DE10060379A1 - Verfahren zur Herstellung von multidirektionalen Faden- oder Fasergelegen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von multidirektionalen Faden- oder FasergelegenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von multidirektionalen Faden- oder Fasergelegen, insbesondere für die Verstärkung dreidimensionaler, dünnwandiger Werkstücke aus Kunststoffen oder Harzen, wobei eine Zahl endloser Fäden oder Faserstränge einander kreuzend übereinander auf einem Ablegegrund gelegt und anschließend miteinander verbunden werden. Mit dem Ziel, die Herstellung der Fadengelege zu rationalisieren und Fadengelege mit verringertem Aufwand und mit besser variierbaren Festigkeitseigenschaften für dreidimensionale, dünnwandige Gegenstände einsetzbar zu gestalten, wird das Verfahren so verändert, dass auf dem Ablegegrund (10) und/oder auf vorher gelegten Fadenschichten, in Verbindung mit dem Ablegevorgang für die Ausbildung einer Schicht, Fäden fixierende Mittel in die Ablegezone eingebracht und/oder dort aktiviert werden und dass die Fäden und/oder Faserstränge in einer Schicht einzeln oder in Gruppen zyklisch, wellen- und/oder schlingenförmig, fortschreitend, entlang unterschiedlich wählbar gerichteter Bahnen, spannungsfrei auf dem Ablegegrund und/oder auf vorher gelegten Fadenschichten abgelegt werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von multidirektionalen
Faden- oder Fasergelegen, insbesondere für die Verstärkung dreidimen
sionaler, dünnwandiger Werkstücke aus Kunststoffen oder Harzen, wobei
eine Zahl endloser Fäden oder Faserstränge einander kreuzend überein
ander auf einem Ablegegrund abgelegt und anschließend miteinander
verbunden werden.
Eine Anordnung und ein Verfahren zur Herstellung multiaxialer (auch
multidirektionaler) Faden- oder Fasergelege ist u. a. durch die US-Patent
schrift 3,761,345 bekannt geworden. Bei diesem Verfahren werden über
zwei kontinuierlich bewegbare Transportketten mit Haken, in Zick-Zack-
Lagen endlose Fadenscharen in wechselnden Richtungen geführt und
eingehangen. Die einzelnen Zick-Zack-Lagen bestehen aus zwischen den
Transportketten überwiegend gestreckten Fadenscharen, die auf unter
schiedliche Winkel zu den Transportketten ausgerichtet sind.
Die Legeanordnungen für unterschiedliche Winkel sind entlang der Trans
portketten hintereinander angeordnet. Auf eine der zuerst vorgelegten
Fadenlagen mit gestreckten Fadenscharen können auch Faden- oder
Faserschichten mittels umlaufend rotierender Fadenführer aufgebracht
werden. Die durch die umlaufend rotierenden Fadenführer (auch Um
lauffadenführer genannt) zyklisch und lose aufgelegten schlingenförmigen
Fadenlagen werden von einer weiteren, später gelegten und deswegen
darüberliegenden Schicht aus gestreckten Fäden eingeschlossen. Auch
diese Schicht ist in Zick-Zack-Form zwischen den Haken der genannten
Transportketten gespannt.
Das so gebildete Fadengelege wird unmittelbar nach seiner Vollendung -
dem Bewegungsrythmus der Transportketten angepasst - zunächst durch
sog. Nadelvorgänge verdichtet und anschließend nach Art einer Ketten
wirkmaschine durch eine Vielzahl von Maschenstäbchen derart mitein
ander verwirkt, dass das Fadengelege bis zu seiner Weiterverarbeitung
stabilisiert bleibt.
Ein derartiges Fadengelege ist als Halbzeug für großflächige, wenig
gekrümmte oder verformbare Teile vorgesehen. Es wird mit Kunstharz
oder mit geeigneten Kunststoffen getränkt und gemeinsam mit diesen zu
dem gewünschten Werkstück verarbeitet. Die auf diese Weise hergestell
ten, plattenförmigen Teile sind für großflächige Teile wie Flugzeugrümpfe,
Schiffsplanken u. ä. geeignet. Solche Teile haben bei einer geringen
Masse eine extreme Festigkeit.
Als Nachteil ist zu vermerken, dass derartige Halbzeuge wegen der ge
streckten Lage und der extrem hohen Festigkeit der Fadenscharen eine
Verformung nach Art des Tiefziehens selbst mit geringen Tiefen und
größeren Radien nicht zulassen.
Ein ähnliches Verfahren zur Herstellung multiaxialer Fadengelege ist u. a.
durch die DE 197 26 831 A1 bekannt geworden. Bei dieser Anordnung
werden - ähnlich wie vorn beschrieben - Fadenschichten mit paralleler
und gestreckter Ausrichtung der Einzelfäden in jeweils einer Schicht
zwischen den beiden Transportketten aufgespannt und geführt. Auch in
diesem Fall werden die Einzelfäden der verschiedenen Fadenscharen und
Fadenschichten mit hoher Spannung zwischen den Transportketten gehal
ten und der Wirkstelle einer Kettenwirkmaschine zugeführt.
Alle übereinander ausgebildeten Schichten werden durch die Nadeln der
Wirkbarre einer Kettenwirkmaschine durchdrungen und mittels Maschen
verbund in der vorgelegten Ausrichtung aneinander gehalten. Als be
sonderer Nachteil dieser Anordnung ist der extrem große Platzbedarf für
die Legeanordnungen hinter der Kettenwirkmaschine zu bewerten.
Die an den Haken der Transportketten wirkenden Zugkräfte durch die
einzelnen Fadensysteme erreichen bei den üblichen Gelegebreiten solche
Größenordnungen, dass sich die Haken verformen. Eine gleichmäßige
Spannung der Einzelfäden ist dann nicht mehr gewährleistet.
Das auf dieser Anlage hergestellte Fadengelege ist nicht für das Ver
stärken von dreidimensionalen, dünnwandigen, und meist unregelmäßig
profilierten Werkstücken einsetzbar. Die gleichmäßig gespannten, sehr
fest miteinander verbundenen und sehr stabilen Einzelfäden fassen sich
nicht faltenfrei über derartige Werkstücke und deren Herstellungsformen
legen oder gar Tiefziehen. Das Anpassen an diese Formen erfordert ein
hohes Maß an Handarbeit. Dieses Verfahren ist damit für die rationelle
Gestaltung großer Serien von dreidimensionalen dünnwandigen Teilen
nicht geeignet.
Durch die DE 30 03 666 A1 wurde ein Verfahren aufgezeigt, mit dem
einzelne, unterschiedlich geformte Fadengelege mit unterschiedlicher
Ausrichtung der Armierungsfäden hergestellt werden können. Auf einer
Platte mit erheblichen Abmessungen und einer Vielzahl gleichmäßig
verteilter Bohrungen werden entlang der Konturen eines herzustellenden
Halbzeuges Haltestifte eingebracht. Ein in alle Richtungen bewegbarer
Fadenführer legt unterschiedlich ausgerichtete Fadengruppen über die
gewünschte Fläche und um die genannten Stifte herum zu einem mehr
schichtigen Fadengelege. Dieses Fadengelege wird anschließend für den
Weitertransport fixiert und von den genannten Stiften abgehoben.
Die Verwendung derartiger Fadengelege für die Stabilisierung dreidimen
sionaler, dünnwandiger Teile ist - ebenso wie in den vorgenannten Fällen
nicht möglich, weil sich die einzelnen gestreckten Fäden des Fadengele
ges nicht oder nur sehr ungenügend in eine andere räumliche Form
bringen lassen. Auch hier ist das Anbringen von Falten oder keilförmigen
Ausschnitten, die die Form bzw. die Festigkeit des Werkstückes nachteilig
beeinflussen, unvermeidbar. Eine Verfomung nach der Art des Tiefziehens
ist völlig ausgeschlossen.
In dem gleichen Dokument wird auch vorgeschlagen, gewölbte Fadenla
gen herzustellen. In diesem Fall werden die genannten Stifte auf einer
gewölbten Fläche angeordnet, so dass die dann aufgebrachten Fadenla
gen eben diese gewölbte Form annehmen und dann später auch dreidi
mensionale dünnwandige Werkstücke aus Kunststoff oder Harz verstärken
können, ohne dass es zu einer unerwünschten Faltenbildung kommt.
Auch diese Art der Herstellung von Fadengelegen zur Verstärkung dreidi
mensional geformter Werkstücke ist für viele Einsatzzwecke ungeeignet.
Die Produktivität bei der Herstellung dieser Fadengelege ist wegen des
Einsatzes nur eines einzigen Fadenführers äußerst gering. Die Herstel
lung von großen Stückzahlen ist mit einem zu hohen Aufwand verbunden.
Nachteilig ist weiterhin, dass für jedes Werkstück unterschiedliche Grund
platten vorzusehen sind, in denen die Stifte zur Führung des Fadengele
ges eingebracht werden können. Die Halbzeuge sind regelmäßig nur für
einen ganz bestimmten Zweck einsetzbar. Weiterführende Tiefziehvorgän
ge sind auch mit einem solchen Fadengelege nicht möglich.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Her
stellung multidirektionaler Fadengelege vorzuschlagen, das vorzugs
weise zu einem Halbzeug führt, das mit einfachen technischen Mitteln in
einer vorgegebenen, ggf. gewölbten Ebene (Ablegegrund) mit vorgegebe
nen Konturen hergestellt oder nach einem Zuschnittvorgang in jede belie
bige dreidimensionale Form - vorzugsweise durch eine Art Tiefziehvor
gang - gebracht werden kann. Die dabei entstehenden Verstärkungs
eigenschaften sind auch nach dem Verformungsvorgang in multidirek
tionaler Form gewährleistet. Die damit hergestellten Teile sollen möglichst
dünnwandig ausgestaltbar sein und eine hohe Festigkeit in allen Richtun
gen gewährleisten.
Diese Aufgabe wird durch die Verfahrensschritte nach Anspruch 1 gelöst.
Das Ablegen der Fäden und/oder Faserstränge in räumlich begrenzten, in
sich fortschreitend geschlossenen Figuren, die sich mehr oder weniger
regelmäßig wiederholen und gegenseitig kreuzen, gestattet es, die dreidi
mensionale Form nahezu beliebig zu gestalten. Das so erzeugte Faden
gelege kann in folgenden Arbeitsgängen gemeinsam mit Kunststoffen
oder Harzen räumlich verformt werden, ohne dass die Fäden oder Faser
stränge reißen. Die in einem noch nicht ausgehärteten Kunststoff oder
Harz noch nicht fest aneinander haftenden, zyklisch gelegten Faden- oder
Faserabschnitte sind während des Verformungsvorganges gegeneinander
verschiebbar ohne dass die Grundstruktur der Verstärkung wesentlich
beeinträchtigt wird. Die gewünschte hohe Festigkeit entsteht nach dem
endgültigen Aushärten des Kunststoffes oder des Harzes.
Man war bisher der Auffassung, dass man extrem große Kräfte nur dann
in einer bestimmten Richtung übertragen könne, wenn ein durchgehend
gestreckter Faden oder Faserstrang aus Glas oder Kohlenstoff in das
Harz oder den Kunststoff eingebunden ist. Die Erfindung baut jedoch
darauf, dass jeder Faden, der im Kunststoff eingebunden ist, bereits nach
geringer Länge die auf ihn wirkenden Kräfte über den Kunststoff oder das
Harz auch auf angrenzende andere Fäden im Werkstoff des Werkstückes
übertragen hat. Viele, auf die gleiche oder ähnliche Richtung ausgerichte
te, in Zugrichtung hintereinander gestaffelten Fasern können große Kräfte
bei geringer Dehnung aufnehmen, wenn die Harz oder Kunststoffschich
ten zwischen den Fasern sehr dünn gehalten werden.
Das Verfahren nach Anspuch 1 ist auch für die Herstellung großflächiger,
wenig strukturierter, wenig gekrümmter Teile zweckmäßig, weil bei Siche
rung nahezu gleicher Festigkeitswerte der Herstellungsaufwand deutlich
reduziert werden kann.
Der Platzbedarf einer Anlage für die Herstellung eines solchen Fadengele
ges ist deutlich geringer als für herkömmliche Anlagen dieser Art.
Mit der Arbeitsweise nach Anspruch 1 ist es auch möglich, die einzubrin
genden Verstärkungen je nach den Erfordernissen weitgehend unter
schiedlich zu gestalten. Auch die Kombination mit gestreckt verlegten
Fadenschichten ist möglich. Die Fäden- und/oder Faserscharen können
mit gleichbleibender, relativ niedriger Geschwindigkeit zugeführt werden
und werden damit deutlich weniger belastet.
Die Verwendung von ebenen Zuschnitten und das Verformen des Halb
zeuges zwischen den Begrenzungswänden eines Werkzeuges nach
Anspruch 2 ermöglicht ein rationelles Herstellen auch großer Stückzahlen
unterschiedlich geformter Werkstücke aus ein und demselben Halbzeug.
Die Modifizierung des Verfahrens nach Anspruch 3 eignet sich in be
sonderer Weise für großflächige Werkstücke mit unregelmäßigen Kontu
ren, mit größeren Öffnungen und mit unterschiedlich belasteten oder
belastbaren Abschnitten.
Verwendet man als unteren Ablegegrund gemäß Anspruch 4 ein Faden
gelege mit zwischen den Transportketten oder in Kettrichtung gespannten,
vorzugsweise dünnen Fäden begrenzter oder später begrenzbarer Festig
keit, kann der Transport vom Fadenleger zu der Maschine, die das Fa
dengelege verdichten und fixieren soll, zuverlässig und kontinuierlich
gewährleistet werden. Die Festigkeit der hierfür verwendbaren Fäden
sollte so gewählt werden, dass sie einerseits ihrer Tragefunktion als
Ablegegrund gerecht werden und dass sie andererseits bei einem Verfor
mungsvorgang, der meist bei höheren Temperaturen stattfindet, platzen
oder sich verformen. Auf diese Weise behindern sie den Verformungs
prozess nicht.
Die Lagesicherung der bogen- oder schlingenförmigen Fäden oder Faser
stränge auf dem Ablegegrund oder auf vorher gelegten Schichten wäh
rend des Legevorganges mit klebefähigen Stoffen - nach Anspruch 5 -
führt zu einem qualitativ hochwertigen Werkstück.
Die Verwendung von sog. Schmelzfasern oder eingebrachten Partikeln
aus leicht schmelzbaren Stoffen - nach Anspruch 6 - erlaubt den Verzicht
auf Sprühanordnungen im Bereich bewegter Maschinenteile (Lieferwerk
und umlaufende Fadenführer). Heizvorrichtungen behindern mechanisch
bewegte Teile weniger als Sprühvorrichtungen für aushärtbare, flüssige
Partikel.
Die in Anspruch 7 definierte Größe der zyklischen Legungsbilder ist in der
Mehrzahl der Anwendungsfälle ausreichend zur Sicherung der erforderli
chen Festigkeit. Zum Einen ermöglichen sie das konturengetreue Gestal
ten der Fadengelege in drei Dimensionen an sich. Zum Anderen tragen
sie zur Erhaltung der gelegten Form der Legungsbilder auf ihrer Unterlage
unter Berücksichtigung der Eigenschaft der Fäden, dass diese sich im
spannungslosen Zustand strecken, bei. Schließlich erlauben solche Grö
ßenverhältnisse der Legungsbilder auch die nötige Verformbarkeit des
Fadengeleges.
Werden die Fäden und/oder Faserstränge - nach Anspruch 8 - vor dem
Ablegen in Schlingen- oder Wellenform texturiert, kann man mit zusätzlich
reduziertem Vorrichtungsaufwand für viele Einsatzfälle die notwendige
multiaxiale Struktur des Fadengeleges sichern. Auf diese Weise lassen
sich auch kleinere Bögen der Fäden realisieren.
Das Aufbringen der Fadengelege mit den Verfahrensschritten nach An
spruch 9 ermöglicht es, Fadengelege mit geringsten technischen Aufwen
dungen hinsichtlich der Vorrichtungen und auf kleinstem Raum herzustel
len. Die Festigkeitseigenschaften dieser Fadengelege sind nahezu gleich
wertig denen, die auf herkömmlichen Multiaxialmaschinen mit gestreckten
Fäden oder Fasersträngen in jeder Schicht erreicht wurden. Halbzeuge
dieser neuen Art lassen sich auch und mit besonderen Vorteilen für wenig
verformbare ebene Platten für Schiffsplanken, Propeller oder Karosserie
teile von Flugzeugen oder Fahrzeugen verwenden.
Die Art und Weise der Legung nach Anspruch 10 gestattet es, z. B. in
Karosserieteilen, beliebige Ausnehmungen in dem Fadengelege vor
zusehen und somit die Verstärkung der effektiven Fläche nach Form und
Größe anzupassen. Die Verwendung von Lieferwerken im Bereich der
Fadenleger gestattet eine Ablage der Faserstränge oder Fäden mit einer
hohen Präzision auch dann, wenn die gesamte Anlage aus irgendwelchen
Gründen diskontinuierlich arbeitet.
Eine zuverlässige Ausrichtung der Fäden auf ihrer Unterlage gewährleistet
man durch den Einsatz von Lieferwerken nach Anspruch 11.
Fügt man in die Fäden oder Faserstränge auch schmelzfähige Fasern ein,
kann man mit den Verfahrensschritten nach Anspruch 12 das Halbzeug in
der Herstellungsebene auf einfache Weise kalibrieren und verdichten.
Das so aus dem Fadengelege hergestellte Flächengebilde bzw. Halbzeug
ist für Zuschneide- und Transportvorgänge ausreichend stabilisiert und
kann beim Zusammenwirken mit der Form des Spritzwerkzeuges zu
verlässig gehandhabt werden.
Die Art der Verfestigung nach den Arbeitsschritten gemäß Anspruch 13
macht es möglich, eine hohe Stabilität der vorläufigen Fixierung des
Halbzeuges bei Transport und Zuschnitt zu gewährleisten. Die elastischen
Fäden des Gewirkes müssen beim Tiefziehvorgang nicht unbedingt zer
platzen. Das elastische Gewirke folgt im erheblichen Maß dem Verfor
mungsvorgang des Halbzeuges. Nur bei extremer Verformung werden
einzelne Fäden des Gewirkes platzen ohne den gleichmäßigen Aufbau
der Verstärkung zu beeinträchtigen.
Das Fadengelege nach Anspruch 14 ermöglicht es auch innerhalb eines
Teiles oder eines Werkstückes unterschiedliche Grade der Verstärkung
entsprechend dem Einsatzzweck der Werkstücke vorzusehen. Zur Auto
matisierung eines nachfolgenden Zuschnittes kann man das großflächig
hergestellte Fadengelege vorzugsweise nach dem Verdichten und Fixieren
in Längsstreifen trennen und dadurch den Zuschneideprozess rationalisie
ren.
Die Ausführung nach Anspruch 15 modifiziert die Gestaltung des Verfah
rens nach Anspruch 14 für ausgewählte Einsatzzwecke.
Benötigt man eine hohe Festigkeit auch in den Randbereichen eines
Werkstückes, empfiehlt sich die Vorgehensweise nach Anspruch 16.
Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert
werden. Die dazu gehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Grundform eines Fadengeleges mit einer Vielzahl
einander überlappender Schlingen und eine vereinfachte
Darstellung des Legers und der Legezone in einer Seiten
ansicht,
Fig. 2a, b, c Grundformen der Schlingen und Wellengelege,
Fig. 3a bis f unterschiedliche Schlingenlegeformen und Winkelorientie
rungen,
Fig. 4 das Prinzip einer Schlingenlegung mit sich spiralförmig
verlagernden Bahnen und eine Darstellung der damit er
zeugten unterschiedlichen Schichtdicken,
Fig. 5 ein grobes Schema einer ersten Anlage für die Herstellung
eines Fadengeleges in zwei Ansichten, wobei der Able
gegrund von einer Schar endloser Kettfäden gebildet ist,
Fig. 6 eine Anlage ähnlich der Anlage nach Fig. 5, bei der der
Ablegegrund durch zick-zack-förmig zwischen Transport
ketten gelegte Schussfadenscharen gebildet ist,
Fig. 7 eine Darstellung eines Werkstückes mit unterschiedlichen
Verstärkungsbereichen und unregelmäßigen Konturen
Fig. 8 ein nach dem Legevorgang tiefgezogenes, schalenförmi
ges Werkstück,
Fig. 9 ein kappenförmiges Werkstück mit unterschiedlich ver
stärkten Bereichen,
Fig. 10 ein mehrschichtiges, unregelmäßiges Fadengelege im
Schnitt,
Fig. 11 ein einschichtiges Fadengelege mit einer Deckschicht aus
Schnitzeln,
Fig. 12 ein einschichtiges Fadengelege mit umgeschlagenen Rän
dern,
Fig. 13 ein auf einem dreidimensional gewölbten Ablegegrund
aufgelegtes Fadengelege und
Fig. 14 vier unterschiedliche Fadengelege, die sich aus unter
schiedlichen Wellengelegen zusammensetzen.
Das in Fig. 1 gezeigte Fadengelege 1 wird mittels umlaufendem Faden
führer gelegt. Dem umlaufenden Fadenführer 422 sind ein Lieferwerk 423
und ein entsprechender Antrieb 424 zugeordnet. Dieser umlaufende
Fadenführer 422 wird von oben nach unten in mäanderförmigen Bahnen
20 geführt und legt durch die Überlagerung dieser unterschiedlichen
Bewegungen zyklisch Fadenschlingen auf dem Ablegegrund 10 ab, die
einander überlappen und erzeugt in der Summe ein Fadengelege 1 unter
schiedlicher Dichte und Dicke.
Die so erzeugten Fadenlagen und Schichten 11 werden in einem folgen
den Arbeitsgang mit Kunststoff oder Harz getränkt und härten anschlie
ßend meist unter Druck in einer Form zu einem festen Gebilde aus.
Solange der Kunststoff oder das Harz noch in einem wachsförmigen
Zustand verformbar ist, kann man dieses Fadengelege, dessen Schlingen
und Lagen gegeneinander verschiebbar sind, auch durch einen Präge-
oder Gießvorgang nach dem Prinzip des Tiefziehens in dreidimensionale
dünnwandige Teile einformen. Die im Werkstück eingefügten schlingenför
migen Fasern oder Fäden geben dem Werkstück auch bei sehr kleinen
Querschnitten eine sehr hohe Festigkeit. Falten oder Einkerbungen in
dem Fadengelege sind bei der Umformung in drei Dimensionen nicht
erforderlich.
Mögliche Grundbestandteile einer Legung sind in den einzelnen Bildern
a), b) und c) der Fig. 2 dargestellt. Im Bild a) der Fig. 2 ist eine Schlingen
legung dargestellt, bei der sich der Umlauffadenführer 422 als Einheit
entlang der Bahn 20 bewegt. Ein einzelner Zyklus einer solchen Schlin
genlegung ist links durch eine stärker gezeichnete Schlinge 21 angezeigt.
Das Bild b) dieser Fig. 2 zeigt ein Wellengelege 31, 32 mit zwei unter
schiedlich quer zur Arbeitsrichtung changierend gesteuerten Fadenfüh
rern, deren Zyklen unterschiedlich und ggf. in sich variabel sein können.
Durch eine entsprechende, gegenseitig versetzte Anordnung der Faden
führer und ihrer Bahnen 310, 320 kann man unterschiedlich dicke und
gerichtete Schichten erzeugen. Die Bahnen dieser Wellengelege verlaufen
entweder parallel zur Arbeitsrichtung X oder in einem dazu geneigten
Winkel.
Das Bild c) zeigt eine Kombination von wellenförmigen Gelegen 33, 35,
36, deren Bahnrichtungen sowohl in Schuss-Y als auch in Arbeitsrichtung
X ausgerichtet sein kann. Die Wellengelege 33 verlaufen überwiegend in
Arbeitsrichtung X, während die Wellengelege 35, 36 überwiegend entlang
von Bahnen geführt werden, die sich etwa in Schussrichtung Y erstrecken.
Die Fig. 3 zeigt in den Bildern a bis f unterschiedliche Varianten von
Schlingenlegungen. In diesem Fall führt der Umlauffadenführer ovale
Umlaufbewegungen aus. Die längere Achse des Ovals kann auf unter
schiedliche Weise zur Bewegungsbahn 20 des Fadenführers als Einheit
ausgerichtet sein. Die jeweilige Ausrichtung der Winkelorientierung wird
bestimmt durch die voraussichtliche künftige Belastungsrichtung des
Fadengeleges 1 bzw. des später daraus hergestellten Werkstückes.
Die Fig. 4 zeigt im Bild a) die Gestaltung der Bahn 20' eines ovalen
Schlingengeleges 2'. Die Bahn 20' ist hier spiralförmig angeordnet und
verlagert sich in eine vorgegebene wählbare Richtung Z.
Im Bild b) der Fig. 4 ist gezeigt, wie bei dieser Anordnung unterschiedliche
Dicken d1, d2 des Fadengeleges entstehen. Durch eine entsprechende
Steuerung der Verlagerung kann man Werkstücke mit Rippenstrukturen in
einer oder mehreren Richtungen auf einem Ablegegrund 10 herstellen.
Fig. 5 zeigt stark schematisiert eine Anlage zur Herstellung von Fadenge
legen 1, die überwiegend als Bahn gleicher Breite entsteht. Den unteren
Ablegegrund 10 bildet eine Kettfadenschar 101, die von einem Kettbaum
7 gesteuert unter Erhaltung einer entsprechenden Spannung abgezogen
wird und im Bereich der Wirkstelle einer Kettenwirkmaschine 9 gemein
sam mit dem zwischenzeitlich gebildeten Fadengelege 1 verfestigt wird.
An Stelle der Kettenwirkmaschine 9 kann jede andere Verfestigungsein
heit angebracht werden, die geeignet ist, das Fadengelege 1 in der vor
gelegten Form so lange zu fixieren, bis es nach weiteren Arbeitsgängen
gemeinsam mit dem Kunststoff oder Harz in die gewünschte Form ge
bracht werden kann.
Dem Kettbaum 7 ist unmittelbar ein schwingender Fadenleger 51 nach
geordnet, der auf die gespannten Kettfäden 101 wellenförmige Fadenla
gen ablegt. Der Mehrfachfadenführer 511 ist beiderseits des Arbeits
bereiches auf Schwinghebeln 512, 513 gelagert. Unterhalb dieses Faden
legers 51 befindet sich ein umlaufendes Transportband 8 mit einer Viel
zahl von Nadeln an seinem Umfang. Diese Nadeln durchgreifen die Gas
sen zwischen den einzelnen Kettfäden (101) und sichern die wellenförmig
abgelegten Fadenlagen. Haben diese Fadenlagen ihre stabile Lage er
reicht, werden die Nadeln nach unten aus der Schar der Kettfäden 101
bewegt.
Eine von einem Sprühbalken 61 in feinsten Partikeln aufgebrachte klebri
ge Masse, die vorzugsweise eine gleiche oder ähnliche Zusammenset
zung hat wie der später das Fadengelege 1 einschließende Kunststoff
oder das Harz, sichert den Zusammenhalt des bisher gelegten Fadengele
ges 1 und schafft die Voraussetzung, dass die nachfolgend aufgebrach
ten, spannungslos abgelegten Schlingen- 2 oder Wellengelege 3 ihre
Lage beim Legevorgang im Wesentlichen beibehalten.
Im vorliegenden Beispiel folgt diesem Sprühbalken 61 ein Fadenleger 42.
Dieser hat einen Rahmen 421, in dem, über die Breite des Geleges
verteilt, Umlauffadenführer 422 angeordnet sind. Der gesamte Rahmen
wird hier beispielsweise entlang einer rechteckigen oder sich kreuzenden
Bahn 20" geführt. Diese Bahn 20" kann man je nach der gewünschten
Struktur und Form des Fadengeleges 1 unterschiedlich gestalten. Man
kann die einzelnen Umlauffadenführer 422 mit unterschiedlichen Ge
schwindigkeiten antreiben oder auch völlig stillsetzen.
Nach einem weiteren Sprühvorgang am Sprühbalken 62 ist ein weiterer
Fadenleger 43 mit Umlauffadenführern 432 vorgesehen. Der Rahmen 431
wird hier ausschließlich quer zur Arbeitsrichtung X schwingend bewegt.
An der Kettenwirkmaschine 9 wird das so hergestellte Fadengelege 1 in
an sich bekannter Weise durch einen vorzugsweise elastischen Maschen
verbund verfestigt. Die Elastizität des Maschenverbundes kann man durch
die Verwendung elastischen Fadenmaterials oder durch eine bestimmte
Legung (z. B. Trikot) erreichen.
Beabsichtigt man aus dem so hergestellten Fadengelege 1 räumlich
gestaltete Hohlkörper herzustellen, dann werden aus dem vorverfestigten
bahnförmigen Fadengelege 1 auf herkömmliche Weise Zuschnitte erzeugt,
die dann in die Spritz- oder Pressform unter Beigabe entsprechender
Kunststoffe oder Harze in die endgültige Form gebracht werden. Die
Zuschnitte brauchen keine Reserven für Falten und keine keilförmigen
Ausnehmungen erhalten.
Bei dem hierbei auftretenden Verformungsvorgang wird das Fadengelege
1 nicht zerstört. Es bilden sich auch keine Falten aus. Die einzelnen
zyklisch gelegten Fadenabschnitte verlagern sich im Werkstück gegenein
ander und sorgen dafür, dass quasi eine gleichmäßige Verstärkung in
allen Wandabschnitten bis zum Abschluss des Formgebungsvorganges
gegeben ist.
Die so hergestellten Werkstücke haben bei einer sehr geringen Eigenmas
se eine hohe Festigkeit. Die während der Herstellung des Fadengeleges
verwendeten Kettfäden 101 zur Bildung des ersten Ablegegrundes 10
sollten hinsichtlich ihrer Stärke und Festigkeit so gewählt werden, dass sie
beim Formgebungsvorgang reißen oder unter Einwirkung der Wärme beim
Formgebungsvorgang plastisch verformt werden. Dadurch behindern sie
den Formgebungsvorgang nicht mehr.
Ebenso können an der Kettenwirkmaschine 9 Wirkfäden verwendet wer
den, die bei dem Formgebungsvorgang brechen oder sich strecken kön
nen.
Die Fig. 6 zeigt eine ähnliche Anlage, wie sie in Bezug auf Fig. 5 be
schrieben wurde. Der erste Ablegegrund 10 wird hier durch Schussfaden
scharen 102 gebildet, die in herkömmlicher Weise zwischen zwei Trans
portketten 71, 72 in Zick-Zack-Lagen gespannt werden. Auf dieses erste
Fadengelege 102 wird durch den Fadenleger 41 ein Schlingengelege mit
Hilfe eines umlaufenden Mehrfachfadenführers 411 aufgebracht. Der
Mehrfachfadenführer 411 wird durch Kurbeln 412, 413 unter Beibehaltung
seiner Lage zur Abzugsrichtung X umlaufend angetrieben. Die Lager der
Kurbeln 412, 413 sind zusätzlich nach einem beliebigen Programm ver
setzbar, so dass man eine nach bestimmten Gesetzmäßigkeiten aufge
baute erste Schicht aus schlingenförmigen Lagen herstellen kann. Eine
unter dem Fadengelege 102 angeordnete Sauganordnung oder eine
oberhalb angeordnete Düsenanordnung (nicht dargestellt) kann neben der
Schwerkraft für eine ausreichende Haftung des Schlingengeleges 2 auf
dem Ablegegrund 10 sorgen.
Nach dem Aufbringen der ersten Schicht bringt ein Sprühbalken 62 - wie
bereits oben beschrieben - feinste Partikel einer klebenden Flüssigkeit auf
diese erste Schicht auf. Ein folgender Fadenleger 52, ausgestattet mit
einem Mehrfachfadenführer 521 legt ein wellenförmiges Fadengelege 3 in
einer zweiten Schicht auf. Diese Schicht wird ebenfalls durch einen
Sprühbalken 64 mit einer klebrigen, punktförmig verteilten Masse beauf
schlagt. Damit sind die Voraussetzungen gegeben, dass ein weiterer
Fadenleger 53 mit seinem Mehrfachfadenführer 531 ein weiteres Wellen
gelege 3 aufbringen kann.
Die Kettewirkmaschine 9 verfestigt das ihr vorgelegte Fadengelege 1' aus
der unteren Lage 102, einem Schlingengelege 2 und zwei weiteren Wel
lengelegen 3 mit einem elastischen bzw. flexiblen Maschenverbund. Wie
bereits erwähnt, muss die Verfestigung des Fadengeleges nicht unbedingt
mittels Kettenwirkmaschine 9 erfolgen.
Fadengelege mit schmelzfähigen Bestandteilen in Form von Fasern oder
Faserummantelungen oder einem daran haftenden Pulver machen es
möglich, dasselbe mittels Wärme in einem vorgegebenen Raum zu fixie
ren oder zu kalibrieren. Man kann in diesem Fall auch die Sprühbalken
61 . . . 65 durch Heizstäbe ersetzen.
In den Fig. 7 bis 9 sind einige Werkstücke als Beispiele dargestellt.
Die Fig. 7 zeigt eine Seitenwand eines Kraftfahrzeuges. In Abhängigkeit
von der jeweiligen Funktion der Abschnitte sind darin unterschiedlich
dichte Fadengelege 1 eingebracht worden. Die Bereiche bei A1 erfordern
eine durchschnittliche Festigkeit. Sie sind mit einer mittleren Dichte des
Fadengeleges ausgestattet. Besonderst stark belasbare Abschnitte A2
kann man mit einer zusätzlichen Verstärkung versehen. Andere Abschnit
te wieder kommen, wie bei A3 gezeigt mit einer deutlich reduzierten
Verstärkung aus. Verwendet man eine besondere Form eines Legers, z. B.
einen Roboter mit einem Legearm, kann man sowohl die Außenkontu
ren als auch bestimmte Öffnungen wie für Fenster und Türen bereits beim
Legevorgang begrenzen. Die Vorteil besteht in einer deutlichen Material
einsparung.
Die Fig. 8 zeigt ein schalenförmiges Werkstück B, das in dieser oder einer
ähnlichen Form herzustellen ist und oft einer starken Belastung ausge
stetzt wird. Dieses Werkstück wird regelmäßig aus einem ebenen Halb
zeug hergestellt. Das Halbzeug ist hier meist eine vorfixierte Bahn aus
Fadengelege 1. Durch einen Zuschnitt wird die Größe des in das Werk
zeug zu legenden Fadengeleges 1 bestimmt. Das Fadengelege kann
bereits mit Kunststoff oder Harz - ähnlich einem sog. "Prepreg" - getränkt
sein, wobei sich dieser in einem wachsähnlichen Zustand befindet, wenn
der Zuschnitt in des Werkzeug eingebracht wird. Im Werkzeug härtet dann
das Werkstück unter dem Einfluss von Druck und Hitze aus.
Ein ähnliches Anwendungsbeispiel zeigt die Fig. 9. Hat ein solches Teil C
relativ kleine Abmessungen, kann dasselbe auch aus einem besonders
strukturierten flachen Fadengelege hergestellt werden.
Übersteigt die Größe dieses Teiles C bestimmte Abmessungen, dann ist
es zweckmäßig das Fadengelege bereits auf einem sphärisch gewölbten
Ablegegrund 103 (Vgl. Fig. 13) auszubilden und vorzufixieren. Der Able
gegrund 103 braucht dabei noch nicht genau den Endabmessungen des
fertigen Werkstückes entsprechen. Ein an einem Roboterarm angebrach
ter Fadenleger (nicht dargestellt) der vorzugsweise Schlingenlegungen 2
aufbringt, kann Gerüstelemente aus dickerem Fadengelege C1 und Füll
flächen aus weniger dichtem Fadengelege C2 vorlegen.
Gerade bei derartigen Teilen tritt durch die beliebige Gestaltung der
Gelegedicke ein deutlicher Vorteil hinsichtlich der Materialökonomie ein.
Auch deutliche Gewichtseinsparungen sind möglich. Das macht sich
insbesondere an Kfz-Teilen und an Teilen von Flugzeugen besonders
vorteilhaft bemerkbar.
Die Fig. 10 bis 13 zeigen noch einmal besondere Strukturen von
Fadengelegen im Querschnitt.
In Fig. 10 wird auf eine Kettfadenschar 101 als erste Schicht 11 ein
Schlingengelege 2 aufgebracht. Die zweite Schicht 12 wird von einem
flachen Wellengelege 3 gebildet. Ihr folgt in einer dritten Schicht 13 ein
Schlingengelege 2. Schießlich wird das so erzeugte Fadengelege 1' durch
eine Deckschicht 14 abgeschlossen, die hier aus einem Wellengelege
besteht.
Fig. 11 zeigt ein partiell dichter gestaltetes Fadengelege 1", das z. B. im
Bereich eines Holmes gelegt werden kann. Zur Verbesserung der Ober
flächenstruktur werden fallend Faserschnitzel gleichmäßig verteilt aufge
bracht und in den Werkstückverbund mit eingefügt.
Die Fig. 12 zeigt ein flaches Gelege, bei dem die dünneren Randzonen
des Geleges nach innen umgeschlagen werden, um so zu einer gleichen
Gelegedicke auch in den Randbereichen beizutragen. Man kann damit die
Schichtdicke in den Randbereichen korrigieren.
Das Fadengelege 1''' in Fig. 13 wird vorteilhaft für gewölbeartige Werk
stücke verwendet. Auf einem gewölbten Ablegegrund 103 werden mittels
dreidimensional bewegbarem Fadenleger die gewünschen Schichten und
Figuren aufgelegt. Mit dieser Maßnahme reduziert man die Größe des
notwendigen Tiefziehvorganges bei Teilen mit größeren Abmessungen.
Die Fig. 14 zeigt nochmals vier Beispiele von unterschiedlichen Fadengele
gen 1a, 1b, 1c, 1d.
Jeweils oberhalb jedes Geleges sind die Grundformen der Bewegungen
des Fadenlegers jedes Fadensystems und damit die Wellenformen der
verlegten Schichten dargestellt.
Das erste Fadengelege 1a setzt sich aus Fadensystemen 3a1, 3a2, 3a3
und 3a4 zusammen. In diesem Fadengelege 1a überwiegen die Fäden in
der Ausrichtung zwischen +/-22,5° und +/-45° zur Arbeitsrichtung X.
In dem zweiten Fadengelege 1b sind die Fadensysteme 3b1 und 3b2
enthalten, die etwa den Fadensystemen 3a1 und 3a2 entsprechen. Bei
diesem Fadengelege liegt die Hauptbelastungsrichtung bei +/-22,5° zur
Arbeitsrichtung X.
Das dritte Fadengelege 1c besteht nur aus den Fadensystemen 3c1 und
3c2 die etwa den Fadensystemen 3a3 und 3a4 entsprechen. Die Haupt
belastungsrichtung liegt bei etwa +/-45° zur Arbeitsrichtung X.
Das vierte Fadengelege 1d besteht aus zwei Fadensystempaaren 3d1
und 3d2, die gemeinsam nahezu kreisbogenförmig geschlossene Wellen
gelege erzeugen. Die Überlagerung führt zu dem Fadengelege 1d. Wir
erkennen deutlich, dass in nahezu allen Richtungen geschlossene ge
richtete Belastungslinien entstanden sind. So hergestellte Erzeugnisse
haben in der Wandebene solcher Teile eine nahezu homogene Festigkeit.
1
,
1
',
1
" Fadengelege
1
a,
1
b,
1
c,
1
d Fadengelege
10
Ablegegrund
101
Kettfadenschar
102
Schussfaden gelege
103
Ablegegewölbe (sphärische Ablegefläche)
11
1
. Schicht (Schlingengelege)
111
,
112
Falte
12
2
. Schicht (Wellengelege)
13
3
. Schicht (Schlingengelege)
14
Deckschicht (Wellengelege)
15
Deckschicht (Schnitzel)
2
,
2
' Schlingengelege (allgemein)
20
,
20
',
20
" Bahn
21
Schlinge (Zyklus)
3
,
3
' Wellengelege, allgemein
3
a,
3
b,
3
c,
3
d Wellengelege (angehangene Ziffern bezeichnen
unterschiedliche Fadensysteme der Wellengelege)
31
Wellengelege (in Kettrichtung)
310
Bahn
31
a Zyklus
32
Wellengelege
320
Bahn
32
a Zyklus
33
Wellengelege
330
Bahn
33
a Zyklus
35
Wellengelege (in Schussrichtung)
350
Bahn
35
a Zyklus
36
Wellengelege (in Schussrichtung)
360
Bahn
36
a Zyklus
41
Fadenleger
410
Rahmen
411
Mehrfachfadenführer, schwingend
412
Kurbel
413
Kurbel
42
Fadenleger
421
Führungsrahmen
422
Umlauffadenführer
423
Lieferwerk
424
Antrieb
43
Fadenleger
431
Führungsrahmen
432
Umlauffadenführer
433
Lieferwerk
51
Fadenleger
511
Mehrfachfadenführer
512
Schwinge
513
Schwinge
52
Fadenleger
521
Mehrfachfadenführer
53
Fadenleger
351
Mehrfachfadenführer
61
,
62
,
63
,
64
Sprühbalken
7
Kettbaum
71
,
72
Transportketten
73
Schussfadenführer
8
Nadelband
9
Kettenwirkmaschine
A Werkstück
A1 Bereiche, verstärkt
A2 Bereiche, doppelt verstärkt
A3 minimale Verstärkung
A4 Ausnehmungen
B Werkstück, schalenförmig
B1 Tiefe
C Werkstück, kalottenförmig
C1 stark verstärkte Bereiche
C2 gering verstärkte Bereiche
X Arbeitsrichtung
Y Schussrichtung
Z Richtung
d1, d2 Dicke
A Werkstück
A1 Bereiche, verstärkt
A2 Bereiche, doppelt verstärkt
A3 minimale Verstärkung
A4 Ausnehmungen
B Werkstück, schalenförmig
B1 Tiefe
C Werkstück, kalottenförmig
C1 stark verstärkte Bereiche
C2 gering verstärkte Bereiche
X Arbeitsrichtung
Y Schussrichtung
Z Richtung
d1, d2 Dicke
Claims (16)
1. Verfahren zur Herstellung von multidirektionalen Faden- oder Faser
gelegen, insbesondere für die Verstärkung dreidimensionaler, dünnwandi
ger Werkstücke aus Kunststoffen oder Harzen,
wobei eine Zahl endloser Fäden oder Faserstränge einander kreuzend
übereinander auf einem Ablegegrund gelegt und anschließend
miteinander verbunden werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf dem Ablegegrund und/oder auf vorher gelegten Fadenschich ten, in Verbindung mit dem Ablegevorgang für die Ausbildung einer Schicht, Fäden fixierende Mittel in die Ablegezone eingebracht und/oder dort aktiviert werden und
dass die Fäden und/oder Faserstränge in einer Schicht einzeln oder in Gruppen zyklisch, wellen- und/oder schlingenförmig, fortschreitend, entlang unterschiedlich wählbar gerichteter Bahnen, spannungsfrei auf dem Ablegegrund und/oder auf vorher gelegten Fadenschich ten abgelegt werden.
wobei eine Zahl endloser Fäden oder Faserstränge einander kreuzend
übereinander auf einem Ablegegrund gelegt und anschließend
miteinander verbunden werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf dem Ablegegrund und/oder auf vorher gelegten Fadenschich ten, in Verbindung mit dem Ablegevorgang für die Ausbildung einer Schicht, Fäden fixierende Mittel in die Ablegezone eingebracht und/oder dort aktiviert werden und
dass die Fäden und/oder Faserstränge in einer Schicht einzeln oder in Gruppen zyklisch, wellen- und/oder schlingenförmig, fortschreitend, entlang unterschiedlich wählbar gerichteter Bahnen, spannungsfrei auf dem Ablegegrund und/oder auf vorher gelegten Fadenschich ten abgelegt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das Fadengelege in regelmäßigen Bahnen hergestellt wird,
dass aus den Bahnen des Fadengeleges Flächenabschnitte in vorgege benen Abmessungen und Konturen zugeschnitten werden und
dass die zugeschnittenen Flächenabschnitte in die Form eines Werkzeu ges eingebracht und dort gemeinsam mit Kunststoffen oder Harzen in an sich bekannter Weise umgeformt werden.
dass das Fadengelege in regelmäßigen Bahnen hergestellt wird,
dass aus den Bahnen des Fadengeleges Flächenabschnitte in vorgege benen Abmessungen und Konturen zugeschnitten werden und
dass die zugeschnittenen Flächenabschnitte in die Form eines Werkzeu ges eingebracht und dort gemeinsam mit Kunststoffen oder Harzen in an sich bekannter Weise umgeformt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das Fadengelege in Form von Flächenabschnitten mit vorgegebe nen, unregelmäßigen Konturen und unterschiedlicher Dicke her gestellt wird und
dass die Flächenabschnitte in die Form eines Werkzeuges eingebracht und dort gemeinsam mit Kunststoffen oder Harzen in an sich be kannter Weise umgeformt werden.
dass das Fadengelege in Form von Flächenabschnitten mit vorgegebe nen, unregelmäßigen Konturen und unterschiedlicher Dicke her gestellt wird und
dass die Flächenabschnitte in die Form eines Werkzeuges eingebracht und dort gemeinsam mit Kunststoffen oder Harzen in an sich be kannter Weise umgeformt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der untere Ablegegrund (10) aus einem Fadengelege (101, 102)
mit zwischen Transportketten (71, 72) oder in Kettrichtung (Arbeits
richtung X) gespannten und gestützten Fäden begrenzbarer Festig
keit besteht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor dem Auflegen einer Schicht ein Harz oder ein Kunststoff in Form eines Sprühnebels als Fäden fixierendes Mittel auf den Able gegrund aufgebracht wird und
dass dieses Harz oder der Kunststoff demjenigen Werkstoff entspricht, der den Charakter des künftigen Werkstückes bestimmt.
dass vor dem Auflegen einer Schicht ein Harz oder ein Kunststoff in Form eines Sprühnebels als Fäden fixierendes Mittel auf den Able gegrund aufgebracht wird und
dass dieses Harz oder der Kunststoff demjenigen Werkstoff entspricht, der den Charakter des künftigen Werkstückes bestimmt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zugeführten Fäden oder Faserstränge als Fäden fixierende Mittel Fasern oder Partikel aus leicht schmelzbarem Material mit führen und
dass in der Legezone eine Erwärmung des Fadengeleges erfolgt.
dass die zugeführten Fäden oder Faserstränge als Fäden fixierende Mittel Fasern oder Partikel aus leicht schmelzbarem Material mit führen und
dass in der Legezone eine Erwärmung des Fadengeleges erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die kleinsten mittleren Radien der zyklischen Legungsbilder zwi
schen 10 und 80 mm und
die Fadenlänge eines Legungszyklus zwischen 80 und 200 mm
vorgegeben werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zugeführten Fäden oder Faserstränge vor dem Ablegen in
Wellen- oder Schlingenform texturiert werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass in mindestens einer Schicht Fadenscharen eines Fadenlegers (z. B. 51) in Arbeitsrichtung (X) fortschreitend wellenförmig (z. B. Wellen gelege 3a, 3b, 3c, 3d) vorgelegt werden,
dass das Fadengelege (1) mittels mindestens zwei, in Arbeitsrichtung (X) im Abstand hintereinander angeordneter, voneinander unab hängig bewegbarer Faden leger (51, 42, 43; 41, 52, 53) gebildet wird.
dass in mindestens einer Schicht Fadenscharen eines Fadenlegers (z. B. 51) in Arbeitsrichtung (X) fortschreitend wellenförmig (z. B. Wellen gelege 3a, 3b, 3c, 3d) vorgelegt werden,
dass das Fadengelege (1) mittels mindestens zwei, in Arbeitsrichtung (X) im Abstand hintereinander angeordneter, voneinander unab hängig bewegbarer Faden leger (51, 42, 43; 41, 52, 53) gebildet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fäden einer Schicht innerhalb eines Legungszyklus schlingen förmig mittels umlaufend geführter Fadenleger (411, 422, 432) abgelegt werden,
dass mehrere Fadenleger (422, 432) über die Breite des Fadengeleges (1) verteilt angeordnet sind und
dass die umlaufend geführten Fadenleger (411, 422, 432) einzeln oder gemeinsam in Bahnen quer und längs zur Arbeitsrichtung geführt werden.
dass die Fäden einer Schicht innerhalb eines Legungszyklus schlingen förmig mittels umlaufend geführter Fadenleger (411, 422, 432) abgelegt werden,
dass mehrere Fadenleger (422, 432) über die Breite des Fadengeleges (1) verteilt angeordnet sind und
dass die umlaufend geführten Fadenleger (411, 422, 432) einzeln oder gemeinsam in Bahnen quer und längs zur Arbeitsrichtung geführt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fäden im Bereich der Fadenleger (411, 422, 432) in Richtung
des Ablegegrundes (10) gefördert werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fadengelege (1) zwischen zwei, im definierten Abstand von
einander geführten Transportbändern unter Wärmezuführung kali
briert und schließlich abgekühlt zwischengespeichert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fadengelege (1) der Wirkstelle einer Kettenwirkmaschine (9)
zugeführt und dort mittels elastischer Gewirkebindungen (Trikot)
und/oder unter Verwendung elastischer Fäden verdichtet und fixiert
wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fadengelege (1; A) durch die Variation der Bewegung des/der
Fadenleger in unterschiedlichen Bahnen mit Abschnitten (A1, A2,
A3; C1, C2) unterschiedlicher Dichte ausgebildet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dichte des Fadengeleges (1) in streifenförmigen Bereichen reduziert ist und
dass das fixierte Fadengelege (1) in Bereichen geringerer Dichte in Arbeitsrichtung in einzelne Streifen getrennt wird.
dass die Dichte des Fadengeleges (1) in streifenförmigen Bereichen reduziert ist und
dass das fixierte Fadengelege (1) in Bereichen geringerer Dichte in Arbeitsrichtung in einzelne Streifen getrennt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ränder eines überwiegend aus Schlingen gebildeten Fadenge
leges (Schlingengelege 2) vor dem endgültigen Formgebungs
vorgang umgeschlagen und anschließend fixiert werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000160379 DE10060379B4 (de) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | Verfahren zur Herstellung von multidirektionalen Faden- oder Fasergelegen |
Applications Claiming Priority (1)
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DE2000160379 DE10060379B4 (de) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | Verfahren zur Herstellung von multidirektionalen Faden- oder Fasergelegen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE10060379A1 true DE10060379A1 (de) | 2002-06-13 |
DE10060379B4 DE10060379B4 (de) | 2004-10-28 |
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DE2000160379 Expired - Fee Related DE10060379B4 (de) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | Verfahren zur Herstellung von multidirektionalen Faden- oder Fasergelegen |
Country Status (1)
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