DE102014218977A1

DE102014218977A1 - Method for cutting semi-finished strips and cutting device for cutting semi-finished strips

Info

Publication number: DE102014218977A1
Application number: DE102014218977.2A
Authority: DE
Inventors: Jan Wessels
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2016-03-24

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für den Zuschnitt von Halbzeugstreifen (200) aus einem mattenförmigen Fasermaterial (100), aufweisend die folgenden Schritte: – Fördern des mattenförmigen Fasermaterials (100) entlang einer Förderrichtung (F), – Erzeugen wenigstens einer Längsschnittlinie (L) in dem mattenförmigen Fasermaterial (100) entlang der Förderrichtung (F), – Erzeugen wenigstens einer Querschnittlinie (Q) quer zur Längsschnittlinie (L).The present invention relates to a method for cutting semi-finished strips (200) from a mat-shaped fiber material (100), comprising the following steps: - conveying the mat-shaped fiber material (100) along a conveying direction (F), - producing at least one longitudinal cutting line (L) in the mat-shaped fiber material (100) along the conveying direction (F), - generating at least one cross-sectional line (Q) transversely to the longitudinal cutting line (L).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für den Zuschnitt von Halbzeugstreifen aus einem mattenförmigen Fasermaterial sowie eine Schneidvorrichtung für den Zuschnitt von Halbzeugstreifen aus einem mattenförmigen Fasermaterial.The present invention relates to a method for the cutting of semi-finished strips of a mat-shaped fiber material and a cutting device for the cutting of semi-finished strips of a mat-shaped fiber material.

Es ist bekannt, dass mattenförmiges Fasermaterial als Rohstoff in der Produktion von Bauteilen, insbesondere in der Fahrzeugindustrie, eingesetzt wird. Zum Beispiel werden Fasermatten für die Herstellung von Faserverbundwerkstoffen zugeschnitten und anschließend mit einem Matrixwerkstoff beaufschlagt. Dieser Zuschnitt aus dem mattenförmigen Fasermaterial aus Rohstoff erfolgt üblicherweise mit Cuttermessern oder rotierenden Rundmessern. Dabei kann im Prinzip jede beliebige Form aus dem mattenförmigen Fasermaterial ausgeschnitten werden. Jedoch ist für einfache Zuschnittgeometrien, in Form von Halbzeugstreifen, die bekannte Lösung von Cuttermessern oder rotierenden Messern sehr zeitaufwendig, da jede Form einzeln herausgeschnitten werden muss. Darüber hinaus ist die üblicherweise in der Verwendung von Schneidmitteln, welche ausschließlich von einer Seite eingreifen, mit dem Risiko behaftet, dass der Schnitt nicht in Tiefenrichtung durchgängig ausgeführt ist.It is known that mat-shaped fiber material is used as a raw material in the production of components, in particular in the vehicle industry. For example, fiber mats for the manufacture of fiber composites are cut to size and then loaded with a matrix material. This cut from the mat-shaped fiber material from raw material is usually done with cutter knives or rotating circular blades. In principle, any desired shape can be cut out of the mat-shaped fiber material. However, for simple blank geometries, in the form of strips of semifinished products, the known solution of cutter knives or rotating knives is very time-consuming, since each mold has to be cut out individually. In addition, the use of cutting means engaging only from one side usually entails the risk that the cut is not continuous in the depth direction.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise den Zuschnitt einfacher Halbzeugstreifen zu verbessern.It is an object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages described above. In particular, it is an object of the present invention to improve the cutting of simple strips of semifinished products in a cost-effective and simple manner.

Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Schneidvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.The above object is achieved by a method having the features of claim 1 and a cutting device having the features of claim 7. Further features and details of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. In this case, features and details that are described in connection with the method according to the invention, of course, also in connection with the cutting device according to the invention and in each case vice versa, so that with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention always reciprocal reference is or can be.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient dem Zuschnitt von Halbzeugstreifen aus einem mattenförmigen Fasermaterial. Hierfür weist das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Schritte auf:

– Fördern des mattenförmigen Fasermaterials entlang einer Förderrichtung,
– Erzeugen wenigstens einer Längsschnittlinie in dem mattenförmigen Fasermaterial entlang der Förderrichtung,
– Erzeugen wenigstens einer Querschnittlinie quer zur Längsschnittlinie.

A method according to the invention serves to cut semi-finished strips of a mat-shaped fiber material. For this purpose, the method according to the invention comprises the following steps:

Conveying the mat-shaped fiber material along a conveying direction,
Producing at least one longitudinal cutting line in the mat-shaped fiber material along the conveying direction,
- Generating at least one cross-sectional line transverse to the longitudinal section line.

Erfindungsgemäß werden nun besonders einfache Schritte erzeugt. Dementsprechend handelt es sich bei der Längsschnittlinie vorzugsweise um eine Gerade oder im Wesentlichen um eine Gerade. Darüber hinaus handelt es sich vorzugsweise bei der Querschnittlinie ebenfalls um eine Gerade oder im Wesentlichen um eine Gerade.According to the invention, particularly simple steps are now generated. Accordingly, the longitudinal section line is preferably a straight line or essentially a straight line. Moreover, the cross-sectional line is preferably also a straight line or essentially a straight line.

Durch das Aufteilen auf zwei Schnittlinien kann eine einfache Schnittgeometrie, nämlich für den Zuschnitt von Halbzeugstreifen, also von streifenförmigen Halbzeugen aus dem Fasermaterial einfach, schnell und kostengünstig durchgeführt werden. Eine entsprechende Schneidvorrichtung kann jeweils separat Längsschneidvorrichtungen und Querschneidvorrichtungen mit entsprechenden Schneidmitteln aufweisen. Jede dieser Schneidvorrichtungen kann dementsprechend an die Geometrie der Längsschnittlinie bzw. der Querschnittlinie exakt angepasst werden bzw. sein.By dividing onto two cutting lines, a simple cutting geometry, namely for the cutting of semi-finished strips, ie of strip-shaped semi-finished products from the fiber material, can be carried out simply, quickly and inexpensively. A corresponding cutting device may each have separately longitudinal cutting devices and transverse cutting devices with corresponding cutting means. Each of these cutting devices can accordingly be adapted exactly to the geometry of the longitudinal cutting line or the cross-sectional line.

Neben der Reduktion der Komplexität einer Schneidvorrichtung für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann auf diese Weise auch eine Zeitreduktion erzielt werden. Da separat voneinander zwei Schnittlinien erzeugt werden, können diese zwei oder mehr Schnittlinien auch parallel zueinander erzeugt werden. So ist es möglich, dass zeitlich parallel zumindest eine Längsschnittlinie und zumindest eine Querschnittlinie gleichzeitig erzeugt werden. Damit reduziert sich die Taktzeit bei der Herstellung von zugeschnittenen Halbzeugstreifen entsprechend auf die Hälfte. Ein weiterer Vorteil ist es, dass eine kontinuierliche oder im Wesentlichen kontinuierliche Förderung des Fasermaterials während der Erzeugung der einzelnen Schnittlinien möglich ist. Auch dies führt zu einer Reduktion der Komplexität und zu einer Verbesserung der Taktzeiten.In addition to reducing the complexity of a cutting device for carrying out a method according to the invention, a time reduction can be achieved in this way. Since two cutting lines are generated separately from one another, these two or more cutting lines can also be generated parallel to each other. Thus, it is possible for at least one longitudinal section line and at least one cross section line to be generated simultaneously in parallel. This reduces the cycle time in the production of cut semi-finished strips accordingly to half. Another advantage is that a continuous or substantially continuous promotion of the fiber material during the production of the individual cutting lines is possible. This also leads to a reduction of the complexity and to an improvement of the cycle times.

Durch die Fokussierung auf einfache geometrische Formen der einzelnen Schnittlinien kann darüber hinaus eine Verbesserung der Schneidqualität erzielt werden. So kann ein höherer konstruktiver Aufwand der Längsschneidvorrichtung und/oder der Querschneidvorrichtung vorgesehen werden, da keine komplexe Schnittgeometrien mehr notwendig sind. Diese Erhöhung in der Konstruktionskomplexität der Einzelschneidvorrichtungen verbessert die Schneidqualität, da z. B. komplexere Schneidvorrichtungen in Form von Schneidmitteln, welche von beiden Seiten des Fasermaterials eingreifen, eingesetzt werden können.In addition, by focusing on simple geometric shapes of the individual cutting lines, an improvement in the cutting quality can be achieved. Thus, a higher design effort of the longitudinal cutting device and / or the cross-cutting device can be provided, since no complex cutting geometries are more necessary. This increase in the design complexity of the individual cutting devices improves the cutting quality, since e.g. B. more complex cutting devices in the form of cutting means, which engage from both sides of the fiber material, can be used.

Während die Längsschnittlinie vorzugsweise automatisch durch das Fördern des Fasermaterials entlang des Fasermaterials erzeugt wird, kann die Querschnittlinie vorzugsweise durch ein aktives Bewegen eines entsprechenden Schneidmittels erzeugt werden. Dabei kann selbstverständlich eine Hin- und Herbewegung dieser Schneidvorrichtung durchgeführt werden, um in jeder Bewegungsrichtung die Querschnittlinie zu erzeugen. Dies reduziert den Zeitaufwand für die Herstellung der Halbzeugstreifen noch weiter. While the longitudinal cutting line is preferably generated automatically by conveying the fibrous material along the fibrous material, the cross-sectional line may preferably be formed by actively moving a corresponding cutting means. Of course, a reciprocating motion of this cutting device can be carried out in order to generate the cross-sectional line in each direction of movement. This further reduces the time required for the production of the semi-finished strips.

Die Ausrichtung der Längschnittlinie und der Querschnittlinie ist dabei vorzugsweise senkrecht zueinander ausgebildet. Die Längsschnittlinie wird vorzugsweise exakt in Richtung der Förderrichtung eingebracht, so dass auf diese Weise rechteckige oder quadratische Halbzeugstreifen erzeugt werden können.The orientation of the longitudinal section line and the cross-sectional line is preferably formed perpendicular to each other. The longitudinal section line is preferably introduced exactly in the direction of the conveying direction, so that in this way rectangular or square semi-finished strips can be produced.

Es ist noch darauf hinzuweisen, dass durch das Erzeugen der Querschnittlinie bereits Halbzeugstreifen hergestellt werden können, welche direkt die gewünschte finale Abmessung aufweisen. Jedoch ist es auch denkbar, dass durch die Querschnittlinien Fasermaterialmatten erzeugt werden, mit einer definierten Länge in Förderrichtung. Diese Matten können anschließend für eine gemeinsame Weiterbearbeitung aufeinandergelegt werden, wie später noch mit Bezug auf die Neben-Querschnittlinien erläutert werden wird.It should also be pointed out that by producing the cross-section line, semi-finished strips can be produced which directly have the desired final dimension. However, it is also conceivable that fiber material mats are produced by the cross-sectional lines, with a defined length in the conveying direction. These mats can then be stacked together for further processing, as will be explained later with reference to the sub-cross-section lines.

Die durch den Zuschnitt erzeugten Halbzeugstreifen können nun weiterverarbeitet werden, z. B. mit einer fließfähigen und aushärtbaren Matrix. Beispielsweise können in einer entsprechenden Faserverbundform die einzelnen Halbzeugstreifen eingelegt werden und beispielsweise Verstärkungsabschnitte in einem herzustellenden Bauteil ausbilden.The semi-finished strips produced by the blank can now be further processed, for. B. with a flowable and curable matrix. For example, in a corresponding fiber composite form, the individual semifinished strips can be inserted and, for example, form reinforcing sections in a component to be produced.

Ein mattenförmiges Fasermaterial ist im Sinne der vorliegenden Erfindung als ein Geflecht oder eine unstrukturierte Zusammenlegung unterschiedlichster oder gleicher Fasern zu verstehen. Insbesondere handelt es sich dabei um textile Fasern, Glasfasern oder Karbonfasern. Selbstverständlich können im Fasermaterial auch unterschiedliche Fasern miteinander kombiniert werden. Die einzelnen Fasern können dabei gerichtete oder ungerichtete Ausrichtungen aufweisen.For the purposes of the present invention, a mat-shaped fiber material is to be understood as a braid or an unstructured combination of very different or identical fibers. In particular, these are textile fibers, glass fibers or carbon fibers. Of course, different fibers can be combined with each other in the fiber material. The individual fibers may have directional or non-directional orientations.

Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Querschnittlinie senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Längsschnittlinie erzeugt wird. Dies führt zu einer einfachen und kostengünstigen Herstellmöglichkeit von Rechtecken oder Quadraten als Halbzeugstreifen. Damit können Fasertapes hersgestellt werden, welche anschließend einer Nachbearbeitung, z. B. einer Infiltrierung mit Matrixmaterial, zugeführt werden können. Die exakt oder im Wesentlichen exakt senkrechte Ausrichtung der Schnittlinien zueinander bringt eine Reduktion der Komplexität bei der Durchführung des Verfahrens und bei der Auslegung der entsprechenden Schneidvorrichtung mit sich.It may be advantageous if, in a method according to the invention, the cross-section line is generated perpendicularly or substantially perpendicular to the longitudinal section line. This leads to a simple and cost-effective production of rectangles or squares as semi-finished strips. This fiber labels can be made, which then a post-processing, eg. As an infiltration with matrix material, can be supplied. The exact or substantially exactly vertical alignment of the cutting lines with each other brings a reduction in the complexity in carrying out the process and in the design of the corresponding cutting device with it.

Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren das mattenförmige Fasermaterial als Endlosmaterial, insbesondere rollenförmig, gefördert wird. Mit anderen Worten ist das Fasermaterial als Fasermaterialrolle zur Verfügung gestellt, und kann an einer entsprechenden Aufnahme einer Schneidvorrichtung einfach eingehängt werden. In einer rotierbaren Lagerung kann nun das mattenförmige Fasermaterial von dieser Rollenware abgezogen werden, so dass die Fördervorrichtung z. B. entsprechende Förderwalzen oder ein Förderband aufweist. Mit anderen Worten wird das mattenförmige Fasermaterial auf diese Weise durch die Fördervorrichtung abgezogen. Der Aufwand für die Konstruktion und den Transport hinsichtlich der Zuführung des mattenförmigen Fasermaterials wird damit deutlich reduziert.It is also advantageous if, in a method according to the invention, the mat-shaped fiber material is conveyed as a continuous material, in particular in a roll-shaped manner. In other words, the fiber material is provided as a fiber material roll, and can be easily hung on a corresponding receptacle of a cutting device. In a rotatable storage of the mat-shaped fiber material can now be deducted from this role goods, so that the conveyor z. B. corresponding conveyor rollers or a conveyor belt. In other words, the mat-shaped fiber material is removed in this way by the conveyor. The cost of construction and transport with regard to the feeding of the mat-shaped fiber material is thus significantly reduced.

Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zwischen erzeugten Querschnittlinien Neben-Querschnittlinien erzeugt werden, insbesondere bei aufeinandergelegten mattenförmigen Fasermaterialien. Darunter ist zu verstehen, dass die Querschnittlinien nach ihrer Erzeugung noch zwischen sich Neben-Querschnittlinien in der Erzeugung aufweisen können. Das kann dazu verwendet werden, dass mit den erzeugten Querschnittlinien Fasermaterialmatten zur Verfügung gestellt werden, welche anschließend noch feiner nachbearbeitet werden, nämlich durch die nun zu erzeugenden nachträglichen Neben-Querschnittlinien. Dabei kann in einem ersten groben Zuschnitt des Fasermaterials in Fasermaterialmatten ein grober Zuschnitt erfolgen. Die Fasermaterialmatten können nun aufeinandergestapelt werden zu einem Fasermaterialmattenstapel, so dass nun ein Feinzuschnitt mit Hilfe der Neben-Querschnittlinien zur Verfügung gestellt wird. Damit kann eine Korrelation zwischen einer kontinuierlichen Fertigung der Fasermaterialmatten und einer anschließenden Fertigung der tatsächlichen Halbzeugstreifen zur Verfügung gestellt werden.It is also advantageous if, in a method according to the invention, secondary cross-sectional lines are generated between generated cross-sectional lines, in particular in the case of mat-shaped fiber materials stacked on one another. By this it is to be understood that the cross-section lines can still have between them secondary cross-sectional lines in the generation after their generation. This can be used to provide fiber material mats with the generated cross-sectional lines, which are then subsequently processed even finer, namely by the subsequent secondary cross-sectional lines now to be produced. In this case, a coarse blank can be made in a first coarse cut of the fiber material in fiber material mats. The fiber material mats can now be stacked together to form a fiber material mat stack, so that now a fine blank is made available with the aid of the secondary cross-sectional lines. Thus, a correlation between a continuous production of the fiber material mats and a subsequent production of the actual semi-finished strips can be made available.

Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die wenigstens eine Längsschnittlinie und/oder die wenigstens eine Querschnittlinie mittels überlappender Schneidmittel von unterhalb und von oberhalb des Fasermaterials in Tiefenrichtung überlappend ausgeführt wird. Solche Schneidmittel können z. B. rotierende Schneidmesser oder Cutterschneidmesser sein. Durch die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit separaten Schnittlinien kann nun eine höhere Komplexität der einzelnen Schneidmittel in einer überlappenden Ausführungsform möglich werden. Dies führt dazu, dass von beiden Seiten ein überlappender Schnitt durchgeführt wird, so dass sichergestellt ist, dass in Tiefenrichtung das Fasermaterial auch vollständig durchgeschnitten ist. Die Überlappung kann dabei bezogen auf die Förderrichtung des Fasermaterials an der gleichen Stelle oder in Förderrichtung versetzt zueinander durchgeführt werden.It is likewise advantageous if, in a method according to the invention, the at least one longitudinal cutting line and / or the at least one cross-sectional line is overlapped by means of overlapping cutting means from below and from above the fiber material in the depth direction. Such cutting means can, for. B. be rotary cutting blade or Cutterschneidmesser. By carrying out a method according to the invention with separate cutting lines, a higher complexity of the individual cutting means in one can now be achieved overlapping embodiment become possible. As a result, an overlapping cut is made from both sides, so that it is ensured that the fiber material is also completely cut through in the depth direction. The overlap can be carried out relative to each other with respect to the conveying direction of the fiber material at the same point or in the conveying direction.

Bevorzugt ist jedoch eine gleiche oder im Wesentlichen gleiche Position bezogen auf die Fördervorrichtung, um die Schneidkraft gegenläufig von beiden Seiten an gleicher Position des Fasermaterials einzubringen. Es können ferner als Schneidmittel Ziehklingen oder auch elektrisch oszillierende sowie ultraschallangeregte Klingen eingesetzt werden. Auch Laserschneidetechnik kann eingesetzt werden. Insbesondere das Querschneiden kann auch durch Stanzmesser erfolgen. Diese können ggf. parallel zum Bandvorschub mit bewegt werden.However, an identical or substantially identical position relative to the conveying device is preferred, in order to introduce the cutting force in opposite directions from both sides at the same position of the fiber material. It can also be used as a cutting means scrapers or electrically oscillating and ultrasonically excited blades. Laser cutting technology can also be used. In particular, the cross cutting can also be done by punching. These can possibly be moved parallel to the tape feed.

Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Erzeugung der wenigstens einen Querschnittlinie unter einer Mitbewegung einer Querschneidvorrichtung entlang der Förderrichtung erfolgt. Darunter ist zu verstehen, dass eine im Wesentlichen vollständig kontinuierliche Herstellung durch ein erfindungsgemäßes Verfahren möglich wird. Eine Querschneidvorrichtung bewegt sich damit vorzugsweise in gleicher Geschwindigkeit mit dem Fasermaterial mit, wie dies die Fördervorrichtung vorgibt. Damit befindet sich die Querschneidvorrichtung quasi stationär durch diese Mitbewegung über dem Fasermaterial und kann eine zur Förderrichtung senkrechte Querschnittlinie erzeugen. Nach Abschließen dieser Querschneidbewegung bewegt sich die Querschneidvorrichtung wieder in eine Ausgangsposition entgegen der Förderrichtung zurück und kann nun die nächste Querschnittlinie zur Verfügung stellen. Dies reduziert Taktzeit weiter und erhöht den möglichen Output eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich insbesondere kombinieren, mit entsprechenden Neben-Querschnittlinien, wie sie in einem der voranstehenden Absätze näher erläutert worden ist. Die einzelnen Vorrichtungen können dabei entsprechende Antriebsvorrichtungen aufweisen, welche insbesondere als Antriebsmotoren oder Elektromotoren ausgebildet sein können.It is likewise advantageous if, in a method according to the invention, the generation of the at least one cross-sectional line takes place along a conveying movement of a transverse cutting device along the conveying direction. By this is meant that a substantially completely continuous production is possible by a method according to the invention. A transverse cutting device thus preferably moves with the fiber material at the same speed as the conveying device dictates. Thus, the cross-cutting device is quasi-stationary by this Mitbewegung over the fiber material and can produce a perpendicular to the conveying direction cross-sectional line. After completion of this cross-cutting movement, the cross-cutting device moves back to an initial position against the conveying direction and can now provide the next cross-sectional line available. This further reduces cycle time and increases the potential output of a method according to the invention. This embodiment of a method according to the invention can be combined, in particular, with corresponding secondary cross-section lines, as has been explained in more detail in one of the preceding paragraphs. The individual devices may have corresponding drive devices, which may be designed in particular as drive motors or electric motors.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schneidvorrichtung für den Zuschnitt von Halbzeugstreifen aus einem mattenförmigen Fasermaterial, insbesondere mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine solche Schneidvorrichtung weist eine Fördervorrichtung für ein Fördern des mattenförmigen Fasermaterials entlang einer Förderrichtung auf. Weiter ist eine Längsschneidvorrichtung für die Erzeugung wenigstens einer Längsschnittlinie in dem mattenförmigen Material entlang der Förderrichtung vorgesehen. Darüber hinaus ist eine Querschneidvorrichtung für die Erzeugung wenigstens einer Querschnittlinie quer zur Längsschnittlinie zur Verfügung gestellt. Eine Schneidvorrichtung weist vorzugsweise eine Kontrollvorrichtung bzw. Kontrolleinheit auf, um ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Eine erfindungsgemäße Schneidvorrichtung bringt damit die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren erläutert worden sind.Another object of the present invention is a cutting device for the cutting of semi-finished strips of a mat-shaped fiber material, in particular by means of a method according to the invention. Such a cutting device has a conveying device for conveying the mat-shaped fiber material along a conveying direction. Furthermore, a longitudinal cutting device is provided for producing at least one longitudinal cutting line in the mat-shaped material along the conveying direction. In addition, a cross-cutting device is provided for the generation of at least one cross-sectional line transverse to the longitudinal cutting line. A cutting device preferably has a control device or control unit in order to carry out a method according to the invention. A cutting device according to the invention thus brings with it the same advantages as have been explained in detail with reference to a method according to the invention.

Es kann vorteilhaft sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung die Längsschneidvorrichtung und/oder die Querschneidvorrichtung eine Variationsvorrichtung für eine Variation des Schneidabstands zwischen der Längsschneidvorrichtung und der Querschneidvorrichtung entlang der Förderrichtung aufweist. Unter dem Schneidabstand ist dabei der Abstand der Schneidmittel bezogen auf die tatsächliche Position des Schnittvorgangs zu verstehen. Eine Variationsvorrichtung kann eine manuell zur Verfügung gestellte Führung sein, um ein manuelles Verschieben der Längsschneidvorrichtung und/oder der Querschneidvorrichtung durchzuführen. Auch ist es denkbar, dass hier ein automatisches oder halbautomatisches Variieren des Schneidabstandes erzeugt wird, z. B. mit Hilfe einer motorischen Antriebsvorrichtung. Damit wird es möglich, die Längsstreifen, welche als Zwischenprodukt zwischen der Längsschnittlinie und der Querschnittlinie erzeugt werden, in ihrer Länge zu variieren. Insbesondere kann damit auf unterschiedliche Produktionsgeschwindigkeiten Einfluss genommen bzw. reagiert werden. Diese Variationsmöglichkeit bringt demnach eine höhere Flexibilität der Schneidvorrichtung und der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit sich.It may be advantageous if, in a cutting device according to the invention, the longitudinal cutting device and / or the transverse cutting device has a variation device for a variation of the cutting distance between the longitudinal cutting device and the transverse cutting device along the conveying direction. Under the cutting distance is understood to mean the distance of the cutting means relative to the actual position of the cutting process. A variation device may be a manually provided guide to perform a manual displacement of the slitter and / or the cross-cutting device. It is also conceivable that an automatic or semi-automatic variation of the cutting distance is generated here, for. B. by means of a motor drive device. This makes it possible to vary the longitudinal strips, which are produced as an intermediate between the longitudinal section line and the cross-sectional line, in their length. In particular, this can be used to influence or react to different production speeds. This possibility of variation accordingly entails a higher flexibility of the cutting device and the implementation of a method according to the invention.

Ein weiterer Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung die Längsschneidvorrichtung und/oder die Querschneidvorrichtung eine Variationsvorrichtung aufweisen für eine Variation des Schnittlinienabstands. Unter dem Schnittlinienabstand ist dabei der Abstand der einzelnen gleichen Schnittlinien, also einzelner Querschnittlinien zueinander und/oder einzelner Längsschnittlinien zueinander, zu verstehen. Insbesondere bei der Erzeugung von zwei oder mehr parallel zueinander verlaufenden Längsschnittlinien kann durch eine derartige Variationsvorrichtung die Breite der erzeugten Längsstreifen verändert werden. Insbesondere ist die Variationsvorrichtung ausgebildet, eine identische bzw. im Wesentlichen identische Variation für alle Längsschneidmittel zur Verfügung zu stellen. Hier kann z. B. eine Scherenmechanik mit exakt aufgeteilter und miteinander korrelierter Teilung zur Verfügung gestellt werden. Auch hier lassen sich ein erfindungsgemäßes Verfahren und damit auch eine erfindungsgemäße Schneidvorrichtung mit noch höherer Flexibilität betreiben.A further advantage may be if, in a cutting device according to the invention, the longitudinal cutting device and / or the transverse cutting device have a variation device for a variation of the cutting line spacing. The distance between the individual identical cutting lines, ie individual cross-sectional lines to one another and / or individual longitudinal cutting lines to one another, is to be understood as the distance between the cutting lines. In particular, in the generation of two or more longitudinal cutting lines running parallel to one another, the width of the longitudinal strips produced can be changed by such a variation device. In particular, the variation device is designed to provide an identical or substantially identical variation for all longitudinal cutting means. Here can z. B. a scissors mechanism with exactly divided and correlated with each other division are made available. Again, an inventive method and thus also a operate cutting device according to the invention with even greater flexibility.

Ein weiterer Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung die Längsschneidvorrichtung und/oder die Querschneidvorrichtungen in Tiefenrichtung des mattenförmigen Fasermaterials überlappende Schneidmittel aufweisen, welche von oben und von unten die wenigstens eine Längsschnittlinie und/oder die wenigstens eine Querschnittlinie erzeugen. Dies wird erst durch die Separierung in die beiden separaten Schneidvorrichtungen, nämlich die Längsschneidvorrichtung und die Querschneidvorrichtung, möglich. Auf diese Weise verbessert sich die Durchschnittleistung, also die Erhöhung der Sicherheit eines tatsächlichen Durchschneidens des gesamten Fasermaterials.A further advantage may be if, in a cutting device according to the invention, the longitudinal cutting device and / or the transverse cutting devices have overlapping cutting means in the depth direction of the mat-shaped fiber material, which produce the at least one longitudinal cutting line and / or the at least one cross-sectional line from above and below. This becomes possible only through the separation into the two separate cutting devices, namely the longitudinal cutting device and the transverse cutting device. In this way, the average performance, ie the increase in the security of an actual cutting of the entire fiber material is improved.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, embodiments of the invention are described in detail. The features mentioned in the claims and in the description may each be essential to the invention individually or in any desired combination. They show schematically:

1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung, 1 A first embodiment of a cutting device according to the invention,

2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung, 2 a further embodiment of a cutting device according to the invention,

3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung, 3 a further embodiment of a cutting device according to the invention,

4 die Ausführungsform der 3 in einem weiteren Verfahrensstand, 4 the embodiment of the 3 in another procedural status,

5 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung, 5 a further embodiment of a cutting device according to the invention,

6 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung, 6 a further embodiment of a cutting device according to the invention,

7 die Ausführungsform der 6 mit variiertem Schnittlinienabstand, und 7 the embodiment of the 6 with varied cutting line spacing, and

8 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung. 8th a further embodiment of a cutting device according to the invention.

In 1 ist schematisch eine Schneidvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie gut zu erkennen ist sind örtlich und konstruktiv voneinander separiert eine Längsschneidvorrichtung 30 und eine Querschneidvorrichtung 40 vorgesehen. Mit Hilfe einer Fördervorrichtung 20, welche hier als Transportband ausgebildet ist, wird mattenförmiges Fasermaterial 100 entlang der Förderrichtung F transportiert. Dabei kann das Fasermaterial 100 z. B. von einem Rollmaterial 110 abgezogen werden, wie es beispielshaft die 8 zeigt.In 1 is schematically a cutting device 10 represented according to the present invention. As can be seen, a longitudinal cutting device is spatially and structurally separated from each other 30 and a cross cutting device 40 intended. With the help of a conveyor 20 , which is designed here as a conveyor belt, mat-shaped fiber material 100 transported along the conveying direction F. In this case, the fiber material 100 z. B. from a rolling stock 110 be deducted, as exemplified the 8th shows.

In 1 wird dargestellt, dass mit Hilfe von hier fünf Schneidmitteln 36 entsprechende Längsschnittlinien L erzeugt werden, welche hier entlang und insbesondere parallel zur Förderrichtung F verlaufen. Es werden also Längsstreifen in dem Fasermaterial 100 geschnitten.In 1 is shown with the help of here five cutting tools 36 corresponding longitudinal cutting lines L are generated, which run along here and in particular parallel to the conveying direction F. There are thus longitudinal strips in the fiber material 100 cut.

In Förderrichtung F beabstandet von der Längsschneidvorrichtung 30 ist die Querschneidvorrichtung 40 angeordnet. Sie weist hier ein Schnittmittel 46 auf, welches entlang einer Querschnittlinie Q beweglich angeordnet ist, und damit eine Schneidbewegung quer zur Förderrichtung F durchführen kann. In der Darstellung der 1 ist bereits eine Querschnittlinie Q erzeugt worden, so dass hier nun im Ergebnis einzelne Halbzeugstreifen 200 aus Fasermaterial 100 zur Verfügung gestellt worden sind.In the conveying direction F spaced from the longitudinal cutting device 30 is the cross cutter 40 arranged. She has a cutting agent here 46 which is arranged movably along a cross-sectional line Q, and thus can perform a cutting movement transversely to the conveying direction F. In the presentation of the 1 already a cross-sectional line Q has been generated, so here now in the result individual strips of semifinished products 200 made of fiber material 100 been made available.

In der 2 ist dargestellt, dass vorzugsweise eine Variationsvorrichtung 42 für eine Bewegung und damit eine Verschiebung der Querschneidvorrichtung 40 vorgesehen ist. Dies ermöglicht es, den Schneidabstand 50 zwischen der Querschneidvorrichtung 40 und der Längsschneidrichtung 30 flexibel an entsprechende Umgebungsparameter anzupassen. Insbesondere kann auf diese Weise eine Korrelation zur Fördergeschwindigkeit der Fördervorrichtung 20 getroffen werden. Auch kann auf diese Weise eine Beabstandung der einzelnen Längsstreifen in definierter Weise getroffen werden.In the 2 is shown that preferably a variation device 42 for a movement and thus a displacement of the cross-cutting device 40 is provided. This allows the cutting distance 50 between the cross cutter 40 and the longitudinal cutting direction 30 adapt flexibly to corresponding environmental parameters. In particular, in this way a correlation to the conveying speed of the conveying device 20 to be hit. Also, a spacing of the individual longitudinal strips can be made in a defined manner in this way.

3 und 4 zeigen eine weitere Möglichkeit bei einer erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung 10 die Taktzeiten zu reduzieren. Hier ist die Variationsvorrichtung 42 der Querschneidvorrichtung 40 zusätzlich dafür ausgebildet, ein automatisches Mitbewegen der Querschneidvorrichtung 40 mit der Förderbewegung entlang der Förderrichtung F der Fördervorrichtung 20 zu erzeugen. Dies erlaubt es sozusagen in einem quasi stationären Zustand das Schneidmittel 46 quer zur Förderrichtung F zu bewegen und damit einen mitlaufenden Schnitt mit einer zur Förderrichtung F senkrecht verlaufenden Querschnittlinie Q zu erzeugen. Nach Erzeugen der Querschnittlinie Q bewegt sich die Querschneidvorrichtung 40 wieder zurück in ihren Ausgangspunkt entgegen der Förderrichtung F und führt den mitbewegenden Erzeugungsschnitt der Querschnittlinie Q von neuem durch. Insbesondere werden auf diese Weise einzelne Matten des Fasermaterials 100 zur Verfügung gestellt, welche nachbearbeitet werden können mit Hilfe von Neben-Querschnittlinien NQ, wie sie gemäß 5 erläutert werden. 3 and 4 show a further possibility in a cutting device according to the invention 10 to reduce the cycle times. Here is the variation device 42 the cross cutting device 40 additionally designed to automatically move the cross-cutting device 40 with the conveying movement along the conveying direction F of the conveying device 20 to create. This allows, so to speak, in a quasi-stationary state, the cutting means 46 to move transversely to the conveying direction F and thus to produce a follow-up cut with a direction perpendicular to the conveying direction F cross-sectional line Q. After creating the cross-section line Q, the cross cutter moves 40 back to its starting point against the conveying direction F and performs the mitbewegenden generating section of the cross-sectional line Q anew. In particular, in this way individual mats of the fiber material 100 provided, which can be post-processed by means of sub-cross-section lines NQ, as described in 5 be explained.

In 5 ist gezeigt, dass mit Hilfe von Querschnittlinien Q ein Zwischenschritt in einem erfindungsgemäßen Verfahren in Form von Fasermaterialmatten des Fasermaterials 100 zur Verfügung gestellt werden kann. Diese mattenförmigen Fasermaterialien 100 werden aufeinandergestapelt, wie dies die 5 zeigt. Zwischen den beiden durch Querschnittlinien Q definierten Enden des Fasermaterials 100 in der jeweiligen Mattenform werden nun mit definiertem Abstand Neben-Querschnittlinien NQ durch die gleiche oder eine andere Querschneidvorrichtung 40 erzeugt. Dies führt zu einer weiteren Reduktion der Taktzeiten und zu einer deutlichen Kostenreduktion durch verminderte Komplexität der gesamten Schneidvorrichtung 10.In 5 It is shown that by means of cross-sectional lines Q an intermediate step in a method according to the invention in the form of fiber material mats of the fiber material 100 can be made available. These mat-shaped fiber materials 100 are piled up like this one 5 shows. Between the two ends of the fiber material defined by cross-section lines Q. 100 in the respective mat form now with a defined distance sub-cross-sectional lines NQ by the same or another cross-cutting device 40 generated. This leads to a further reduction of cycle times and to a significant cost reduction due to reduced complexity of the entire cutting device 10 ,

6 und 7 zeigen, dass zusätzlich auch eine Variationsvorrichtung 34 vorgesehen sein kann, wie sie auch grundsätzlich als Variationsvorrichtung für die Querschneidvorrichtung 40 zur Verfügung stellbar ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Schnittlinienabstand 60 zu variieren, wie dies die Unterschiede zwischen der 6 und 7 zeigen. Dies erlaubt es ebenfalls mit einer hohen Flexibilität auf unterschiedliche Wunschgeometrien der Abmessungen der Halbzeugstreifen 200 einzugehen. 6 and 7 show that in addition, a variation device 34 may be provided, as well as basically as a variation device for the cross-cutting device 40 is available. In this way it is possible to cut the cutting line 60 to vary, as are the differences between the 6 and 7 demonstrate. This also allows with a high flexibility on different desired geometries of the dimensions of the semi-finished strips 200 enter into.

8 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung 10, welche zwei in Tiefenrichtung T überlappende Schneidmittel 36 aufweist. Diese überlappenden Schneidmittel 36 sind nun in der Lage in Tiefenrichtung T zu überlappen und damit mit hoher Sicherheit eine ausreichende Durchschneideleistung für das Fasermaterial 100 zur Verfügung zu stellen. Die beiden Schneidmittel 36 sind hier als rollenförmige rotierende Messer ausgebildet. Als Schneidmittel 36 können alternativ Ziehklingen oder auch elektrisch oszillierende sowie ultraschallangeregte Klingen eingesetzt werden. Auch Laserschneidetechnik kann eingesetzt werden. Das Querschneiden kann auch durch Stanzmesser erfolgen. Diese können ggf. parallel zum Bandvorschub mit bewegt werden. 8th shows an embodiment of the cutting device according to the invention 10 , which two in the depth direction T overlapping cutting means 36 having. These overlapping cutting means 36 are now able to overlap in the depth direction T and thus with high certainty sufficient cutting performance for the fiber material 100 to provide. The two cutting tools 36 are designed here as a roller-shaped rotating knife. As a cutting agent 36 Alternatively, scrapers or electrically oscillating and ultrasonically excited blades can be used. Laser cutting technology can also be used. The cross cutting can also be done by punching knife. These can possibly be moved parallel to the tape feed.

Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsform beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.The above explanation of the embodiment describes the present invention solely by way of examples. Of course, individual features of the embodiments, if technically feasible, can be combined freely with one another, without departing from the scope of the present invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Schneidvorrichtungcutter
2020: Fördervorrichtungconveyor
3030: LängsschneidvorrichtungSlitter
3434: Variationsvorrichtungvarying means
3636: Schneidmittelcutting means
4040: QuerschneidvorrichtungCross-cutting device
4242: Variationsvorrichtungvarying means
5050: Schneidabstandcutting distance
6060: SchnittlinienabstandLine spacing
100100: mattenförmiges Fasermaterialmat-shaped fiber material
110110: Rollenmaterialroll material
200200: HalbzeugstreifenSemi-finished strip
FF: Förderrichtungconveying direction
TT: Tiefenrichtungdepth direction
LL: LängsschnittlinieLongitudinal cutting line
QQ: QuerschnittlinieSection line
NQNQ: Neben-QuerschnittlinieIn addition to cross-cutting line

Claims

Method for cutting semi-finished strips ( 200 ) of a mat-shaped fiber material ( 100 ), comprising the following steps: - conveying the mat-shaped fiber material ( 100 ) along a conveying direction (F), - generating at least one longitudinal cutting line (L) in the mat-shaped fiber material ( 100 ) along the conveying direction (F), - generating at least one cross-sectional line (Q) transversely to the longitudinal section line (L).

A method according to claim 1, characterized in that the cross-sectional line (Q) perpendicular or substantially perpendicular to the longitudinal section line (L) is generated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the mat-shaped fiber material ( 100 ) is conveyed as endless material, in particular roll-shaped.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that secondary cross-sectional lines (NQ) are produced between generated cross-sectional lines (Q), in particular for mat-shaped fiber materials ( 100 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one longitudinal cutting line (L) and / or the at least one cross-sectional line (Q) by means of overlapping cutting means ( 36 ) from below and above the fiber material ( 100 ) in the depth direction (T) is performed overlapping.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the generation of the at least one cross-sectional line (Q) under a co-movement of a cross-cutting device ( 40 ) takes place along the conveying direction (F).

Cutting device ( 10 ) for the cutting of semi-finished strips ( 200 ) of a mat-shaped fiber material ( 100 ), in particular by means of a method having the features of one of claims 1 to 6, comprising a conveying device ( 20 ) for conveying the mat-shaped fiber material ( 100 ) along a conveying direction (F), a longitudinal cutting device ( 30 ) for the production of at least one longitudinal section line (L) in the mat-shaped fiber material ( 100 ) along the conveying direction (F) and a transverse cutting device ( 40 ) for the generation of at least one cross-sectional line (Q) transversely to the longitudinal section line (L).

Cutting device ( 10 ) according to claim 7, characterized in that the longitudinal cutting device ( 30 ) and / or the cross-cutting device ( 40 ) a variation device ( 42 ) for a variation of the cutting distance ( 50 ) between the slitter ( 30 ) and the cross-cutting device ( 40 ) along the conveying direction (F).

Cutting device ( 10 ) according to one of claims 7 or 8, characterized in that the longitudinal cutting device ( 30 ) and / or the cross-cutting device ( 40 ) a variation device ( 34 ) for a variation of the intersection spacing ( 60 ).

Cutting device ( 10 ) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the longitudinal cutting device ( 30 ) and / or the cross-cutting device ( 40 ) in the depth direction (T) of the mat-shaped fiber material ( 100 ) overlapping cutting means ( 36 ), which generate the at least one longitudinal section line (L) and / or the at least one cross-sectional line (Q) from above and from below.