CN210283311U

CN210283311U - 带敷设设备

Info

Publication number: CN210283311U
Application number: CN201790001341.8U
Authority: CN
Inventors: M·格拉夫
Original assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Current assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2017-10-19
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2027-10-19
Also published as: KR20190001536U; DE102016119911A1; WO2018073352A1; EP3529060A1

Abstract

本实用新型涉及一种带敷设设备(1)，该设备具有用于馈送带条材料(2)的材料馈送单元(10、10a)、用于将带材(5、5a)从带条材料(2)分离的切割设备(20、20a)、敷设装置(40、40a)以及控制和/或调节装置，该敷设装置用于接纳并放置分离的带材(5、5a)在铺放台(50)上，该控制和/或调节装置用于控制和/或调节带敷设设备的运行。敷设装置(40、40a)的特征在于，该敷设装置具有平坦的运输元件和真空装置(45)，该真空装置可以在控制和/或调节装置的控制和/或调节下工作和停用，其中，真空装置(45)这样与平坦的运输元件连接，使得带材(5、5a)可以借助于由真空装置(45)产生的负压而保持在平坦的运输元件的下侧上。

Description

带敷设设备

技术领域

本实用新型涉及带敷设设备以及带敷设方法，它们用于构造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对金属材料物美价廉的替代时，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，后者则是对预制件处理、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，纺织纤维半成品主要用于生产循环的纤维加强的部件，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。热固性塑料的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了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“纤维”的概念也同样包括玻璃纤维或其它特别是天然的或人造生产的纤维。

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。借助带条或带材的敷设，带材通过多个超声焊头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。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、带有对应的直线驱动件的抓持装置、引导轨道和带固定(附连、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，铺放台将待生产部分馈送到第二敷设头部单元，同时，下一个带部段作准备并且被带到位，从而被固定到待生产的部分。

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，切割设备分离带条或带材，它们接着借助敷设头部放置到铺放台的加工表面上。在此，带条材料和分开的带材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带材的两侧，其中，带或带材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材或带条。

在这两种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，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。

而且，由于仅借助侧向引导轨道相对松散地保持带材，因此不能任意提高循环时间。这是因为在敷设头部降低太快的情况下，并且在带材因此必须克服周围空气的阻力而快速移动的情况下，带材被“吹动”并从引导轨道掉落的风险会显著增加。

对于大面积纤维织物的敷设，文献WO 2012/156524A1描述了一种用于在纤维增强塑料成型部件的生产过程中输送从平面的纤维织物切割出的纤维轮廓的方法。在此在切割台上切割出纤维轮廓。随后，抽吸夹具在纤维轮廓上移动并使传送板与切割出的纤维轮廓接触。借助布置在传送板处的抽吸装置，纤维轮廓固定在传送板处并且从切割台上升起。抽吸装置根据伯努利原理工作，其中，由压缩空气供应产生的抽吸装置的空气流被引导离开纤维轮廓的分离部分。抽吸夹具紧固到诸如工业机器人的操纵器。用于接收大面积纤维织物并且紧固在工业机器人处的抽吸夹具的类似的原理也从文献DE 10 2013 208 778 A1中已知，该文献描述了一种呈由成角度地交叉的和平行四边形类型地可移动的各杆构成的杆系统布置的形式的抽吸夹具。使用柯恩达效应 (Coanda-Effekt)的抽吸夹具能可变地定位地固定在网格(格栅)结构处。

这两个文献描述了不适合用于带敷设设备的大尺寸构造的抽吸夹具，例如在上述文献WO 2014/083196 A1和US 8,048,253 B2中所描述的。这尤其是因为这些大尺寸构造的抽吸夹具作为在工业机器人处的末端执行器不能以足够的速度移动，以能够满足当前和未来存在的在敷设较窄的和最窄的带材时对敷设速率的要求。此外，由于具有大量能量输入的高的移动质量以及因此伴随的高操作成本，存在必须计算出快速移动的问题。同样不可能的是，实现例如一秒或更短的生产节拍(周期)，其中抽吸夹具足够快速且可靠地打开抽吸作用，并且在放下带材之后再次关闭。而且，由于抽吸夹具和工业机器人的建造尺寸，通过设置两个，三个，四个或更多个敷设元来使带材敷设平行化是不可能的或仅有限的可能的，并且这些敷设单元具有高建造成本和相应的高设备成本。

文献DE 10 2014 114 866 A1没有涉及带材的敷设，而是描述了一种用于生产多层毡的设备，其中将毡片吹入压制模具中并压制成所期望的构型。在上部压制模具中设有多个真空抽吸入口，它们连接到真空源以提供真空。还提供了一种真空抽吸关闭装置，用于关闭至少一些所期望的真空抽吸入口。该真空抽吸关闭装置安装在上部模具上方并具有关闭板。借助齿条齿轮传动可以移动关闭板，从而选择性地将关闭板移过多个真空抽吸入口。为了关闭所有真空抽吸入口，关闭板必须在该情况下移动较长的距离，这样即使在这里也不能快速关闭。此外，关闭板或其运动仅使真空抽吸入口与真空源之间的连接被中断。因此仅能这样来取消真空抽吸入口中存在的真空，即，通过吸入的毡片的空气流入真空抽吸入口中，直到真空被取消为止。也是由于这个原因，借助该装置不能快速关闭和取消由真空产生的抽吸作用。

在文献DE 20 2010 014 946 U1中，其同样不涉及带材的敷设，而是描述了用于张页印刷机(Bogendruckmaschine)的抽吸带台，其具有板体和分段地在该板体上引导的循环的至少一个抽吸带，其中，抽吸带设有抽吸开口，搁置在抽吸带上的弧形区域通过该抽吸开口而能被抽吸到抽吸带上，并且籍此能以提高的保持力一起拖动。抽吸设备设有通孔，通孔形成抽吸路径的一部分，抽吸室通过抽吸路径与抽吸带的抽吸开口连通。在抽吸室和抽吸带之间设有开孔滑动件形式的调节装置，以便调整抽吸路径的横截面。为此开孔滑动件具有在分成孔列的、具有不同横截面的多个节流口。通过调整应能使主要的抽吸作用与印刷材料的性质精确协调。调节应在此情况下设计成始终确保足够的抽吸作用，并且不会进入暂时的抽吸作用的完全关闭。因此在该文献中未提出快速的打开和关闭抽吸作用。

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，其允许对部件或部件层以更短的循环时间的较快地敷设。

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。

本实用新型的还有一任务是提出一种改进的带敷设设备和改进的带敷设方法，其能够以较低的设备成本和运行成本来使用。

作为第一解决方案，提出了一种带敷设设备，其具有：用于馈送带条材料的材料馈送单元；用于将带材从带条材料分离的切割设备；用于接纳和放置分离的带材在铺放台上的敷设装置；以及用于控制和/或调节带敷设设备的运行的控制和/或调节装置，其中，敷设装置具有平坦(平面)的运输元件和真空装置，其中，真空装置可以在控制和/或调节装置的控制和/或调节下工作和停用，并且其中，真空装置连接到平坦(平面)的运输元件，从而带材可以借助由真空装置产生的负压而被保持在平坦(平面)的运输元件的下侧上。

平坦的运输元件可以优选地实施为围绕转向辊子循环的、环状的至少一个传送带，优选地为平行延伸的、围绕转向辊子循环的、环状的两个或更多个传送带。替代地，平坦的运输元件可以具有板状的支承表面，该支承表面可以沿着和逆着带材的运输方向移动。

通过平坦的运输元件这样设置，即，其在将平坦的运输元件实施为无限循环的传送带的情况下，沿带条材料或带材的运输方向前进地移动，或其在平坦的运输元件实施为板状的支承平面的情况下沿带条材料或带材的运输方向移动，以便接纳带条材料或带材并使其移动，以能够用该带敷设设备敷设具有不同宽度和/或长度的带材。特别地，通过这种方式，也可以借助带敷设设备来敷设短的和最短的带材，特别是也能敷设带有角度切割的带材。由于除了材料馈送的可能的改换之外无需对带敷设设备进行基本上再构造，因此该带敷设设备可多方面且高效地使用。

同时使用平坦的运输元件实现铺设设备可以大面积地接纳一个或多个带，其中，同样设置的真空设备还用于将带材可靠地保持在运输元件处。通过这种可靠的保持，可以非常快速地移动敷设装置，并且由此显著缩短循环时间，而不用在这种情况下担心一个或多个带材丢失其位置。带敷设设备因此可确保高敷设速率并同时确保所敷设的部件较高的质量。

优选地，真空装置具有真空室、多个开口、抽吸室和布置在真空室与抽吸室之间的可调节的闭塞元件，其中，闭塞元件具有多个通流口，其中，在闭塞元件的第一位置中，通流口至少部分地覆盖真空室的开口，使得在抽吸室与真空室之间存在流体连接，并且其中，在闭塞元件的第二位置中，通流口不与真空室的开口重叠，从而中断在抽吸室与真空室之间的流体连接。

真空室在该情况下与真空泵连接，该真空泵优选地连续操作以将真空室保持在真空或负压下。特别地，真空室中的负压可以通过控制和/或调节装置进行控制或调节以控制和/或调节到负压的额定值。因此，真空室可以被认为是较大的真空容器或负压容器，从而当致动闭塞元件以使闭塞元件的通流口与真空室的开口完全覆盖时，通过真空室与抽吸室之间所产生的流体连接，与真空室相比小得多的抽吸室能非常快速地排空，从而也可以在非常短的时间内在抽吸室中呈现出对于保持带材必需的负压。利用这种设计构造，激活真空装置所需的持续时间可以保持得非常小，这又允许了循环时间的缩短，并且允许了伴随的带敷设设备的敷设速率的提高。

为了允许能尽可能快地将抽吸室置于负压下，真空室和抽吸室优选地测定 (尺寸设计)为使得真空室的容积与抽吸室的容积的比例至少达5：1、优选达 10：1或更大、并且更优选地达15：1或更大。

闭塞元件可以构造为滑动条，并且优选地真空装置还具有用于滑动条的引导元件，其布置为构成对滑动条的接纳和引导，并且其中，抽吸室构造在引导元件中，并且部分地由引导元件限制。

替代地或补充地，优选地也可规定，平坦的运输元件限定抽吸室的一侧，其中，在平坦的运输元件中构造有多个穿通孔，空气可以通过这些多个穿通孔而被吸入到抽吸室中。

以此方式可以实现简单、廉价且可靠的设计构造，并且可以在真空室处实现平坦的运输元件的尽可能紧密的布置，带材应通过负压保持在该平坦的运输元件上。因此，也用于桥接间隙的抽吸室也可以具有非常小的容积，特别是与真空室相比，这同样有助于能非常快速地建立和消除负压，从而使真空装置工作或停用。借助该措施可因此进一步缩短所需的循环时间。

为了调节闭塞元件，可以设置致动器装置，其中，致动器装置由控制和/ 或调节装置控制，以便将闭塞元件调节到第一位置中以使真空装置工作，和将闭塞元件调节到第二位置中以使真空装置停用。致动器装置可以在此特别实施为电动机的、优选地为伺服电动机的直线驱动件，其允许快速和精确的运动并且允许了伴随的对闭塞元件的调节。

此外，可以设置多个通道，通过该多个通道，抽吸室持久地连接到环境和 /或连接到用于注入气体、优选地是压缩空气的装置。通道可特别构造在引导元件中。

如果通过中断抽吸室与真空室之间的流体连接而使真空装置停用，而同时仍然将带材保持在平坦的运输元件上，并且防止或基本上阻止空气从外部流入抽吸室中，则通道可以实现空气从环境中流入，以使得抽吸室中盛行的真空迅速消除(减弱)，并且释放被保持的胶带。真空装置这一非常快速的停用同样有助于显著地缩短循环时间。

由于通道可以尺寸非常小，因此在真空装置的工作阶段期间不必关闭通道；更确切地说，在工作阶段期间流过通道流入抽吸室中的相对少量的空气通过真空室和排空该真空室的真空泵来抽吸(抽走)就足够了，而基本上不影响由真空作用引起的保持力。这也有助于简单、有效且廉价的设计构造。

替代地，也可以设想将通道或通道的至少一部分连接到用于将气体引入到抽吸室中的装置。在通过闭塞元件中断真空室与抽吸室之间的流体连接的情况下，可以使用于将气体引入到抽吸室中的装置工作，并且从而产生轻微的过压以便使带材分开(揭下)。因此，通道不是持续地打开的，由此，在真空室与抽吸室之间的流体连接处，没有气体能从环境中流入抽吸室中。

或者，也可以设想的是，特别是在具有较大开口的通道的情况下，在真空装置的工作阶段期间用闭塞机构关闭通道，并且从而防止空气进入到抽吸室中。为了使得能够消除(减小)抽吸室中的负压，当闭塞元件覆盖通入真空室的开口时，用于通道的闭塞机构可以联接到闭塞元件，从而在关闭通入真空室的开口时，用于消除(减小)抽吸室中的负压的通道同时被打开了

特别优选地，通道的尺寸可以是使得多个通道总共具有这样的横截面，其是在闭塞元件中构造的通流口的横截面的总和的1/5或更小、优选为1/10或更小、并且特别优选为1/20或更小。

通过这样的尺寸可以确保：即使在真空装置的工作运行中，通过通道进入的空气也可以安全且快速地排出而没有主要的影响，并且能维持在抽吸室中盛行的负压。

替代地或补充地，也可以对于快速或再次更快地关闭(切断)真空而布置有喷嘴，借助喷嘴可以为了真空装置的停用而针对性地将气体、优选地为压缩空气喷射到抽吸室中，使得尤其短时间地在抽吸室中产生轻微的过压，这进一步支持从平坦的运输元件中揭下带材，特别是在将带材敷设和放置在铺放台上之后。以此方式可再次缩短循环时间。

在带敷设设备中还可以设置：在切割设备和敷设装置之间布置有至少一个馈送装置，该馈送装置具有平坦的运输元件，在该运输元件上，由切割设备分离的带材可以被接纳成上置在该平坦的运输元件的表面上。

优选地，敷设装置还具有至少一个附连装置，该附连装置设置成：将由敷设装置放置的带材附连在先前敷设在铺设台上的带材层处。在这种情况下，特别地可规定，控制和/或调节装置设置成：对用于附连带材的附连装置的工作(激活)和真空装置的停用同时进行控制。

优选地，控制和/或调节装置设置成：在将敷设装置从铺放台升起之后，立即触发真空装置的工作。在本实用新型的意义上，“立即”可以分配有这样的含义，即，当敷设单元和待敷设的带材之间不存在接触时，就可以打开(接通) 真空装置。敷设的带材在该情况下留在铺放台上或附连在已经敷设的带材结构上，因为带材借助附连单元先前固定在了该处。

作为另一种解决方案，提出一种带敷设方法，包括借助材料馈送单元馈送带条材料；借助切割设备将带材从带条材料分离；以及借助敷设装置接纳并放置被分离的带材在铺放台上，其中，敷设装置具有平坦(平面)的运输元件和与平坦的运输元件连接的真空装置，其中，真空装置工作(激活)以接纳带材，使得带材借助由真空装置产生的负压而被保持在平坦的运输元件的下侧上，并且其中，在放置带材之后，真空装置停用。

在此可优选地设置，该平坦的运输元件实施为绕转向辊子循环的至少一个环状的传送带。

同样可优选地规定，真空装置具有真空室、多个开口、抽吸室和布置在真空室与抽吸室之间的可调节的闭塞元件，其中，闭塞元件具有多个通流口，其中，闭塞元件优选地构造为滑动条，其中，闭塞元件调节到第一位置中以使真空装置工作，在该第一位置中，闭塞元件的通流口至少部分地覆盖真空室的开口，使得在抽吸室与真空室之间存在流体连接，并且其中，闭塞元件调节到第二位置中以使真空装置停用，在该第二位置中，通流口不与真空室的开口重叠，从而中断在抽吸室与真空室之间的流体连接。

在一优选实形式中，该方法还包括，在放置带材之后，将由敷设装置放置的带材附连到预先借助附连装置敷设在铺放台上的带材层处，其中，带材的附连优选地与真空装置的停用同时进行。

替代地，可以规定气体、优选地为压缩空气通过通道和/或喷嘴被吹入抽吸室中。由此可以实现在抽吸室中盛行的负压迅速消除(减弱)，并且在铺放台上的带材的敷设顺利地进行并且没有敷设装置的附连(粘附)问题。

特别地，带敷设方法可以使用本文所述的带敷设设备实施。

下文中将参考附图依据示例性的实施形式描述本实用新型。

附图说明

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3是沿着图1的线A-A的真空设备的横截面的示意图；

图4A、图4B示出图3中示出的真空设备的纵向剖视图的示意性局部视图，其中，图4A示出处于工作状态中的真空设备，而图4B示出处于停用状态中的真空设备。

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12上来提供的带条材料2借助材料馈送单元10从卷轴12退绕，并且被馈送到布置在材料馈送单元10后面的切割设备20。为此目的，材料馈送单元10可具有一对驱动辊子11，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11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20中，并且以这样的方式馈送。

在切割设备20中，带条材料2借助切割装置进行切割，从而将具有相应的期望长度的单独的带材5从带条材料2中分离出来，该切割装置例如实施为切割刀片25。切割刀片25是角度可调节的，使得切割不仅能横向于带条材料 2的带方向进行，而且能借助相对于带条材料2的横向方向例如是±45°的角度调节来切割带材5，该带材以对应的期望的角度被切割。

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

敷设装置40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上放置和敷设对应至少一个单个带材5。例如，可以设置直线引导件(未示出)，敷设装置40借助其能沿垂直方向下降到铺放台50上，从而将带材5敷设在铺放台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5已被敷设之后，敷设装置40再次升起以拿起下一个带材5。在此应注意的是，在本文的意义中，将一个或多个带材5放置和敷设在铺放台50的工作表面上以及将一个或多个带材5敷设在先前已经敷设在支承台50上的带材5上、特别是在先前形成的带材层上均应理解为将带材5放置和敷设在铺放台50上。

为了使得敷设装置40能够下降，在图1所示的实施例中可规定：馈送装置30同样并且与敷设装置40一起垂直下降和上升。这具体可以这样来完成，即通过将馈送装置30和敷设装置40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7作为整体垂直地移动以敷设带材5。替代地，也可设想固定地构造敷设头部7或敷设装置40，并且可提升地设计构造铺放台50，使得铺放台50能升起(抬高)以敷设带材5。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5进行期望地相对定位。

为了提高敷设速率，特别地规定同时操纵多个带材5、即特别地同时并且以多根道的方式操纵，其中，通过这样的平行化(并行化)相应地有利地增加 (加倍)了每次敷设的带材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中优选地规定：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12、12a，借助两个材料馈送单元10、10a、用总共两对驱动辊子11、11a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20、20a，其中，借助两个切割刀片25、 25a分离出相应的两个带材5、5a，并借助两个馈送装置30、30a将它们馈送到两个敷设装置40、40a。借助两个敷设装置40、40a可将两个带材5、5a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10、切割设备20、馈送装置30和敷设装置40可分别组合在敷设头部7或7a中。然而，这不是限制性的，而也可能的是敷设头部7、7a仅包括敷设装置40、40a，或者除了敷设装置40、40a之外也包括馈送装置30、30a，并且如有可能则包括切割设备20、20a。

也可规定，如已知地，在敷设带材5、5a期间，先前已经敷设的带材5、 5a例如借助为此设置的超声设备或其它附连设备、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5、5a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40、40a中的附连装置(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。敷设在铺放台50上的第一层带材5、5a借助负压装置保持在其表面上，该负压装置将带材5、5a抽吸到铺放台的表面处。

如图1和图2所示，敷设装置40、40a、馈送装置30、30a和切割设备20、 20a优选地实施为具有传送带21、21a、31、31a、41、41a，这些传送带围绕相应的转向辊子32、42无限循环。在馈送装置30、30a中，带材5、5a在此上置地运送、即上置在传送带31、31a上、在馈送装置30、30a的上侧上地运输。与之相反，各个带材5、5a分别以“悬置”的方式在敷设装置40、40a中运输。为此敷设装置40、40a设有真空装置45，其结构和功能上将参考图3、图4A 和图4B更详细地描述。

真空装置45连接到敷设装置40的传送带41，使得穿过传送带41抽吸空气并且能建立负压，例如通过在传送带41中设置的多个穿通孔71，通过这些穿通孔能抽吸空气。替代地，也可使用传送带41，例如大约由织物材料制成的，使得织物材料的网眼是穿通孔71。为了用敷设装置40从馈送装置30接纳带材 5，首先使真空装置45工作。由于这样产生的负压，搁置(支承)在馈送装置 30的传送带31上的、被馈送到敷设装置40的带材5可以被抽吸并从传送带 31上抬起，从而它被保持在敷设装置40的下侧上、抵靠于传送带41。通过敷设装置40的传送带41的对应移动，带材5定位到在铺放台50上的对应的敷设位置中。

为了随后将带材5敷设和定位在铺设台50上，敷设装置40在仍工作的真空的情况下下降，直到带材5与铺放台50接触，或者与先前已经敷设在铺放台50上的带材层接触。以此方式可以确保带材5不会失去其期望的位置，并且其可以实现敷设过程的高精度。

一旦带材5与铺放台50接触或者与先前敷设在铺放台50上的带材层接触，则优选地使附连装置(固定装置)、例如呈超声焊接单元的形式的固定装置工作，并将带材5附连到位于下面的(一个或多个)带材层。

在敷设装置40的已下降位置中，在带材5与铺放台50接触或者与先前敷设在铺设台50上的带材层接触的情况下，接着关闭(切断)真空。这可优选地与带材5的附连同时发生。通过关闭(切断)真空，停止了由真空产生的保持力，该保持力将带材5保持在敷设装置40的传送带41处，并且敷设装置40 现在可以再次被向上抬起并移回到起始位置中，而不用担心保持力可以继续作用到带材5上，这(继续作用)可能导致固定点(附连点)再次松动和/或在带材5中可能发生沿纤维方向的纵向裂纹。

在起始位置中，敷设单元40再次相对于馈送装置30进行定位，使得可以接纳下一个带材5。

为了允许以尽可能高的敷设速率进行敷设，重要的是，实现尽可能短的循环时间，其中，循环时间是用敷设装置40接纳带材5、将带材5敷设并且放置在铺放台50上、将敷设装置40从铺放台50抬起并将敷设装置40移回到起始位置中以接纳下一个带材5的持续时间。特别地，使用本实用新型可以实现循环时间小于1秒，并且在许多应用场合中循环时间为0.3至0.8秒。

为了能实现这样短的循环时间，在本实用新型的一个特别优选的实施方式中提出，为敷设装置40配备如图3所示的真空装置45。

图3示出处于沿着图1的线A-A的横截面中的真空设备45的实施形式。如图3所示，真空装置45具有真空室62，该真空室由壁61限制和限定。真空室62连接到真空泵处(未示出)，该真空泵优选地连续地从真空室62抽吸空气，从而在真空室62中充满持续的真空。在此应注意的是，本文中术语“真空”不是在理想意义上、作为完全真空来使用的，这会对应于完全没有空气或其它气体。相反，术语“真空”在本文中以负压(Unterdruck)的意义使用，其特别地是足够显著的，以便能够遵循期望的和/或所需的最小保持力。产生的负压相对于环境的差异可以在几十毫巴(mbar)的范围内，优选地在20至100毫巴之间，特别优选地在30至60毫巴之间。

如图3所示，在真空室62的壁61中形成至少一个开口63，真空室62通过该开口与另一个室连接，该另一个室为了更好区分起见而应被称为抽吸室 67。抽吸室67在引导元件65中构造为闭塞元件。还设有滑动条64，其布置在壁61与引导元件66之间、在真空室62的至少一个开口63的区域中。

滑动条64沿真空装置45的纵向方向或沿敷设装置40的纵向方是可调节的，该纵向方向沿传送方向60、沿着真空装置45或敷设装置40产生，如图 4A和4B中更详细地示出的。

图4A和图4B分别示意性地以局部纵向截面示出真空装置45，其中，图 4A示出了处于真空装置45工作的状态中的真空装置45，而图4B示出了处于真空装置45停用的状态中的真空装置45。

在图4A中，其中，滑动条64(其沿纵向方向的可调节性由双箭头指示) 定位成使得设置在滑动条64中的通流口65分别与真空室62的开口63对齐并且覆盖该开口。在该位置中，抽吸室67因此与真空室62流体连接，从而由于在真空室62中盛行的真空或负压而在抽吸室67中呈现出对应的负压。

在引导元件66的与真空室62相对的一侧上，传送带41邻抵于引导元件 66延伸并且在该侧上限制抽吸室67。在传送带41中设有多个穿通孔71。由于在抽吸室67中盛行的负压，因此产生通过穿通孔71进入抽吸室67中的空气吸入。流到抽吸室67中的空气经由通流口65被吸入到真空室62中，并被真空泵(未示出)从该真空室中吸出。以此方式，通过在传送带41处的穿通孔 71流入的空气产生抽吸(吸入)效果，借助该抽吸效果，一个或多个带材5(图 4A中未示出)被抽吸(吸附)到传送带41处并被保持在该处，其中，同时传送带41的穿通孔71被带材5覆盖，并且因此基本上闭合。

为了使真空装置45停用，如图4B所示，沿纵向方向调节滑动条64，使得通流口65不再覆盖开口63。滑动条64因此中断抽吸室67与真空室62之间的流体连接。为了在保持带材5(图4B中未示出)的情况下尽可能快地消除抽吸室67中仍保留着的真空或仍保留着的负压，优选地规定，在引导元件66 中构造多个通道68，这些通道可以构造为持久地打开，或者可以借助处于工作状态的闭塞机构在通向真空室62的敞开的开口63的情况下被关闭。在图4B所示的状态中，在开口63关闭的情况下，空气从外部通过通道68流入抽吸室 67中，使得仍然存在于那里的真空或仍然存在于那里的负压迅速减少(消除)。仍然被保持在传送带41处的带材5(图4B中未示出)因此不再由真空装置45 保持。

滑动条64和其中构造有抽吸室67的引导元件66以及优选地设置的通道 68以这种方式构成关闭机构，该关闭机构布置为紧邻传送带41。

为了这样关闭(切断)真空，可选地可以进一步规定，集成有用于气体、优选地为压缩空气的附加喷嘴，借助这些附加喷嘴，特别是在敷设装置40的提升开始时，短时间(暂时)将气体、特别是压缩空气喷入抽吸室67中，并且能在抽吸室67中产生轻微的过压。

再次参照图1和图2，在带敷设设备1中进一步特别有利的是，运输带21、 21a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5、5a的同一侧边缘对齐。这例如可以通过在传送带21、21a的该侧边缘处布置有侧向的导向板(未示出)来支持，该导向板用作带条材料2或用于从其分离的带材5、5a的止挡件和引导件。以此方式，能够确保带条材料2或带材5、5a的该侧边缘相对于传送带21、21a始终保持相同的、位置方面不变的并且良好地限定的位置。由此，带条材料2或从其分离的带材5、5a的不同的宽度仅影响相对的侧边缘的位置，该位置从引导边缘开始并且是由带条材料 5或带材5、5a的已知的宽度所限定的。以此方式，即使在使用具有不同宽度的带条材料2的情况下，也能够实现带材5、5a在传送带21、21a上、并且因此也在馈送装置30、30a中和在敷设装置40、40a中良好地限定并且精确的定位，并因此确保高敷设精度。

此外，也可对于馈送装置30、30a和/或敷设装置40a、40b补充或者替代地规定：运输带31、31a和/或41、41a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或带材5、5a的相同的侧边缘对准(齐平)。

虽然在上面的描述中，切割设备20、20a，馈送装置30、30a和敷设装置40、40a各自设有围绕转向辊子22、32、42无限循环的传送带21、21a、31、 31a、41、41a，但是这不是限制性的。相反，这些装置中的每一个也可以设有多个传送带21、21a、31、31a、41、41a，这些传送带彼此相邻地延伸并且围绕共同的或分开的转向辊子22、32、42引导。这尤其可以有利地针对敷设装置40和40a来设置，其中，对于每个敷设装置40、40a，可以设有两个或更多个无限循环的、平行延伸的传送带41、41a，它们布置为距彼此达一定间隔。在传送带41、41a之间可在相应的敷设装置40a、40b中布置有多个超声焊头，使得借助相应的敷设装置40、40a既可以进行一个或多个带材5、5a的敷设，也可以进行与位于下方的带材层的点状的连接。

此外也可能的是，传送带21、21a、31、31a、41、41a由其它类型的平坦 (平面)的运输元件代替。这样可例如替代该传送带21、21a、31、31a、41、 41a相应地设置平坦(平面)的、特别是板状的运输元件，其具有板状的支承 (平)面，该支承(平)面可沿着和逆着带条材料2或带材5、5a的运输方向 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，其借助直线引导件安置(支承)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5、5a的运输方向60 往复移动。带条材料2和/或分离的带材5、5a在此敷设在由板状的运输元件的表面形成的支承(平)面上。板状的运输元件能特别地也设有真空装置。对于敷设装置40、40a在此又可同样再设有超声焊接装置，超声焊接装置能通过板状的运输元件中对应的开口引入。

可选地，切割设备20、20a和/或馈送装置30、30a同样能各自设有对应于图3和图4A和图4B中所示的真空装置45的真空装置。这在图1中示例地示出，图1示出了具有对应的真空装置35的馈送装置30。通过对切割设备20、 20a和/或馈送装置30、30a设有对带条材料2和从其分离的带材5、5a的保持，可以实现由于提高的精度和安全性，特别是带条材料2和带材5、5a的位置的精度和安全性，确保了更精确的和质量上更高价值的部件的生产。

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

最后，同样可能的是，设置多于两个敷设单元40、40a，并且特别是设置沿横向方向(该横向方向优选地横向于运输方向60延伸)多于两个敷设单元 40、40a，它们具有相应地所属的切割设备20、20a和馈送装置30、30a。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

5、5a 带材

7、7a 敷设头部

10、10a 材料馈送单元

11、11a 驱动辊子

12、12a 卷轴

20、20a 切割设备

21、21a 传送带

22 转向辊子

25 切割刀片

30、30a 馈送装置

31、31a 传送带

32 转向辊子

33 投掷容器

35 真空装置

40、40a 敷设装置

41、41a 传送带

42 转向辊子

45 真空装置

50 铺放台

60 运送方向

61 壁

62 真空室

63 开口

64 滑动条

65 通流口

66 引导元件

67 抽吸室

68 通道

71 穿通孔。

Claims

1.一种带敷设设备(1)，具有：

用于馈送带条材料(2)的材料馈送单元(10、10a)，

用于从所述带条材料(2)分离出带材(5、5a)的切割设备(20、20a),

用于接纳和将分离出的所述带材(5、5a)放置在铺放台(50)上的敷设装置(40、40a)，

用于对所述带敷设设备的运行进行控制和/或调节的控制和/或调节装置，

其特征在于，所述敷设装置(40、40a)具有平坦的运输元件和真空装置(45)，其中，所述真空装置(45)能在所述控制和/或调节装置的控制和/或调节下工作和停用，并且其中，所述真空装置(45)与所述平坦的运输元件连接成使得能借助于由所述真空装置(45)产生的负压而将所述带材(5、5a)保持在所述平坦的运输元件的下侧上。

2.如权利要求1所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述平坦的运输元件实施为围绕转向辊子(42)循环的、环状的至少一个传送带(41、41a)，或所述平坦的运输元件具有板状的支承面，所述支承面能沿着和逆着所述带材(5、5a)的运输方向(60)行进。

3.如权利要求1所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述平坦的运输元件实施为平行的、围绕转向辊子(42)循环的、环状的两个或更多个传送带(41、41a)。

4.如权利要求1至3中任一项所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述真空装置(45)具有真空室(62)、多个开口(63)、抽吸室(67)和布置在所述真空室(62)与所述抽吸室(67)之间的可调节的闭塞元件，其中，所述闭塞元件具有多个通流口(65)，其中，在所述闭塞元件的第一位置中，所述通流口(65)至少部分地覆盖所述真空室(62)的所述开口(63)，使得在所述抽吸室(67)与所述真空室(62)之间存在流体连接，并且其中，在所述闭塞元件的第二位置中，所述通流口(65)不与所述真空室(62)的所述开口(63)重叠，从而中断在所述抽吸室(67)与所述真空室(62)之间的流体连接。

5.如权利要求4所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述闭塞元件构造为滑动条(64)。

6.如权利要求5所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述真空装置(45)还具有引导元件(66)，所述引导元件设置为构成对所述滑动条(64)的接纳和引导，并且其中，所述抽吸室(67)构造在滑动条-引导元件(66)中，并且部分地由所述滑动条-引导元件限制。

7.如权利要求4所述的带敷设设备(1)，其特征在于，还设有致动器装置，用于调节所述闭塞元件，其中，所述致动器装置由所述控制和/或调节装置控制，以便将所述闭塞元件调节到所述第一位置中以使所述真空装置(45)工作，和将所述闭塞元件调节到所述第二位置中以使所述真空装置(45)停用。

8.如权利要求4所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述真空室(62)的容积与所述抽吸室(67)的容积之比至少为5：1。

9.如权利要求4所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述平坦的运输元件限定所述抽吸室(67)的一侧，其中，在所述平坦的运输元件中构造有多个穿通孔(71)，空气能通过所述多个穿通孔而被吸入所述抽吸室(67)中，和/或还设有多个通道(68)，通过所述通道，所述抽吸室(67)持续地与环境连接和/或与用于注入气体的装置连接。

10.如权利要求9所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述多个通道(68)的尺寸是使得所述多个通道总共具有这样的横截面，其是在所述闭塞元件中构造的所述通流口的横截面的总和的1/5或更小。

11.如权利要求4所述的带敷设设备(1)，其特征在于，布置有喷嘴，用于将气体喷入到所述抽吸室(67)中。

12.如权利要求1至3中任一项所述的带敷设设备(1)，其特征在于，在所述切割设备(20、20a)和所述敷设装置(40、40a)之间布置有至少一个馈送装置(30、30a)，所述馈送装置具有平坦的运输元件，在所述运输元件上，由所述切割设备(20、20a)分离的带材(5、5a)能被接纳成搁置在所述平坦的运输元件的表面上。

13.如权利要求1所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述敷设装置(40、40a)还具有至少一个附连装置，所述附连装置设置成：将由所述敷设装置(40、40a)放置的带材(5、5a)附连在先前敷设在所述铺放台(50)上的带材层处。

14.如权利要求13所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述控制和/或调节装置设置成：对用于附连所述带材(5、5a)的所述附连装置的工作和所述真空装置(45)的停用同时进行控制。

15.如权利要求1至3中任一项所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述控制和/或调节装置设置成：在将所述敷设装置(40)从所述铺放台(50)升起之后，立即触发所述真空装置的工作。

16.如权利要求4所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述真空室(62)的容积与所述抽吸室(67)的容积之比至少为10：1或更高。

17.如权利要求4所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述真空室(62)的容积与所述抽吸室(67)的容积之比至少为15：1或更高。

18.如权利要求9所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述气体为压缩空气。

19.如权利要求9所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述多个通道(68)的尺寸是使得所述多个通道总共具有这样的横截面，其是在所述闭塞元件中构造的所述通流口的横截面的总和的1/10或更小。

20.如权利要求9所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述多个通道(68)的尺寸是使得所述多个通道总共具有这样的横截面，其是在所述闭塞元件中构造的所述通流口的横截面的总和的1/20或更小。

21.如权利要求11所述的带敷设设备(1)，其特征在于，所述气体为压缩空气。