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Die Erfindung betrifft eine Spannrahmenvorrichtung zur Einstellung einer Faseranordnung in einer von mindestens zwei Werkzeughälften, beziehungsweise Werkzeugteilen gebildeten Kavität eines Pressenwerkzeugs.
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Im Zuge der Leichtbauweise werden zunehmend Fahrzeug-Karosserieteile aus faserverstärktem Kunststoff anstelle aus Blech eingesetzt. Als Faserverstärkung werden dabei flächige Faseranordnungen wie Gewebe oder Gelege, etc. verwendet, die mit einer Harzmatrix imprägniert und in einem formgebenden Werkzeug zu dem Faserkunststoffverbund konsolidiert werden. Als Verstärkungsfasern kommen üblicherweise Kohlefasern oder Glasfasern zum Einsatz.
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Ein FVK-Fertigungsprozess (z. B. CFK-Fertigungsprozess bei Kohlefasern als Verstärkungsfasern) beinhaltet häufig ein Pre- bzw. Vorformen des flächigen Textils, ehe dieses mit dem matrixbildenden Kunststoff, etwa einem Harz, imprägniert und konsolidiert wird. Zum Imprägnieren kann das RTM-Verfahren eingesetzt werden, bei dem in eine Formkavität, in der das vorgeformte Textil angeordnet ist, der matrixbildende Kunststoff injiziert wird.
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Je nach gewähltem Verfahren wird also eine Faseranordnung, die gegebenenfalls auch aus mehreren Faserlagen bestehen kann, in einem Presswerkzeug vorgeformt, d. h. in eine dem herzustellenden Bauteil entsprechende Zielform umgeformt, indem die Faseranordnung beim Schließen des Presswerkzeugs in einen zwischen Ober- und Unterwerkzeug gebildeten Formhohlraum gezogen wird. Das erhaltene vorgeformte Textil wird Vorformling oder Preform genannt.
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Aktuell werden zur Bildung des Vorformlings die Positionierung, Ablage und der gesamte Drapierprozess der Faseranordnung manuell durchgeführt. Unter Drapieren wird hierbei das Umformen der flächigen Faseranordnung in eine in zumindest einer Raumrichtung gekrümmte Geometrie verstanden, die im Wesentlichen faltenfrei erfolgen soll. Allerdings können beim Drapieren aufgrund zu starker Scherung bei Geweben bzw.
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Faserverschiebungen bei Gelegen Verformungsphänomene wie Faltenwurf auftreten, so dass bislang der Einzug der Faseranordnung in das Unterwerkzeug durch manuelles Ausstreichen des Materials realisiert wird.
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Bei der avisierten Automatisierung des gesamten Fertigungsprozesses inklusive des Drapierens bzw. Preformens wird somit eine definierte, reproduzierbare Positionierung, Ablage und ein ebensolcher Einzug der Faseranordnung benötigt.
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Automatisierte Drapierungs- bzw. Umformprozesse umfassen Rückhaltesysteme, die das zu drapierende bzw. umzuformende Material halten, um einen gleichmäßigen Einzug zu ermöglichen. Aus dem Tiefziehprozess bekannte Rückhaltesysteme verwenden dazu beispielsweise Niederhalter. Weiter ist bekannt, Organobleche, bei denen es sich um plattenförmige mit Thermoplastkunststoff imprägnierte und konsolidierte Faserhalbzeuge handelt, während des Umformens punktuell mit Zangen fest zu klemmen.
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Dieses Verfahren ist jedoch bei trockenen und daher biegeschlaffen Fasergeweben bzw. -gelegen o. ä. nicht praktikabel, da sich das Material sofort um den Klemmpunkt verformen wird, z. B. durch Aufscherung des Gewebes oder Pull-Out von Rovings etc.
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In der
DE 10 2007 061 427 A1 wird eine Vorrichtung zum Zuschneiden und Handhaben eines im Wesentlichen flächenhaften CFK-Halbzeug-Zuschnittes beschrieben, der mit einem Vakuumeffektor angehoben wird. Eine Elektrode, mit der ein Stromfluss durch das CFK gemessen wird, ist in vertikaler Richtung mittels einer Feder federnd an einer Halterung angeordnet.
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Um einen Profilvorformling zu schaffen, offenbart die
WO 2010/037612 eine Vorrichtung zum automatischen Ablegen und Drapieren einer Vielzahl bahnförmiger Abschnitte eines Fasergebildes auf einem Kern. Um auf dem Kern abgelegte Abschnitte zu fixieren, sind an der Vorder- und Rückseite des Kerns Klemmvorrichtungen vorgesehen, die die Abschnitte auch während einer auf das Ablegen und Drapieren folgenden Lagefixierung mittels eines aufgebrachten Bindemittels und dessen Konsolidierung halten.
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Aus dem Stand der Technik ist ferner bekannt, Faseranordnungen in einen Spannrahmen einzuspannen, ehe sie in einem geöffneten Presswerkzeug mit einer der Zielform entsprechenden Kavität zwischen Ober- und Unterwerkzeug angeordnet werden. Die Faseranordnungen werden beim Schließen des Presswerkzeugs umgeformt, wobei der Spannrahmen ein Nachrutschen der Faseranordnung erlaubt, wenn diese dabei in die Kavität gezogen wird.
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Im Falle mehrlagiger Faseranordnungen kann es durch unterschiedliches Nachrutschen der einzelnen Lagen zu Faltenbildung kommen, was durch ein in der
DE 10 2010 041 179 A1 beschriebenes Verfahren vermieden werden kann. Dort wird für ein gleichmäßiges Nachrutschen der Lagen einer Faseranordnung beim Schließen des Presswerkzeugs zur Herstellung eines Vorformlings gesorgt, indem die Faseranordnung zwischen zwei Spannrahmenteilen eines Spannrahmens mit einer entsprechenden, das Nachrutschen gestattenden Spannkraft eingespannt wird, wobei die Spannrahmenteile zum Einspannen der Faseranordnung unebene Berührflächen aufweisen.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zur Halterung der Fasernanordnungen, die deren Anisotropie berücksichtigt, bereitzustellen, die eine definierte, reproduzierbare und möglichst faltenfreie Positionierung, Ablage und ein ebensolcher Einzug der Faseranordnung in das Pressenwerkzeug gestattet und die so zur Automatisierung eines gesamten Fertigungsprozesses inklusive Drapierens bzw. Preformens eingesetzt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
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Die erfindungsgemäße Spannrahmenvorrichtung ist zur automatischen Anordnung einer Faseranordnung in einer von mindestens zwei Werkzeughälften, bzw. Werkzeugteilen gebildeten Kavität eines Pressenwerkzeugs, das z. B. ein Spritzguss- bzw. RTM-Werkzeug sein kann, ausgebildet. Bevorzugt ist das Presswerkzeug aus genau zwei Werkzeughälften, beispielsweise einem Ober- und einem Unter-Werkzeug gebildet. Um einen faltenfreien Einzug in das Werkzeug sicherzustellen, weist die Spannrahmenvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform eine Rückhaltevorrichtung und eine davon operativ getrennte Klemmvorrichtung auf, wobei die Rückhaltevorrichtung eine Rückhaltekraft in Faserrichtung der Fasern der Faseranordnung bereitstellt und mit Klemmmitteln zur Aufnahme der Faseranordnung ausgestattet ist, während die Klemmvorrichtung eine Klemmkraft senkrecht zur Faserrichtung bereitstellt und damit zur Aufbringung eines lokalen Klemmdrucks ausgebildet ist.
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Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Funktionen Klemmen und Spannen voneinander getrennt sind. Während die Rückhaltekräfte den Materialeinzug beim Schließen des Werkzeugs bestimmen, wird die Klemmkraft zur Faltenreduzierung eingesetzt. Ferner können so Aufscherung des Gewebes oder Pull-Out von Rovings etc. verringert bzw. vermieden werden.
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Die Rückhaltekraft kann konstant oder zeitlich veränderlich, abhängig von den Einzugsbedingungen sein. Eine Ausführungsform der Rückhaltevorrichtung kann an den Klemmmitteln befestigte Zugseile umfassen, die über Umlenkrollen, die an dem Spannrahmen angeordnet sind, zu Gewichten verlaufen, deren Gewichtskraft die Rückhaltekraft bereitstellt. Alternativ dazu kann die Rückhaltevorrichtung an den Klemmmitteln befestigte Federn mit konstanter, linearer oder nichtlinearere Federkennlinie aufweisen, die an dem Spannrahmen befestigt sind. Eine weitere Ausführungsform umfasst zumindest einen an den Klemmmitteln befestigten Servomotor, der die Rückhaltekraft bereitstellt. Selbstverständlich sind weitere Rückhaltevorrichtungen denkbar, die geeignet sind eine Vorspannkraft in Faserrichtung aufzubringen.
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Die Klemmvorrichtung wiederum umfasst zumindest eine Stellvorrichtung zur lokalen Anordnung zumindest eines Klemmbalkens an der Faseranordnung, wobei durch die Stellvorrichtung mittels des Klemmbalkens der lokale, durch die Klemmkraft erzeugte Klemmdruck auf die Faseranordnung ausgeübt werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Stellvorrichtung einen Pneumatikzylinder als Stellelement, es können aber auch andere Stellelemente verwendet werden, so kann eine alternative Stellvorrichtung beispielsweise eine oder mehrere federkraftunterstützte Stellschrauben umfassen.
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Weiter weist die Klemmvorrichtung eine Positionierungsvorrichtung auf, um die Stellvorrichtung und damit den Klemmbalken in Bezug zu der in der Rückhaltevorrichtung eingespannten Faseranordnung zu positionieren.
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Die Klemmmittel der Rückhaltevorrichtung können aus einer oder mehreren Klemmen bestehen, die mit flachen Klemmleisten ausgeführt sind, und die gegebenenfalls eine Skala zur korrekten Aufnahme der Faseranordnung aufweisen. Diese Klemmleisten können in ihrer Länge frei variiert werden.
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Ferner kann der Spannrahmen einer erfindungsgemäßen Spannrahmenvorrichtung in seiner Länge und Breite entsprechend den Abmessungen einer Faseranordnung einstellbar sein. Hierfür kann der Spannrahmen durch eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Rahmengliedern aufgebaut sein oder durch Rahmenprofile gebildet werden, die entsprechend den Abmessungen der Faseranordnung angeordnet werden können. Die Rahmenprofile können dabei bevorzugt als Laufschienen ausgebildet sein und mittels Linearführung gekoppelt sein. Alternativ oder zusätzlich können je nach Ausführung ein oder mehrere teleskopierbare Rahmenprofile eingesetzt werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine erhöhte Bauteilqualität durch Verbesserung der Ablagegenauigkeit und Steigerung der Reproduzierbarkeit, ferner wird durch das faltenfreie Drapieren Ausschuss vermieden.
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Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
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Dabei zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Rückhaltevorrichtung einer erfindungsgemäßen Spannrahmenvorrichtung,
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2 eine perspektivische Ansicht einer Rückhaltevorrichtung mit Massestücken,
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3 eine perspektivische Ansicht einer Klemme als Klemmmittel der Rückhaltevorrichtung,
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4 eine perspektivische Ansicht einer Rückhaltevorrichtung mit Federn,
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5 eine perspektivische Ansicht einer Rückhaltevorrichtung mit Servomotor,
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6 eine perspektivische Ansicht einer Klemmvorrichtung aus federkraftunterstützten Stellschrauben,
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7 eine perspektivische Ansicht eines mittels Rahmengliedern einstellbaren Spannrahmens,
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8 eine perspektivische Ansicht eines mittels Rahmenprofilen und Linearführung einstellbaren Spannrahmens,
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9 perspektivische Ansichten a), b), c) eines für Faseranordnungen mit unterschiedlichen Abmessungen stufig einstellbaren Spannrahmens,
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10 eine perspektivische Ansicht einer Klemmvorrichtung einer erfindungsgemäßen Spannrahmenvorrichtung,
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11 eine perspektivische Detailansicht eines Klemmmoduls aus 9,
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12 eine Abfolge a) bis c) des Vorspann- und Klemmprozesses einer Faseranordnung mit einer erfindungsgemäßen Spannrahmenvorrichtung beim Einzug in das Werkzeug.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung bezieht sich auf eine Spannrahmenvorrichtung, die ein flexibles Rückhaltesystem zur definierten Materialführung und Reduzierung von kritischen Deformationsphänomenen von trockenen, flächigen Faseranordnungen bereitstellt. Die erfindungsgemäße als Rückhalte- und Klemmsystem ausgebildete Vorrichtung ist für die definierte Positionierung und Rückhaltung von Faseranordnungen am Werkzeug konstruiert und gewährt einen kontrollierten Materialeinzug während des gesamten Drapierprozesses. Bei den Faseranordnungen kann es sich um Matten, Gewebe, Gelege, Gewirke, Geflechte, Gestricke, Vliese etc. handeln. Vorzugsweise werden mit der erfindungsgemäßen Spanrahmenvorrichtung trockene, biegeschlaffe Faseranordnungen eingespannt, wobei unter trockenen Faseranordnungen auch trocken imprägnierte Faserhalbzeuge oder Hybridtextilien verstanden werden können, die einen Faseranteil aus einem Matrixmaterial enthalten. Generell ist es aber auch nicht ausgeschlossen, mit der erfindungsgemäßen Spannrahmenvorrichtung eine nass (vor-)imprägnierte Faseranordnung in einem Presswerkzeug zu drapieren.
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Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Spannrahmenvorrichtung werden flächige Faseranordnungen, bzw. Faserzuschnitte definiert in einen Spannrahmen eingelegt und mit der Rückhaltevorrichtung eingespannt. Als Verstärkungsfasern kommen üblicherweise Kohlefasern oder Glasfasern oder auch Kunststofffasern wie Aramidfasern oder Metallfasern sowie Kombinationen davon in den Faseranordnungen zum Einsatz.
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Der Spannrahmen mit der eingelegten und eingespannten Faseranordnung wird am Unterwerkzeug, bei dem es sich um das Unterwerkzeug eines RTM-Werkzeugs handeln kann, definiert positioniert. Sobald das Werkzeug zugefahren ist, werden die nun zur Preform umgeformte Faseranordnung durch das Werkzeug gehalten bzw. fixiert, so dass mit der Injektion des Matrixmaterials begonnen werden kann.
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Beim Zufahren des Werkzeugs wird die Faseranordnung während des gesamten Prozesses mittels einer konstanten oder zeitlich veränderlichen Rückhaltekraft in Faserrichtung zurückgehalten. Eine technische Lösung zur Erzeugung der Rückhaltekraft R in Faserrichtung ist in 1 dargestellt und sieht die Rückhaltung über die Gewichtskraft G mit Zugseilen 4 und (in 1 nicht dargestellten) Gewichten über eine Umlenkrolle 3 vor. Der Faserzuschnitt 10 ist jeweils beidseitig in Faserrichtungen über Klemmen 2 mit den Zugseilen 4 verbunden, die an den an dem Rahmen 1 angeordneten Umlenkrollen 3 aus der Faserebene umgelenkt werden. An den Zugseilen 4 sind vorliegend als Befestigungsmittel Ösen 4' vorgesehen, an denen Gewichte befestigt werden können, die die Gewichtskraft G bereitstellen. In 3 ist beispielhaft eine Klemme 2 dargestellt, wie sie als Klemmmittel der Rückhaltevorrichtung eingesetzt werden kann. Sie weist flache Klemmleisten 2' auf, die, wie in 3 gezeigt, profiliert sein können, um einen besseren Griff an der Faseranordnung zu ermöglichen. Weiter können die Klemmleisten 2' eine Messskala (in der Figur nicht dargestellt) aufweisen, um eine korrekte Aufnahme der Faseranordnung in der Klemme 2 sicherzustellen.
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2 zeigt als Rückhaltevorrichtung zur Vorspannung der Faseranordnung 10 eine Variante ohne Zugseile, in der die Faseranordnung 10 über Umlenkrollen 3 geführt wird und die die Rückhaltekraft R ausübenden Massestücke 5 direkt an die Klemmen 2 angebracht sind, die die Faseranordnung 10 aufnehmen. Die Klemmen 2 in 2 erstrecken sich über die gesamte Breite der Faseranordnung 10.
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Als zu der Variante mit Zugseilen, Umlenkrollen und Gewichten alternative Rückhaltevorrichtungen können Federn mit konstanten, linearen, nicht linearen Federkennlinien herangezogen werden. 4 zeigt dazu Federn 7, die mit Klemmen 2 verbunden sind, die die Faseranordnung 10 erfassen, wobei die Federn 7 gleichzeitig in einem umlaufenden Rahmen 1 eingespannt sind. Denkbar ist ferner der Einsatz eines Servomotors 6, wie in 5 gezeigt, der die Rückhaltekraft über eine Klemme 2 auf die Faseranordnung 10 aufbringt, und diese dadurch unter Vorspannung setzt.
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So kann also auch bei den Federn und dem Servomotor die Verbindung zwischen dem Fasermaterial und der Rückhaltevorrichtung, wie bei der Zugseil-Variante beschrieben, über eine oder mehrere Klemmen 2 pro Seite des Faserzuschnitts realisiert werden.
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Weitere, figurativ nicht dargestellte Rückhaltevorrichtungen zur Aufbringung der Vorspannung können zum Beispiel Umlenkrollen vorsehen, über die sich die Faseranordnung erstreckt und mittels auf den Umlenkwalzen abrollenden Walzenkörpern vorgespannt werden kann. Als weitere Alternative zu den Federn zur Aufbringung der Rückhaltekraft in Faserrichtung können Spannschlösser eingesetzt werden, die wie die Federn zwischen der oder den Klemmen und dem Rahmen eingespannt werden. Weitere Varianten können Spannbänder oder Spannverschlüsse vorsehen. Ähnlich der Variante mit dem Servomotor könnte auch ein Gewinde genutzt werden, mittels dessen gegenüberliegende Seiten der Faseranordnung vorgespannt werden.
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Ferner sieht eine erfindungsgemäße Spannrahmenvorrichtung eine zusätzliche Klemmvorrichtung mit Krafteinwirkung senkrecht zur Faserrichtung vor, um etwaig auftretende Faltenbildung durch zusätzlich aufgebrachte Klemmkräfte zu minimieren.
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Eine Klemmvorrichtung ist in 10 dargestellt und umfasst dort vier Klemmmodule 19, von denen eines in 11 detaillierter gezeigt ist. Der Übersichtlichkeit halber sind hier lediglich 4 Klemmmodule 19 dargestellt. Bevorzugt werden 4 bis 20 Klemmmodule eingesetzt, wobei diese gleichmäßig auf alle Seiten verteilt sind. Das Klemmmodul 19 umfasst einen Pneumatikzylinder 13, der sich entlang des Konstruktionsprofils 14, 14' mit Hilfe eines Klemmhebels 15 und eines mit Stegen versehenen Positionsblechs 16 beliebig positionieren lässt. Der Klemmbalken 8 steht über die schraffiert dargestellten Klemmleisten 17 mit den Klemmmodulen 19 in Verbindung, wobei die Klemmleisten 17 über die Klemmplatten 18 der Klemmmodule 19 mit den Pneumatikzylindern 13 verbunden sind. Die Klemmleisten 17 können dabei mit Schrauben lösbar an den Klemmmodulen 19 befestigt sein, so dass bei Bedarf die Klemmplatten ausgetauscht werden können. Mit dem an den geführten Pneumatikzylinder-Modulen 19 angebrachten Klemmbalken 8 wird ein lokaler Klemmdruck auf das Fasermaterial aufgebracht. Die Klemmplatten 18, die aus Aluminium, aber auch aus anderen Materialien gefertigt sein können, können unterschiedlich bemessen sein. So können sie verschiedene Längenabmaße aufweisen, während Breite und Höhe konstant bleiben können. Beispielsweise kann die Breite einer Klemmplatte 18 15 mm und die Länge 25 mm, 50 mm oder 100 mm betragen.
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Der Einsatz der längenverstellbaren Klemmplatten und der druckgeregelten punktuellen Klemmkrafteinwirkung trägt wesentlich zur Faltenreduzierung bei. Die Druckregelung der Klemmvorrichtung, etwa der Ventile der Pneumatikzylinder, wird im Zuge der Automatisierung in den Prozess derart eingepflegt, dass die Klemmkraft sowohl kraft- als auch zeitgesteuert aufgebracht werden kann.
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Ferner ist denkbar, anstelle der Pneumatikzylinder in der Klemmvorrichtung eine andere Stellvorrichtung 19', wie in 6 gezeigt, vorzusehen, über Federkraft mit Hilfe von Stellschrauben 9', wobei der Klemmbalken 8 einen durch die Federkraft der Federn 9 bereitgestellten Klemmdruck auf die Faseranordnung 10 aufbringt.
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Weitere Klemmvorrichtungen können z. B. eine Rollen-Umlenkwalzen-Kombination vorsehen, die einen Druck auf die dazwischen angeordnete Faseranordnung ausübt. Ähnlich wie die Federpressung mittels Stellschrauben können auch Schraubzwingen oder Schnellspanner zum Aufbringen des Klemmdrucks mittels Klemmbalken auf die Faseranordnung eingesetzt werden. Ferner können Klemmbalken durch definierte Verschraubung den gewünschten Klemmdruck aufbringen, der auch mit Luftdruck oder mittels Reibschluss, beispielsweise durch Einsatz eines Kautschukmaterials aufgebaut werden kann.
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Generell ist auch denkbar, dass die Klemmmittel, über die die Verbindung zwischen dem Fasermaterial und der Rückhaltevorrichtung realisiert wird, dieses zusätzliche Klemmsystem umfassen; allerdings würden hierbei die möglichen Positionierungen zur lokalen Kraftaufbringung eingeschränkt, so dass die zusätzliche Klemmvorrichtung die variabelste Vorgehensweise bedeutet und damit bevorzugt ist.
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Die Rückhalte- und die Klemmvorrichtung werden auf einen einstellbaren Rahmen 1 integriert. Varianten für einen einstellbaren Rahmen 1 sind in 7 bis 9 dargestellt. 7 zeigt einen Spannrahmen 1 aus mehreren miteinander verbundenen Rahmengliedern 11, der so in seiner Länge und Breite entsprechend den Abmessungen der Faseranordnung 10 eingestellt ist. In 8 ist eine Variante eines Spannrahmens 1 dargestellt, dessen Abmaße mittels Linearführung 12 eingestellt werden, wozu die Rahmenprofile 11' zumindest teilweise als Laufschienen ausgebildet sind, die mittels der Linearführung relativ zueinander bewegt und so die Rahmenabmaße eingestellt werden können.
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9a), b), c) zeigen einen Spannrahmen 1 aus Rahmenprofilen 1', 1'', die ebenfalls zumindest teilweise als Laufschienen ausgebildet sind. Um den Rahmen 1 in der Breite an eine Faseranordnung 10 anzupassen, ist wenigstens ein Rahmenprofil 1'' entweder austauschbar oder teleskopierbar gestaltet.
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Ferner ist denkbar, einen Spannrahmen durch mehrere verteilt um das Fasermaterial angeordnete Zangen zu ersetzen, wobei das Fasermaterial durch die Zangen geklemmt wird. Hierbei könnte gleichzeitig die Rückhaltekraft in Faserrichtung und die Klemmkraft senkrecht dazu durch die Zangenklemmung ausgeübt werden.
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12 zeigt in drei Schritten a), b), c) die Interaktion von Vorspannung und Klemmung durch eine erfindungsgemäße Spannrahmenvorrichtung bei der Anordnung zwischen den Werkzeughälften 20, 21 und dem Schließen des Werkzeugs. In 12a) wird die in die Rückhaltevorrichtung eingespannte Faseranordnung 10 zwischen dem – gegebenenfalls mehrteiligen – Oberwerkzeug 20 und dem – gegebenenfalls mehrteiligen – Unterwerkzeug 21 angeordnet. Die Rückhaltevorrichtung besteht in diesem Fall aus den über Umlenkrollen 3 geführten Zugseilen 4, wobei die daran befestigten Gewichte 5 für die mittels der Klemmen 2 auf die Faseranordnung übertragene Rückhaltekraft in Faserrichtung sorgen. Der mit x indizierte Pfeil deutet ein Schwenken des Unterwerkzeugs 21 in Richtung des Oberwerkzeugs 20 bzw. der nun dort angeordneten Faseranordnung 10 an, während Pfeil y ein Verfahren des Unterwerkzeugs 21 nach oben bis zu der Faseranordnung 10 bedeutet. Es folgt nun das Aufbringen der zusätzlichen Klemmung mittels der Klemmvorrichtung, indem der Klemmbalken 8 durch die Pneumatikzylinder 13 abgelassen wird und den lokalen Klemmdruck auf die Faseranordnung 10 aufbringt. Das Unterwerkzeug 21 verfährt nun weiter nach oben und nimmt die in b) gezeigte Anordnung ein, wobei die Faseranordnung 10 durch die Klemmvorrichtung nachrutscht, die Vorspannung durch die Rückhaltevorrichtung jedoch gehalten wird. Die Gewichte 5 werden entsprechend dem Materialeinzug der Faseranordnung angehoben. Entsprechend Pfeil z schließt nun das Werkzeug durch Verfahren des Oberwerkzeugs 20 nach unten, bis die Anordnung in c) erreicht ist, wobei ein weiterer Materialeinzug erfolgt. Wieder rutscht die Faseranordnung 10 geglättet durch die Klemmvorrichtung nach, während die Vorspannung durch die Gewichte 5 erhalten bleibt.
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Die Klemmung mittels der Klemmvorrichtung 19 ist dabei variabel und kann segmentweise herunter- und wieder hinaufbewegt werden. Während die Vorspann- bzw. Rückhaltekräfte den Materialeinzug beim Schließen des Werkzeugs bestimmen, wird die durch die Klemmvorrichtung 19 bereitgestellte Klemmkraft zur Faltenreduzierung eingesetzt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007061427 A1 [0010]
- WO 2010/037612 [0011]
- DE 102010041179 A1 [0013]
