DE10123400A1

DE10123400A1 - Forming composite rings with continuous roller cleaning

Info

Publication number: DE10123400A1
Application number: DE2001123400
Authority: DE
Inventors: Patrick Gallagher
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2000-05-16
Filing date: 2001-05-14
Publication date: 2002-02-07
Also published as: JP2001322181A; CN1326851A

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung (10) zum Formen von angenähert zylindrischen Strukturen (14) aus einem thermoplastischen Verbundmaterialband (30), die zumindest eine Kompaktierungswalze (40) für das Verfestigen des thermoplastischen Verbundbandes (30) durch einen leitenden Wärmeübergang nutzen. Die Formungsvorrichtung (10) weist eine Form (20) auf, die um eine Achse (24) durch einen elektrischen Motor oder einen anderen Drehantriebsmechanismus gedreht wird. Die sich drehende Oberfläche der Form (20) sieht eine Formungsoberfläche für die Herstellung einer zylindrischen Struktur (14) vor. Einlaufendes thermoplastisches Verbundmaterialband (30) wird angenähert gleichzeitig durch die erwärmte Kompaktierungswalze (40) über einen leitenden Wärmeübergang verdichtet und verfestigt. Die Kompaktierungswalze (40) wird kontinuierlich mit einem Brenner (50) gereinigt, der eine offene Flamme (54) auf die Walze (40) richtet zum Entfernen von Verunreinigungen und Resten des thermoplastischen Verbundmaterials, die an der Kompaktierungswalze (40) angehaftet sind.A method and a device (10) for forming approximately cylindrical structures (14) from a thermoplastic composite material band (30), which use at least one compacting roller (40) for solidifying the thermoplastic composite band (30) by a conductive heat transfer. The shaping device (10) has a shape (20) which is rotated about an axis (24) by an electric motor or another rotary drive mechanism. The rotating surface of the mold (20) provides a molding surface for the manufacture of a cylindrical structure (14). Incoming thermoplastic composite material band (30) is compressed and consolidated approximately simultaneously by the heated compacting roller (40) via a conductive heat transfer. The compacting roller (40) is continuously cleaned with a burner (50) that directs an open flame (54) onto the roller (40) to remove contaminants and remnants of the thermoplastic composite material that are adhered to the compacting roller (40).

Description

Field of the Invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen für das Formen von thermoplastischen Ringstrukturen, und insbesondere be zieht sie sich auf Verfahren und Vorrichtungen für das Reinigen während des Wickelns und Formens von thermoplastischen Ringstrukturen.The present invention relates to methods and devices for the molding of thermoplastic ring structures, and in particular be she draws on procedures and devices for cleaning during the Winding and shaping thermoplastic ring structures.

Background of the Invention

In der Vergangenheit wurden die meisten Verbundringstrukturen bzw. zu sammengesetzten Ringstrukturen unter Verwendung von thermisch aushär tenden Materialien hergestellt. Bei der Verwendung von thermisch aushär tenden Verbundmaterialien zur Herstellung einer Ringstruktur musste der gesamte Ring in einem Autoklaven bei einer Temperatur ausgehärtet wer den, clie geeignet ist, das Material in den letztendlich verfestigten Zustand zu bringen. Während des Autoklavprozesses neigen die Fasern im thermisch aushärtenden Material zum Relaxieren und verlieren die Ausrichtung in der Struktur. Das Relaxieren dieser Fasern ist ein unerwünschtes Ereignis, da im Stand der Technik gut bekannt ist, dass die Faserausrichtung deutlich die Festigkeitskonsistenz und Steifigkeit einer Verbundstruktur beeinflusst. Auf grund dessen wurde die Verwendung von thermoplastischen Materialien als eine Alternative zu thermisch aushärtenden Materialien vorgeschlagen.In the past, most of the composite ring structures were used assembled ring structures using thermally curing tendency materials. When using thermal curing The composite materials to produce a ring structure had to entire ring in an autoclave at a temperature who cured which is suitable for bringing the material into the ultimately solidified state bring. During the autoclave process, the fibers tend to thermally hardening material to relax and lose alignment in the Structure. Relaxing these fibers is an undesirable event because in the It is well known in the art that the fiber orientation is clearly the Strength consistency and rigidity of a composite structure influenced. on because of this, the use of thermoplastic materials as proposed an alternative to thermosetting materials.

Die Verarbeitung von thermoplastischen Verbundmaterialien zum Formen von Ringstrukturen erfordert einen sehr unterschiedlichen Typ einer Maschi ne und eines Verfahrens im Vergleich zu jenen, die für thermisch aushärten de Materialien verwendet wurden. Einige hervorstechende Vorteile können aus der Nutzung von thermoplastischen Verbundmaterialien für die Erzeu gung von Strukturen, wie beispielsweise zylindrische Ringe, gezogen wer den. Speziell wenn die Kompaktierung und die Verfestigung eines ther moplastischen Verbundmaterialbandes in dem Moment einsetzt bzw. auftritt, in dem das neue Band zur Ringstruktur hinzu gegeben wird, wie beispiels weise bei einem Wickelarbeitsgang, werden die Fasern in der Matrix des thermoplastischen Verbundmaterials in irgend einer Form gehalten bzw. ver riegelt, wie sie diesen Fasern in dem Moment der Kompaktierung und Verfe stigung erteilt wird. Das Verriegeln der Fasern vermeidet die mit der zuvor erwäihnten Faserrelaxierung einhergehenden Nachteile. Somit erhöht das ausgerichtete Verriegeln der Fasern in der Matrix eines Verbundmaterials deutlich die Festigkeitskonsistenz und die Steifigkeit der resultierenden Ver bundstruktur.Processing of thermoplastic composite materials for molding of ring structures requires a very different type of machine ne and a process compared to those that cure for thermal en materials were used. Some salient advantages can be from the use of thermoplastic composite materials for production structure, such as cylindrical rings, who pulled the. Especially when the compaction and the solidification of an ther plastic composite material band starts or occurs at the moment, in which the new band is added to the ring structure, such as wise in a winding operation, the fibers in the matrix of the thermoplastic composite material held in any shape or ver locks up how these fibers in the moment of compacting and verfe approval is granted. Locking the fibers avoids that with the previous one mentioned disadvantages associated with fiber relaxation. So that increases aligned locking of the fibers in the matrix of a composite material clearly the consistency of strength and the rigidity of the resulting ver composite structure.

Die meiste Arbeit, die auf dem Gebiet der Herstellung von Ringstrukturen aus thermoplastischen Verbundmaterialien geleistet wurde, konzentrierte sich auf die Nutzung einer Konvektionsheizung, um das thermoplastische Verbundmaterialband auf eine Temperatur zu bringen, bei welcher eine Ver festidung des thermoplastischen Verbundmaterials einsetzen bzw. auftreten kann. Die Konvektionsheizung wurde im Stand der Technik hinsichtlich ther moplastischer Ringformung vor einigen Jahren zum Erhöhen der während der Ringformung erreichbaren Geschwindigkeiten eingeführt. Es war im Stand der Technik gut bekannt, dass die Wärmeübertragung durch Strahlung und Leitung nicht genug thermische Energie in das thermoplastische Ver bundmaterialprodukt einleiten konnte, um eine Verfestigung des Materials mit einer Rate zu bewirken, die schneller als 1 bis 2 Zoll pro Sekunde war. Diese Rate bezieht sich auf die Geschwindigkeit, mit welcher ein neues thermoplastisches Verbundmaterialband den vorhergehenden Schichten aus thermoplastischen Verbundmaterialband bei der Formung bzw. Bildung der Ringstruktur hinzu gegeben wird. Eine Wärmeübertragung durch Konvektion wird dadurch erreicht, dass heißes Gas auf das thermoplastische Verbund materialband auf den Punkt geblasen wird, wo das neue Band in Kontakt kommt mit den vorhergehenden Schichten des Bandes während die Wick lung der Ringstruktur gebildet wird. Das Blasen von heißem Gas bewirkt ein Schmelzen des thermoplastischen Verbundmaterials, so dass sich das neue und alte Material zu einer festen Masse verbinden. Most of the work in the field of the production of ring structures was made of thermoplastic composite materials, concentrated on the use of convection heating to the thermoplastic Bring composite tape to a temperature at which a Ver Use or occur in the thermoplastic composite material can. The convection heater was in the prior art with regard to ther Moplastic ring forming a few years ago to increase the during achievable speeds of ring formation. It was in The prior art is well known for heat transfer by radiation and conduction not enough thermal energy into the thermoplastic ver bundle product could initiate to solidify the material at a rate faster than 1 to 2 inches per second. This rate refers to the speed at which a new one thermoplastic composite tape from the previous layers thermoplastic composite material band in the formation or formation of Ring structure is added. Heat transfer by convection is achieved by placing hot gas on the thermoplastic composite material tape is blown to the point where the new tape is in contact comes with the previous layers of tape while the wick tion of the ring structure is formed. The blowing of hot gas causes Melt the thermoplastic composite so that the new one and combine old material into a solid mass.

Eine Wärmeübertragung durch Konvektion ist jedoch hinsichtlich einiger Ge sichtspunkte nicht wünschenswert, wobei einer davon ihre extreme Ineffizi enz ist. Nur ein kleiner Teil der erzeugten Wärme wird tatsächlich für das Erwärmen des thermoplastischen Verbundmaterialbandes genutzt. Der Großteil der erzeugten Wärme wird über Nachbarbereiche der auftreffenden Strahlen hinweg geblasen, wobei die Maschine, Lager, Spindeln und zuge ordnete Strukturen erwärmt werden. Ein zusätzlicher Nachteil ist es, dass die Konvektionsheizung nicht die eine Stelle erwärmen kann, deren Erwärmung beabsichtigt ist, und zwar der Kontaktpunkt zwischen dem neuen thermopla stischen Verbundmaterialband, das hinzugefügt wird, und den vorhergehen den Schichten aus thermoplastischen Verbundmaterialband, die auf den Ring gewickelt sind. Diese Stelle wird nicht erwärmt, da das blasende Gas am spitzen Winkel zwischen dem eingeführten Band und dem gewickelten Ring stagniert bzw. aufgehalten wird. Stagnierende Konvektionswärme hat keine Geschwindigkeit und daher kann sie keine Wärme übertragen.Heat transfer by convection is, however, regarding some Ge viewpoints undesirable, one of which is their extreme inefficiency enz is. Only a small part of the heat generated is actually used for that Heating the thermoplastic composite material tape used. The Much of the heat generated is from neighboring areas of the incident Blows blown away with the machine, bearings, spindles and drawn ordered structures are heated. An additional disadvantage is that the Convection heating can not heat the one place, its heating is intended, namely the contact point between the new thermopla tical composite tape that is added and the previous the layers of thermoplastic composite tape, which on the Ring are wrapped. This point is not heated because of the blowing gas at the acute angle between the inserted tape and the wound Ring stagnates or is stopped. Has stagnant convection heat no speed and therefore it cannot transfer heat.

Zusätzliche Probleme treten auch auf, wenn eine dicke Ringstruktur aus thermoplastischem Verbundmaterialband gewickelt wird. Zum Formen von dicken Ringstrukturen sind große Mengen thermoplastisches Verbundmate rialband erforderlich. Dies kann erreicht werden durch Zusammenfalzen bzw. Zusammenspleißen von einigen kurzen Läufen thermoplastischen Verbund materialbandes. Jedoch führen die Spleiße bzw. Einfalzungen von einlaufen dem Band Diskontinuitäten in die Struktur ein, was die mechanischen Eigen schaften des gebildeten Produkts erniedrigt. Alternativ kann ein einziger, ex trem langer Lauf aus thermoplastischen Verbundmaterialband für das Wickeln einer dicken Ringstruktur genutzt werden, was Einfalzungen aus dem Endprodukt eliminiert. Das Problem bei dieser Technik ist es, dass es extrem teuer ist, ein thermoplastisches Verbundmaterialband herzustellen, das eini ge tausend Fuss lang ist und das keine Einfalzungen enthält. Mehrere ande re umständliche Vorgehensweisen wurden entworfen, und zwar alle mit nachteiligen Auswirkungen, die versuchten, Material während des Laufs bzw. des Prozesses einzufalzen oder welche eine Art Start und Stop Verfesti gungstechnik benutzten.Additional problems also arise when a thick ring structure is formed thermoplastic composite tape is wound. For shaping thick ring structures are large amounts of thermoplastic composite material rialband required. This can be achieved by folding or Splicing together a few short runs of thermoplastic composite material band. However, the splices or folds lead in from the tape discontinuities in the structure, what the mechanical inherent shafts of the product formed lowered. Alternatively, a single, ex Extremely long barrel made of thermoplastic composite material tape for winding a thick ring structure can be used, which folds from the End product eliminated. The problem with this technique is that it is extreme is expensive to produce a thermoplastic composite tape that eini ge is a thousand feet long and contains no folds. Several others cumbersome procedures were designed, all with adverse effects that attempted to material during the run or the process or what kind of start and stop hardening technology.

Eine In-Situ-Verfestigung eines thermoplastischen Verbundmaterialbandes ist eine effiziente Technik für die Herstellung von Schwungradringstrukturen. Dieses Verfahren nutzt für gewöhnlich eine erwärmte Kompaktierungswalze, die die Oberfläche des thermoplastischen Verbundmaterialbandes auf die Oberfläche des Schwungradrings zum Bilden einer völlig verfestigten Struk tur drückt. Ein Problem, das während dieses Verfahrens auftritt, ist die Ten denz, dass eine Beschichtung aus thermoplastischen Harz aus dem ther moplastischen Verbundmaterialband an der erwärmten Kompaktierungswalze haftet. Optimale Prozesstemperaturen resultieren für gewöhnlich in einem schnellen Aufbau des thermoplastischen Harzes auf der Walze. Diese Be schichtung ruft einige Probleme hervor, was Folgendes umfasst: eine Ände rung der Wärmeübertragungsrate von der Walze auf den Ring, ungleichmä ßiger Druck auf das thermoplastische Verbundmaterialband, was in Variatio nen der Dichte des Produkts resultiert, und zufälliges Ablösen des ange sammelten bzw. aufgebauten Materials auf die Oberfläche des Produkts, was in einer unebenen Oberfläche mit breit variierenden Dichten resultiert.An in-situ consolidation of a thermoplastic composite tape is an efficient technique for the production of flywheel ring structures. This process usually uses a heated compaction roller, which the surface of the thermoplastic composite material tape on the Flywheel ring surface to form a fully solidified structure door presses. One problem that arises during this procedure is the Ten think that a coating of thermoplastic resin from the ther plastic composite material tape on the heated compacting roller liable. Optimal process temperatures usually result in one rapid build-up of the thermoplastic resin on the roller. This Be stratification creates some problems, including: a change heat transfer rate from the roller to the ring, uneven ßigen pressure on the thermoplastic composite tape, which in Variatio density of the product results, and accidental detachment of the product collected or built up material on the surface of the product, which results in an uneven surface with widely varying densities.

In der Vergangenheit erforderte eine Reinigungseinrichtung für In-Situ- Verfestigung das Anhalten eines Formungsprozesses, um eine Walze mit einer Harzansammlung zu entfernen und die Walze manuell Reinigungsmit teln auszusetzen (d. h. Stahlwolle, Sandpapier usw.). Andere bekannte Tech niken wurden vorgeschlagen und eingesetzt als Versuch, die thermoplasti sche Harzansammlung auf den Kompaktierungswalzen zufriedenstellend zu entfernen. Diese Techniken umfassten Folgendes: physikalisches Schaben bzw. Abkratzen (kontinuierlich und/oder manuell), passive Schaber, schrau benförmig angeordnete Kabel und Infrarotwärme (lokalisiert und konzen triert). Keine dieser Techniken erwies sich als erfolgreich. Schaber werden heiß aufgrund des Kontakts mit den Kompaktierungswalzen und dem ange sammelten bzw. aufgebauten Material und nutzen sich somit ab, bevor ein langer Formprozess abgeschlossen werden kann. Gehärtete oder kerami sche Schaber beschädigen unannehmbar die Oberfläche der Kompaktie rungswalzen. Schließlich kann konzentrierte Infrarotstrahlung das thermopla stische Harz nicht "sehen" und schafft es daher nicht, das Harz von der Oberfläche der Walzen zu brennen.In the past, a cleaning facility for in-situ Solidifying the stopping of a molding process using a roller a resin build-up and manually cleaning the roller exposure (i.e. steel wool, sandpaper, etc.). Other known tech Techniques have been proposed and used as an attempt to thermoplastic resin accumulation on the compacting rollers satisfactorily remove. These techniques included: physical scraping or scraping (continuously and / or manually), passive scrapers, screw ben-shaped cables and infrared heat (localized and concentrated trated). None of these techniques were successful. Become a scraper hot due to the contact with the compacting rollers and the collected or built up material and thus wear out before one long molding process can be completed. Hardened or kerami cal scrapers unacceptably damage the surface of the compact insurance rolls. Finally, concentrated infrared radiation can thermopla The resin does not "see" and therefore does not manage to remove the resin from the Burn surface of the rollers.

Ein anderer Nachteil der bekannten Reinigungstechniken von Verfestigungs walzen ist es, dass sie nicht kontinuierlich durchgeführt werden, während das zylindrische Produkt, d. h. der Ring gebildet wird. Dies ist von Bedeutung, da die Bildung eines thermoplastischen Verbundrings keine Diskontinuitäten er zeugen darf, welche auftreten, wenn der Prozess für zwischenzeitliche Wal zenreinigungsarbeitsgänge angehalten und gestartet wird. Eine kontinuierli che Walzenreinigung ist wünschenswert, weil sie Harzspuren von der Walze entfernen kann, bevor das Harz mit dem neu einlaufenden thermoplastischen Verbundmaterialband am Punkt der Verfestigung in Kontakt kommt. Somit hilft eine kontinuierliche Reinigung dabei, sicher zu stellen, dass der durch die Kompaktierungswalze angelegte Druck konsistent ist über die Breite des Bandes, dort wo die Verfestigung statt findet.Another disadvantage of the known solidification cleaning techniques It is rolling that they are not carried out continuously during that cylindrical product, d. H. the ring is formed. This is important because the formation of a thermoplastic compound ring no discontinuities may witness which occur when the process for interim whale Zen cleaning operations are stopped and started. A continuous che roller cleaning is desirable because it traces resin from the roller can remove the resin before entering the new thermoplastic Composite material band comes into contact at the point of consolidation. Consequently Continuous cleaning helps ensure that the through the compacting roller applied pressure is consistent across the width of the Band where the consolidation takes place.

Somit gibt es einen fortwährenden Bedarf nach einem neuen und verbes serten Verfahren und einer Vorrichtung für das Wickeln von Ringstrukturen unter Nutzung eines thermoplastischen Materials, die relativ kostengünstig sind, kontinuierlich saubere Kompaktierungswalzen aufweisen und eine Wärmeübertragung durch Leitung für das Erreichen einer Verfestigung der thermoplastischen Verbundmaterialien verwenden.Thus there is an ongoing need for a new and verbes serten method and a device for winding ring structures using a thermoplastic material that is relatively inexpensive are, consistently clean compacting rollers and one Heat transfer through conduction to achieve solidification Use thermoplastic composite materials.

Summary of the invention

Gemäß dieser Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Formen einer angenähert zylindrischen Struktur aus einem Band, vorzugs weise einem thermoplastischen Verbundmaterialband vorgesehen, die eine kontinuierlich gereinigte Walze einsetzen. Das Verfahren umfasst das Dre hen einer Form um eine Achse, um so eine drehende Formungsoberfläche für das Herstellen der zylindrischen Struktur darzustellen. Eines oder mehre re Bänder werden um die Formungsoberfläche der Form gewickelt bzw. ge legt zum Formen der angenähert zylindrischen Struktur. Während des Wickelns werden die Bänder gegen die Formungsoberfläche der Form durch ei ne oder mehrere Kompaktierungswalzen kompaktiert bzw. zusammenge drückt, die für eine Drehung und für das Drücken des thermoplastischen Materials gegen die Formungsoberfläche der Form positioniert sind. Die Kompaktierungswalzen werden kontinuierlich mit einem Brenner gereinigt, um Verunreinigungen und Reste des Bandes zu entfernen, die an der (den) Kompaktierungswalze(n) angehaftet sind. Zuletzt werden die Bänder er wärmt, so dass sich das Bandmaterial angenähert simultan mit der Kompak tierung des neuen Bandes gegen die äußere Schicht der gebildeten angenä hert zylindrischen Struktur verfestigt. Die Kompaktierungswalzen verfestigen die Bänder durch Wärmeübertragung durch Leitung.According to this invention, a method and an apparatus for the Forming an approximately cylindrical structure from a band, preferably as a thermoplastic composite tape provided, the one use continuously cleaned roller. The procedure includes the Dre hen a mold around an axis, around a rotating molding surface for making the cylindrical structure. One or more Right tapes are wrapped around the molding surface of the mold lays to form the approximately cylindrical structure. While wrapping the bands against the molding surface of the mold by ei ne or more compacting rollers compacted or put together presses for a rotation and for pressing the thermoplastic Material are positioned against the molding surface of the mold. The Compacting rollers are continuously cleaned with a burner, to remove contaminants and residues from the tape attached to the Compacting roller (s) are attached. Finally, the tapes will be warms so that the strip material approximates simultaneously with the Kompak tion of the new band against the outer layer of the approximate formed cylindrical structure. Solidify the compacting rollers the tapes by heat transfer through conduction.

Gemäß anderen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist der Brenner ein Brenner mit offener Flamme. Für die Optimierung der Entfernung der Verun reinigungen und Rückstände besitzt der Brenner vorzugsweise einen Heizpegel, der gesteuert werden kann. Der Brenner heizt die Kompaktie rungswalze ausreichend auf, so dass die Kompaktierungswalze das Band material für dessen Verfestigung über leitende Wärmeübertragung erwärmt. Die kontinuierliche Reinigung der Kompaktierungswalze durch den Brenner entfernt im Wesentlichen die gesamten Verunreinigungen und Harzbestand teile des Bandes, die an der Kompaktierungswalze angehaftet sind. Ferner werden die thermoplastischen zylindrischen Strukturen unter Nutzung eines vollautomatischen Verfahrens hergestellt. Die kontinuierliche Reinigung der Kompaktierungswalze durch den Brenner gestattet eine Vollautomatisierung aufgrund dessen, dass die Notwendigkeit einer unterbrechenden bzw. zwi schenzeitlichen manuellen Reinigung der Kompaktierungswalze eliminiert ist.According to other aspects of the present invention, the burner is on Open flame burner. To optimize the removal of the verun The burner preferably has cleaning and residues Heating level that can be controlled. The burner heats the compact enough on the compacting roller so that the compaction roller material for its solidification heated by conductive heat transfer. The burner continuously cleans the compacting roller essentially removes all contaminants and resin parts of the tape that are attached to the compacting roller. Further are the thermoplastic cylindrical structures using a fully automated process. The continuous cleaning of the Compacting roller by the burner allows full automation due to the fact that the need for an interruption or interim manual cleaning of the compacting roller is eliminated.

Gemäß anderen Aspekten der vorliegenden Erfindung wird die Form um eine Achse gedreht, um eine sich drehende Formungsoberfläche für die Herstel lung einer zylindrischen Struktur zu präsentieren. Während die Form gedreht wird, wird ein Band um die Formungsoberfläche der Form gewickelt, was die zylindrische Struktur erzeugt. Das Bandmaterial wird gegen die Formungs oberfläche der Form durch eine Kompaktierungswalze kompaktiert bzw. zu sammen gedrückt, die für eine Drehung und Drücken des Bandes gegen die sich dlrehende Formungsoberfläche der Form positioniert ist. Die Kompaktie rungswalze wird kontinuierlich mit einem Brenner gereinigt, um Verunreini gungen und Harzbestandteile aus dem Bandmaterial zu entfernen, die an die Kompaktierungswalze angehaftet sind.According to other aspects of the present invention, the shape is one Axis rotated around a rotating molding surface for the manufacturer present a cylindrical structure. While the shape turned a ribbon is wrapped around the molding surface of the mold, which is the cylindrical structure. The tape material is against the forming surface of the mold compacted by a compacting roller pressed together for a rotation and pressing the tape against the rotating molding surface of the mold is positioned. The compact The roller is continuously cleaned with a burner in order to prevent contamination gung and resin components to remove from the tape material to the Compacting roller are attached.

Gemäß noch weiteren Aspekten dieser Erfindung wird die Kompaktierungs walze erwärmt entweder durch den Brenner allein oder durch den Brenner zusammen mit einer elektrischen Heizung. Vorzugsweise ist der Brenner ein Brenner mit offener Flamme mit einem steuerbaren Heizpegel. Der Brenner heizt die Kompaktierungswalze ausreichend auf, so dass die Walze das Bandmaterial über leitende Wärmeübertragung verfestigt. Die kontinuierliche Reinigung der Kompaktierungswalze durch den Brenner entfernt im Wesent lichen die gesamten Verunreinigungen und Harzbestandteile aus dem Band material, die an der Kompaktierungswalze angehaftet sind.According to still further aspects of this invention, compacting roller heated either by the burner alone or by the burner together with an electric heater. The burner is preferably on Open flame burner with a controllable heating level. The burner heats up the compacting roller sufficiently so that the roller Tape material solidified via conductive heat transfer. The continuous Cleaning the compacting roller by the burner removes essentially the entire impurities and resin components from the belt material attached to the compacting roller.

Gemäß noch anderen Aspekten des vorliegenden Verfahrens ist das Band aus einem thermoplastischen Verbundmaterial gebildet.According to still other aspects of the present method, the tape is formed from a thermoplastic composite material.

Wie leicht aus der vorangegangenen Zusammenfassung zu würdigen ist, hat eine mit kontinuierlicher Reinigung versehene Ringwickelvorrichtung mit Kompaktierungswalze, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, einige Vorteile gegenüber den zuvor beschriebenen Verfahren und Vorrich tungen des Standes der Technik. Weil die vorliegende Erfindung vorzugs weise eine leitende Wärmeübertragung für das gemeinsame Kompaktieren und Konsolidieren bzw. Verfestigen der zu formenden Ringstruktur nutzt, werden die vom Bandmaterial umfassten Fasern, die um die Form gewickelt werden, in Ausrichtung verriegelt bzw. festgehalten, was die mechanischen Eigenschaften der geformten Struktur verbessert. Das Wickeln des Band materials um eine Formungsoberfläche einer Form und gemeinsames Kom paktieren/Verfestigen der mehreren Bänder durch erwärmte Kompaktie rungswalzen gestattet es, dass die zylindrischen Strukturen ohne Einfalzun gen hergestellt werden. Schließlich minimiert die Nutzung einer kontinuierli chen Reinigung der Kompaktierungswalzen Folgendes: (1) Änderungen der Wärmeübertragungsrate von der Walze auf den Ring, (2) ungleichmäßigen Druck auf das Band, was in Variationen der Dichte des Produkts resultiert, und (3) zufälliges Abschälen von angesammelten Material auf die Oberfläche des Produkts, was in einer unebenen Oberfläche mit stark variierenden Dichten resultiert. Das Endergebnis ist eine insgesamt überragende Teile- bzw. Produktqualität.As will be readily appreciated from the foregoing summary, a continuous cleaning ring winder with compacting roll constructed in accordance with the present invention has some advantages over the previously described methods and devices of the prior art. Because the present invention preferably uses a conductive heat transfer for the common compacting and consolidation or consolidation of the ring structure to be formed, the fibers comprised by the strip material, which are wound around the form, are locked or held in alignment, which the mechanical properties of the shaped structure improved. Wrapping the strip material around a forming surface of a mold and compacting / solidifying the plurality of strips together by heated compacting rollers allows the cylindrical structures to be produced without crinkles. Finally, the use of continuous cleaning of the compacting rollers minimizes: ( 1 ) changes in the heat transfer rate from the roller to the ring, ( 2 ) uneven pressure on the belt, which results in variations in the density of the product, and ( 3 ) accidental peeling of accumulated material on the surface of the product, which results in an uneven surface with widely varying densities. The end result is an overall superior part or product quality.

Brief description of the drawings

Die vorangegangenen Aspekte und viele zugehörige Vorteile dieser Erfin dung können besser gewürdigt werden aufgrund eines besseren Verständ nisses durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung, wenn diese im Zusammenhang gesehen wird mit Fig. 1, welche eine Seitenan sicht einer Verbundringwickelvorrichtung darstellt, die gemäß der vorliegen den Erfindung ausgebildet ist.The foregoing aspects and many associated advantages of this invention may be better appreciated based on a better understanding by referring to the following detailed description when taken in conjunction with FIG. 1, which is a side view of a composite ring winder that is in accordance with the present invention the invention is formed.

Detailed description of the preferred embodiment

Fig. 1 stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Walzenringwickel vorrichtung 10 dar, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, und zwar zum Bilden von angenähert zylindrischen Strukturen 14 aus einem oder mehreren Bändern 30, die aus thermoplastischem Verbundmaterial gebildet sind, wobei eine oder mehrere Kompaktierungswalzen 40 für die Verfesti gung bzw. Konsolidierung des thermoplastischen Verbundmaterials über eine leitende Wärmeübertragung verwendet werden. Die dargestellt Walzenring wickelvorrichtung 10 weist eine Form 20 auf, die um eine Achse 24 gedreht wird, und zwar durch einen elektrischen Motor oder eine andere Leistungs quelle für eine Drehung (nicht gezeigt). Das umfangsmäßige Äußere der Form 20 sieht eine sich drehende Formungsoberfläche für die Verwendung bei der Herstellung der zylindrischen geschichteten bzw. laminierten Struktur 14 vor. Eines oder mehrere thermoplastische Verbundmaterialbänder werden um die Form gewickelt, während sich die Form dreht. Jedes der einlaufenden thermoplastischen Verbundmaterialbänder 30 wird angenähert simultan bzw. gleichzeitig verdichtet bzw. zusammengepresst und verfestigt bzw. konsoli diert durch ihre jeweiligen erwärmten Kompaktierungswalzen 40, und zwar über leitende Wärmeübertragung während das Band aufgewickelt wird. Zur Vereinfachung der Darstellung ist nur eine Kompaktierungswalze in Fig. 1 gezeigt. Die Kompaktierungswalze wird durch einen Mechanismus getragen, der die Kompaktierungswalze(n) gegen die äußere Schicht des auf die Form 20 gewickelten Bandes drückt. Der Tragemechanismus, der im Stand der Technik gut bekannt ist, ist schematisch als eine Feder 42 gezeigt, die gegen eine Welle 44 drückt, auf welcher die Kompaktierungswalze 40 montiert ist. Der Tragemechanismus erzeugt einen fortwährenden Kompaktierungsdruck gegen die äußere Bandwicklung. Gemäß dieser Erfindung wird die Kompak tierungswalze 40 fortwährend mit einem Brenner 50 gereinigt, der eine offe ne Flamme 54 auf die Oberfläche der Walze 40 entfernt vom Kompaktie rungpunkt richtet, die Verunreinigungen und andere Harzbestandteile aus dem thermoplastischen Verbundband 30 entfernt, die an der Kompaktie rungswalze 40 angehaftet sind. Fig. 1 shows a preferred embodiment of a roll ring winding device 10 , which is constructed according to the present invention, namely to form approximately cylindrical structures 14 from one or more bands 30 , which are formed from thermoplastic composite material, wherein one or more compacting rollers 40th can be used for the consolidation or consolidation of the thermoplastic composite material via conductive heat transfer. The roller ring winding device 10 shown has a shape 20 that is rotated about an axis 24 by an electric motor or other power source for rotation (not shown). The circumferential exterior of the mold 20 provides a rotating molding surface for use in the manufacture of the cylindrical layered structure 14 . One or more thermoplastic composite tapes are wrapped around the mold as the mold rotates. Each of the incoming thermoplastic composite tapes 30 is approximately simultaneously compacted or compressed and consolidated by their respective heated compacting rollers 40 via conductive heat transfer while the tape is being wound. To simplify the illustration, only one compacting roller is shown in FIG. 1. The compacting roller is carried by a mechanism that presses the compacting roller (s) against the outer layer of the tape wound on the form 20 . The support mechanism, which is well known in the art, is shown schematically as a spring 42 which presses against a shaft 44 on which the compacting roller 40 is mounted. The support mechanism creates a constant compaction pressure against the outer tape winding. According to this invention, the compacting roller 40 is continuously cleaned with a burner 50 which points an open flame 54 to the surface of the roller 40 away from the compacting point, which removes impurities and other resin components from the thermoplastic composite tape 30 , which is on the compacting roller 40 are attached.

Die Drehachse 24 der angetriebenen Form 20 liegt vorzugsweise im Wesent lichen in einer horizontalen Ebene. Diese Drehorientierung ist bevorzugt, da das thermoplastische Verbundmaterialband 30 auf eine Verfestigungstempe ratur durch die Kompaktierungswalze 40 erwärmt wird, was somit bewirkt, dass im thermoplastischen Verbundmaterialband enthaltene Harze viskos werden zu einem halb-geschmolzenem Zustand. Wenn die Drehachse 24 der angetriebenen Form 20 in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene orientiert wäre, würde das viskos geschmolzene Harz dazu tendieren aufgrund der Schwerkraft axial in Richtung auf das untere Ende der zu formenden zylindri schen Struktur zu fließen, was ein fehlgeformtes Endprodukt erzeugen wür de. The axis of rotation 24 of the driven mold 20 is preferably essentially in a horizontal plane. This rotational orientation is preferred because the thermoplastic composite tape 30 is heated to a solidification temperature by the compacting roller 40 , thus causing resins contained in the thermoplastic composite tape to become viscous to a semi-molten state. If the axis of rotation 24 of the driven mold 20 were oriented in a substantially vertical plane, the viscous melted resin would tend to flow axially towards the lower end of the cylindrical structure to be molded due to gravity, which would produce a misshaped end product ,

Bezug nehmend auf Fig. 1 wird das einlaufende thermoplastische Ver bundmaterialband 30 vorzugsweise von einem Materialzufuhrrad (nicht ge zeigt, jedoch im Stand der Technik gut bekannt) ausgegeben. Weiter ist es vorteilhaft, wenn während einem richtigen Verdichtungs- und Verfestigungs prozesses das einlaufende Band 30 sich in einem Spannungszustand befin det wenn das Band 30 sich der Kompaktierungswalze 40 nähert. Eine Span nung reduziert Defekte im Endprodukt, wie beispielsweise Knittern und ande re Fehler beim Verdichten bzw. Kompaktieren. Um ein gespanntes einge hendes thermoplastisches Verbundmaterialband 30 zu erzeugen, werden vorzugsweise Spannungswalzen (nicht gezeigt, jedoch im Stand der Technik gut bekannt) verwendet. Die Spannungswalzen halten das Band 30 bei ei nem Punkt zurück, nachdem das Band das Versorgungsrad verlassen hat, jedoch bevor das Band 30 die Kompaktierungswalze 30 erreicht. Eine gut bekannte reibungsmäßige Rückhaltetechnik involviert das Führen des ther moplastischen Verbundmaterialbandes 30 zwischen einem Paar von einan der gegenüber angeordneten Spannungswalzen.Referring to FIG. 1, the incoming thermoplastic composite tape 30 is preferably output from a material feed wheel (not shown, but well known in the art). Furthermore, it is advantageous if, during a correct compaction and consolidation process, the incoming belt 30 is in a tension state when the belt 30 approaches the compacting roller 40 . A voltage reduces defects in the end product, such as creasing and other errors when compacting or compacting. Tension rollers (not shown, but well known in the art) are preferably used to create a tensioned thermoplastic composite tape 30 . The tension rollers hold the belt 30 at a point after the belt has left the supply wheel, but before the belt 30 reaches the compacting roller 30 . A well known frictional retention technique involves guiding the thermoplastic composite tape 30 between a pair of opposing tension rollers.

Das thermoplastische Verbundmaterialband 30 wird gegen die Formungs oberfläche der Form 20 verdichtet durch die erwärmte Kompaktierungswalze 40, die, wie in Fig. 1 gezeigt und zuvor diskutiert, derart positioniert ist, dass sie sich dreht und das thermoplastische Verbundband 30 gegen die an genähert zylindrische Struktur 14 drückt, die auf der Oberfläche der Form 20 gebildet wird. Das thermoplastische Verbundmaterialband 30 wird durch Leitung erwärmt, und zwar durch den Kontakt mit der auf eine Temperatur (über der Glasübergangstemperatur des Materials) erwärmten Kompaktie rungswalze 40, die ausreichend ist für die Verfestigung des thermoplasti schen Verbundmaterials, das das Band 30 bildet, und zwar angenähert gleichzeitig mit der Verdichtung und der Zugabe des einlaufenden ther moplastischen Verbundmaterialbandes 30 auf die zylindrische geschichtete Struktur 14, die geformt wird.The thermoplastic composite tape 30 is compressed against the molding surface of the mold 20 by the heated compacting roller 40 which, as shown in Fig. 1 and previously discussed, is positioned to rotate and the thermoplastic composite tape 30 against the approximately cylindrical structure 14 presses, which is formed on the surface of the mold 20 . The thermoplastic composite tape 30 is heated by conduction through contact with the compacting roller 40 heated to a temperature (above the glass transition temperature of the material) sufficient to solidify the thermoplastic composite material that forms the tape 30 approximately simultaneously with the compression and addition of the incoming thermoplastic composite tape 30 to the cylindrical layered structure 14 that is being molded.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorwiegend in Bezug auf die Bildung von angenähert zylindrischen Strukturen 14, die aus dem thermoplastischen Ver bundmaterialband 30 gebildet werden, diskutiert wurde, kann die vorliegende Erfindung auch für die Erzeugung von Strukturen genutzt werden, die andere Materilatypen verwenden. Beispielsweise können auch thermisch ausheilen de Materialkompaktierungsprozesse einen Brenner 50 mit einer offenen Flamme 54 für das Entfernen von Resten und/oder Verunreinigungen von einer Kompaktierungswalze 40 nutzen. Spezieller können gemäß der vorlie genden Erfindung Metall-, Legierungs-, Hybrid- und andere Verbundkompak tierungsprozesse, die Kompaktierungswalzen einsetzen, ebenso einen Bren ner 50 für das Entfernen von Resten und Verunreinigungen von der Kom paktierungswalze 40 nutzen.Although the present invention has been discussed primarily with respect to the formation of approximately cylindrical structures 14 formed from the thermoplastic composite tape 30 , the present invention can also be used to create structures using other types of materials. For example, thermally curing material compacting processes can also use a burner 50 with an open flame 54 for removing residues and / or contaminants from a compacting roller 40 . More specifically, according to the present invention, metal, alloy, hybrid, and other composite compacting processes using compacting rollers can also use a burner 50 for removing residues and contaminants from compacting roller 40 .

Wie in Fig. 1 gezeigt, verdichtet bzw. kompaktiert die Walze 40 das ein laufende thermoplastische Verbundmaterialband 30 in die angenähert zylin drische Struktur 14, die geformt wird, durch Drücken des einlaufenden Ban des gegen die umfangsmäßige Formungsoberfläche der angetriebenen Form 20. Wie zuvor diskutiert, wird die Kompaktierungswalze 40 erwärmt und die Walze heizt das thermoplastische Verbundmaterialband 30 über leitenden Kontakt mit dem Band 30. Die Wärme ist ausreichend für die Verfestigung des Harzes, das im Band enthalten ist, und zwar angenähert gleichzeitig mit der Kompaktierung des einlaufenden Bandes gegen die äußere Wicklung der zu bildenden Struktur. Früher eingesetzte erwärmte Kompaktierungswalzen nutzten Mechanismen, wie beispielsweise innere elektrische Spulen, um die notwendige Verfestigungstemperatur zu erzeugen (im Allgemeinen über der Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Harzes). Wie zuvor er wähnt, erwärmt gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise der Brenner 50 die Kompaktierungswalze 40 ausreichend während seines fortwährenden Reinigungszyklus, wobei der Bedarf nach einem zusätzlichen Heizmecha nismus eliminiert wird. Auf diese Weise reduziert die vorliegende Erfindung die Kosten und die Komplexität der Vorrichtung 10, so wie sie auch die Effi zienz des Produktionsverfahrens erhöht. Alternative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung (oder für spezielle Materialtypen mit hohen Ver festigungstemperaturen) können innere elektrische Spulen oder andere Heizmechanismen (schematisch durch eine Spule 58 gezeigt) zusammen mit der von dem Brenner 50 abgeleiteten Erwärmung der Kompaktierungswalze 40 verwenden. Die elektrischen Spulen können für das Vorheizen der Kom paktierungswalze für eine Startphase verwendet werden. Sogar bei diesen Ausführungsbeispielen liefert der Brenner 50 zumindest etwas der Wärme, die für die Erwärmung der Kompaktierungswalze 40 auf eine geeignete Tem peratur erforderlich ist. Somit reduziert sogar bei diesen Ausführungsbei spielen die Erfindung die erforderliche Energie und sieht wesentliche Ko steneinsparungen vor.As shown in FIG. 1, the roller 40 compacts the running thermoplastic composite tape 30 into the approximately cylindrical structure 14 that is formed by pressing the incoming band against the circumferential molding surface of the driven die 20 . As previously discussed, the Kompaktierungswalze 40 is heated and the roller heats the thermoplastic composite material tape 30 via conductive contact with the tape 30th The heat is sufficient to solidify the resin contained in the tape, approximately at the same time as the incoming tape is compacted against the outer winding of the structure to be formed. Previously used heated compaction rollers used mechanisms such as internal electrical coils to generate the necessary solidification temperature (generally above the glass transition temperature of the thermoplastic resin). As previously mentioned, according to the present invention, the burner 50 preferably heats the compacting roller 40 sufficiently during its ongoing cleaning cycle, eliminating the need for an additional heating mechanism. In this way, the present invention reduces the cost and complexity of the device 10 as well as increasing the efficiency of the production process. Alternative embodiments of the present invention (or for special types of materials with high consolidation temperatures) may use internal electrical coils or other heating mechanisms (shown schematically by a coil 58 ) along with the heating of the compacting roller 40 derived from the burner 50 . The electrical coils can be used for preheating the compacting roller for a starting phase. Even in these embodiments, the burner 50 provides at least some of the heat required to heat the compacting roller 40 to a suitable temperature. Thus, even with these embodiments, the invention reduces the energy required and provides significant cost savings.

In anderen alternativen Ausführungsbeispielen der Erfindung wird die Kom paktierungswalze 40 vorwiegend (oder ausschließlich) für die Verdichtung bzw. Kompaktierung des thermoplastischen Verbundmaterialbandes 30 auf die äußeren Wicklungen der zu formenden zylindrischen Struktur 14 verwen det und nicht auch für die Verfestigung über eine leitende Wärmeübertra gung. In solchen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden andere Ver fahren für das Erwärmen des thermoplastischen Verbundmaterialbandes 30 auf eine Verfestigungstemperatur (wie beispielsweise durch Konvektion, über Infrarotheizung usw.) genutzt. Weil die Kompaktierungswalze 40 immer noch anfällig dahingehend ist, dass sie mit Harz oder anderen Resten aus dem thermoplastischen Verbundmaterialband 30 bedeckt wird, sowie auch mit anderen Verunreinigungen, verwenden solche Ausführungsbeispiele den Brenner 50 der vorliegenden Erfindung für das Vorsehen der nötigen fort währenden Reinigung der Kompaktierungswalze. Somit ist die fortwährende Reinigung der Kompaktierungswalze 40 durch den Brenner 50 in der vorlie genden Erfindung funktional und vorteilhaft ohne Betracht des Wärmeüber tragungsverfahrens, das für die Erwärmung des thermoplastischen Ver bundmaterialbandes 30 auf eine Verfestigungstemperatur verwendet wird.In other alternative embodiments of the invention, the compacting roller 40 is used predominantly (or exclusively) for the compression or compacting of the thermoplastic composite material strip 30 on the outer windings of the cylindrical structure 14 to be formed and not also for the consolidation via a conductive heat transfer. In such embodiments of the invention, other methods are used to heat the thermoplastic composite tape 30 to a solidification temperature (such as by convection, via infrared heating, etc.). Because the compacting roller 40 is still susceptible to being covered with resin or other residues from the thermoplastic composite tape 30 , as well as other contaminants, such embodiments use the burner 50 of the present invention to provide the necessary continuous cleaning of the compacting roller , Thus, the continuous cleaning of the compacting roller 40 by the burner 50 in the present invention is functional and advantageous regardless of the heat transfer process used for heating the thermoplastic composite material tape 30 to a solidification temperature.

Ein Brenner 50, der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, ent fernt vorzugsweise die gesamten Reste des thermoplastischen Materials und andere Verunreinigungen, die an der Kompaktierungswalze 40 anhaften, be vor die Walze 40 die Möglichkeit einer vollen Drehung hat und diese Verun reinigungen und Bestandteile in die sich neu formende Oberfläche der her zustellenden angenähert zylindrischen Struktur 14 kompaktiert bzw. drückt. Vorzugsweise verwendet der Brenner 50 eine offene Flamme. Ebenso ist vorzugsweise der Geschwindigkeitspegel der Wärme oder der offenen Flamme 54, die durch den Brenner erzeugt wird, steuerbar durch eine pas sende Steuerung 60. Eine Steuerung des Brenners 50 gestattet das Einstel len der Brennertemperatur und der Wärmegeschwindigkeit auf einen Pegel, der erforderlich ist, um ein vollständiges Entfernen von unterschiedlichen Arten von Materialresten und anderen Verunreinigungen zu erreichen. Somit gestattet die vorliegende Erfindung das Erreichen einer notwendigen offenen Flamme 54 und von Wärmepegeln durch den Brenner 50, während auch eine Kosteneffektivität in Situationen gestattet wird, in denen geringere Wär mepegel oder eine geringere Flamme annehmbar sind.A burner 50, which the present invention is constructed in accordance with, ent removed preferably the total residues of the thermoplastic material and other impurities adhering to the Kompaktierungswalze 40, be in front of the roller 40, the possibility of a full rotation has and these Verun Cleaners and Components in compacting or pressing the newly forming surface of the approximately cylindrical structure 14 to be produced . Preferably, burner 50 uses an open flame. Likewise, the speed level of the heat or open flame 54 generated by the burner is preferably controllable by a suitable controller 60 . Control of the burner 50 allows the burner temperature and heat rate to be set to a level required to completely remove different types of material residues and other contaminants. Thus, the present invention allows a necessary open flame 54 and heat levels to be achieved by the burner 50 , while also allowing cost effectiveness in situations where lower heat levels or a lower flame are acceptable.

Ein zusätzlicher Vorteil ist es, dass eine sich fortwährend reinigende Kom paktierungswalzenringwickelvorrichtung 10, die gemäß der vorliegenden Er findung ausgebildet ist, eine Vollautomatisierung des Formens bzw. Form prozesses der angenähert zylindrischen Struktur 14 gestattet. Die vorliegen de Erfindung bietet zusätzliche Kosteneinsparungen gegenüber einem ma nuellen Abschaben, dadurch, dass der Bedarf nach Vollzeitarbeitskräften, die sich dem Abschaben von Verunreinigungen und Resten von der Kom paktierungswalze 40 widmen, eliminiert wird.An additional advantage is that a continuously cleaning compacting roller ring winding device 10 , which is designed according to the present invention, allows the molding process of the approximately cylindrical structure 14 to be fully automated. The present invention provides additional cost savings over manual scraping by eliminating the need for full-time workers dedicated to scraping contaminants and debris from compacting roller 40 .

Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Verfah ren und bevorzugte Vorrichtungen beschrieben. Der Fachmann kann nach dem Lesen der vorangegangenen Beschreibung verschiedene andere Ände rungen, Abweichungen und Ersetzungen oder Äquivalente ausführen, ohne von den offenbarten Konzepten abzuweichen. Es sei daher klar, dass im Rahmen des Umfangs der beigefügten Ansprüche die Erfindung anders aus geführt werden kann als hier speziell beschrieben wurde.The present invention has been accomplished with reference to preferred methods Ren and preferred devices described. The specialist can follow various other changes after reading the foregoing description implement changes, deviations and replacements or equivalents without to deviate from the concepts disclosed. It is therefore clear that in Within the scope of the appended claims, the invention differs can be performed as was specifically described here.

Claims

1. A method for forming an approximately cylindrical structure from a thermoplastic composite tape, the method comprising:

a) rotating a mold about an axis to present a rotating molding surface;
b) wrapping at least one band of thermoplastic composite material around the molding surface of the mold to form an approximately cylindrical structure;
c) compressing or compacting the at least one band of thermoplastic composite material against the molding surface of the mold with at least one compacting roller positioned for rotation and pressing the thermoplastic composite material against the molding surface of the mold;
d) continually cleaning the at least one compacting roller with a burner for removing impurities and resin components from the thermoplastic composite material which are adhered to the at least one compacting roller; and
e) heating the at least one thermoplastic composite material band for a consolidation or consolidation of the at least one band of thermoplastic composite material approximately simultaneously with the compression or compacting of the thermoplastic composite material as against the approximately cylindrical structure that is formed.

2. The method of claim 1, wherein the burner is an open flame having.

3. The method of claim 1, wherein the burner has a heating level, that is controllable.

4. The method of claim 1, wherein the burner the at least one Compacting roller heats up sufficiently so that the at least one Compacting roller the thermoplastic composite material over a lei heat transfer solidified.

5. The method of claim 1, wherein the continuous cleaning of at least one compacting roller through the burner essentially all impurities and resin components from the thermoplastic composites removed at the at least one Kompaktie tion roller are stuck.

6. A method of forming an approximately cylindrical structure, the method comprising:

a) rotating a mold about a horizontal axis to present a rotating molding surface;
b) wrapping a material around the molding surface of the mold to form a cylindrical structure;
c) compacting or compacting the material against the molding surface of the mold with at least one compacting roller positioned for rotating and pressing the material against the molding surface of the mold; and
d) continuous cleaning of the at least one Kompaktierungswal ze with a burner to remove impurities and residues of the material that are attached to the Kompaktierungswalze.

7. The method of claim 6, wherein the material is a thermoplastic Is composite.

8. The method of claim 6, wherein the at least one compact tion roller is heated.

9. The method of claim 8, wherein the at least one compact roller is only heated by the burner.

10. The method of claim 8, wherein the at least one compact tion roller is heated electrically.

11. The method according to claim 6, wherein the burner is the at least one Compacting roller heated sufficiently so that the at least one Compacting roller the thermoplastic composite material through a lei Heat transfer solidified or consolidated.

12. The method of claim 6, wherein continuously cleaning the at least one compacting roller through the burner essentially all the impurities and resin components of the thermoplastic Composite removed on the at least one compacting roller are attached.

13. The method of claim 6, wherein the burner a burner with of has a flame.

14. The method of claim 6, wherein the burner has a heating level, that is controllable.

15. An apparatus for forming an approximately cylindrical structure from a thermoplastic composite tape, the apparatus comprising:

a) a mold having an axis of rotation and a molding surface for receiving a thermoplastic composite tape, the thermoplastic composite tape being wrapped around the molding surface of the mold to form an approximately cylindrical structure;
b) at least one compacting roller which is positioned for rotation and adjustable compacting or compacting of the thermoplastic composite material band against the molding surface of the mold; wherein the at least one compacting roller solidifies the band of thermoplastic composite material at approximately the contact point of the thermoplastic composite material with the compacting roller, whereby the approximately cylindrical structure is consolidated and compacted; and
c) a burner, the burner continuously cleaning the at least one compacting roller by removing impurities and residues of the thermoplastic composite material that are attached to the compacting roller.

16. The apparatus of claim 15, wherein the burner with a burner open flame.

17. The apparatus of claim 15, which is a controller for controlling the Has the heating level of the burner.

18. The apparatus of claim 15, wherein the burner the at least one Compacting roller heated sufficiently so that the at least one Compacting roller the thermoplastic composite tape over a conductive Heat transfer solidified.

19. The apparatus of claim 15, wherein continuously cleaning the at least one compacting roller by the burner essentially all impurities and resin components from the thermoplastic rule composite tape removed at the at least one compacting roller are attached.

20. Apparatus for forming an approximately cylindrical structure, where the apparatus comprises:

a) a mold with an axis of rotation and a molding surface for receiving material that is wrapped ge around the molding surface of the mold to form an approximately cylindrical structure;
b) at least one compacting roller, which is positioned for rotation and adjustable compression or compacting of the material against the shaping surface of the mold; and
c) a burner, the burner continuously cleaning the at least one compacting roller by removing impurities and residues of the material that are adhered to the compacting roller.

21. The apparatus of claim 20, wherein the material is a thermoplastic cal composite material.

22. The apparatus of claim 21, wherein the compacting roller is warmed.

23. The apparatus of claim 22, wherein the compacting roller only is heated by the burner.

24. The apparatus of claim 22, wherein the compacting roller elec is heated trically.

25. The apparatus of claim 20, wherein the burner the at least one Compacting roller heated sufficiently so that the at least one Compacting roller the thermoplastic composite material over a lei Heat transfer solidified or consolidated.

26. The apparatus of claim 25, wherein the at least one compact The thermoplastic composite tape approximates the contact point of the thermoplastic composite tape with the compacting roller solidified, whereby the approximately cylindrical structure solidified and ver is sealed.

27. The apparatus of claim 20, wherein continuously cleaning the at least one compacting roller through the burner essentially all impurities and resin components from the material removed, which are attached to the at least one compacting roller.

28. The apparatus of claim 20, wherein the burner with a burner open flame.

29. The apparatus of claim 20, comprising a controller for controlling the Has the heating level of the burner.