的所述第一带材(5a)放置在铺放台(50)上的第一敷设装置(40a)，

用于馈送带条材料(2)的第二材料馈送单元(10b)，

用于从所述带条材料(2)分离出第二带材(5b)的、具有切割装置的第二切割设备(20b),

用于接纳和用于将由所述第二切割设备(20b)分离出的所述第二带材(5b)放置在铺放台(50)上的第二敷设装置(40b)，

用于对所述带敷设设备的运行进行控制和/或调节的控制装置，

其特征在于，

所述第一敷设装置(40a)和/或所述第二敷设装置(40b)设置为沿横向方向(61)实施横向移动，并且所述控制装置设置为对所述第一敷设装置(40a)和/或所述第二敷设装置(40b)的横向移动进行控制和/或调节。

2.如权利要求1所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述第一敷设装置(40a)和/或所述第二敷设装置(40b)的所述横向移动控制和/或调节为，所述第一带材(5a)和所述第二带材(5b)边缘对边缘地、以预先给定的重叠量或以预先给定的空隙放置在所述铺放台(50)上。

3.如权利要求1-2中的任一项所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述控制装置设置为使所述第一敷设装置(40a)和所述第二敷设装置(40b)控制和/或调节为，所述第一敷设装置(40a)和/或所述第二敷设装置(40b)的所述横向移动至少部分地与所述第一敷设装置(40a)和所述第二敷设装置(40b)为了将所述第一带材(5a)和所述第二带材(5b)放置在所述铺放台(50)上所进行的下降同时进行。

4.如权利要求1-2中的任一项所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述控制装置设置为，所述第一敷设装置(40a)和所述第二敷设装置(40b)为了将所述第一带材(5a)和所述第二带材(5b)放置在所述铺放台(50)上的下降控制和/或调节为，所述第二敷设装置(40b)的下降相对于所述第一敷设装置(40a)的下降具有时间偏差或具有高度偏差地进行。

5.如权利要求1-2中的任一项所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述第一切割设备(20a)的侧边缘或布置在所述第一切割设备(20a)与所述第一敷设装置(40a)之间的第一馈送装置(30a)的侧边缘用作第一引导边缘(Fa)，所述带条材料(2)的和/或所述第一带材(5a)的侧边缘定向成在所述第一引导边缘处对准，并且所述第二切割设备(20b)的侧边缘或布置在所述第二切割设备(20b)与所述第二敷设装置(40b)之间的第二馈送装置(30b)的侧边缘用作第二引导边缘(Fb)，所述带条材料(2)的和/或所述第二带材(5b)的侧边缘定向成在所述第二引导边缘处对准。

6.如权利要求5所述的带敷设设备，其特征在于，所述第一引导边缘(Fa)或所述第二引导边缘(Fb)用作虚拟零线(N)，并且所述控制装置设置为：对所述第一敷设装置(40a)和/或所述第二敷设装置(40b)相对于零线(N)沿横向方向(61)的横向移动进行控制和/或调节。

7.如权利要求1-2中的任一项所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述第一敷设装置(40a)和所述第二敷设装置(40b)分别具有至少一个固定装置，所述固定装置设置为在放置在所述铺放台(50)上之后将所述第一带材(5a)或所述第二带材(5b)固定在位于其下方的带材层处。

8.如权利要求1-2中的任一项所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述第一敷设装置(40a)、所述第二敷设装置(40b)、所述第一切割设备(20a)、所述第二切割设备(20b)、布置在所述第一切割设备(20a)与所述第一敷设装置(40a)之间的第一馈送装置(30a)和/或布置在所述第二切割设备(20b)与所述第二敷设装置(40b)之间的第二馈送装置(30b)分别具有平面的运输元件，其中，所述带条材料(2)或所述第一带材(5a)或所述第二带材(5b)在所述平面的运输元件的表面上被运输。

9.如权利要求8所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述平面的运输元件实施为围绕转向辊子(22a、22b、32a、32b、42a、42b)循环的、环状的传送带(21a、21b、31a、31b、41a、41b)，和/或所述平面的运输元件具有板形的支承平面，所述支承平面能沿着和逆着所述带条材料(2)或所述第一带材(5a)或所述第二带材(5b)的生产方向(60)行进。

10.如权利要求8所述的带敷设设备(1)，其特征在于，此外设有真空装置，所述真空装置与所述平面的运输元件连接，以便借助由所述真空装置产生的负压将所述带条材料(2)和/或所述第一带材(5a)或所述第二带材(5b)保持在所述平面的运输元件上。

11.如权利要求7所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述固定装置是超声装置。

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