DE102012206404A1 - Multiaxiales Fadengelege, Verfahren zum Herstellen eines multiaxialen Fadengeleges, Multiaxialmaschine und Einrichtungen zum Herstellen von unidirektionalen Fadenlagen und von multiaxialen Fadengelegen - Google Patents

Multiaxiales Fadengelege, Verfahren zum Herstellen eines multiaxialen Fadengeleges, Multiaxialmaschine und Einrichtungen zum Herstellen von unidirektionalen Fadenlagen und von multiaxialen Fadengelegen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein multiaxiales Fadengelege mit einer definierten Längsrichtung L. Bei diesem sind mindestens zwei Fadenlagen (1, 2) durch streifenförmige Fadenscharen (3, 4), gebildet, in denen die Fäden parallel zu der Richtung ihrer Fadenschar (3, 4), aber abweichend von der Längsrichtung L des Fadengeleges verlaufen. Das Besondere besteht darin, dass die beiden aneinanderliegenden Fadenlagen (1, 2) derart kreuzend angeordnet sind, dass die Fadenscharen (3, 4) der einen Fadenlage (1, 2) an ausgewählten Kreuzungsbereichen (5) seitlich in die Fadenscharen (3, 4) der anderen Fadenlage (1, 2) eingreifen. Bei dieser Anordnung ergibt sich eine Stützung durch Fadenkreuze mit dem Vorteil, dass bei der Herstellung das zwischen Förderketten aufgespannte Fadengelege auch bei großen Bahnbreiten weniger stark durchhängt. Die zugehörigen Herstellverfahren führen zu einer kürzeren Baulänge der Multiaxialmaschinen und verbesserten Einrichtungen zum Verlegen von Segmenten.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein multiaxiales Fadengelege mit einer definierten Längsrichtung L, bestehend aus mindestens zwei aufeinander liegenden Fadenlagen, von denen jede durch streifenförmige Fadenscharen gebildet ist, in denen die Fäden einer jeden Fadenschar parallel zu der Richtung ihrer Fadenschar, aber abweichend von der Längsrichtung L des Fadengeleges verlaufen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Derartige Multiaxialgelege gehören seit langem zum Stand der Technik. Ein anschauliches Beispiel zeigt die DE 197 26 831 C5 . Sie haben ihre große Bedeutung bei der Herstellung von Faserverbundwerkstoffen. Für den Aufbau und die Herstellung der Multiaxialgelege gibt es bereits viele Vorschläge, die dem Fachmann geläufig sind und als bekannt vorausgesetzt werden können. Da in der Patent- und Fachliteratur die Bezeichnungen zum Teil mit abweichendem Sinngehalt verwendet werden, soll aber zunächst festgelegt werden, wie die wichtigsten in der vorliegenden Anmeldung verwendeten Begriffe zu verstehen sind.
  • Die Fäden des multiaxialen Fadengeleges bestehen aus den bekannten Werkstoffen wie Glas, Kohlenstoff oder Keramik, und Synthesefasern wie beispielsweise Aramidfasern oder Polyamidfasern oder sogar Draht oder mineralische Fasern kommen gleichfalls in Betracht. Für diese Fäden ist auch die Bezeichnung „Faser” oder „Kabel” üblich. Sie sind aus einzelnen Filamenten aufgebaut und können sich nicht nur hinsichtlich ihres Durchmessers und der Zahl der Filamente, aus denen sie bestehen, erheblich voneinander unterscheiden. Der Begriff der Fäden umfasst auch Bänder, die aus Kostengründen durch Verbreitern oder Spreizen von dicken Kabeln hergestellt werden und zu dünnen Lagen oder Schichten nebeneinander gelegt werden können.
  • Die Fadenschar umfasst eine Gruppe von parallel nebeneinander liegenden Fäden oder Bändern, die zum Beispiel aufgerollt auf Scheibenspulen als Endlosmaterial zur Weiterverarbeitung zur Verfügung stehen. Die Bedeutung der Fadenschar liegt bei der vorliegenden Anmeldung in der Verarbeitung zu Fadenlagen. In dem fertigen multiaxialen Fadengelege liegen in jeder Fadenlage abgelängte Abschnitte der Fadenschar nebeneinander in einer Ebene. Wenn dabei die Abschnitte alle in derselben Richtung nebeneinander liegen, wie das beim Stand der Technik gemäß der DE 197 26 831 C5 der Fall ist, lässt sich von unidirektionalen Fadenlagen sprechen, auch wenn dabei die Richtung der zu einer bestimmten Fadenlage gehörenden Fäden von der Längsrichtung der Fadenlage abweicht. In dem Anspruch 1 der Anmeldung bedeutet die Fadenschar eine Gruppe von parallel verlaufenden Fäden, die quer, d. h. senkrecht oder schräg, zur Längsrichtung L des Multiaxialgeleges von dessen einer Randseite bis zu der gegenüberliegenden Randseite verlaufen.
  • Die Fadenscharen lassen sich aus ökonomischen Gründen nur in einer begrenzten Breite zu Fadenlagen ablegen; sie sind daher als streifenförmige Fadenscharen bezeichnet. Die Größenordnung „streifenförmig” ist im Verhältnis zu der Breite des Multiaxialgeleges zu verstehen, das in der Form einer konkreten Warenbahn vorliegt. Deren Längsrichtung L ergibt sich aus dem Vorgang der Herstellung, der im technischen Maßstab kontinuierlich zwischen zwei im Abstand voneinander befindlichen Förderketten erfolgt, zwischen denen die Fadenscharen angebracht und gehalten werden.
  • Der große Bedarf an multiaxialen Fadengelegen hat zu der Forderung geführt, diese Fadengelege auf Multiaxialmaschinen mit immer größerer Bahnbreite herzustellen. Derzeit sind schon Bahnbreiten von 150 Zoll üblich. Die einzelnen Fadenlagen, aus denen das multiaxiale Fadengelege aufgebaut ist, werden je nach der Verlegungsart an Haken, Stiften oder Klemmvorrichtungen befestigt, die sich an den Förderketten befinden. Diese Befestigungen müssen zuverlässig halten, bis alle Fadenlagen übereinander angeordnet sind und einer Fixierstation zugeführt werden. Fadenlagen von großer Breite haben ein erhebliches Gewicht und neigen daher zum Durchhängen. Das steht aber der Forderung entgegen, dass die Fadenlagen möglichst eben verlaufen, also in der Breitenrichtung B gespannt sein sollen, damit das entstehende multiaxiale Fadengelege eine exakte Dimensionierung und regelmäßige Struktur hat. Zudem ist festgestellt worden, dass bei aufgespannten Fadenlagen, die in größerem Maße durchhängen, auch die Neigung zur Gassenbildung besteht, die gleichmäßige Ablage im entstehenden multiaxialen Fadengelege somit gestört ist.
  • Die erforderliche mechanische Spannung in der Breitenrichtung muss von den an den Förderketten befindlichen Befestigungseinrichtungen aufgebracht werden, wobei aber auch dort Grenzen bestehen. Die Befestigungseinrichtungen können nicht beliebig massiv und schwer ausgeführt werden, weil das im Widerspruch zu der Feinheit der Fäden steht, die verlegt werden sollen. Schwere Befestigungseinrichtungen bedeuten zugleich eine Erhöhung der mit den Förderketten umlaufenden Massen und im Falle von Klemmeinrichtungen auch, dass diese beim Öffnen und Schließen träger arbeiten würden. Die seitliche Belastung der umlaufenden Förderketten durch die nach innen, zur Bahnmitte hin ziehenden Fadenlagen stellt ein weiteres Problem dar.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein multiaxiales Fadengelege der eingangs genannten Art zu schaffen, das auch bei der Herstellung in großen Bahnbreiten exakte Dimensionen und eine regelmäßige Struktur aufweist, ohne dass die zu seiner Herstellung erforderliche Multiaxialmaschine unverhältnismäßig schwer und massiv ausgeführt werden müsste.
  • In überraschender Weise gelingt die Lösung dieser Aufgabe dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 die Fadenscharen mindestens einer ersten Fadenlage, die in kreuzender Anordnung an den Fadenscharen einer zweiten Fadenlage anliegen, an ausgewählten Kreuzungsbereichen seitlich in die Fadenscharen dieser zweiten Fadenlage eingreifen.
  • Da die Fadenlagen in Form von Fadenscharen abgelegt werden, gibt es zwischen den einzelnen Fadenscharen der ersten Fadenlage Trennungslinien, die zugleich Öffnungsschlitze bilden, in die bei kreuzender Anordnung andere Fadenscharen, nämlich die einer benachbarten zweiten Fadenlage eingreifen können. Das Wort „eingreifen” ist dabei nicht als Vorgang bei der Herstellung zu verstehen, sondern als Beschreibung des Endzustandes. Der Zustand des Eingreifens ergibt sich daraus, dass die jeweils zuletzt abgelegte Fadenschar sich über alles legt, was schon vorher abgelegt war.
  • Die ausgewählten Kreuzungsbereiche bilden somit diejenigen Stellen eines aus zwei Fadenlagen bestehenden Fadengeleges, an denen Fadenscharen der einen Fadenlage seitlich zwischen die Fadenscharen der anderen Fadenlage eingreifen. Die ausgewählten Kreuzungsbereiche sind somit auch Eingriffsbereiche. Wenn bei einem derartigen zweischichtigen Fadengelege alle Fadenscharen in regelmäßiger Anordnung kreuzend und eingreifend verlegt sind, ergibt sich eine Bereichsgrenze in der Breitenrichtung B, d. h. eine Aufteilung des Fadengeleges in zwei unterschiedliche Längsbereiche, die sich in der Längsrichtung L der durch das Fadengelege gebildeten Warenbahn erstrecken: bei waagerechter Anordnung liegen in dem ersten Längsbereich die Fadenscharen der ersten Fadenlage oben und die Fadenscharen der zweiten Fadenlage unten; in dem zweiten der beiden Längenbereiche ist es umgekehrt (vgl. 1 der Anmeldung). In der Sprache der Fachleute ergibt sich an den Kreuzungsbereichen eine „Stützung durch Fadenkreuz”. Die beiden über das gegenseitige Eingreifen ihrer Fadenlagen verbundenen Fadenscharen stützen sich gegenseitig; jede Fadenlage ist tragend und getragen zugleich, so dass in einem gewissen Umfang eine selbsttragende Wirkung vorliegt.
  • Wenn das erfindungsgemäße multiaxiale Fadengelege an seinen Seitenrändern einspannend befestigt wird, hängt es in seinem mittleren Bereich sehr viel weniger durch als die bisher bekannten Multiaxialgelege. Damit erübrigen sich Überlegungen zu einer noch stärkeren Straffung der Warenbahn, z. B. durch eine Befestigung mit noch höheren seitlich wirkenden Kräften an den Förderketten der Multiaxialmaschinen. In überraschender Weise hat sich zudem gezeigt, dass die Kreuzungs- und Eingriffsbereiche auch eine Verringerung der Gassenbildung in den mittleren Bereichen der Fadenlagen bewirken. Damit werden die in der Multiaxialmaschine abgelegten zusammengehörenden Fadenlagen gleichmäßiger, und das fertige Multiaxialgelege hat eine höhere Qualität. Für das spätere Durchtränken mit der Matrix und die Festigkeit des zuletzt hergestellten Verbundbauteils ergeben sich keine Nachteile. Ebenso bleibt es ohne nachteilige Folgen, dass an den ausgewählten Kreuzungs- oder Eingriffsbereichen eine Stufung der Fäden in der Größenordnung von nur einer Fadendicke erfolgen muss.
  • Die Möglichkeiten des erfindungsgemäßen multiaxialen Fadengeleges sind nicht darauf beschränkt, Halbfabrikate in der Form von homogenen Warenbahnen herzustellen. Vielmehr kann mit den frei wählbaren Kreuzungsbereichen schon bei der Herstellung das spätere Drapieren des Fadengeleges zur Anpassung an die Form des Verbundbauteils berücksichtigt werden, das mit dem Fadengelege verstärkt werden soll. An den Stellen, die sich beim Drapieren in unerwünschter Weise verschieben würden, können im verstärkten Maße Fadenkreuze zur Stützung eingearbeitet werden. Damit wird auch die spätere Belastung des Verbundbauteils in vorteilhafter Weise berücksichtigt. Zu erwähnen sind auch die Möglichkeiten zur optischen Musterbildung der herzustellenden Fadengelege.
  • In vielen Fällen wird es ausreichen, wenn bei einem multiaxialen Fadengelege nur einzelne Paare der aufeinanderliegenden Fadenlagen durch Fadenkreuze miteinander verbunden und gegenseitig gestützt sind. Weitere Fadenlagen des multiaxialen Fadengeleges können in der bisherigen Weise unverbunden mit den benachbarten Fadenlagen bleiben. Je nach der Art der Herstellung und der Breite der sich ergebenden Warenbahn ist es aber auch möglich, dass alle vorhandenen Fadenlagen mit ihren jeweils benachbarten Fadenlagen wenigstens bereichsweise verbunden sind.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen multiaxialen Fadengeleges sind in den Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.
  • Bei der Anordnung Von zwei aneinander liegenden Fadenscharen ergibt sich bei entsprechender Abwandlung der Herstellverfahren über die Breitenrichtung des entstehenden multiaxialen Fadengeleges ein einziger Kreuzungsbereich, dessen Lage innerhalb der Gelegebreite wählbar ist. Seine Lage kann während des Herstellverfahrens auch geändert werden. Diese Möglichkeit kann für das spätere Drapieren und die Lage des Fadengeleges innerhalb des herzustellenden Verbundbauteils nutzbar gemacht werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 2 können daher für eine in der Längsrichtung L des Fadengeleges verlaufenden Ortskurve aller Kreuzungsbereiche bestimmte Verläufe gewählt werden, die für die weitere Verwendung des Fadengeleges zweckmäßig sind. Mehrere Kreuzungsbereiche über die Breitenrichtung B des Fadengeleges lassen sich einstellen, wenn mehr als zwei Fadenlagen vorhanden sind und je zu zweit über Fadenkreuze stützend aneinander liegen. Die Kreuzungsbereiche liegen dann allerdings auch in unterschiedlichen Höhenlagen innerhalb des multiaxialen Fadengeleges (vgl. hierzu 9a und 9b).
  • Anspruch 3 enthält eine Zusammenstellung der wichtigsten Fäden oder Fasern, die für das erfindungsgemäße Fadengelege in Betracht kommen, ohne dass damit eine Beschränkung erfolgt. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die beiden aneinander liegenden und über die Fadenkreuze miteinander verbundenen Fadenlagen so ausgebildet sein, dass innerhalb der ersten Fadenlage und innerhalb der zweiten Fadenlage alle Fadenscharen parallel zueinander verlaufen. Abweichend davon kann es aber auch zweckmäßig sein, dass innerhalb der ersten und/oder der zweiten Fadenlage die Fadenscharen in unterschiedlichen Richtungen verlaufen. In Verbindung mit den frei wählbaren Kreuzungsbereichen lassen sich bei dieser zweiten Anordnung besondere Stabilisierungseffekte in dem multiaxialen Fadengelege erzielen.
  • Anspruch 6 schließlich bringt zum Ausdruck, dass die Vorgehensweise des seitlichen Einführens an einer Kreuzungsstelle auch beim Verlegen von Einzelfäden sinnvoll möglich ist, so dass mindestens eine Fadenschar durch einen einzigen Faden ersetzt werden kann.
  • Die Erfindung betrifft auch die Verfahren, mit denen sich die multiaxialen Fadengelege gemäß der Erfindung herstellen lassen. Eine erste Möglichkeit dazu besteht in der Endlosverlegung, wie sie z. B. aus der DE 197 26 831 C5 bekannt ist. Dieser Stand der Technik ist im Oberbegriff des Anspruchs 7 berücksichtigt.
  • Gemäß dem Stand der Technik wird jede der unidirektionalen Fadenlagen für sich hergestellt, wobei eine vorangehende Fadenschar in einer bestimmten Länge abgelegt sein muss, bevor die darauf folgende Fadenschar, die einen veränderten Ablagewinkel aufweist, darübergelegt werden kann. Die beiden Fadenscharen liegen dann in ihrer vollen Breite übereinander. Aus Sicherheitsgründen wird der Abstand, den die übereinanderliegenden Fadenlagen in der Richtung der Ketten-Laufrichtung erhalten, auch noch dadurch vergrößert, dass man bestrebt ist, jede Kollision von zwei Fadenführern zu vermeiden, die unterschiedliche Fadenlagen ablegen. Die Multiaxialmaschinen zur Endlosverlegung haben dadurch eine erhebliche Baulänge.
  • Die Erfindung geht insoweit von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 aus und bezweckt neben der wirtschaftlichen Herstellung eines erfindungsgemäßen Fadengeleges von hoher Qualität auch eine verringerte Baulänge der hierzu dienenden Multiaxialmaschinen. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 7.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden mindestens zwei Fadenlagen gemeinsam innerhalb desselben Zeitfensters und in einem gemeinsamen Arbeitsbereich hergestellt. Unter „Arbeitsbereich” wird dabei die Länge verstanden, welche zwei gemeinsam verlegte Abschnitte von zwei Fadenscharen in der Ketten-Umlaufrichtung auf der Ablage-Ebene einnehmen. Da die Fadenscharen nunmehr einander überlappen, ist der gemeinsame Arbeitsbereich D kleiner als die Summe der Arbeitsbereiche D1 und D2, die jeder der unterschiedlichen Abschnitte aus den beiden Fadenscharen für sich einnimmt. Indem die Fadenscharen einander überlappen, werden sie in sich gegenseitig durchdringenden Schichten abgelegt, und es ergibt sich neben der kreuzenden Anordnung auch das Eingreifen der einen Schar in die andere, wie das im Anspruch 1 vorgeschrieben ist. Der Begriff der Überlappung schließt auch den Sonderfall der Kongruenz ein.
  • Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem die Bewegungsbahnen der Fadenführer, welche die verschiedenen Fadenlagen ablegen, sorgsam getrennt werden, wird gemäß der Erfindung die Bewegungsbahn eines zweiten Fadenführers in die „verbotenen Zonen” des ersten Fadenführers hinein verlegt. Die Räume, welche der erste Fadenführer freigegeben hat, werden sofort von dem anderen Fadenführer ausgenutzt.
  • In überraschender Weise wird durch das erfindungsgemäße Verfahren somit nicht nur eine wirtschaftliche Herstellung des erfindungsgemäßen Fadengeleges mit hoher Qualität erreicht, sondern darüber hinaus wird auch die Baulänge der zugehörigen Multiaxialmaschinen erheblich verringert.
  • Im Falle der Endlosverlegung muss dabei auch der Versatz in den Umkehrpunkten der endlos verlegten Fadenscharen berücksichtigt werden. Ferner ist zu berücksichtigen, dass ein vollständiger Arbeitszyklus des Fadenführers sich aus zwei unterschiedlichen Teilzyklen zusammensetzt. Im ersten Zyklus wird der Fadenführer entgegen der Ketten-Umlaufrichtung über der Ablage-Ebene bewegt, im zweiten Teilzyklus jedoch in der Richtung der Ketten-Umlaufrichtung. Das führt dazu, dass sich bei der Endlos-Verlegung eine Anordnung der beiden Fadenscharen ergibt, wie sie in den 4 und 5 dargestellt ist. Demnach greifen immer zwei Fadenscharen der ersten Fadenlage seitlich in die zweite Fadenlage ein. Bei sehr regelmäßiger Anordnung der beiden gemeinsam zu verlegenden Fadenscharen kann erreicht werden, dass die Arbeitsbereiche D1 und D2 der beiden Fadenscharen sich nicht nur überlappen, sondern sogar kongruent sind. Das ist besonders der Fall, wenn zwei Fadenscharen mit einem Ablagewinkel von entgegengesetzt 45 Grad in der regelmäßigen Anordnung mit einem Kreuzungsbereich in der Mitte abgelegt werden.
  • Weiterbildungen des Verfahrens nach Anspruch 7 sind in den Ansprüchen 8 bis 14 angegeben.
  • Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung kann die Lage des Kreuzungsbereiches zwischen den gemeinsam verlegten Fadenscharen auf dem entstehenden multiaxialen Fadengelege wählbar eingestellt werden, indem die Anfangspunkte der beiden Fadenschar-Abschnitte auf den Förderketten in Längsrichtung zueinander versetzt sind (vgl. 5). Damit ergibt sich die schon erwähnte Verschiebung der Ortslinie, auf der die Kreuzungsbereiche der beiden Fadenscharen liegen, selbst bei sonst gleichmäßiger Anordnung der beiden Fadenlagen. Dadurch wird allerdings der gemeinsame Arbeitsbereich D der beiden Fadenscharen auch wieder größer.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung betrifft die Abstimmung der Bewegungsbahnen und der Geschwindigkeiten, die den Fadenführern vorgeschrieben werden. Diese Vorschriften müssen der Maschinensteuerung über die Software vorgegeben werden. Beispielsweise ist es möglich, dass ein Fadenführer dem anderen mit gleichmäßig höherer Geschwindigkeit voran eilt und dann am Ende eines Verlegeabschnittes wartet, bis der zweite Fadenführer nachgekommen ist. Oder der zweite Fadenführer wird zeitweise mit höherer Geschwindigkeit vorangeführt als der erste. Ferner kann ein Verlegezyklus gewählt werden, bei dem im ersten Teilzyklus an dem Kreuzungsbereich der Abschnitt der ersten Fadenschar oben liegt, während es im zweiten Teilzyklus umgekehrt ist.
  • Wenn zwei Fadenlagen gemeinsam verlegt werden sollen, wird es in der Regel vorteilhaft sein, dass die beiden innerhalb des gemeinsamen Zeitfensters bewegten Fadenführer von den entgegengesetzten zeitlichen Rändern der Warenbahn, also von unterschiedlichen Förderketten ausgehen und sich in dem gemeinsamen Verlegevorgang in ihrer senkrecht zu der Ketten-Umlaufrichtung verlaufenden Bewegung in entgegengesetzter Richtung bewegen.
  • In den meisten Fällen werden gemäß einer weiteren Vorschrift die Fadenscharen aller Fadenlagen unidirektional abgelegt werden. Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn zumindest eine Fadenlage der Fadenscharen in mehr als einer Richtung verlaufend abgelegt wird. Die auf Besonderheiten eingestellte Maschinensteuerung ermöglicht auch diesen Vorgang ohne übermäßigen Aufwand.
  • Schließlich ist auch eine Variante des Verfahrens möglich, bei der zumindest eine Fadenlage in der Form eines Einzelfadens abgelegt wird, also eine Fadenschar durch einen Einzelfaden ersetzt ist. Die für die Fadenscharen gegebenen Vorschriften werden dabei sinngemäß auch für den Einzelfaden umgesetzt.
  • Gemäß Anspruch 14 ist eine Möglichkeit angegeben, wie die gemeinsame Herstellung von drei Fadenlagen zu einem besonders vorteilhaften multiaxialen Fadengelege führt, indem drei Fadenführer je eine zum Aufbau je einer Fadenlage bestimmte Fadenschar ablegen, wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass in Längsrichtung des Fadengeleges zwei Ortskurven mit Kreuzungsbereichen gebildet werden. Das Verfahren wird nicht übermäßig kompliziert wenn – wie angegeben – hierbei nur zwei unterschiedliche Verlegerichtungen und zwei bevorzugte Kreuzungsbereiche gebildet werden. Es lässt sich dann beispielsweise das erfindungsgemäße multiaxiale Fadengelege in einer Breite der Warenbahn von 150 Zoll herstellen, wobei zwei Ortskurven in regelmäßiger Anordnung diese breite Warenbahn entscheidend verstärken. Für die Herstellung ergeben sich dabei die schon weiter vorn geschilderten Vorteile.
  • Der Anspruch 15 betrifft eine Multiaxialmaschine mit Portalaufbau, die in besonderer Weise zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 14 ausgestaltet ist. in der Portal-Bauweise lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders schnell und zuverlässig ausführen.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Multiaxialmaschine sind in den Ansprüchen 16 bis 22 angegeben; weitere Einzelheiten sind dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen. Ergänzend sei zum Anspruch 18 angegeben, dass der Begriff des Versatzrechens so zu verstehen ist, wie es beispielsweise aus der DE 36 41 640 C1 und anderen Patentdokumenten der Anmelderin hervorgeht. Die mit dem Anspruch 19 hervorgehobene Bedeutung von zwei parallel verlaufenden Stift- oder Hakenreihen bei Versatz mittels Versatzrechen ist durch die DE 102 07 317 C5 dokumentiert. Diese beiden Schriften können das Verständnis der Unteransprüche vertiefen. Bei einfacher ausgeführten Multiaxialmaschinen dieser Art können die Bewegungen der Portale und Fadenführer durch mechanische Einrichtungen aufeinander abgestimmt und gesteuert werden. Vielseitige und auch komplizierte Bewegungen lassen sich aber auch durch eine elektronische Steuerung vorteilhaft verwirklichen.
  • Das erfindungsgemäße multiaxiale Fadengelege lässt sich aber auch aus einzelnen abgelängten Segmenten herstellen. Ein Verfahren zur Segment-Ablage nach dem Stand der Technik geht beispielsweise aus der EP 2 003 232 A1 hervor. Hierbei werden von einem Endlos-Vorrat einer unidirektionalen Fadenschar abgelängte Abschnitte hergestellt, die der gewünschten Länge der Segmente entsprechen; erforderlichenfalls werden auch mehrere Fadenscharen zur Bildung eines Segments von größerer Breite nebeneinander gefügt. Die dadurch gebildeten Ausgangs-Fadenscharen werden mittels Greifern auf Brückenteilen über die Förderketten geführt, zu Segmenten abgelängt und auf den Förderketten aufgebracht und befestigt. Die Brückenteile, welche Führungsbahnen für die Greifer bilden, sind ortsfest angebracht und verlaufen waagerecht in der Verlegerichtung, die das abzulegende Segment innerhalb der zu bildenden unidirektionalen Fadenlage haben soll.
  • Gemäß dem Stand der Technik ist für jede unidirektionale Fadenlage, bei der die Segmente einen bestimmten Ablagewinkel gegenüber der Längsrichtung L der Fadenlage und des entstehenden Fadengeleges haben, ein eigenes Brückenteil mit einer bestimmten Querlage gegenüber der Kettenlaufrichtung erforderlich. Die Vorratseinheiten und Brückenteile bilden Verlegestationen, die sich in größeren Abständen längs der Förderketten befinden. Es muss stets ein größerer Längsabschnitt einer vorangehenden unidirektionalen Fadenlage hergestellt sein, bevor mit dem Ablegen der folgenden Fadenlage begonnen wird, damit genügend Platz für die Unterbringung der auf verschiedene Ablagewinkel eingestellten Verlegestationen zur Verfügung steht. Die folgende Fadenlage findet die bereits abgelegte vorangehende Fadenlage vor und wird ganzflächig in voller Breite auf dieser abgelegt. Dieser Stand der Technik ist im Oberbegriff des Anspruchs 23 berücksichtigt. Die Angabe von „nebeneinander liegenden Segmenten” im Oberbegriff des Anspruchs 23 schließt auch ein, dass diese Segmente auf Lücke oder überlappend abgelegt sein können.
  • Die Herstellung des erfindungsgemäßen multiaxialen Fadengeleges gelingt, indem gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 23 zwei Fadenlagen mit unterschiedlichem Ablagewinkel gemeinsam hergestellt werden. Die gemeinsame Ablage von zwei sich kreuzenden Segmenten innerhalb eines gemeinsamen Arbeitsbereiches für beide Segmente gelingt dadurch, dass im fortlautenden Wechsel immer mindestens ein Segment einer ersten unidirektionalen Fadenlage in kreuzender Anordnung mit mindestens einem Segment der zweiten unidirektionalen Fadenlage durch je eine Legevorrichtung abgelegt wird. Die Legevorrichtungen müssen hierzu eng benachbart angeordnet sein, was dadurch gelingt, dass sie entsprechend dem Legevorgang im Betrieb einander ausweichen. Es kann z. B. daran gedacht werden, die bekannten Brückenteile nach dem Stand der Technik teleskopartig verschiebbar anzuordnen. Wenn dabei die Legevorrichtungen im Takt des Legevorgangs einander ausweichen, steht für die einzelne Legevorrichtung immer genügend Platz zur Verfügung, einen Legevorgang mit Abziehen der Fadenschar und von einem Vorrat, Ablängen der Fadenscharen zu Segmenten und Übergabe an die Förderketten durchzuführen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Legevorrichtungen schwenkbar anzuordnen indem sie etwa wie die Ausleger von Kränen um eine lotrechte Achse verfahren werden.
  • Die beiden zuletzt genannten Möglichkeiten, die abgelängten Segmente auf den umlaufenden Förderketten abzulegen, können auch dann eine brauchbare Alternative zu dem Stand der Technik gemäß der EP 2003 232 A1 bilden, wenn es darum geht, eine einzelne unidirektionale Fadenlage in der gewohnten Weise herzustellen, also ohne dass dabei zugleich ein Eingreifen in eine zweite unidirektionale Fadenlage erfolgt. Als die beste Lösung hierzu hat sich jedoch eine weitere Möglichkeit erwiesen, die in der Einrichtung zum Herstellen einer unidirektionalen Fadenlage gemäß dem Anspruch 24 angegeben ist.
  • Der Anspruch 24 umfasst in seinem Oberbegriff den Stand der Technik, wie er u. a. durch die EP 2 003 232 A1 belegt ist. Mit den Merkmalen seines kennzeichnenden Teils wird der Nachteil der bekannten Einrichtungen beseitigt, wonach die Führungsbahnen, auf denen die Fadenscharen zur Segmentbildung gezogen werden, ortsfest angeordnet sind. Dadurch ist für jeden Ablagewinkel der Fadenscharen eine andere Stellung der Führungsbahn erforderlich. Das Umstellen auf einen anderen Ablagewinkel erfordert umständliche Umbau-Arbeiten oder – bei einer Verstellbarkeit nach Art einer Drehscheibe – eine sehr aufwändige Konstruktion.
  • Indem gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 24 die Führungsbahn durch ein fahrbares Portal gebildet ist, lassen sich die Bewegungen des Portals und des Fadenführers so aufeinander abstimmen, dass die Segmente unter wählbaren Ablagewinkeln abgelegt werden. Die starre Zwangsführung gemäß dem Stand der Technik wird durch eine wählbare kinematische Führung ersetzt, die einen schnellen Wechsel des Ablagewinkels allein durch die Steuerung der Antriebe von Portal und Fadenführer ermöglicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Einrichtung gemäß dem Anspruch 24 sind in den Ansprüchen 25 bis 29 angegeben und werden in dem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert.
  • Mit der Einrichtung gemäß den Ansprüchen 24 bis 29 kann der Fadenführer während des Verlegevorgangs die Geschwindigkeit ändern, weil es allein auf den Endzustand ankommt, wenn die Fadenschar über die gesamte Länge der Führungsbahn gezogen und das Segment gebildet ist. Das ermöglicht besondere Vorteile bei dem Verfahren zur Segmentverlegung eines multiaxialen Fadengeleges gemäß dem Anspruch 23, weil dabei die Legevorrichtungen der beiden Fadenscharen eng benachbart arbeiten und einander ausweichen müssen.
  • Die sich dadurch ergebende vorteilhafte Möglichkeit, das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem Anspruch 23 durchzuführen, ist mit der Einrichtung zum Herstellen von multiaxialen Fadengelegen gemäß dem Anspruch 30 angegeben.
  • Auch gemäß Anspruch 30 wird vorgeschrieben, entsprechend dem Stand der Technik mit mindestens zwei quer über die Förderketten verlaufenden Führungsbahnen die Fadenscharen von Vorratseinheiten abzuziehen, sie waagerecht über die Ablageebene zu führen, sie anschließend abzulängen und schließlich nach einer der bekannten Methoden an die Förderketten zu übergeben. Die besondere und vorteilhafte Vorgehensweise besteht jedoch darin, dass als Legevorrichtungen mindestens zwei fahrbare Portale vorgesehen sind, die quer zu der Ketten-Umlaufrichtung über den Förderketten verlaufen und von denen jedes eine Führungsbahn sowie einen sich längs der Führungsbahn bewegenden Fadenführer aufweist. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei denen die schon beschriebenen Brückenteile ortsfest sind, werden die Portale gemäß Anspruch 30 parallel zu den Förderketten in Betrieb hin- und hergefahren. Dabei lässt sich ein gering gehaltener, in seiner Größe stets wechselnder Abstand zwischen zwei Portalen einhalten. Diese Betriebsweise entspricht insoweit wieder derjenigen bei der Endlos-Verlegung. Es greift ein Portal in den Bewegungsweg des anderen ein; jeder sich bei dem ersten Portal ergebenden Freiraum wird sofort von dem zweiten Portal ausgenutzt und umgekehrt.
  • Im Normalfall wird die Einrichtung gemäß Anspruch 30 dann so betrieben, dass immer ein Segment einer ersten Fadenschar abwechselnd mit einem Segment einer zweiten Fadenschar verlegt wird. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, nacheinander jeweils zwei Segmente der ersten Fadenschar im Wechsel mit nur einem Segment einer zweiten Fadenschar zu verlegen. Auf diese Weise lassen sich grundsätzlich dieselben Ablagemuster erreichen wie bei der Endlos-Verlegung.
  • Ein besonderer Vorteil der Einrichtung gemäß Anspruch 30 besteht darin, dass die beweglichen Portale nicht in der Richtung der Faserscharen in den einzelnen Fadenlagen verlaufen müssen, wie das bei den stationären Brückenteilen gemäß dem Stand der Technik der Fall ist. Eine Anordnung senkrecht zu den Förderketten entsprechend dem Anspruch 31 bietet Vorteile in der Herstellung und in der Ausnutzung des Raumes zu beiden Seiten entlang der Förderketten.
  • Die weitere Möglichkeit zur Ausbildung einer erfindungsgemäßen Einrichtung, die nach dem Verfahren gemäß Anspruch 23 arbeitet, ist in dem Anspruch 32 angegeben. Als Legevorrichtungen sind hierbei mindestens zwei um waagerechte Schwenkachsen schwenkbare Ausleger vorgeschrieben, die taktweise aus einer senkrechten Wartestellung in eine waagerechte Verlegestellung und zurück verschwenkt werden. Auch hierbei kann eine Anordnung auf engem Raum erreicht werden, indem die Schwenkebenen der schwenkbaren, auf engem Raum benachbarten Ausleger zwar ineinander greifen, wobei aber Kollisionen der beiden Ausleger dadurch verhindert sind, dass diese in gegenseitiger Abstimmung gesteuert werden. Mit der zuletzt genannten Ausführung kann eine Platzeinsparung neben der Einrichtung erzielt werden.
  • Die Erfindung wird anschließend anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. In den Figuren ist das Folgende dargestellt:
  • 1 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fadengeleges in einer Ansicht von oben.
  • 2 ist eine Einzelheit aus 1 zur besseren Erkennbarkeit der Bezeichnungen.
  • 3 zeigt eine Abwandlung des in 1 dargestellten Fadengeleges in einer Teilansicht.
  • 4 ist eine der 1 entsprechende Ansicht auf eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fadengeleges.
  • 5 ist die der 3 entsprechende Darstellung zu dieser zweiten Ausführungsform.
  • 6 zeigt eine Schnitt-Darstellung entsprechend der Schnittlinie Y-Y in 4.
  • Die 7a bis 7d erläutern eine erste Möglichkeit, das erfindungsgemäße Fadengelege im Endlosverfahren auf einer Multiaxialmaschine herzustellen, die einen Portalaufbau hat, wobei zwei Portale in gegenseitiger Abhängigkeit gesteuert bewegt werden.
  • Die 8a bis 8h zeigen eine zweite Möglichkeit, das erfindungsgemäße Fadengelege nach dem Endlosverfahren herzustellen, wobei die Multiaxialmaschine ebenfalls einem Portalaufbau hat, aber nur ein einziges bewegliches Portal erforderlich ist.
  • Die 9a und 9b zeigen schematisch die Möglichkeit, wie gemeinsam drei Fadenlagen in einem Arbeitsgang aufgebracht werden können.
  • Die 10a bis 10h erläutern Einzelheiten zu einer Einrichtung, mit der unidirektionale Lagen aus Segmenten vorteilhaft hergestellt werden.
  • In den 11a bis 11d wird eine weitere Möglichkeit dargestellt, wie das erfindungsgemäße Fadengelege in Form von abgelängten Segmenten auf einer Multiaxialmaschine hergestellt werden kann.
  • In den 12a bis 12d ist eine Variante des Herstellverfahrens gemäß den 11a bis 11d gezeigt.
  • 1 ist eine Ansicht von oben auf ein erfindungsgemäßes Fadengelege, das in der Form einer Warenbahn vorliegt und aus einer ersten Schicht in der Form einer Fadenlage 1 und einer zweiten Schicht in der Form einer Fadenlage 2 aufgebaut ist. Dabei besteht die erste Fadenlage 1 aus den nebeneinander liegenden Fadenscharen 3 und die zweite Fadenlage 2 aus den nebeneinander liegenden Fadenscharen 4. Die Unterscheidung der einzelnen Fadenscharen 3 und 4 beruht auf dem Vorgang der Herstellung. Die Fadenscharen 3 und 4 können in der Form bereits abgelängter zusammenhängender Segmente abgelegt worden sein. Es ist aber auch möglich, dass an der Stelle zusammenhängender Fadenscharen 3, 4 Einzelfäden aufgebracht werden, die das Fadengelege gemäß der Erfindung bilden. In diesem Fall besteht jede Fadenschar nur aus einem einzigen Faden.
  • Die mit einem Punkt versehene Reihe der Ordnungsziffern mit den ungeraden Zahlen 1., 3., 5., ... 21. und die ebenso bezeichnete Reihe der Ordnungsziffern mit den geraden Zahlen 2., 4., 6., ... 22. sind keine üblichen Bezugsziffern. Sie sind zur Kennzeichnung der einzelnen Fadenscharen 3 und 4 und zum Verständnis des anschließend geschilderten Herstellverfahrens erforderlich. Das in den 1 bis 3 ersichtliche Gittermuster auf den Fadenscharen 3 der ersten Schicht 1 dient dazu, die beiden Fadenscharen 3 und 4 in der bildlichen Darstellung voneinander abzuheben. Für die Darstellung gemäß der 1 und 2 wird vorausgesetzt, dass die einzelnen Fäden parallel zu der Längsrichtung der erkennbaren Fadenscharen 3 und 4 verlaufen.
  • Die dargestellte Warenbahn hat eine definierte Längsrichtung L und eine zu dieser senkrecht verlaufende, definierte Breitenrichtung B. Dabei sind bei dem in 1 gezeigten Beispiel die Fadenscharen 3 und 4 als Ganzes unter entgegengesetzten Winkeln von je 45 Grad zu der Längsrichtung L der Warenbahn gerichtet, also die Fadenscharen 3 unter einem Ablagewinkel von plus 45 Grad und die Fadenscharen 4 unter einem Ablagewinkel von minus 45 Grad. Die sich kreuzende Ablage der beiden Fadenscharen 3 und 4 ist bei dem Fadengelege gemäß der Erfindung in der Weise vorgenommen, dass jeweils eine Fadenschar 3 der ersten Schicht 1 sich an einer ganz bestimmten Stelle in der Breite der Warenbahn mit einer zugehörigen Fadenschar 4 der zweiten Schicht 2 in einem sich wiederholenden Muster kreuzen muss. Zum Zwecke der besseren Erläuterung werden für jede Fadenschar 3 oder 4 die seitlichen Begrenzungslinien (Längskanten), die in der Fadenrichtung verlaufen, mit 3a bzw. 4a bezeichnet. Für die an den Rändern der Warenbahn gebildeten Querbegrenzungslinien werden die Bezugsziffern 3b bzw. 4b eingeführt. Diese Bezeichnungen gelten für jede der in 1 mit den Ordnungsziffern 1. bis 21. bzw. 2. bis 22. bezeichnete Fadenschar. Zur besseren Erkennbarkeit der Bezugsziffern sind diese in der 2 noch einmal im Falle eines einzelnen Scharenpaares mit den Ordnungsziffern 5. und 6. dargestellt.
  • Das sich wiederholende Muster ist in 1 verdeutlicht, indem für die Fadenschar 3 mit der Ordnungsziffer 5. aus der ersten Fadenlage 1 und die zugehörige Fadenschar 4 mit der Ordnungsziffer 6. aus der zweiten Fadenlage 2 die durch die jeweilige andere Fadenlage abgedeckten Begrenzungslinien (Längskanten) gestrichelt dargestellt sind. Entsprechend sind auch die anderen zusammengehörenden Scharenpaare abgelegt, also zusammengehörend die Scharenpaare mit den Ordnungsziffern 1. und 2., daran anschließend 3. und 4. usw. Dabei muss immer eine Fadenschar 4 aus der zweiten Fadenlage 2 die zugehörige Fadenschar 3 aus der ersten Fadenlage 1 an dem sich ergebenden Kreuzungsbereich 5 überdecken. Dieser Kreuzungsbereich 5 bildet eine Fläche in der Form eines auf der Spitze stehenden Quadrats. Ersichtlich liegen die Kreuzungsbereiche 5 aller zusammen gehörenden Scharenpaare auf einer gemeinsamen geraden Verbindungslinie, die sich allgemeiner als Ortskurve 6 bezeichnen lässt und die sich in der Längsrichtung L der Warenbahn erstreckt. Im Falle der 1 verläuft diese Ortskurve 6 in der Breitenmitte der Warenbahn.
  • Der Einzelfall wird noch einmal anhand der 2 verdeutlicht. Im abgeschlossenen Zustand greift eine Fadenschar 3 aus der ersten Fadenlage 1 seitlich unter eine Fadenschar 4 aus der zweiten Fadenlage 2 ein. Die ausgesuchten Kreuzungsbereiche 5 können daher auch als Eingriffsbereiche bezeichnet werden. Das Entstehen des regelmäßigen Ablagemusters gemäß 1 ist allerdings an ganz bestimmte Voraussetzungen gebunden.
  • Eine erste Voraussetzung besteht darin, dass die Fadenscharen 3 und 4 der beiden Fadenlagen 1 und 2 unter dem entgegengesetzt gleichen Ablagewinkel von 45 Grad verlaufen. Eine weitere Voraussetzung besteht darin, dass die Fadenscharen 3 und 4 eines zusammen gehörenden Scharenpaares mit ihren Querbegrenzungslinien 3b und 4b am Rand der Warenbahn auf denselben Begrenzungsgeraden 7 liegen, die sich senkrecht zur Längsrichtung L der Warenbahn erstrecken, vgl. 2. Außerdem sind die auf das erste zusammengehörende Scharenpaar mit den Ordnungsziffern 1. bzw. 2. folgenden Scharenpaare 3. bzw. 4. usw. unmittelbar anschließend auf Stoß angefügt.
  • Wenn die Ablagewinkel und/oder die Anordnungsstellen der mit 3b bzw. 4b bezeichneten Querbegrenzungslinien zweier zusammengehörender Fadenscharen 3, 4 voneinander abweichen, ergeben sich andere Ablagemuster. Ein Beispiel zeigt 3. Die Begrenzungsgerade 7 beim Anfang der Fadenschar 3 mit der Ordnungsziffer 1. liegt auf der Linie A-A, die entsprechende Begrenzungslinie 7 der zugehörigen Fadenschar 4 mit der Ordnungsziffer 2. auf der Linie B-B. Die Fadenscharen 3 und 4 mit den Ordnungsziffern 1. bzw. 2. enden auf den Linien C-C und D-D. Im Vergleich zu 1 sind somit gemäß 3 die Fadenscharen 3 und 4 um den Abstand zweier Querbegrenzungslinien 3b bzw. 4b in der Längsrichtung L der Warenbahn gegeneinander versetzt. Als Folge davon verläuft die gerade Ortskurve 6 der sich ergebenden Kreuzungsbereiche 5 nicht mehr in der Mitte der Warenbahn, sondern ist zu einem ihrer Ränder hin versetzt.
  • Grundsätzlich ist die Ortskurve 6 der Kreuzungsbereiche 5 zwischen den Fadenscharen 3, 4 eines zusammengehörenden Paares im rein geometrischen Sinne die eigentliche „Erzeugende” des erfindungsgemäßen, hier zweischichtigen Fadengeleges. Dieses könnte sich nach beiden Breitseiten hin von der Ortskurve 6 ausgehend theoretisch beliebig weit erstrecken. Eine unterschiedliche Ablage entsprechend den 1 und 3 führt nur zu einer unterschiedlichen Lage der Ortskurve 6 auf einer Warenbahn von begrenzter Breite. Die Warenbahn als der technisch interessierende Gegenstand hat dabei die Eigenschaft, dass zwei unidirektionale Fadenlagen (Schichten) 1 und 2 vorliegen, die sich an den maßgeblichen Kreuzungsbereiche 5 gegenseitig durchdringen.
  • Da die 1 bis 3 die Oberseite des Fadengeleges darstellen, ist für den Betrachter ein Fadengelege aus zwei unidirektionalen Fadenlagen 1, 2 erkennbar, das einen in Querrichtung (Breitenrichtung B) der Warenbahn unterteilten und damit unterschiedlichen Aufbau hat. In demjenigen Bereich des Fadengeleges, der in der Darstellung gemäß den 1 bis 3 unterhalb der geradlinigen Ortskurve 6 liegt, sind die Fäden der ersten Fadenlage 1 mit den Fadenscharen 3 oben angeordnet. In dem gemäß den Zeichnungen oberhalb der geradlinigen Ortskurve 6 befindlichen Bereich hingegen liegt die zweite Fadenlage 2 mit den Fäden der Fadenscharen 4 oben. Auf der Unterseite der Warenbahn ergibt sich die dazu spiegelbildliche Ansicht.
  • Die Ortskurve 6 muss nicht in jedem Fall eine Gerade sein, weil das Ablagemuster während der Herstellung des Fadengeleges geändert werden kann. Bei der Ablage der Fäden in der Form von Fadenscharen mit einer Gruppe von Fäden ist eine Variation der Ortskurve in der Form einer Treppenkurve denkbar; bei der Ablage von Einzelfäden kann die Ortskurve auch gekrümmt verlaufen.
  • Die 4 bis 6 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen multiaxialen Fadengeleges. Auch hierbei werden zwei Fadenlagen 1, 2 zu einem Fadengelege zusammengelegt. Im Gegensatz zu der Ausführung nach den 1 bis 3 greifen gemäß den 4 bis 6 aber stets zwei Fadenscharen 3 der ersten Fadenlage 1 an den ausgewählten Kreuzungsbereichen 5 seitlich unter die Fadenscharen 4 der zweiten Fadenlage 2. Die übrigen Voraussetzungen sind dieselben wie bei der ersten Ausführungsform. Deshalb werden dieselben Bezugsziffern wie in den 1 bis 3 verwendet. Auch gemäß den 4 bis 6 ergibt sich eine geradlinige Ortskurve 6, auf der die einzelnen ausgewählten Kreuzungsbereiche 5 liegen. 5 zeigt im Einzelnen, dass diese Ortskurve 6 gleichfalls in der Breitenrichtung B der Warenbahn versetzt ist, wenn die zu einem ausgewählten Kreuzungsbereich gehörenden Fadenscharen 3, 4 mit ihren seitlichen Begrenzungslinien 3a, 4a entsprechend den Linien A-A und B-B in der Längsrichtung L versetzt zueinander liegen.
  • Zur weiteren Verdeutlichung ist in 6 ein schräg verlaufender Querschnitt durch das Fadengelege gemäß 4 längs der Trennungslinie zwischen den Fadenscharen 3 mit den Ordnungsziffern 11. und 13. vergrößert und schematisiert dargestellt. Das multiaxiale Fadengelege gemäß der zweiten Ausführungsform lässt sich besonders wirtschaftlich im Wege der Endlosverlegung herstellen.
  • Es ist im Übrigen nicht zwingend, dass die Fadenscharen 3 und 4 unter entgegengesetzt gleichen Ablagewinkeln von 45 Grad verlaufen. Auch der Winkelbereich von 30 bis 60 Grad ist in der Praxis interessant. Denkbar ist ferner die Kombination eines Ablagewinkels von 90 Grad für die erste Fadenschar 3 mit einem negativen spitzen Ablagewinkel für die zweite Fadenschar 4.
  • Die erfindungsgemäße Fadenlage kann auf Multiaxialmaschinen hergestellt werden, die nach wie vor den grundsätzlichen Aufbau haben, dass Fadenscharen zwischen zwei endlosen umlaufenden Förderketten im laufenden Betrieb befestigt und gespannt werden. Dabei besteht die Notwendigkeit, die Fadengelege in Form von Warenbahnen herzustellen, die eine möglichst große Breite haben. Indem bei dem erfindungsgemäßen Fadengelege zwei unidirektionale Fadenlagen einander durchdringen, stützen sie sich gegenseitig. Damit wird dem Durchhängen des entstehenden Multiaxialgeleges in der Mitte entgegengewirkt, und die an den Förderketten befindlichen Haltelemente, mit denen die Fäden und Fadenscharen befestigt werden, können entlastet und schwächer dimensioniert werden. In überraschender Weise hat sich zudem herausgestellt, dass die gegenseitige Durchdringung der unidirektionalen Fadenlagen in der Bahnmitte auch die Gassenbildung verringert. Da die Kreuzungsstellen 5 der maßgeblichen Scharenpaare in verschiedene Breitenbereiche verlegt werden können, ergibt sich auch die Möglichkeit, die Festigkeitseigenschaften des Multiaxialgeleges wählbar auf die spätere Beanspruchung des Formteils abzustimmen, das durch dieses Multiaxialgelege verstärkt werden soll.
  • In den 7a bis 7d ist eine erste Möglichkeit gezeigt, wie ein erfindungsgemäßes zweischichtiges Fadengelege im Wege des Endlosverfahrens hergestellt werden kann. Hierzu dient eine Multiaxialmaschine mit Portalaufbau, wie sie in ihrem grundsätzlichen Aufbau in der DE 197 26 831 C5 beschrieben ist. Diese wird in den Inhalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen und dient zur Erläuterung von konstruktiven Einzelheiten. Für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung genügt daher die schematische Darstellung gemäß den 7a bis 7d. Dort sind die üblichen Förderketten 10a und 10b angedeutet, deren obere Bereiche waagerecht verlaufen und die Ablage-Ebene des entstehenden Multiaxialgeleges bilden. Die Ketten-Umlaufrichtung der oberen Bereiche ist mit den Richtungspfeilen 11 bezeichnet. Parallel zu den Förderketten 10a, 10b verlaufen nicht dargestellte Führungen mit Zahnstangen, auf denen ein erstes Portal 12 und ein zweites Portal 13 parallel zu den Förderketten 10a, 10b hin und her verfahren werden. Die Portale 12, 13 sind Wagen, deren brückenartiges Mittelteil sich über der Ablage-Ebene befindet. Die Zahnstangen dienen zum Antrieb der Portale 12, 13. An jedem der beweglichen Portale 12, 13 befindet sich ein Fadenführer 14 bzw. 15, der im Betrieb längs seines zugehörigen Portals 12, 13, also senkrecht zu den Förderketten 10a, 10b in beiden Richtungen verfahren wird. Die Bewegungen der Förderketten 10a, 10b, der beiden Portale 12, 13 und der Fadenführer 14, 15 erfolgen gesteuert und sind aufeinander abgestimmt.
  • 7a zeigt die Ausgangsstellung des Verlegevorgangs. Ein Abschnitt der ersten Fadenschar 3, der an den Halteelementen der Förderkette 10a befestigt ist, wurde durch das erste Portal 12 und den daran geführten Fadenführer 14 über die Ablage-Ebene gezogen und hat die gegenüberliegende Förderkette 10b erreicht. In der gleichen Weise ist ein Abschnitt der zweiten Fadenschar 4 durch das zweite Portal 13 und dessen zugehörigen Fadenführer 15 von der Förderkette 10b zu der Förderkette 10a geführt worden. Die Bewegungsrichtung 16 der Portale verlief dabei entgegengesetzt zu der Ketten-Laufrichtung, vgl. dazu die Richtungspfeile 11, und die Fadenführer 14 und 15 wurden in der Richtung nach außen, auf die Förderketten 10a, 10b zu bewegt, vgl. die Bewegungsrichtungen 17. Dabei wurden die Bewegungen derart geführt, dass die erste Fadenschar 3 an der Kreuzungsstelle 5 über der zweiten Fadenschar 4 liegt. Die Fadenscharen 3 und 4 sind symbolisch durch drei einzelne Fäden dargestellt, sind jedoch an der Kreuzungsstelle 5 wie flächige Bänder gezeichnet, damit besser erkennbar wird, welche Fadenschar oben verläuft; deswegen sind auch an der Kreuzungsstelle 5 die tiefer liegenden Fäden der zweiten Fadenschar 4 nicht gestrichelt gezeichnet.
  • Die parallel zu den Förderketten 10a, 10b verlaufenden Wegkomponenten der beiden Abschnitte der Fadenscharen 3 und 4 stimmen überein und sind durch die beiden Begrenzungsgeraden 7 definiert. Der Abstand zwischen den beiden Begrenzungsgeraden 7 ist der gemeinsame Arbeitsbereich D der Fäden in diesem einen Verlegeschritt von einer Förderkette zu der anderen. Im Falle der 7a liegt somit nicht nur eine Überlappung vor, sondern die Arbeitsbereiche D1 und D2 der gemeinsam verlegten Abschnitte der beiden Fadenscharen 3 und 4 sind sogar kongruent. Beispiele für die überlappende Anordnung zeigen die 3 und 5. Wenn aus der ersten Fadenschar 3 der Abschnitt mit der Ordnungsziffer 1. abgelegt wird, so erfordert das in der Ablage-Ebene einen Arbeitsbereich D1 zwischen den Begrenzungsgeraden 7, die durch das Linienpaar A-A und C-C gekennzeichnet sind. Der entsprechende Arbeitsbereich D2 des zugehörigen Abschnittes mit der Ordnungsziffer 2. der zweiten Fadenschar 4 ist durch die Begrenzungsgeraden 7 mit der Kennzeichnung B-B und D-D gegeben. Insgesamt wird für das Ablegen des zusammengehörenden Scharenpaares in der Längsrichtung L der Warenbahn die Strecke zwischen den Begrenzungsgeraden 7 mit der Kennzeichnung B-B bis C-C benötigt.
  • 7b zeigt den nächsten Schritt des Verlegevorgangs, in dem beide Portale 12 und 13 die notwendige Versatzbewegung entgegen der Ketten-Umlaufrichtung 11 durchführen. Ersichtlich bleiben auch in dieser Phase der Ablagebewegung die Arbeitsbereiche D der beiden Fadenscharen 3 und 4 kongruent. Anhand der 7c wird verdeutlicht, wie beim nächsten Verlegeschritt, in dem die beiden Portale 12 und 13 in der Umlaufrichtung (Richtungspfeil 11) der Förderketten 10a und 10b bewegt werden, die gewünschte Ablage der beiden Fadenscharen 3 und 4 an der nächsten Kreuzungsstelle 5 zustande kommt. Die beiden Fadenführer 14 und 15 fahren dabei auf ihren Portalen 12 und 13 auf die jeweils gegenüberliegende Förderkette 10a bzw. 10b zu. Zugleich wird aber das in der Bewegungsrichtung 16 vorn befindliche Portal 12 schneller bewegt als das hintere Portal 13. Diese schnellere Bewegung ist in 7c durch den doppelten Richtungspfeil 16 für das erste Portal 12 hervorgehoben. Bevor somit der an dem hinteren Portal 13 befindliche Fadenführer 15 die Stelle erreicht, an der er sich oberhalb des bereits fest verlegten Abschnittes der zweiten Fadenschar 4 befindet (vgl. 7a), liegen unter ihm bereits die von dem Fadenführer 14 des vorderen Portals 12 herangeführten Fäden des neuen Abschnittes der ersten Fadenschar 3. Außerdem ist eine Kollision der beiden Fadenführer 14 und 15 im Kreuzungsbereich vermieden worden.
  • Der geschilderte Verlegevorgang mit Endlosverlegung der Fadenscharen erfordert in den Umkehrpunkten der Fadenführer einen Versatzvorgang und bringt es mit sich, dass die Fadenscharen abwechselnd entgegen der Umlaufrichtung 11 der Förderketten 10a, 10b und dann wieder in der Umlaufrichtung 11 der Förderketten 10a, 10b erfolgen muss. Dadurch ergibt es sich zwangsläufig, dass in den ausgewählten Kreuzungsbereichen 5 stets zwei Fadenscharen 3 der ersten Fadenlage paarweise seitlich in eine Fadenschar 4 der zweiten Fadenschar 2 eingreifen und umgekehrt.
  • Auf diese Weise kommt schließlich die Endstufe des zweiten Verlege-Abschnitts gemäß 7d zustande, in der die Fadenführer 14 und 15 die jeweils gegenüber liegende Förderkette 10a bzw. 10b erreicht haben. Die in dem zweiten Verlege-Abschnitt verlegten Fäden der zweiten Fadenschar 4 liegen sämtlich oberhalb der in beiden Verlege-Abschnitten verlegten Fäden der ersten Fadenschar 3. Bei ständiger gleichbleibender Wiederholung der in den 7a bis 7d dargestellten Vorgänge wird eine Warenbahn entsprechend 4 hergestellt. Es sei noch bemerkt, dass die Bewegungen der Portale 12, 13 und der Fadenführer 14, 15 während des Verlegevorgangs mit zumindest zeitweise unterschiedlicher Geschwindigkeit und mit Abweichungen von dem später vorliegenden geraden Verlauf der verlegten Fadenschar-Abschnitte erfolgen können. Entscheidend ist allein, dass innerhalb jeder von Förderkette zu Förderkette reichenden Verlegebewegung der Portale 12, 13 und der Fadenführer 14, 15 in einem gemeinsamen Zeitfenster die zwischen den Förderketten 10a, 10b befindlichen Abschnitte der Fadenscharen 3, 4 an den Förderketten 10a, 10b in vorbestimmter einander kreuzender Anordnung befestigt und gespannt sind. Das lässt sich erreichen, indem die zwischen den Förderketten 10a, 10b erforderlichen Arbeitsbereiche D der beiden Fadenschar-Abschnitte einander überlappen oder sogar kongruent sind.
  • In den 8a bis 8h ist eine weitere Möglichkeit gezeigt, ein erfindungsgemäßes, aus zwei Fadenlagen 1, 2 bestehendes Fadengelege im Endlosverfahren herzustellen. Im Gegensatz zu der Arbeitsweise gemäß 7a bis 7d reicht bei der weiteren Variante eine Multiaxialmaschine mit einem einzigen Portal 20 aus. An diesem Portal 20 sind nunmehr zwei Fadenführer beweglich geführt, nämlich ein vorderer Fadenführer 21 und ein hinterer Fadenführer 22. Die beiden Fadenführer stehen seitlich von dem Portal 20 ab, wobei der vordere Fadenführer 21 in die Bewegungsrichtung 11 der Förderketten 10a, 10b gerichtet ist, der hintere Fadenführer 22 jedoch entgegengesetzt dazu. Indem die Bewegungen des einzigen Portals 20 abgestimmt gesteuert mit den Bewegungen des vorderen Fadenführers 21 und des hinteren Fadenführers 22 erfolgen, kann das Ablegen der Fadenschar-Abschnitte fast genauso erfolgen, wie es bei den vorhergehenden 7a bis 7d beschrieben worden ist. Die 8a bis 8h erläutern dabei den zeitlichen Ablauf des Verlegevorgangs. So zeigen die 8a bis 8d den Endbereich eines Verlege-Abschnitts, bei dem sich das Portal 20 in der Bewegungsrichtung 23, also entgegengesetzt zu der Ketten-Laufrichtung 11 bewegt. Die beiden Fadenführer 21, 22 arbeiten dabei zeitlich etwas versetzt. Während gemäß 8a der Abschnitt der Fadenschar 3 bereits vollständig von der Förderkette 10a zu der Förderkette 10b verlegt ist, hat der vordere Fadenführer 21 die Verlegebewegung noch nicht abgeschlossen. Der hintere Fadenführer 22 führt bereits die Versatzbewegung durch (8b) und startet den Seitenwechsel in entgegengesetzter Richtung, während der vordere Fadenführer 21 erst danach die Versatzbewegung durchführt (8c und 8d).
  • Gemäß 8e ist das Portal 20 bereits in die entgegengesetzte Bewegungsrichtung 23, also übereinstimmend mit der Laufrichtung 11 der Förderketten 10a, 10b eingetreten. Die beiden Fadenführer 21, 22 bewegen sich auf einander zu, vgl. die Bewegungsrichtungen 24 und 25. Die 8f bis 8h zeigen sodann sehr deutlich, wie der hintere Fadenführer 22 zeitverzögert zu dem vorderen Fadenführer 21 arbeitet. Im Ergebnis führt das dazu, dass die von dem hinteren Fadenführer 22 geführten Fäden des Abschnittes der Fadenschar 3 zuletzt und damit über allen schon fertig abgelegten Fäden der Fadenschar 4 abgelegt sind. In diesem sich wiederholenden Muster kommt wieder das anhand der 4 oder 5 erläuterte Fadengelege zustande. Die 8a bis 8h zeigen damit eine Möglichkeit auf, die Bewegung der beiden Fadenführer 21, 22 trotz ihrer Anordnung auf nur einem einzigen Portal 20 ähnlich wie bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel mit zwei Portalen über der Ablage-Ebene zu bewegen. Zwar können die beiden Fadenführer 21 und 22 parallel zu den Förderketten 10a, 10b nur noch gemeinsam bewegt werden; aber das lässt sich ausgleichen, indem die Fadenführer 21, 22 auf dem Portal 20 unabhängig voneinander und mit unterschiedlicher Geschwindigkeit verfahren werden. Die hierbei sich ergebenden Ablagemuster wie das Kreuzen der Fadenschar-Abschnitte und die Kongruenz ihrer Arbeitsbereiche ist dieselbe wie in dem vorangegangenen Beispiel und braucht daher in Verbindung mit den 8a bis 8b nicht noch einmal wiederholt zu werden.
  • Die bisher gezeigten Ausführungsbeispiele gemäß den 7a bis 8h haben das Verlegen von zwei Fadenlagen in einander überlappenden Arbeitsbereichen gezeigt. Das Verfahren kann aber auch auf drei und mehr gemeinsam zu verlegende Fadenlagen ausgedehnt werden. Hierzu wird anhand der 9a gezeigt, dass beim Ausführungsbeispiel gemäß den 7a bis 7d das zweite Portal einen zweiten Fadenführer 71 erhält. Nunmehr sind drei Fadenführer 14, 15 und 71 vorhanden, von denen jeder für sich eine Fadenschar 3, 4 und 72 führen und ablegen kann. Indem auch hier mit einander überlappenden Arbeitsbereichen gearbeitet wird und die Fadenführer an den Kreuzungsstellen aneinander vorbeigeleitet werden, ergeben sich bei den in 9a vorausgesetzten Verhältnissen eine erste Ortskurve 73 für erste ausgewählte Kreuzungsbereiche 75 und eine zweite Ortskurve 74 für ausgewählte zweite Kreuzungsbereiche 76. In 9b ist der dreischichtige Aufbau eines derartigen Fadengeleges schematisch in einer Schnittdarstellung gezeigt. Die Schnittlinie verläuft in 9a parallel zu den Fadenscharen 3 gemäß der Schnittlinie Z-Z.
  • Die besonderen Verhältnisse gemäß 9a bestehen darin, dass für drei Fadenlagen nur zwei verschiedene Verlegerichtungen, nämlich +45° und –45° angenommen werden. Zum besseren Verständnis sind in 9b neben der Bezugsziffer für die Fadenscharen auch deren Richtungen eingetragen. Auch die Bauweise gemäß den 8a bis 8h kann entsprechend variiert werden, und eine Ausdehnung auf weitere gleichzeitig zu verlegende Fadenscharen ist möglich.
  • Die 10a bis 10h erläutern verschiedene Möglichkeiten, eine aus abgelängten Segmenten bestehende unidirektionale Fadenlage mit einer Einrichtung herzustellen, bei der die Führungsbahn des Fadenführers als bewegliches Portal ausgebildet ist. 10a zeigt schematisch das Grundsätzliche dieser Einrichtung in ihrer einfachsten Form. Mit den Bezugsziffern 10a und 10b sind wieder die Förderketten bezeichnet, die sich in der Richtung des Richtungspfeils 11 bewegen. Über den Förderketten 10a, 10b ist diese übergreifend das Portal 80 angeordnet, das parallel zu der Richtung der Förderketten 10a, 10b taktweise hin und her bewegt wird. Bei der Darstellung gemäß der 10a bewegt sich das Portal 80 gerade in der Richtung des Richtungspfeils 88, also entgegen der Bewegungsrichtung der Förderketten 10a, 10b. Seitlich neben der Förderkette 10a ist die Vorratseinheit 82 mit der Scheibenspule 83 angeordnet, auf der der Vorrat der Fadenscharen 84 aufgerollt ist. Zu der Vorratseinheit 82 gehören auch eine Klemmvorrichtung 85 und eine Schneidvorrichtung 86. An dem Portal 80 ist in dessen Längsrichtung beweglich angetrieben der Fadenführer 81 angeordnet. Dieser bewegt sich in der Darstellung gemäß der 10a gerade in der Richtung des Richtungspfeils 89.
  • Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, wird durch Zusammenwirken der Klemmvorrichtung 85, der Schneidvorrichtung 86 und dem Fadenführer 80 erreicht, dass dieser eine Fadenschar 84, welche den Anfang des auf der Scheibenspule 83 befindlichen Vorrats bildet, über die durch die Förderketten 10a und 10b gebildete Ablage-Ebene zieht, wonach die Fadenschar 84 von dem Vorrat abgetrennt und als abgetrenntes Segment den Halteeinrichtungen übergeben wird, die sich an den Förderketten 10a, 10b befinden. Das Neue gemäß der Erfindung besteht darin, dass auch das Portal 80, das die Führungsbahn für den Fadenführer 81 aufweist, während des Verlegevorgangs bewegt wird, und zwar in der Richtung des Richtungspfeils 88. Auf diese Weise kommt eine Schräglage der verlegten Segmente mit dem Ablagewinkel α zustande, obwohl das Portal 80 senkrecht zu den Förderketten 10a, 10b ausgerichtet ist. Unterschiedliche Ablagewinkel lassen sich durch Abstimmen der Geschwindigkeiten von Portal 80 und Fadenführer 81 mit der Geschwindigkeit der Förderketten 10a, 10b einstellen. Zur vollständigen Funktion sind weitere Ausgestaltungen erforderlich, so zum Beispiel weitere Klemmeinrichtungen und die Ausbildung des Fadenführers 81 zugleich als Greifer, der den Anfang der Fadenschar 84 erst einmal ergreifen muss, damit er als Fadenführer 81 wirken kann. Nach dem Erreichen der gegenüberliegenden Endstellung im Bereich der Förderkette 10b fahren Portal 80 und Fadenführer 81 im Leerhub in die Ausgangsstellung zurück, die sich bei der Vorratseinheit 82 befindet.
  • Die Fadenschar 84 wird beim Abziehen von der Scheibenspule 83 oberhalb der Ablage-Ebene bewegt, die durch die Förderketten 10a, 10b definiert ist. Zur Übergabe an die Halteeinrichtungen, die sich an den Förderketten 10a, 10b befinden, ist eine Abwärtsbewegung erforderlich, und hierzu müssen besondere Maßnahmen vorgesehen werden. Dies ist in dem Oberbegriff des Anspruchs 24 dadurch berücksichtigt, dass „mindestens eine Legeeinrichtung 87 zum Absenken der Fadenschar 84 auf die Ablage-Ebene 95 vorgesehen ist”. Hierzu sind aus dem Stand der Technik verschiedene Möglichkeiten bekannt, die auch für die Einrichtung nach der Erfindung in Rage kommen. Beispielsweise kann der Fadenführer 81 selbst entsprechend ausgebildet sein, indem er abwärts – also in der Fachsprache der Praktiker in der Z-Richtung – beweglich steuerbar ausgebildet ist. Selbst die Schneidvorrichtung 86 kann für diese Funktion zusätzlich ausgebildet sein, während die Abwärtsbewegung am gegenüberliegenden Ende des Segments durch den Fadenführer 81 erfolgt, vgl. hierzu die schematisch angedeutete Legeeinrichtung 87 in 10a.
  • Von der Anmelderin bevorzugt werden im Zusammenhang mit dieser Anmeldung Legeeinrichtungen, wie sie in der EP 2 003 232 A1 beschrieben und dort als „Leger-Klemmeinrichtung” bezeichnet sind. Hierbei wird das über den Förderketten 10a, 10b befindliche, bereits abgelängte Segment an seinen beiden Enden von der Legeeinrichtung 87 erfasst, deren Laufwagen in der Richtung der Förderketten 10a, 10b hin und her beweglich gesteuert angetrieben ist. Die Legeeinrichtung 87 übergibt schließlich das Segment an die Halteeinrichtungen, die sich an den Förderketten 10a, 10b befinden. Diese Legeeinrichtungen 87 arbeiten vollständig unabhängig von dem Fadenführer, und es wird über jeder Förderkette 10a, 10b je eine Legereinrichtung 87 dieser Art angeordnet. Diese Ausführung ist schematisch in der 10b gezeigt.
  • Gemäß den 10a und 10b verläuft die Richtung der abgelegten Segmente in Bezug auf die Richtung der Förderkette 10a nach rechts, wobei in dieser Richtung unterschiedliche Ablagewinkel α eingestellt werden können. Es ist aber auch möglich, die Einrichtung gemäß Anspruch 24 so auszubilden, dass ein Ablagewinkel von entgegengesetzter Richtung, also ausgehend von der Richtung der Förderkette 10a nach links zustande kommt. Hierzu ist in 10c eine Einrichtung mit zwei Vorratseinheiten 82a, 82b gezeigt. Die erste Vorratseinheit 82a befindet sich dabei im Bereich der ersten Förderkette 10a und die zweite Vorratseinheit im Bereich der zweiten Förderkette 10b. Nachdem der Fadenführer 80 an der ersten Vorratseinheit 82a die Fadenschar 84 ergriffen hat, bewegt sich das Portal 80 in der Bewegungsrichtung 88 nach rechts und der Fadenführer 81 zu der gegenüberliegenden Förderkette 10b (Bewegungszustand der 10c). Wenn das dadurch entstandene Segment abgelegt ist, kann der Fadenführer 81 nach der Rückwärtsbewegung des Portals 80 die nächste Fadenschar 84 von der zweiten Vorratseinheit 82b abziehen und bei seinem nächsten Verlegehub, der dann wieder in der Bewegungsrichtung 88 erfolgt, ein Segment von entgegengesetzter Verlegerichtung erzeugen, nämlich in Bezug auf die erste Förderkette 10a nach links gerichtet. Dieser Wechsel kann jederzeit und sogar laufend abwechselnd erfolgen. Die Einrichtung gemäß 10c bietet somit schon eine Möglichkeit, ein multiaxiales Gelege nach Anspruch 1 herzustellen.
  • Gemäß den 10d und 10e wird ein gleicher Effekt erreicht, indem nur eine einzige Vorratseinheit 82, aber zwei Fadenführer 81a, 81b an demselben Portal 80 vorgesehen sind. Soll ein Ablagewinkel α in der Richtung nach rechts erreicht werden, so wird der erste Fadenführer 81a benutzt und das Portal 80 in der Bewegungsrichtung 88a, also entgegen der Bewegungsrichtung 11 der Förderketten 10a, 10b bewegt. Dieser Vorgang ist in 10d gezeigt. Wird ein Ablagewinkel β in entgegengesetzter Richtung, also nach links, gewünscht, so bleibt der erste Fadenführer 81a ohne Funktion, und die erforderliche Fadenschar 84 zur Bildung des Segments wird mittels des zweiten Fadenführers 81b abgezogen; in diesem Fall bewegt sich das Portal 80 beim Verlegevorgang in der Bewegungsrichtung 88b, also nach links und damit in der Bewegungsrichtung 11 der Förderketten 10a, 10b. Dieser Vorgang ist in 10e gezeigt. Es wird ein Segment mit dem nach links gerichteten Ablagewinkel β abgelegt. Um einen reibungslosen Ablauf des Verlegevorgangs zu ermöglichen, muss bei der Ausführung nach den 10d und 10e die Vorratseinheit verschwenkbar sein, damit sie auf den gewünschten Ablagewinkel α oder β ausgerichtet werden kann. Diese Ausbildung geht deutlich aus einem Vergleich der 10d und 10e hervor. Dabei kann es auch vorteilhaft sein, wenn sich die Scheibenspule 83, die Klemmvorrichtung 85, die Schneidvorrichtung 86 und die Legeeinrichtung 87 parallel zu den Förderketten 10a, 10b einzeln oder in Form einer gemeinsamen Baueinheit verschieben lassen.
  • Die 10a bis 10e zeigen sämtlich, dass der jeweils aktive Fadenführer 81, 81a oder 81b ausschließlich im Nachlauf des Portals 80 arbeitet. Das Portal 80 soll den Fadenführer 81, 81a oder 81b ziehen, aber nicht schieben. Bei den 10a bis 10e ist nämlich angenommen, dass die Portale 80 ihre einfachste Form haben, bei der die Führungsbahnen 94 analog zu der Endlosablage auf der Höhe der Ablage-Ebene 96 (vgl. 10g bis 10h) liegen. Ein Überfahren der Fadenschar 84 ist dann bei der Ausführung gemäß den 10a bis 10e nicht möglich. Dieser Zwang wird aus den beengten Platzverhältnissen deutlich, wie das die 10f in einer Ansicht von oben auf eine Einrichtung zur Segmentverlegung zeigt. Ganz außen verlaufen die Stütz- und Führungsbahnen 94, auf denen das Portal 80 gesteuert bewegt wird. Am weitesten innen sind die Förderketten 10a und 10b untergebracht, auf denen die Segmente zuletzt abgelegt sein sollen. In der Mitte zwischen den Stütz- und Führungsbahnen 94 können weitere Führungsbahnen 97 vorhanden sein, auf denen die Vorratseinheit 82, die kombinierte Klemm- und Schneideinrichtung 91 und/oder die Legeeinrichtung 93 verfahren werden. Auch in der Darstellung der 10f wird der Fadenführer 81 „gezogen”, vgl. die Bewegungsrichtung 88 des Portals 80. Man kann die hier vorliegenden Zwänge auf die Formel bringen, dass die die Vorratseinrichtung 82 verlassenden Fadenscharen 84 nicht die Stütz- und Führungsbahnen 94 des sich parallel zu den Förderketten 10a, 10b bewegenden Portals 80 kreuzen dürfen, vgl. den Anspruch 28.
  • 10g ist eine Seitenansicht zu 10f und zeigt eine verbesserte Ausführung des Portals 80. Hierbei werden die verschiedenen Baueinheiten so untergebracht, dass eine einwandfreie Funktion gewährleistet ist. Gemäß 10g werden die Stütz- und Führungsbahnen 94 des Portals 80 auf einer erhöhten waagerechten Bewegungsebene des Maschinengestells 90 untergebracht. Das Portal 80 kann dadurch über die kombinierte Klemm- und Schneideinrichtung 91 hinwegfahren; dafür müssen der Fadenführer 81 mit seinem Greifer und die Legeeinrichtungen 92 weiter nach unten gezogen werden, weil sie die Bewegungsebene 95 der Fadenscharen 84 und die durch die Förderketten 10a, 10b gegebene Ablage-Ebene 96 erreichen müssen. In 10h ist eine weitere Möglichkeit gezeigt, bei der das Portal 80 verlängert ist und seitlich über die Vorratseinheit 83 und die übrigen Funktionseinheiten hinwegragt. Auf diese Weise ist ein Kreuzen der Fadenscharen 84 mit den Stütz- und Führungsbahnen 94 des Portals 80 ausgeschlossen. Die Ausführungen nach den 10g und 10h können auch miteinander kombiniert werden.
  • Das multiaxiale Fadengelege mit bereichsweise ineinander greifenden Fadenlagen kann gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft dadurch hergestellt werden, dass die Fadenscharen in der waagerechten Ablage-Ebene in der Form von abgelängten einzelnen Segmenten durch die Vorrichtung gemäß den 10a bis 10h nebeneinander abgelegt werden. Auch hierbei verlaufen die Fäden in der Längsrichtung der Segmente, wobei die Längsrichtung der Segmente einen Ablagewinkel mit der Umlaufrichtung der Förderketten bildet. Derartige Verfahren sind in der Ausführung mit ortsfester Führungsbahn des Fadenführers bekannt; ein Beispiel ist in der EP 2 003 232 A1 angegeben. In den 11a bis 11d ist in stark vereinfachter, schematisierter Darstellung gezeigt, wie auch dieses Verfahren mit zwei gemeinsam verlegten Fadenlagen ausgeführt werden kann.
  • An den Außenseiten der beiden Förderketten 10a, 10b ist je eine Vorratseinheit 30, 35 angeordnet. Diese Vorratseinheiten 30, 35 enthalten einen Vorrat an Fadenscharen 3 der ersten Fadenlage 1 bzw. Fadenscharen 4 der zweiten Fadenlage 2. In den 11a bis 11b ist vereinfachend zu der ersten Vorratseinheit 30 nur eine Scheibenspule 31 mit einem Vorrat an Fadenscharen 3 dargestellt, entsprechend zu der zweiten Vorratseinheit 35 eine Scheibenspule 36 mit einem Vorrat an Fadenscharen 4. Ferner weist jede Vorratseinheit 30, 35 je eine Klemmvorrichtung 32, 37 auf. Diese Klemmvorrichtungen 32, 37 dienen dazu, das vordere Ende der Fadenscharen 3 und 4 festzuhalten, wenn ein genügend langer Abschnitt einer Fadenschar 3, 4 abgezogen und zu einem selbständigen Segment abgetrennt worden ist. In den 11b bis 11d werden zudem die zugehörigen Schneidvorrichtungen 40, 41 sichtbar, die zum Abtrennen der abgezogenen vorderen Enden der Fadenscharen 3, 4 dienen.
  • Über den beiden Förderketten 10a, 10b laufen wieder ein erstes Portal 33 und ein zweites Portal 38, die in den Bewegungsrichtungen 42 (erstes Portal 33) und 43 (zweites Portal 38) hin- und herfahren können. Die Portale 33, 38 sind in ihrer Längsrichtung senkrecht quer zu den Förderketten 10a, 10b ausgerichtet. Jedes der beiden Portale 33, 38 weist einen Fadenführer 34, 39 auf, der längs seines zugehörigen Portals 33, 38 verfahren wird. Die Bewegungsrichtung der Fadenführer 34 und 39 auf ihren Portalen 33 und 38 ist mit 44 bezeichnet. Die Ablage der Fadenscharen 3 und 4 in der Form von Segmenten erfolgt dadurch, dass die beiden Fadenführer 34 und 39 in einer äußersten entgegengesetzten Position auf den Portalen 33 und 38 an die zugehörigen Vorratsstationen 30 und 35 herangefahren werden und mittels Greifern die vorderen Enden der Fadenscharen 3 und 4 ergreifen. Diese werden zunächst noch durch die Klemmvorrichtungen 32 und 37 festgehalten und damit bereitgehalten. Sobald die vorderen Enden der Fadenscharen 3, 4 von den Fadenführern 34, 39 klemmend erfasst sind, öffnen die Klemmvorrichtungen 32 und 37 an den Vorratsstationen 30 und 35.
  • Indem die Portale 33 und 38 entgegen der Bewegungsrichtung 11 der Förderketten 10a und 10b über der durch die Förderketten 10a, 10b gebildeten Ablage-Ebene hinweg bewegt werden, bewegen sich zugleich die an den Portalen 33, 38 geführten Fadenführer 34 und 39 in entgegengesetzter Richtung aufeinander zu, wie das in 11b gezeigt ist, vgl. dort die Bewegungsrichtungen 44. Schließlich nähern sich die an den Portalen 33, 38 befindlichen Fadenführer 34, 39 ihrer im Vergleich zu 11a entgegengesetzten Stellung, vgl. hierzu die 11c und 11d. Sobald einer der Fadenführer 34, 39 seine äußerste Stellung erreicht hat, wird das vordere Ende der zugehörigen Fadenschar 3, 4 an die Befestigungseinrichtungen übergeben, die sich an den Förderketten 10a, 10b befinden. Zu demselben Zeitpunkt werden wieder die Klemmeinrichtungen 32, 37 tätig, welche sich an den Vorratseinrichtungen 30, 35 befinden. Und ebenfalls fast zu demselben Zeitpunkt müssen die Schneidvorrichtungen 40, 41 tätig werden, um die vorderen Abschnitte der Fadenscharen 3, 4, die jetzt zu selbständigen, abgelängten Segmenten geworden sind, der weiteren Bewegung durch die Förderketten 10a, 10b zu überlassen. Dieser Zeitpunkt ist in 11d erreicht.
  • Wenn man in den 11a bis 11d den sich dauernd verändernden Abstand vergleicht, der zwischen dem ersten Portal 33 und dem zweiten Portal 38 besteht, wird deutlich, wie das Ablegeverfahren gemäß der Erfindung abläuft. Das zweite Portal 38 wird nämlich schneller entgegen der Ketten-Laufrichtung 11 bewegt als das erste Portal 33. Zur Verdeutlichung ist in 11b die schnellere Bewegung des zweiten Portals 38 durch einen doppelten Pfeil für die Bewegungsrichtung 43 gekennzeichnet. Das führt dazu, dass der Fadenführer 34 des ersten Portals 33 die Mitte in der Breitenrichtung B der Warenbahn erst dann erreicht, wenn sich dort schon die Fadenschar 4 der zweiten Schicht 2 befindet. Somit liegt zuletzt die Fadenschar 3 der ersten Schicht 1 oberhalb der Fadenschar der zweiten Schicht 2, vgl. 11d. Anschließend werden die beiden Portale 33, 38 wieder in die Ausgangsstellung nach 11a zurückgeführt, und der Verlegezyklus beginnt von Neuem. Im Gegensatz zu der Endlos-Ablage ist die Rückführung der Portale 33, 38 und der Fadenführer 34, 39 hier ein Leerhub ohne Ablage-Tätigkeit.
  • Auch bei dieser Art der Verlegung werden somit die beiden Portale 33, 38 und ihre zughörigen Fadenführer 34, 39 mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegt. Es muss lediglich sichergestellt sein, dass innerhalb desselben Zeitfensters die aus den Fadenscharen 3 und 4 gebildeten Segmente in einem gleichbleibenden Muster einander überlappend in demselben Arbeitsbereich D abgelegt werden. Die Wegkomponenten der beiden Fadenscharen 3, 4 müssen in der Längsrichtung L der Warenbahn zuletzt immer dieselben sein, ebenso die Zuordnung der beiderseitigen Wegkomponenten von erster und zweiter Fadenschar 3, 4. Der gemeinsame Arbeitsbereich D der abgelegten Segmente ist in den 11a bis 11d nicht mehr gezeichnet, ergibt sich aber annähernd aus 11d. Maßgebend sind auch hier die in den Längsrichtungen verlaufenden Komponenten der einander überlappenden Segmente. Dabei liegt in dem Ausführungsbeispiel wieder der Sonderfall der Kongruenz vor, weil die Fadenscharen 3, 4 in den Verlegerichtungen von +45° und –45° zu Segmenten abgelängt und verlegt werden und eine gemeinsame Startlinie senkrecht zu den Förderketten 10a, 10b haben.
  • Es sei noch einmal betont, dass die Darstellung gemäß den 11a bis 11d stark vereinfacht ist. So könnte in der ersten und zweiten Vorratseinheit 30, 35 jeweils eine Einrichtung zum Verbreitern der abgezogenen Fadenscharen 3 und 4 vorhanden sein, ebenso die Anordnung eines Laufwagens, durch den der sich aus dem Verlegetakt ergebende unterschiedliche Bedarf an Fadenlängen ausgeglichen wird. Ferner kann auch der Vorgang unterschiedlich sein, mit dem die Fadenscharen 3, 4 von den zugehörigen Fadenführern 34, 39 an die Förderketten 10a, 10b übergeben werden. Statt der direkten Übergabe kann auch eine zusätzliche Verlegeeinrichtung vorhanden sein, die einen Zwischentransport der abgelängten Segmente von den Fadenführern 34, 39 auf die Förderketten 10a, 10b mittels eines gesondert gesteuerten Laufwagens übernimmt. Zu allen diesen Einzelheiten wird auf die schon erwähnte EP 2 003 232 A1 verwiesen.
  • Eine weitere Möglichkeit, ein aus zwei Schichten bestehendes Fadengelege gemäß der Erfindung herzustellen, geht aus den 12a bis 12d hervor. Anstelle von Portalen werden gemäß dieser weiteren baulichen Variante schwenkbare Ausleger 51 und 61 verwendet. Die Ablage-Ebene wird auch hierbei wieder durch zwei Förderketten 10a, 10b gebildet, deren oberer Abschnitt sich in der Ketten-Umlaufrichtung 11 bewegt. Auf derselben Seite einer der Förderketten 10a, 10b sind außen im Abstand voneinander ein erstes Sockelteil 50 und ein zweites Sockelteil 60 angeordnet. An dem ersten stationären Sockelteil 50 ist ein erster Ausleger 51 schwenkbar um die Schwenkachse 52 gelagert. Der Ausleger 51 wird durch eine Steuerung aus einer aufrechten Stellung in eine liegende Stellung verschwenkt und umgekehrt, vgl. hierzu die entsprechende Darstellung für den zweiten Ausleger 61 gemäß der 12d. Das stationäre erste Sockelteil 50 trägt einen Spulenvorrat, der durch eine einzige Scheibenspule 53 zur Erklärung des Prinzips angedeutet ist. An dem ersten Ausleger 51 befinden sich sodann eine Klemmvorrichtung 54 und eine Schneidvorrichtung 55. Ferner ist an dem ersten Ausleger 51 ein Fadenführer 56 verschiebbar geführt, der auch die Funktion eines Greifers ausübt. Dabei ist die mögliche Bewegungsrichtung des Fadenführers 56 durch den Pfeil 57 angedeutet.
  • Im Abstand neben dem ersten stationären Sockelteil ist das zweite stationäre Sockelteil 60 mit dem zweiten Ausleger 61 angeordnet. Auch an dem zweiten Ausleger 61 sind ebenfalls eine Klemmvorrichtung 64 sowie eine Schneidvorrichtung 65 angeordnet, und auch ein zweiter Fadenführer 66 ist in der Bewegungsrichtung 67 an dem zweiten Ausleger 61 längsverschieblich geführt. Der erste Ausleger 51 dient dazu, die Fadenschar 3 der ersten Schicht 1 quer über die durch die Förderketten 10a, 10b gebildete Ablage-Ebene zu legen. Entsprechend dient der zweite Ausleger 61 zum Ablegen der Fadenscharen 4 der zweiten Schicht 2 mittels des Fadenführers 66. Dabei ist die erste Baugruppe mit dem ersten Sockelteil 50 und dem ersten Ausleger 51 so angeordnet, dass die abgezogenen Fadenscharen 3 in der gewünschten Verlegerichtung verlaufen. Die Ausrichtung der zweiten Baugruppe mit dem zweiten Sockelteil 60 und dem zweiten Ausleger 61 entspricht dagegen der gewünschten Ablagerichtung der zweiten Fadenschar 4.
  • Die Arbeitsweise der multiaxialen Maschine entsprechend den 12a bis 12d erfolgt derart, dass der an dem ersten Ausleger 51 befindliche Fadenführer 56 die Fadenschar 3 längs des Auslegers 51 zieht; dieser Vorgang beginnt, während sich der Ausleger 51 in seiner aufrechten Stellung befindet. Der erste Ausleger 51 wird sodann über die durch die Förderketten 10a, 10b gebildete Ablage-Ebene verschwenkt. Auch in dieser Bewegungsphase kann der Vorgang des Abziehens noch fortgesetzt und abgeschlossen werden. Der zweite Ausleger 61 befindet sich in dieser Phase in seiner aufrechten Stellung, vgl. hierzu 12a. In der Phase gemäß der 12b hat die Klemmvorrichtung 54 des ersten Auslegers 51 wieder das verbleibende vordere Ende der Fadenschar 3 festgeklemmt, und die Schneidvorrichtung 55 hat das über der Ablage-Ebene befindliche Ende von dem Fadenvorrat auf der Scheibenspule 53 abgetrennt, so dass in 12b nunmehr ein selbständiges, abgelängtes Segment vorliegt. Dieses ist bereits an den Förderketten 10a, 10b befestigt, während der erste Ausleger 51 wieder in seine aufrechte Stellung zurückkehrt. Zu derselben Zeit beginnt der an dem zweiten Ausleger 62 befindliche Fadenführer 66 die dort befindliche Fadenschar 4 längs des zweiten Auslegers 61 nach vorne zu ziehen, wie ebenfalls aus 12b hervorgeht.
  • Wenn die Schwenkbewegungen der beiden Fadenführer 51, 61 richtig aufeinander abgestimmt sind, kehrt der erste Ausleger 51 ungestört in seine endgültige aufrechte Stellung zurück, während der an dem zweiten Ausleger 61 befindliche Fadenführer 66 die zweite Fadenschar 4 längs des Auslegers 61 zieht und dieser Ausleger 61 seinerseits in die Ablage-Ebene verschwenkt wird, vgl. hierzu 12c. Schließlich liegt die zweite Fadenschar 4 in dem Kreuzungsbereich 5 über der ersten Fadenschar 3, und die beiden Ausleger 51, 61 sowie die an ihnen beweglich geführten Fadenführer oder Greifer 56, 66 haben sich nicht berührt. Die Begrenzungsgeraden 7 gemäß 12c ergeben wieder einen kongruenten Arbeitsbereich D für die beiden in Form von Segmenten abgelegten Fadenscharen 3 und 4. Auch hierbei ist es wieder möglich, die zu Segmenten abgelängten Fadenscharen 3, 4 nicht unmittelbar von den Auslegern 51, 61 an die Förderketten 10a, 10b zu überführen, sondern eine gesonderte bewegliche Legevorrichtung, die mit einem eigenen Laufwagen arbeitet, zwischenzuschalten, wie das z. B. aus der EP 2 003 232 A1 bekannt ist.
  • Bezugszeichenliste
  • Zusätzliche Fig. 8a bis Fig. 8h
    • 20
    Portal
    21
    vorderer Fadenführer
    22
    hinterer Fadenführer
    23
    Bewegungsrichtung des Portals
    24
    Bewegungsrichtung des vorderen Fadenführers
    25
    Bewegungsrichtung des hinteren Fadenführers
    Zusätzliche Bezugsziffern zu Fig. 11a bis Fig. 11d
    30
    erste Vorratseinheit
    31
    Scheibenspule
    32
    Klemmvorrichtung
    33
    erstes Portal
    34
    Fadenführer am ersten Portal
    35
    zweite Vorratseinheit
    36
    Scheibenspule
    37
    Klemmvorrichtung
    38
    zweites Portal
    39
    Fadenführer am zweiten Portal
    40
    Schneidvorrichtung
    41
    Schneidvorrichtung
    42
    Bewegungsrichtung des ersten Portals
    43
    Bewegungsrichtung des zweiten Portals
    44
    Bewegungsrichtung der Fadenführer
    Zusätzliche Bezugsziffern zu Fig. 12a bis Fig. 12d
    50
    erstes Sockelteil
    51
    erster Ausleger
    52
    Schwenkachse
    53
    Scheibenspule
    54
    Klemmvorrichtung
    55
    Schneidvorrichtung
    56
    Fadenführer
    57
    Bewegungsrichtung des Fadenführers
    60
    zweites Sockelteil
    61
    zweiter Ausleger
    62
    Schwenkachse
    63
    Scheibenspule
    64
    Klemmvorrichtung
    65
    Schneidvorrichtung
    66
    Fadenführer
    67
    Bewegungsrichtung des Fadenführers
    Zusätzliche Bezugsziffern zu Fig. 9a und Fig. 9b
    71
    zweiter Fadenführer am zweiten Portal
    72
    dritte Fadenscharen
    73
    erste Ortskurve
    74
    zweite Ortskurve
    75
    erster Kreuzungsbereich
    76
    zweiter Kreuzungsbereich
    77, 78, 79
    Längsabschnitte
    Zusätzliche Bezugsziffern zu den Fig. 10a bis Fig. 10h
    80
    Portal
    81, 81a, 81b
    Fadenführer, zugleich Greifer
    82, 82a, 82b
    Vorratseinheit
    83
    Scheibenspule
    84
    Fadenschar
    85
    Klemmvorrichtung
    86
    Schneidvorrichtung
    87
    Legeeinrichtung
    88, 88a, 88b
    Bewegungsrichtung des Portals
    89
    Bewegungsrichtung des Fadenführers
    90
    Maschinengestell
    91
    kombinierte Klemm- und Schneideinrichtung, verfahrbar
    92
    verfahrbare Legeeinrichtung
    93
    Klemmen der Legeeinrichtung
    94
    Stütz- und Führungsbahnen des Portals
    95
    Bewegungsebene der Fadenscharen
    96
    Ablage-Ebene
    97
    weitere Führungsbahnen
    B
    Breitenrichtung der Warenbahn
    D1
    Arbeitsbreite einer ersten Fadenschar
    D2
    Arbeitsbereich einer zweiten Fadenschar
    D
    gemeinsamer Arbeitsbereich
    L
    Längsrichtung der Warenbahn
    α, β
    Ablage-Winkel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19726831 C5 [0002, 0004, 0019, 0074]
    • DE 3641640 C1 [0034]
    • DE 10207317 C5 [0034]
    • EP 2003232 A1 [0035, 0038, 0039, 0087, 0092, 0098, 0102]

Claims (32)

  1. Multiaxiales Fadengelege mit einer definierten Längsrichtung L, bestehend aus mindestens zwei aufeinander liegenden Fadenlagen (1, 2), von denen jede durch streifenförmige Fadenscharen (3, 4) gebildet ist, in denen die Fäden einer jeden Fadenschar (3, 4) parallel zu der Richtung ihrer Fadenschar (3, 4), aber abweichend von der Längsrichtung L des Fadengeleges verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenscharen (3) mindestens einer ersten Fadenlage (1), die in kreuzender Anordnung an den Fadenscharen (4) einer zweiten Fadenlage (2) anliegen, an ausgewählten Kreuzungsbereichen (5) seitlich in die Fadenscharen (4) dieser zweiten Fadenlage (2) eingreifen.
  2. Fadengelege nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in seiner senkrecht zu der Längsrichtung L verlaufenden Breitenrichtung B mindestens ein ausgewählter Kreuzungsbereich (5) vorliegt, wobei zusammengehörende Kreuzungsbereiche (5) von vergleichbarer Anordnung auf einer in der Längsrichtung L des Fadengeleges verlaufenden Ortskurve (6) liegen, die einen geradlinigen, stufenförmigen oder gekrümmten Verlauf hat und das Fadengelege in zwei unterschiedliche Längsbereiche unterteilt.
  3. Fadengelege nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden der Fadenscharen (3, 4) aus den Werkstoffen Glas, Kohlenstoff, Keramik und/oder durch Synthesefasern wie Aramidfasern oder Polyamidfasern und/oder Draht oder mineralischen Fasern gebildet sind.
  4. Fadengelege nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der ersten Fadenlage (1) und innerhalb der zweiten Fadenlage (2) alle Fadenscharen (3, 4) parallel zueinander verlaufen.
  5. Fadengelege nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der ersten und/oder der zweiten Fadenlage die Fadenscharen in unterschiedlichen Richtungen angeordnet sind.
  6. Fadengelege nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Fadenschar (1, 2) durch einen einzigen Faden ersetzt ist.
  7. Verfahren zum Herstellen eines multiaxialen Fadengeleges, bei dem Fadenscharen im Endlosverfahren von Fadenführern verlegt werden, die über einer durch zwei umlaufende Förderketten gebildeten waagerechten Ablage-Ebene beweglich geführt sind und dabei mindestens zwei Fadenlagen bilden, die übereinander abgelegt werden und in unterschiedlichen Ablagewinkeln zu der Umlaufrichtung der Förderketten verlaufen, wobei die Fadenscharen nach Maßgabe ihres Ablagewinkels bei jedem von Förderkette zu Förderkette verlaufenden Verlegeschritt des Fadenführers einen Abschnitt der Ablage-Ebene als ihren Arbeitsbereich überdecken, wodurch Abschnitte der Fadenlagen gebildet werden, insbesondere zum Herstellen des Fadengeleges nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, – dass innerhalb eines gemeinsamen Zeitfensters mindestens zwei Abschnitte von unterschiedlichem Ablagewinkel gemeinsam hergestellt werden, indem aus zwei in gegenseitiger Abstimmung gesteuerten Fadenführern (14, 15; 21, 22) je eine Fadenschar (3, 4) abgelegt wird und der Ablagewinkel dieser Fadenscharen (3, 4) unterschiedlich ist, – dass diese Fadenführer (14, 15; 21, 22) derart eng benachbart angeordnet sind, dass die Arbeitsbereiche (D1, D2) der zugehörigen Fadenscharen (3, 4) einander überlappen, – und dass die zwei Fadenscharen (3, 4) in sich gegenseitig durchdringenden Schichten abgelegt werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte von mindestens zwei gemeinsam verlegten Fadenscharen (3, 4) für sich nebeneinander abgelegt werden, dass aber der Bereich der gegenseitigen Überdeckung wählbar eingestellt wird, indem für die Umkehrstellen der innerhalb des gemeinsam Zeitfensters abgelegten beiden Fadenscharen (3, 4) an den seitlichen Rändern des entstehenden multiaxialen Fadengeleges ein bestimmter Abstand von Fadenschar (3, 4) zu Fadenschar (3, 4) eingestellt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb des gemeinsamen Zeitfensters bewegten Fadenführer (14, 15; 21, 22) in gegenseitiger Abstimmung auf Bewegungsbahnen und mit Geschwindigkeiten geführt werden, die zumindest bereichsweise voneinander abweichen, wobei Kreuzungsbereiche (5) der zugehörigen Fadenscharen (3, 4) im zeitlichen Abstand durchfahren werden, aber am Ende des gemeinsamen Zeitfensters die gewünschte endgültige Ablagestellung der betreffenden Fadenschar-Abschnitte vorliegt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung von mindestens zwei innerhalb des gemeinsamen Zeitfensters bewegten Fadenführern (14, 15; 21, 22) von den entgegengesetzten seitlichen Rändern des entstehenden Fadengeleges ausgeht und dass ihre sich senkrecht zu der Ketten – Umlaufrichtung (11) erstreckenden Bewegungskomponenten entgegengesetzt gerichtet sind.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenscharen (3, 4) aller Fadenlagen (1, 2) undirektional abgelegt werden.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dass innerhalb zumindest einer Fadenlage die Fadenscharen in mehr als einer Richtung verlaufend abgelegt werden.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer Fadenlage anstelle der Fadenscharen einzelne Fäden abgelegt werden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines gemeinsamen Zeitfensters drei Fadenlagen sich gegenseitig durchdringend abgelegt werden, indem drei Fadenführer (14, 15, 71) je eine zum Aufbau je einer Fadenlage bestimmte Fadenschar (3, 4, 72) ablegen, insgesamt aber nur zwei unterschiedliche Verlegerichtungen und zwei bevorzugte Kreuzungsbereiche (75, 76) gebildet werden, wobei die Kreuzungsbereiche auf zwei Ortskurven (73, 74) liegen, welche das entstehende multiaxiale Fadengelege in seiner Breitenrichtung B in drei Längsabschnitte (77, 78, 79) unterteilen.
  15. Multiaxialmaschine mit Portalaufbau zum Herstellen von multiaxialen Fadengelegen aus übereinander abgelegten Fadenlagen im Endlos-Verfahren, wobei Unterschiede in der Fadenrichtung einzelner Fadenlagen bestehen, – mit zwei umlaufenden, im Abstand voneinander befindlichen Förderketten, welche die in der Ketten-Umlaufrichtung bewegte Ablage-Ebene des entstehenden Multiaxialgeleges bilden und an denen sich Halteelemente befinden, an denen die endlos zugeführten Fadenscharen vorübergehend befestigt werden, – und mit zu dem Portalsystem gehörenden Fadenführern, die über die gesamte Breite der Ablage-Ebene waagerecht in zwei zueinander senkrechten Richtungen gesteuert bewegt werden, derart, dass jeder Fadenführer die Fäden zum Aufbau einer bestimmten unidirektionalen Lage in der Form von endlosen Fadenscharen ablegt, wobei die die Fadenführer verlassenden Fäden über der Ablage-Ebene geführt und befestigungswirksam um die Halteelemente herumgelegt werden – und wobei mindestens zwei unidirektionale Fadenlagen innerhalb eines gemeinsamen Zeitfensters verlegt werden, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Fadenführer (14, 15; 21, 22) in der Ketten-Umlaufrichtung (11) derart dicht benachbart angeordnet und in gegenseitiger Zuordnung ihrer Bewegung gesteuert sind, dass sich bei jedem von Förderkette zu Förderkette verlaufenden Verlegeschritt der Fadenführer (14, 15; 21, 22) eine Überlappung der Arbeitsbereiche (D1, D2) und kreuzende Anordnung mit gegenseitiger Durchdringung der zugehörigen, zum Aufbau unterschiedlicher unidirektionaler Fadenlagen (1, 2) dienenden Fadenscharen (3, 4) ergibt.
  16. Multiaxialmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass über der Ablage-Ebene im engen Abstand voneinander mindestens zwei sich quer zu der Ketten-Umlaufrichtung (11) erstreckende Portale (12, 13) vorgesehen sind, von denen jedes einen beweglich daran geführten Fadenführer (14, 15) aufweist, wobei während des Ablegevorgangs die Portale (12, 13) in der Ketten-Umlaufrichtung (11) und entgegengesetzt dazu bewegt und die Fadenführer (14, 15) längs der Portale (12, 13) verfahren werden.
  17. Multiaxialmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass über der Ablage-Ebene mindestens ein Portal (20) mit zwei daran beweglich geführten Fadenführern (21, 22) vorgesehen ist, wobei während des Ablegevorgangs das Portal (20) in der Ketten-Umlaufrichtung (11) und entgegengesetzt dazu bewegt wird und die Fadenführer (21, 22) längs des Portals (20) verfahren werden.
  18. Multiaxialmaschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erforderliche seitliche Versatz der Fadenscharen (3, 4) an den Umkehrstellen der Fadenführer (14, 15; 21, 22) durch Versatzrechen erfolgt, die an den Portalen (12, 13, 15) oder dem Portal (20) beweglich gesteuert geführt sind.
  19. Multiaxialmaschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erforderliche seitliche Versatz der Fadenscharen (3, 4) an den Umkehrstellen der Fadenführer (14, 15; 21, 22) durch die Fadenführer (14, 15; 21, 22) selbst erfolgt.
  20. Multiaxialmaschine nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass als Halteelemente an jeder Förderkette (10a, 10b) zwei im Abstand voneinander parallel verlaufende Stift- oder Hakenreihen vorgesehen sind.
  21. Multiaxialmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen der Portale (12, 13; 20) und Fadenführer (14, 15; 21, 22) durch mechanische Einrichtungen abgestimmt gesteuert sind.
  22. Multiaxialmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen der Portale (12, 13; 20) und Fadenführer (14, 15; 21, 22) elektronisch gesteuert auf einander abgestimmt sind.
  23. Verfahren zum Herstellen eines multiaxialen Fadengeleges, – bei dem auf einer durch zwei umlaufende Förderketten gebildeten waagerechten Ablage-Ebene Fadenscharen in der Form von abgelängten einzelnen Segmenten nebeneinander abgelegt werden, deren Fäden in der Längsrichtung der Segmente verlaufen, wobei die Längsrichtung der Segmente aber einen Ablagewinkel mit der Umlaufrichtung der Förderketten bildet, – und bei dem aus Reihen von nebeneinander liegenden Segmenten unidirektionale Fadenlagen gebildet werden, die übereinander liegen, wobei der Ablagewinkel von mindestens zwei unidirektionalen Fadenlagen unterschiedlich ist, – zum Herstellen des Fadengeleges nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste unidirektionale Fadenlage (1) mit einem ersten Ablagewinkel ihrer Segmente und eine zweite unidirektionale Fadenlage (2) mit einem vom ersten unterschiedlichen zweiten Ablagewinkel ihrer Segmente gemeinsam hergestellt werden, indem in demselben Arbeitsbereich D der Ablage-Ebene in fortlaufendem Wechsel immer mindestens ein Segment der ersten unidirektionalen Fadenlage (1) in kreuzender Anordnung mit mindestens einem Segment der zweiten unidirektionalen Fadenlage (2) durch je eine Legevorrichtung abgelegt wird, wobei die Legevorrichtungen entsprechend dem Legevorgang einander ausweichen.
  24. Einrichtung zum Herstellen einer unidirektionalen Fadenlage, die aus abgelängten einzelnen Segmenten besteht, mit zwei umlaufenden Förderketten (10a, 10b), welche die Ablage-Ebene (96) der unidirektionalen Fadenlage definieren, mit mindestens einer Vorratseinheit (82), welche die unidirektionale Fadenschar (84) zum Bilden der einzelnen Segmente bereitstellt, mit einer quer über den Förderketten (10a, 10b) verlaufenden Führungsbahn, an der sich mindestens ein auch als Greifer ausgebildeter Fadenführer (81) befindet, sowie mit mindestens einer Legeeinrichtung (87) zum Absenken der Fadenschar (84) auf die Ablage-Ebene (96), wobei im Betrieb der Einrichtung der Fadenführer (81) einen Abschnitt der Fadenschar (84) ergreift und über die Ablage-Ebene (96) zieht, der über den beiden Förderketten (10a, 10b) befindliche Abschnitt zur Bildung des einzelnen Segments durch eine Schneidvorrichtung (86) von der Vorratseinheit (82) getrennt und das Segment durch Absenken der Legeeinrichtung (87) an Befestigungseinrichtungen übergeben wird, die sich an den Förderketten (10a, 10b) befinden, insbesondere zum Herstellen eines multiaxialen Fadengeleges nach dem Verfahren gemäß dem Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn durch ein fahrbares Portal (80) gebildet ist, das bei dem Verlegevorgang parallel zu der Längsrichtung der Förderketten (10a, 10b) taktweise hin und her verfahren wird, wobei die Bewegungen des Portals (80) und des Fadenführers (81) derart aufeinander abgestimmt sind, dass ein bestimmter Ablagewinkel zwischen der Längsrichtung der entstehenden unidirektionalen Lage und der Längsrichtung der einzelnen Segmente zustande kommt.
  25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass dem Portal (81) im Bereich jeder Förderkette (10a, 10b) je eine Vorratseinheit (82) mit zugehöriger Schneidvorrichtung (86) zugeordnet ist.
  26. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Portal (81) mit zwei Fadenführern (81) ausgestattet ist, die an den entgegengesetzten Längsseiten des Portals (81) angeordnet sind und wahlweise benutzt werden, um je nach der Bewegungsrichtung (88) des Portals (81) diesem nachlaufend die Fadenschar (84) über die Förderketten (10a, 10b) zu ziehen.
  27. Einrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich jeder Förderkette (10a, 10b) je eine Legeeinrichtung (87) vorgesehen ist, die separat von dem Fadenführer (81) ausgebildet ist.
  28. Einrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung des Portals (1), dass die die Vorratseinheit (82) verlassenden Fadenscharen (84) nicht die Stütz- und Führungsbahnen (94) des sich parallel zu den Förderketten (10a, 10b) bewegenden Portals (80) in dessen aktuellem Bewegungsbereich kreuzen.
  29. Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass drei waagerechte Bewegungsebenen ausgebildet sind: – die erste obere Bewegungsebene wird durch die Stütz- und Führungsbahnen (94) des Portals (80) gebildet; – in der zweiten, im Abstand darunter befindlichen Bewegungsebene (95) verlaufen die die Vorratseinheit (82) verlassenden Fadenscharen (84) bis zur Bildung des Segments; – die dritte, unterhalb der zweiten Bewegungsebene (95) ausgebildete Bewegungsebene ist die Ablage-Ebene (96), welche durch die Förderketten (10a, 10b) mit den daran befindlichen Befestigungseinrichtungen gegeben ist.
  30. Einrichtung zum Herstellen von multiaxialen Fadengelegen aus übereinander abgelegten unidirektionalen Fadenlagen, die aus abgelängten einzelnen Segmenten bestehen, – mit zwei umlaufenden, im Abstand voneinander befindlichen Förderketten, welche die in der Ketten-Umlaufrichtung bewegte Ablage-Ebene des entstehenden Multiaxialgeleges bilden und an denen sich Halteelemente befinden, an denen die abgelängten Segmente vorübergehend befestigt werden, – mit mindestens zwei quer über die Förderketten verlaufenden Führungsbahnen, an denen entlang Fadenscharen von Vorratseinheiten waagerecht abgezogen, über die Ablage-Ebene geführt, anschließend zu einzelnen Segmenten abgelängt und an die Förderketten übergeben werden, – wobei jede Führungsbahn zum Ablegen je einer unidirektionalen Fadenlage dient, – zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – als Legevorrichtungen sind mindestens zwei fahrbare Portale (33, 38) vorgesehen, die quer zu der Ketten-Umlaufrichtung (11) über den Förderketten (10a, 10b) verlaufen und von denen jedes eine Führungsbahn sowie einen sich längs der Führungsbahn bewegenden Fadenführer (34, 39) aufweist; – mit jedem Fadenführer (34, 39) wird eine Fadenschar (3, 4) zur Bildung der Segmente abgezogen; – die beiden Portale (33, 38) werden parallel zu den Förderketten (10a, 10b) im Betrieb in beiden Richtungen in einem sich ändernden, aber gering gehaltenen gegenseitigen Abstand verfahren, wobei die gegenseitige Zuordnung der Bewegungen der Portale (33, 38) und der Fadenführer (34, 39) derart gesteuert ist, – dass in jedem Verlegezyklus der beiden zusammen gehörenden Portale (33, 38) innerhalb desselben Arbeitsbereiches der Ablage-Ebene ein Segment einer ersten Fadenschar (3) kreuzend mit einem Segment einer zweiten Fadenschar (4) abgelegt wird.
  31. Einrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Portale (33, 38) senkrecht zu den Förderketten (10a, 10b) gerichtet sind.
  32. Einrichtung zum Herstellen von multiaxialen Fadengelegen aus übereinander abgelegten unidirektionalen Fadenlagen, die aus abgelängten einzelnen Segmenten bestehen, – mit zwei umlaufenden, im Abstand voneinander befindlichen Förderketten, welche die in der Ketten-Umlaufrichtung bewegte Ablage-Ebene des entstehenden Multiaxialgeleges bilden und an denen sich Halteelemente befinden, an denen die abgelängten Segmente vorübergehend befestigt werden, – mit mindestens zwei Führungsbahnen, an denen entlang Fadenscharen von Vorratseinheiten abgezogen, zu einzelnen Segmenten abgelängt und quer über die Förderketten verlaufend an diese übergeben werden, – wobei jede Führungsbahn zum Ablegen je einer unidirektionalen Fadenlage dient, – zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – als Legevorrichtungen sind mindestens zwei um waagerechte Schwenkachsen (52, 62) schwenkbare Ausleger (51, 61) vorgesehen, die in einer Wartestellung aufrecht stehen und in einer Verlegestellung waagerecht in einer vorbestimmten Verlegerichtung über den Förderketten (10a, 10b) verlaufen; – jeder Ausleger (51, 61) weist eine Führungsbahn sowie einen sich längs der Führungsbahn bewegenden Fadenführer (34, 39) auf, von denen jeder zum Abziehen einer Fadenschar (3, 4) zur Bildung der Segmente dient; – die Ausleger (51, 61) sind benachbart mit ineinandergreifenden Schwenkebenen bezüglich ihrer Schwenkachsen (52, 62) angeordnet; – die Ausleger (51, 61) werden abwechselnd aus der aufrechten Wartestellung in die waagerechte Verlegestellung und zurück geschwenkt, wobei Kollisionen des für die erste unidirektionale Lage (1) erforderlichen ersten Auslegers (51) mit dem für die zweite unidirektionale Lage (2) erforderlichen Auslegers (61) dadurch verhindert sind, dass die Bewegungen der beiden schwenkbaren Ausleger (51, 61) in gegenseitiger Abstimmung gesteuert werden.
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