DE102014220195B3 - Method and device for producing a molded component - Google Patents

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Carsten Schöppinger
Ulrich Reimann
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Abstract

Um ein Verfahren zur Herstellung eines Formbauteils, insbesondere mehrerer Tankelemente einer Tankvorrichtung, zu schaffen, mittels welchem ein leichtes und stabiles Formbauteil einfach herstellbar ist, wird vorgeschlagen, dass das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Wickelkerns, welcher mehrere sich parallel zueinander längs einer Höhenrichtung erstreckende und matrixförmig angeordnete Wickelelemente umfasst, wobei zwischen den Wickelelementen mindestens ein Faserkanal angeordnet ist; Umwickeln der Wickelelemente des Wickelkerns mit mindestens einer Faser, wobei die mindestens eine Faser mittels eines stabförmigen Führungselements durch den mindestens einen Faserkanal hindurchgeführt wird, wobei das stabförmige Führungselement ein Stabilisationselement und ein Faserlegelement umfasst, wobei ein bezüglich einer Bewegungsrichtung des stabförmigen Führungselements hinteres Ende des Faserlegelements relativ zu dem Stabilisationselement bewegt wird.In order to provide a method for producing a molded component, in particular a plurality of tank elements of a tank device, by means of which a lightweight and stable molded component is easy to produce, it is proposed that the method comprises: providing a winding core, which a plurality extending parallel to each other along a height direction and arranged in the form of a matrix winding elements, wherein between the winding elements at least one fiber channel is arranged; Wrapping the winding elements of the winding core with at least one fiber, wherein the at least one fiber is passed through the at least one fiber channel by means of a rod-shaped guide element, wherein the rod-shaped guide element comprises a stabilization element and a fiber element, wherein a rear end of the fiber element with respect to a direction of movement of the rod-shaped guide element is moved relative to the stabilizing element.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formbauteils, insbesondere mehrerer Tankelemente einer Tankvorrichtung.The present invention relates to a method for producing a molded component, in particular a plurality of tank elements of a tank device.

Ein Verfahren zum Herstellen eines Formbauteils ist beispielsweise aus der DE 10 2007 020 906 A1 bekannt.A method for producing a molded component is for example from DE 10 2007 020 906 A1 known.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Formbauteils bereitzustellen, mittels welchem ein leichtes und stabiles Formbauteil einfach herstellbar ist.The present invention has for its object to provide a method for producing a molded component, by means of which a lightweight and stable mold component is easy to produce.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. This object is achieved by a method according to claim 1.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren zur Herstellung eines Formbauteils, insbesondere mehrerer Tankelemente einer Tankvorrichtung, Folgendes:
Bereitstellen eines Wickelkerns, welcher mehrere, sich parallel zueinander längs einer Höhenrichtung erstreckende Wickelelemente umfasst, wobei zwischen den Wickelelementen mindestens ein Faserkanal angeordnet ist;
Umwickeln der Wickelelemente des Wickelkerns mit mindestens einer Faser,
wobei die mindestens eine Faser mittels eines stabförmigen Führungselements durch den mindestens einen Faserkanal hindurchgeführt wird.
The method for producing a molded component, in particular a plurality of tank elements of a tank device, preferably comprises the following:
Providing a winding core, which comprises a plurality of, parallel to each other along a height direction extending winding elements, wherein between the winding elements at least one fiber channel is arranged;
Wrapping the winding elements of the winding core with at least one fiber,
wherein the at least one fiber is passed through the at least one fiber channel by means of a rod-shaped guide element.

Dadurch, dass vorzugsweise mindestens eine Faser mittels eines stabförmigen Führungselements durch den mindestens einen Faserkanal hindurchgeführt wird, kann die mindestens eine Faser einfach und gezielt längs eines gewünschten Weges abgelegt werden. Hierdurch kann ein Formbauteil mit einer gewünschten Faserstruktur einfach hergestellt werden.Characterized in that preferably at least one fiber is guided by means of a rod-shaped guide member through the at least one fiber channel, the at least one fiber can be stored easily and selectively along a desired path. As a result, a molded component having a desired fiber structure can be easily manufactured.

Unter einer Faser ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen insbesondere eine Einzelfaser, ein Faserbündel, ein Faden, ein Roving, ein Faserstrang und/oder ein Multifilamentgarn zu verstehen.By fiber is meant in this specification and the appended claims in particular a single fiber, a fiber bundle, a thread, a roving, a fiber strand and / or a multifilament yarn.

Der mindestens eine Faserkanal des Wickelkerns ist vorzugsweise durch eine voneinander beabstandete Anordnung der Wickelelemente gebildet.The at least one fiber channel of the winding core is preferably formed by a spaced-apart arrangement of the winding elements.

Der bereitgestellte Wickelkern umfasst vorzugsweise mehrere sich parallel zueinander längs einer Höhenrichtung erstreckende und matrixförmig angeordnete Wickelelemente, wobei zwischen den Wickelelementen mindestens ein Faserkanal angeordnet ist. Insbesondere sind hierbei vorzugsweise sich kreuzende Faserkanäle gebildet. The provided winding core preferably comprises a plurality of parallel to each other along a height direction extending and arranged in a matrix winding elements, wherein between the winding elements at least one fiber channel is arranged. In particular, in this case, preferably intersecting fiber channels are formed.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das stabförmige Führungselement ein Stabilisationselement und ein Faserlegelement umfasst.It can be advantageous if the rod-shaped guide element comprises a stabilization element and a fiber-based element.

Das Stabilisationselement ist vorzugsweise im Wesentlichen schwertförmig ausgebildet und dient der eigentlichen Kraftaufnahme und Kraftübertragung zum gezielten Ablegen einer Faser in dem einen oder den mehreren Faserkanälen.The stabilization element is preferably formed substantially sword-shaped and serves the actual force absorption and power transmission for the targeted placement of a fiber in the one or more fiber channels.

Ein bezüglich einer Bewegungsrichtung des stabförmigen Führungselements hinteres Ende des Faserlegelements wird vorzugsweise relativ zu dem Stabilisationselement bewegt. Hierdurch kann vorzugsweise eine Vorspannung der zu legenden Faser auch dann erhalten werden, wenn das stabförmige Führungselement beispielsweise in einem Randbereich des Wickelkerns von einem optimalen Faserlegeweg abweichen muss, beispielsweise aufgrund von Bewegungseinschränkungen des stabförmigen Führungselements, insbesondere des Stabilisationselements. A rear end of the fiber-guiding element with respect to a direction of movement of the rod-shaped guide element is preferably moved relative to the stabilizing element. As a result, a bias of the fiber to be laid can preferably be obtained even if the rod-shaped guide element has to deviate from an optimum fiber travel, for example due to movement restrictions of the rod-shaped guide element, in particular of the stabilization element, in an edge region of the winding core.

Das Stabilisationselement ist vorzugsweise schwertförmig ausgebildet.The stabilization element is preferably formed like a sword.

Vorzugsweise weist das Stabilisationselement selbst einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem stabförmigen Führungselement beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf. The stabilization element itself preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the rod-shaped guide element.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das Faserlegelement als Ganzes relativ zu dem Stabilisationselement bewegt wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Faserlegelement als Ganzes relativ zu dem Stabilisationselement gekippt oder gedreht oder geschwenkt wird. It can be advantageous if the fiber element as a whole is moved relative to the stabilization element. For example, it can be provided that the fiber element as a whole is tilted or rotated or pivoted relative to the stabilization element.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass das Faserlegelement zumindest abschnittsweise elastisch ausgebildet ist und dass das hintere Ende des Faserlegelements durch elastisches Verformen des Faserlegelements relativ zu dem Stabilisationselement bewegt wird oder bewegbar ist. Alternatively or additionally, it may be provided that the fiber element is at least partially elastic and that the rear end of the fiber-covering element is moved by elastic deformation of the fiber-laying element relative to the stabilizing element or is movable.

Günstig kann es sein, wenn das hintere Ende des Faserlegelements bezüglich einer Bewegungsrichtung des stabförmigen Führungselements seitlich auslenkbar ist.It may be favorable if the rear end of the fiber-guiding element can be deflected laterally with respect to a direction of movement of the rod-shaped guide element.

Es kann vorgesehen sein, dass das hintere Ende des Faserlegelements in einer quer, insbesondere senkrecht, zu einer Höhenrichtung des stabförmigen Führungselements verlaufenden Richtung relativ zu dem Stabilisationselement ausgelenkt wird oder auslenkbar ist. It can be provided that the rear end of the Fiber elements in a transverse, in particular perpendicular, extending to a height direction of the rod-shaped guide member direction is deflected relative to the stabilizing element or deflected.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass das hintere Ende des Faserlegelements in einer quer, insbesondere senkrecht, zur Bewegungsrichtung des stabförmigen Führungselements verlaufenden Richtung relativ zu dem Stabilisationselement ausgelenkt wird oder auslenkbar ist. Alternatively or additionally, it can be provided that the rear end of the fiber-guiding element is deflected relative to the stabilizing element in a direction extending transversely, in particular perpendicularly, to the direction of movement of the rod-shaped guide element or can be deflected.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das stabförmige Führungselement zum Umwickeln der Wickelelemente zumindest zeitweise längs der Höhenrichtung in den mindestens einen Faserkanal hineinragt.In one embodiment of the invention can be provided that the rod-shaped guide member for wrapping the winding elements protrudes at least temporarily along the height direction in the at least one fiber channel.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das stabförmige Führungselement zum Umwickeln der Wickelelemente zumindest zeitweise von oben in den mindestens einen Faserkanal hineinragt.In particular, it can be provided that the rod-shaped guide element for wrapping the winding elements projects at least temporarily from above into the at least one fiber channel.

Das stabförmige Führungselement wird vorzugsweise zum Umwickeln der Wickelelemente um eine parallel zur Höhenrichtung verlaufende Drehachse gedreht.The rod-shaped guide element is preferably rotated for wrapping around the winding elements about an axis of rotation extending parallel to the vertical direction.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass das stabförmige Führungselement zum Umwickeln der Wickelelemente in einer oder in zwei quer, insbesondere senkrecht, zur Höhenrichtung verlaufenden Richtungen bewegt wird.Alternatively or additionally, it may be provided that the rod-shaped guide element for wrapping the winding elements is moved in one or in two transverse, in particular perpendicular, extending to the height direction.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das stabförmige Führungselement zur Ausbildung einer Faserschicht nacheinander durch mehrere Faserkanäle hindurchgeführt wird. Das stabförmige Führungselement wird hierbei vorzugsweise linear in einer senkrecht zur Höhenrichtung verlaufenden Richtung bewegt, anschließend gedreht, dann wieder linear in einer senkrecht zur Höhenrichtung verlaufenden Richtung bewegt, erneut gedreht, etc.In particular, it may be provided that the rod-shaped guide element for forming a fiber layer is passed successively through a plurality of fiber channels. The rod-shaped guide element is in this case preferably moved linearly in a direction perpendicular to the height direction, then rotated, then again moved linearly in a direction perpendicular to the height direction, rotated again, etc.

Nach der Ausbildung einer Faserschicht und/oder bereits während der Ausbildung einer Faserschicht wird das stabförmige Führungselement vorzugsweise längs der Höhenrichtung bewegt, insbesondere nach oben bewegt, insbesondere um eine Höhe nach oben bewegt, welche einer Schichtdicke einer Faserschicht entspricht.After the formation of a fibrous layer and / or already during the formation of a fibrous layer, the rod-shaped guide element is preferably moved along the height direction, in particular moved upwards, in particular by a height moves upwards, which corresponds to a layer thickness of a fibrous layer.

Das stabförmige Führungselement wird vorzugsweise zumindest zeitweise linear verschoben, insbesondere verfahren.The rod-shaped guide element is preferably at least temporarily linearly displaced, in particular traversed.

Die mindestens eine Faser wird vorzugsweise zumindest abschnittsweise, zumindest zeitweise und/oder zumindest teilweise längs des stabförmigen Führungselements und/oder zumindest abschnittsweise, zumindest zeitweise und/oder zumindest teilweise innerhalb des stabförmigen Führungselements geführt.The at least one fiber is preferably guided at least in sections, at least temporarily and / or at least partially along the rod-shaped guide element and / or at least in sections, at least temporarily and / or at least partially within the rod-shaped guide element.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Faser an einem bezüglich der Höhenrichtung oberen Ende des stabförmigen Führungselements in das stabförmige Führungselement hineingeführt und/oder an einem bezüglich der Höhenrichtung unteren Ende des stabförmigen Führungselements aus dem Führungselement herausgeführt wird.In particular, it may be provided that the at least one fiber is guided into the rod-shaped guide element at an upper end of the rod-shaped guide element with respect to the height direction and / or is guided out of the guide element at a lower end of the rod-shaped guide element with respect to the height direction.

Die mindestens eine Faser wird vorzugsweise mit einem flüssigen Matrixmaterial beaufschlagt, insbesondere benetzt oder getränkt.The at least one fiber is preferably applied to a liquid matrix material, in particular wetted or soaked.

Es kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Faser am oberen Ende des stabförmigen Führungselements und/oder am unteren Ende des stabförmigen Führungselements mit einem flüssigen Matrixmaterial beaufschlagt, insbesondere benetzt oder getränkt, wird.It can be provided that the at least one fiber at the upper end of the rod-shaped guide element and / or at the lower end of the rod-shaped guide element is acted upon, in particular wetted or soaked, with a liquid matrix material.

Insbesondere dann, wenn die mindestens eine Faser an einem unteren Ende des stabförmigen Führungselements mit einem flüssigen Matrixmaterial beaufschlagt, insbesondere benetzt oder getränkt, wird, kann vorgesehen sein, dass das stabförmige Führungselement einen Fluidkanal umfasst, mittels welchem das flüssige Matrixmaterial längs des stabförmigen Führungselements nach unten, insbesondere bis zu dem unteren Ende des stabförmigen Führungselements, führbar ist.In particular, when the at least one fiber is acted upon, in particular wetted or soaked, at a lower end of the rod-shaped guide element, it can be provided that the rod-shaped guide element comprises a fluid channel, by means of which the liquid matrix material follows the rod-shaped guide element below, in particular to the lower end of the rod-shaped guide element, is feasible.

Zur Herstellung einzelner Faserschichten wird das stabförmige Führungselement vorzugsweise zumindest näherungsweise in einer senkrecht zur Höhenrichtung ausgerichteten Ebene um die Wickelelemente herum und/oder durch die Faserkanäle hindurchgeführt.In order to produce individual fiber layers, the rod-shaped guide element is preferably guided around the winding elements and / or through the fiber channels at least approximately in a plane aligned perpendicular to the vertical direction.

Es kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Faser mittels des stabförmigen Führungselements, insbesondere alternierend, in einander entgegengesetzten Wickelrichtungen um die Wickelelemente des Wickelkerns gewickelt wird.It can be provided that the at least one fiber is wound around the winding elements of the winding core by means of the rod-shaped guide element, in particular alternately, in opposite winding directions.

Hierbei kann vorgesehen sein, dass auf eine oder mehr mittels des stabförmigen Führungselements gelegte Rechtskurven der mindestens einen Faser eine oder mehr Linkskurven, dann erneut eine oder mehr Rechtskurven, etc. folgt.In this case, it can be provided that one or more right-hand curves of the at least one fiber, which are laid by means of the rod-shaped guide element, follow one or more left-hand curves, then again one or more right-hand curves, etc.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Wickelkern um eine parallel zur Höhenrichtung verlaufende Richtung gedreht wird.In one embodiment of the invention can be provided that the winding core is rotated about a direction parallel to the height direction.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass der Wickelkern in mindestens einer quer, insbesondere senkrecht, zur Höhenrichtung verlaufende Richtung bewegt, insbesondere linear verfahren, wird. Alternatively or additionally, it can be provided that the winding core moves in at least one transverse, in particular vertical, direction extending to the height direction, in particular linear process is.

Mehrere Faserschichten werden vorzugsweise durch mehrfaches Übereinanderlegen der mindestens einen Faser hergestellt. Multiple fiber layers are preferably produced by multiple superposition of the at least one fiber.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann insbesondere ein Formbauteil hergestellt werden.By means of the method according to the invention, in particular a molded component can be produced.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Durchführung auf einer Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils.The inventive method is particularly suitable for carrying out on a device for producing a molded component.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils, insbesondere mehrerer Tankelemente einer Tankvorrichtung.The present invention further relates to an apparatus for producing a molded component, in particular a plurality of tank elements of a tank device.

Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels welcher leichte und stabile Formbauteile einfach herstellbar sind.The invention is in this respect the task of providing a device by means of which lightweight and stable mold components are easy to produce.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 6 gelöst.This object is achieved by a device according to claim 6.

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils, insbesondere mehrerer Tankelemente einer Tankvorrichtung, Folgendes:
einen Wickelkern, welcher mehrere, sich parallel zueinander längs einer Höhenrichtung erstreckende Wickelelemente umfasst, wobei zwischen den Wickelelementen mindestens ein Faserkanal angeordnet ist;
mindestens einen Faserspender zur Bereitstellung mindestens einer Faser;
ein stabförmiges Führungselement zum Umwickeln der Wickelelemente des Wickelkerns mit der mindestens einen Faser.
Preferably, the device for producing a molded component, in particular a plurality of tank elements of a tank device, comprises the following:
a winding core, which comprises a plurality of, parallel to each other along a height direction extending winding elements, wherein between the winding elements at least one fiber channel is arranged;
at least one fiber dispenser for providing at least one fiber;
a rod-shaped guide element for wrapping the winding elements of the winding core with the at least one fiber.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.The device according to the invention preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the method according to the invention.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das stabförmige Führungselement mindestens einen Führungskanal für die mindestens eine Faser umfasst, wobei der mindestens eine Führungskanal sich vorzugsweise zumindest näherungsweise von einem bezüglich der Höhenrichtung oberen Ende des stabförmigen Führungselements bis zu einem dem oberen Ende gegenüberliegenden, bezüglich der Höhenrichtung unteren Ende des stabförmigen Führungselements erstreckt.In one embodiment of the invention it can be provided that the rod-shaped guide element comprises at least one guide channel for the at least one fiber, wherein the at least one guide channel preferably at least approximately from an upper end of the rod-shaped guide element with respect to the height direction to a top end, extends with respect to the height direction lower end of the rod-shaped guide member.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das stabförmige Führungselement mehrere Führungskanäle für mehrere voneinander unabhängige Fasern umfasst.In particular, it can be provided that the rod-shaped guide element comprises a plurality of guide channels for a plurality of mutually independent fibers.

Das stabförmige Führungselement ist vorzugsweise zumindest näherungsweise schwertförmig ausgebildet.The rod-shaped guide element is preferably at least approximately sword-shaped.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das stabförmige Führungselement eine senkrecht zur Höhenrichtung genommene Breite von höchstens ungefähr dem 50-fachen, insbesondere höchstens ungefähr dem 20-fachen, beispielsweise höchstens ungefähr dem 10-fachen, des Durchmessers der Fasern aufweist.In particular, it can be provided that the rod-shaped guide element has a perpendicular taken to the height direction width of at most about 50 times, in particular at most about 20 times, for example at most about 10 times, the diameter of the fibers.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass das stabförmige Führungselement eine senkrecht zur Höhenrichtung genommene Länge von mindestens ungefähr dem 20-fachen, insbesondere mindestens ungefähr dem 50-fachen, beispielsweise mindestens ungefähr dem 100-fachen, des Durchmessers der Faser aufweist.Alternatively or additionally, it can be provided that the rod-shaped guide element has a length taken perpendicular to the height direction of at least about 20 times, in particular at least about 50 times, for example at least about 100 times, the diameter of the fiber.

Ferner kann alternativ oder ergänzend hierzu vorgesehen sein, dass das stabförmige Führungselement eine Höhe aufweist, welche mindestens ungefähr 50 %, insbesondere mindestens ungefähr 80 %, beispielsweise mindestens ungefähr 100 %, der Höhe der Wickelelemente des Wickelkerns entspricht.Furthermore, it can alternatively or additionally be provided that the rod-shaped guide element has a height which corresponds to at least about 50%, in particular at least about 80%, for example at least about 100%, of the height of the winding elements of the winding core.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eine Bewegungsvorrichtung zur Bewegung des stabförmigen Führungselements relativ zu dem Wickelkern umfasst.In one embodiment of the invention it can be provided that the device comprises a movement device for moving the rod-shaped guide element relative to the winding core.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eine Bewegungsvorrichtung zur Bewegung des Wickelkerns relativ zu dem stabförmigen Führungselement umfasst.Alternatively or additionally, it may be provided that the device comprises a movement device for moving the winding core relative to the rod-shaped guide element.

Mittels der Bewegungsvorrichtung kann das stabförmige Führungselement und/oder der Wickelkern vorzugsweise gedreht und/oder linear verfahren werden.By means of the movement device, the rod-shaped guide element and / or the winding core can preferably be rotated and / or moved linearly.

Die Wickelelemente sind vorzugsweise matrixförmig angeordnet. Unter einer matrixförmigen Anordnung der Wickelelemente ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen insbesondere eine Anordnung der Wickelelemente derart zu verstehen, dass mehrere Wickelelemente in Spalten und Zeilen angeordnet sind.The winding elements are preferably arranged in matrix form. Under a matrix-like arrangement of the winding elements, in this description and the appended claims, in particular an arrangement of the winding elements is to be understood such that a plurality of winding elements are arranged in columns and rows.

Zwischen den Zeilen aus Wickelelementen ist vorzugsweise mindestens ein Faserkanal gebildet.Between the rows of winding elements preferably at least one fiber channel is formed.

Ferner ist vorzugsweise zwischen den Spalten aus Wickelelementen mindestens ein Faserkanal gebildet.Furthermore, at least one fiber channel is preferably formed between the columns of winding elements.

Die Faserkanäle erstrecken sich vorzugsweise im Wesentlichen linear durch den gesamten Wickelkern hindurch. The fiber channels preferably extend substantially linearly through the entire winding core.

Es kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei Faserkanäle im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind.It can be provided that at least two fiber channels are aligned substantially parallel to each other.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei Faserkanäle im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet sind.Alternatively or additionally, it can be provided that at least two fiber channels are aligned substantially perpendicular to each other.

Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise eine Steuervorrichtung, mittels welcher die Vorrichtung so steuerbar und/oder regelbar ist, dass eines oder mehrere der erfindungsgemäßen Verfahren mittels der Vorrichtung durchführbar sind.The device preferably comprises a control device, by means of which the device can be controlled and / or regulated such that one or more of the methods according to the invention can be carried out by means of the device.

Mittels der Vorrichtung ist das Formbauteil insbesondere in einem Endloswickelverfahren herstellbar.By means of the device, the molding component can be produced in particular in an endless winding process.

Die Tankvorrichtung dient insbesondere der Aufnahme und Speicherung eines Fluids, insbesondere Gas, beispielsweise Erdgas.The tank device is used in particular for receiving and storing a fluid, in particular gas, for example natural gas.

Bei der Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils ist vorzugsweise vorgesehen, dass das stabförmige Führungselement ein Stabilisationselement und ein Faserlegelement umfasst, wobei ein bezüglich einer Bewegungsrichtung des stabförmigen Führungselements hinteres Ende des Faserlegelements relativ zu dem Stabilisationselement bewegbar ist.In the device for producing a molded component, it is preferably provided that the rod-shaped guide element comprises a stabilizing element and a fiber-guiding element, wherein a rear end of the fiber-guiding element relative to a movement direction of the rod-shaped guide element is movable relative to the stabilizing element.

Günstig kann es sein, wenn das Faserlegelement drehbar oder schwenkbar an dem Stabilisationselement angeordnet ist. It may be favorable if the fiber element is arranged rotatably or pivotably on the stabilization element.

Vorzugsweise ist das Faserlegelement drehbar oder schwenkbar an einer bezüglich der Bewegungsrichtung des stabförmigen Führungselements vorne liegenden Vorderseite des Stabilisationselements angeordnet. The fiber-guiding element is preferably arranged rotatably or pivotably on a front side of the stabilizing element which lies in front with respect to the direction of movement of the rod-shaped guide element.

Alternativ hierzu kann ferner vorgesehen sein, dass das Faserlegelement drehbar oder schwenkbar an einer bezüglich der Bewegungsrichtung des stabförmigen Führungselements hinten liegenden Hinterseite des Stabilisationselements angeordnet ist. As an alternative to this, it may further be provided that the fiber-guiding element is arranged to be rotatable or pivotable on a rear side of the stabilization element which lies behind with respect to the direction of movement of the rod-shaped guide element.

Eine Vorderseite und/oder eine Hinterseite des Stabilisationselements (bezogen auf die Bewegungsrichtung des stabförmigen Führungselements) sind vorzugsweise Schmalseiten des Stabilisationselements, welche mittels Breitseiten des Stabilisationselements miteinander verbunden sind. A front side and / or a rear side of the stabilization element (relative to the direction of movement of the rod-shaped guide element) are preferably narrow sides of the stabilization element, which are connected to one another by means of broad sides of the stabilization element.

Günstig kann es sein, wenn das Faserlegelement um eine im Wesentlichen parallel zu einer Höhenrichtung des stabförmigen Führungselements verlaufende Achse drehbar oder schwenkbar an dem Stabilisationselement angeordnet ist.It may be favorable if the fiber-guiding element is arranged rotatably or pivotably on the stabilizing element about an axis extending essentially parallel to a height direction of the rod-shaped guide element.

Das stabförmige Führungselement umfasst vorzugsweise einen Führungskanal, welcher in das Faserlegelement mündet oder einstückig mit dem Faserlegelement ausgebildet ist. The rod-shaped guide element preferably comprises a guide channel, which opens into the fiber-covering element or is formed integrally with the fiber-guiding element.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Führungskanal und das Faserlegelement gemeinsam relativ zu dem Stabilisationselement bewegbar, insbesondere drehbar oder schwenkbar, sind. In particular, it may be provided that the guide channel and the fiber guiding element are movable together, in particular rotatable or pivotable, relative to the stabilizing element.

Ein Führungskanal des stabförmigen Führungselements und/oder das Faserlegelement erstrecken sich vorzugsweise bezüglich einer Höhenrichtung des stabförmigen Führungselements um ein unteres Ende des Stabilisationselements herum. A guide channel of the rod-shaped guide element and / or the fiber-guiding element preferably extend around a lower end of the stabilization element with respect to a height direction of the rod-shaped guide element.

Der Führungskanal des stabförmigen Führungselements und/oder das Faserlegelement erstrecken sich vorzugsweise in einer Höhenrichtung des stabförmigen Führungselements nach unten und im Bereich des unteren Endes des Stabilisationselements im Wesentlichen senkrecht hierzu direkt unterhalb des Stabilisationselements längs des Stabilisationselements. The guide channel of the rod-shaped guide element and / or the fiber element preferably extend downwards in a height direction of the rod-shaped guide element and in the region of the lower end of the stabilization element substantially perpendicular thereto directly below the stabilization element along the stabilization element.

Der Führungskanal ist beispielsweise durch ein Führungsrohr gebildet. Das Führungsrohr ist vorzugsweise ein von dem Stabilisationselement separates Bauteil, welches insbesondere drehbar an dem Stabilisationselement angeordnet ist. The guide channel is formed for example by a guide tube. The guide tube is preferably a separate from the stabilizing element component, which is in particular rotatably arranged on the stabilizing element.

Der Führungskanal und/oder das Faserlegelement sind vorzugsweise längs der Höhenrichtung des stabförmigen Führungselements unbeweglich und/oder steif ausgebildet. The guide channel and / or the fiber-guiding element are preferably immovable and / or rigid along the height direction of the rod-shaped guide element.

Es kann vorgesehen sein, dass das hintere Ende des Faserlegelements durch eine Zugspannung der Faser und die Bewegung des stabförmigen Führungselements relativ zu dem Stabilisationselement auslenkbar ist oder ausgelenkt wird. Insbesondere ist eine solche Auslenkung eine passive Auslenkung.It can be provided that the rear end of the fiber-guiding element is deflectable or deflected by a tensile stress of the fiber and the movement of the rod-shaped guide element relative to the stabilizing element. In particular, such a deflection is a passive deflection.

Alternativ hierzu kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das hintere Ende des Faserlegelements aktiv relativ zu dem Stabilisationselement bewegt wird, um eine gewünschte Faserlegeposition und/oder eine gewünschte Faserspannung zu erzielen.Alternatively, however, it may also be provided that the rear end of the fiber-laying element is actively moved relative to the stabilization element in order to achieve a desired fiber lay position and / or a desired fiber tension.

Günstig kann es sein, wenn das stabförmige Führungselement eine Rückstellvorrichtung, insbesondere eine aktive oder passive Rückstellvorrichtung, umfasst. Die Rückstellvorrichtung dient vorzugsweise der aktiven und/oder passiven Rückstellung oder Rückführung des hinteren Endes des Faserlegelements oder des gesamten Faserlegelements aus einer ausgelenkten Stellung in eine Nullstellung oder Ursprungsstellung. In der Nullstellung oder Ursprungsstellung ist das hintere Ende des Faserlegelements vorzugsweise direkt unter dem Stabilisationselement angeordnet.It may be favorable if the rod-shaped guide element comprises a return device, in particular an active or passive reset device. The return device preferably serves for the active and / or passive resetting or return of the rear end of the fiber guiding element or the entire fiber guiding element from a deflected position to a zero position or original position. In the zero position or original position, the rear end of the fiber-guiding element is preferably arranged directly under the stabilizing element.

Günstig kann es sein, wenn die Rückstellvorrichtung ein Rückstellelement, beispielsweise eine Feder und/oder ein elastisches Element, insbesondere aus einem Gummimaterial, umfasst. It may be favorable if the return device comprises a restoring element, for example a spring and / or an elastic element, in particular made of a rubber material.

Das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Vorrichtung weisen vorzugsweise ferner einzelne oder mehrere der nachfolgend beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf:
Vorzugsweise kann eine Faser, insbesondere ein Roving, definiert positioniert werden.
The method according to the invention and / or the device according to the invention preferably also have one or more of the features and / or advantages described below:
Preferably, a fiber, in particular a roving, can be positioned in a defined manner.

Insbesondere kann eine nasse Wicklung erfolgen. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung können vorzugsweise unterschiedlich lang ausgebildete, d.h. sich längs der Höhenrichtung unterschiedlich weit erstreckende, Tankelemente ausgebildet werden.In particular, a wet winding can take place. By means of the method according to the invention and / or by means of the device according to the invention, it is possible to have, preferably, differently long-trained, i. along the height direction differently far extending, tank elements are formed.

Vorzugsweise wird die Faser, insbesondere der Roving, mittels des stabförmigen Führungselements bis zu einem Ablegeort gefördert, d.h. an der Stelle abgelegt, an welcher die Faser, insbesondere der Roving, im fertiggestellten Zustand des Formbauteils auch tatsächlich angeordnet sein soll. Vorzugsweise wird die Faser, insbesondere der Roving, nach dem Ablegen mittels des stabförmigen Führungselements nicht mehr bewegt, insbesondere nicht mehr nach oben abgehoben.Preferably, the fiber, in particular the roving, is conveyed by means of the rod-shaped guide element to a place of deposition, i. deposited at the point at which the fiber, in particular the roving to be actually arranged in the finished state of the molded component. Preferably, the fiber, in particular the roving, after depositing by means of the rod-shaped guide element is no longer moved, in particular no longer lifted upwards.

Das stabförmige Führungselement ist vorzugsweise sehr schmal ausgebildet, so dass das stabförmige Führungselement insbesondere durch sehr schmale Faserkanäle hindurchführbar ist.The rod-shaped guide element is preferably designed to be very narrow, so that the rod-shaped guide element can be guided in particular through very narrow fiber channels.

Vorzugsweise sind mehrere Fasern, insbesondere Rovings, gleichzeitig applizierbar, insbesondere ablegbar.Preferably, a plurality of fibers, in particular rovings, can be applied simultaneously, in particular can be deposited.

Die Fasern können vorzugsweise definiert überlappend angeordnet werden.The fibers can preferably be arranged in a defined overlapping manner.

Die Breite des stabförmigen Führungselements beträgt vorzugsweise höchstens ungefähr 3 mm, insbesondere höchstens ungefähr 2 mm, beispielsweise höchstens ungefähr 1,5 mm.The width of the rod-shaped guide element is preferably at most about 3 mm, in particular at most about 2 mm, for example at most about 1.5 mm.

Ein Durchmesser der Faser, insbesondere eines trockenen Rovings, beträgt vorzugsweise höchstens ungefähr 0,2 mm, insbesondere höchstens ungefähr 0,1 mm.A diameter of the fiber, in particular a dry roving, is preferably at most about 0.2 mm, in particular at most about 0.1 mm.

Eine Höhe des stabförmigen Führungselements beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 300 mm, insbesondere mindestens ungefähr 500 mm, beispielsweise mindestens ungefähr 700 mm.A height of the rod-shaped guide element is preferably at least about 300 mm, in particular at least about 500 mm, for example at least about 700 mm.

Mittels des stabförmigen Führungselements kann die mindestens eine Faser vorzugsweise in dem mindestens einen Führungskanal geschützt bis zu einem Ablageort geführt werden.By means of the rod-shaped guide element, the at least one fiber can preferably be guided in the at least one guide channel protected up to a storage location.

Alternativ zu einem Hindurchführen der mindestens einen Faser durch das stabförmige Führungselement kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Faser an einer Außenseite des stabförmigen Führungselements entlang geführt wird.As an alternative to passing the at least one fiber through the rod-shaped guide element, it can be provided that the at least one fiber is guided along an outer side of the rod-shaped guide element.

Das Formbauteil, insbesondere die Tankvorrichtung, kann insbesondere zur Erdgasspeicherung in der Automobilindustrie, zur Verwendung in einem Feuerlöschsystem und/oder zum Transport von Fluiden jeglicher Art Verwendung finden.The mold component, in particular the tank device, can be used in particular for storing natural gas in the automobile industry, for use in a fire-extinguishing system and / or for transporting fluids of any type.

Vorzugsweise sind bei der Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils mittels eines stabförmigen Führungselements mehrere Wickelelemente des Wickelkerns gleichzeitig mit einer oder mehreren Fasern belegbar. Preferably, in the apparatus for producing a molded component by means of a rod-shaped guide element a plurality of winding elements of the winding core can be assigned simultaneously with one or more fibers.

Die Wickelelemente des Wickelkerns können rotationssymmetrisch oder nicht rotationssymmetrisch ausgebildet sein. The winding elements of the winding core can be rotationally symmetrical or not rotationally symmetrical.

Ein Faserniederhalter zur Arretierung der Faser in einer gewünschten Höhe ist vorzugsweise entbehrlich.A fiber hold-down for locking the fiber at a desired height is preferably dispensable.

Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.Further preferred features and / or advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of exemplary embodiments.

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

1 eine schematische perspektivische Darstellung eines stabförmigen Führungselements einer als Wickelvorrichtung ausgebildeten Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils; 1 a schematic perspective view of a rod-shaped guide element designed as a winding device for producing a mold component;

2 eine schematische Seitenansicht des stabförmigen Führungselements aus 1; 2 a schematic side view of the rod-shaped guide element 1 ;

3 einen schematischen horizontalen Schnitt durch das stabförmige Führungselement in einem Befestigungsbereich des stabförmigen Führungselements; 3 a schematic horizontal section through the rod-shaped guide member in a mounting region of the rod-shaped guide member;

4 einen weiteren schematischen horizontalen Schnitt durch das stabförmige Führungselement aus 1; 4 a further schematic horizontal section through the rod-shaped guide element 1 ;

5 einen schematischen vertikalen Schnitt durch ein unteres Ende des stabförmigen Führungselements aus 1; 5 a schematic vertical section through a lower end of the rod-shaped guide member 1 ;

6 eine schematische Draufsicht von oben auf eine Wickelvorrichtung, bei welcher Wickelelemente eines Wickelkerns mit einer Faser umwickelt werden, indem die Faser mittels des stabförmigen Führungselements in Faserkanälen des Wickelkern abgelegt wird; 6 a schematic plan view from above of a winding device in which winding elements of a winding core are wrapped with a fiber by the fiber is deposited by means of the rod-shaped guide member in fiber channels of the winding core;

7 eine der 2 entsprechende schematische Seitenansicht eines stabförmigen Führungselements einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung eines Formbauteils, wobei das stabförmige Führungselement ein schwertförmiges Stabilisationselement und ein drehbar daran angeordnetes Faserlegelement umfasst; 7 one of the 2 corresponding schematic side view of a rod-shaped guide element of a second embodiment of an apparatus for producing a molded component, wherein the rod-shaped guide member comprises a sword-shaped stabilizing element and a fiber element rotatably arranged thereon;

8 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs VIII in 7; 8th an enlarged view of the area VIII in 7 ;

9 eine schematische Draufsicht von oben auf das stabförmige Führungselement aus 7 mit Blickrichtung in Richtung des Pfeiles 9 in 7; und 9 a schematic plan view from above on the rod-shaped guide element 7 looking in the direction of the arrow 9 in 7 ; and

10 eine der 9 entsprechende schematische Darstellung des stabförmigen Führungselements, wobei das Faserlegelement relativ zu dem Stabilisationselement ausgelenkt ist. 10 one of the 9 corresponding schematic representation of the rod-shaped guide element, wherein the fiber-guiding element is deflected relative to the stabilizing element.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference numerals in all figures.

Eine in den 1 bis 6 dargestellte Vorrichtung 100 zur Herstellung eines Formbauteils 102 ist beispielsweise eine Wickelvorrichtung 104 zur Herstellung mehrerer Tankelemente 106 einer Tankvorrichtung 108.One in the 1 to 6 illustrated device 100 for producing a molded component 102 is for example a winding device 104 for the production of several tank elements 106 a tank device 108 ,

Die Wickelvorrichtung 104 umfasst einen oder mehrere Faserspender 110, beispielsweise zwei Faserspender 110, mittels welchen Fasern 112, insbesondere Rovings, bereitstellbar sind.The winding device 104 includes one or more fiber dispensers 110 for example, two fiber dispensers 110 , by means of which fibers 112 , in particular rovings, are available.

Die Wickelvorrichtung 104 umfasst ferner ein stabförmiges Führungselement 114, mittels welchem die mindestens eine Faser 112 zu einem Ablageort 116 führbar ist.The winding device 104 further comprises a rod-shaped guide element 114 , by means of which the at least one fiber 112 to a storage location 116 is feasible.

Die Wickelvorrichtung 104 umfasst ferner eine Bewegungsvorrichtung 118, mittels welcher das stabförmige Führungselement 114 längs eines vorgegebenen Bewegungsweges bewegbar, insbesondere verfahrbar und/oder drehbar, ist.The winding device 104 further comprises a movement device 118 , by means of which the rod-shaped guide element 114 along a predetermined movement path movable, in particular movable and / or rotatable is.

Die Wickelvorrichtung 104 umfasst ferner einen Wickelkern 120, welcher mehrere Wickelelemente 122 umfasst. The winding device 104 further comprises a winding core 120 , which several winding elements 122 includes.

Die Wickelelemente 122 sind im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet und erstrecken sich zumindest näherungsweise parallel zueinander und parallel zu einer Höhenrichtung 124.The winding elements 122 are substantially tubular and extend at least approximately parallel to each other and parallel to a height direction 124 ,

Die Wickelelemente 122 sind in einem Abstand, insbesondere in einem geringen Abstand von beispielsweise höchstens ungefähr 3 mm, voneinander angeordnet.The winding elements 122 are at a distance, in particular at a small distance of for example at most about 3 mm, arranged from each other.

Zwischen den Wickelelementen 122 sind somit vorzugsweise Faserkanäle 126 gebildet.Between the winding elements 122 are thus preferably fiber channels 126 educated.

Durch diese Faserkanäle 126 kann die mindestens eine Faser 112 hindurchgeführt werden, um die Wickelelemente 122 zu umwickeln.Through these fiber channels 126 Can the at least one fiber 112 be passed to the winding elements 122 to wrap.

Das stabförmige Führungselement 114 der Wickelvorrichtung 104 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es durch die Faserkanäle 126 hindurchgeführt werden kann.The rod-shaped guide element 114 the winding device 104 is preferably formed so that it passes through the fiber channels 126 can be passed.

Das stabförmige Führungselement 114 kann insbesondere längs der Höhenrichtung 124 von oben in die Faserkanäle 126 hineinragen und dabei in einer senkrecht zur Höhenrichtung 124 ausgerichteten Bewegungsrichtung 128 durch die Faserkanäle 126 hindurchgeführt werden.The rod-shaped guide element 114 can in particular along the height direction 124 from the top into the fiber channels 126 protrude and in a perpendicular to the vertical direction 124 aligned direction of movement 128 through the fiber channels 126 be passed.

Wie insbesondere den 2 bis 4 zu entnehmen ist, ist das stabförmige Führungselement 114 zumindest näherungsweise schwertförmig ausgebildet.As in particular the 2 to 4 it can be seen, is the rod-shaped guide element 114 at least approximately sword-shaped.

Das stabförmige Führungselement 114 weist dabei vorzugsweise eine in Bezug auf eine Breite B und eine Länge L große Höhe H auf.The rod-shaped guide element 114 in this case preferably has a height H which is large in relation to a width B and a length L.

Die Breite B beträgt beispielsweise ungefähr 2 mm. Die Länge L beträgt beispielsweise ungefähr 40 mm. Die Höhe H beträgt beispielsweise ungefähr 500 mm.The width B is, for example, about 2 mm. The length L is, for example, about 40 mm. The height H is, for example, about 500 mm.

An einem bezüglich der Höhenrichtung 124 oberen Ende 130 des stabförmigen Führungselements 114 ist das stabförmige Führungselement 114 an der Bewegungsvorrichtung 118 sowie an den Faserspendern 110 angeordnet.At one with respect to the height direction 124 upper end 130 the rod-shaped guide element 114 is the rod-shaped guide element 114 at the movement device 118 as well as at the fiber dispensers 110 arranged.

An diesem oberen Ende 130 sind zwei Kanalanfänge 132 zweier Führungskanäle 134 angeordnet, mittels welchen zwei Fasern 112 längs der Höhenrichtung 124 durch das stabförmige Führungselement 114 hindurchführbar sind.At this upper end 130 are two channel starts 132 two guide channels 134 arranged, by means of which two fibers 112 along the height direction 124 by the rod-shaped guide element 114 can be passed.

An einem dem oberen Ende 130 gegenüberliegenden, bezüglich der Höhenrichtung 124 unteren Ende 136 des stabförmigen Führungselements 114 ist ein Kanalende 138 der zwei Führungskanäle 134 angeordnet. At one the upper end 130 opposite, with respect to the height direction 124 lower end 136 the rod-shaped guide element 114 is a channel end 138 the two guide channels 134 arranged.

Durch dieses Kanalende 138 können die Fasern 112 aus dem stabförmigen Führungselement 114 herausgeführt und an dem Ablageort 116 abgelegt werden.Through this channel end 138 can the fibers 112 from the rod-shaped guide element 114 led out and at the filing location 116 be filed.

Ein bezüglich der Bewegungsrichtung 128 vorderer Abschnitt des unteren Endes 136 des stabförmigen Führungselements 114 ist vorzugsweise ein abgerundeter Abschnitt 140. A with respect to the direction of movement 128 front portion of the lower end 136 the rod-shaped guide element 114 is preferably a rounded section 140 ,

Aufgrund des abgerundeten Abschnitts 140 kann vorzugsweise verhindert werden, dass bereits in einem Faserkanal 126 angeordnete Fasern 112 mittels des stabförmigen Führungselements 114 unerwünschterweise bewegt und/oder beschädigt werden.Due to the rounded section 140 can preferably be prevented already in a fiber channel 126 arranged fibers 112 by means of the rod-shaped guide element 114 be undesirably moved and / or damaged.

Wie insbesondere 2 zu entnehmen ist, kann bei dem stabförmigen Führungselement 114 zudem ein Fluidkanal 142 vorgesehen sein.In particular 2 it can be seen in the rod-shaped guide element 114 also a fluid channel 142 be provided.

Der Fluidkanal 142 erstreckt sich vorzugsweise von dem oberen Ende 130 des stabförmigen Führungselements 114 bis zu dem unteren Ende 136 des stabförmigen Führungselements 114 und dient dem Zuführen von flüssigem Matrixmaterial zu dem Kanalende 138 der Führungskanäle 134.The fluid channel 142 preferably extends from the upper end 130 the rod-shaped guide element 114 to the lower end 136 the rod-shaped guide element 114 and serves to supply liquid matrix material to the channel end 138 the guide channels 134 ,

Mittels des Fluidkanals 142 kann somit flüssiges Matrixmaterial zu den Fasern 112 zugeführt werden, um diese mit dem Matrixmaterial zu beaufschlagen.By means of the fluid channel 142 can thus liquid matrix material to the fibers 112 are supplied to apply these with the matrix material.

Bei einer (nicht dargestellten) alternativen Ausführungsform der Wickelvorrichtung 104 kann vorgesehen sein, dass das flüssige Matrixmaterial bereits an einem oberen Ende 130 des stabförmigen Führungselements 114 den Fasern 112 zugeführt wird. Die Fasern 112 werden dann als sogenannte nasse Fasern durch die Führungskanäle 134 hindurchgeführt.In an alternative embodiment (not shown) of the winding device 104 can be provided that the liquid matrix material already at an upper end 130 the rod-shaped guide element 114 the fibers 112 is supplied. The fibers 112 are then called wet fibers through the guide channels 134 passed.

Insbesondere um eine unerwünschte Beschädigung der Fasern 112 zu vermeiden, sind die Führungskanäle 134 im Bereich des Kanalendes 138 mit jeweils einem Umlenkabschnitt 144 versehen.In particular, an undesirable damage to the fibers 112 to avoid are the guide channels 134 in the area of the canal end 138 each with a deflection section 144 Mistake.

Mittels der Umlenkabschnitte 144 kann die Bewegungsrichtung der Fasern 112 von der zunächst längs der Höhenrichtung 124 nach unten gerichteten Bewegung in eine der Bewegungsrichtung 128 des stabförmigen Führungselements 114 entgegengesetzte Richtung umgelenkt werden. Die Fasern 112 können hierdurch besonders schonend an dem Ablageort 116 abgelegt werden.By means of the deflection sections 144 can change the direction of movement of the fibers 112 from the first along the height direction 124 downward movement in one of the direction of movement 128 the rod-shaped guide element 114 be deflected opposite direction. The fibers 112 This makes it particularly gentle on the storage location 116 be filed.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung 100 funktioniert wie folgt:
Zur Herstellung eines Formbauteils 102, insbesondere von Tankelementen 106 einer Tankvorrichtung 108, wird ein Wickelkern 120 mit mehreren Wickelelementen 122 bereitgestellt.
The device described above 100 works as follows:
For the production of a molded component 102 , in particular of tank elements 106 a tank device 108 , becomes a hub 120 with several winding elements 122 provided.

Die Wickelelemente 122 des Wickelkerns 120 werden dann mittels mindestens einer Faser 112 umwickelt.The winding elements 122 of the winding core 120 are then using at least one fiber 112 wrapped.

Diese Umwicklung erfolgt dabei dadurch, dass ein stabförmiges Führungselement 114 längs eines Bewegungsweges zwischen den Wickelelementen 122 hindurch- und um die Wickelelemente 122 herumgeführt wird. Dabei wird mindestens eine Faser 112 längs des Bewegungsweges abgelegt.This wrapping takes place in that a rod-shaped guide element 114 along a path of movement between the winding elements 122 through and around the winding elements 122 is led around. This is at least one fiber 112 filed along the path of movement.

Durch vielfaches Beschreiten desselben Bewegungsweges und gleichzeitiges Anheben des stabförmigen Führungselements 114 längs der Höhenrichtung 124 nach oben, kann eine Vielzahl von Faserschichten, welche längs der Höhenrichtung 124 aufeinander gestapelt sind, erzeugt werden.By multiplying the same path of movement and simultaneously lifting the rod-shaped guide element 114 along the height direction 124 To the top, can be a variety of fiber layers, which are along the height direction 124 stacked on each other are generated.

Die Wickelelemente 122 des Wickelkerns 120 werden hierdurch über eine vorgegebene Strecke längs der Höhenrichtung 124 mit mindestens einer Faser 112 umwickelt. Somit wird mittels der Wickelvorrichtung 104 eine komplexe dreidimensionale Faserstruktur gebildet.The winding elements 122 of the winding core 120 are thereby over a predetermined distance along the height direction 124 with at least one fiber 112 wrapped. Thus, by means of the winding device 104 formed a complex three-dimensional fiber structure.

Diese Faserstruktur kann anschließend und/oder während des Umwickelns mit einem aushärtenden Matrixmaterial infiltriert werden. Nach dem Aushärten des Matrixmaterials wird dann ein faserverstärktes Formbauteil 102 erhalten.This fibrous structure can subsequently be infiltrated with a hardening matrix material during and / or during wrapping. After curing of the matrix material then becomes a fiber-reinforced molded component 102 receive.

Eine in den 7 bis 10 dargestellte zweite Ausführungsform einer Vorrichtung 100 zur Herstellung eines Formbauteils 102 unterscheidet sich von der in den 1 bis 6 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass das stabförmige Führungselement 114 ein Stabilisationselement 150 und ein von dem Stabilisationselement 150 verschiedenes Faserlegelement 152 umfasst. One in the 7 to 10 illustrated second embodiment of a device 100 for producing a molded component 102 is different from the one in the 1 to 6 illustrated first embodiment essentially in that the rod-shaped guide element 114 a stabilizing element 150 and one of the stabilizing element 150 different fiber element 152 includes.

Das Stabilisationselement 150 ist im Wesentlichen schwertförmig ausgebildet und umfasst eine als Schmalseite 154 ausgebildete Vorderseite 156 sowie eine als Schmalseite 154 ausgebildete Hinterseite 158. The stabilization element 150 is substantially sword-shaped and includes a narrow side 154 trained front side 156 as well as a narrow side 154 trained backside 158 ,

Die Vorderseite 156 ist bezüglich der Bewegungsrichtung 128 des stabförmigen Führungselements 114 vorneliegend angeordnet. Die Hinterseite 158 ist bezüglich der Bewegungsrichtung 128 des stabförmigen Führungselements 114 entsprechend hintenliegend angeordnet. The front 156 is with respect to the direction of movement 128 the rod-shaped guide element 114 arranged in a forward direction. The backside 158 is with respect to the direction of movement 128 the rod-shaped guide element 114 arranged according to the back.

Die beiden Schmalseiten 154 des schwertförmigen Stabilisationselements 150 sind mittels zweier Breitseiten 160 des Stabilisationselements 150 miteinander verbunden.The two narrow sides 154 the sword-shaped stabilization element 150 are by means of two broadsides 160 of the stabilization element 150 connected with each other.

Das Faserlegelement 152 ist insbesondere drehbar oder schwenkbar an dem Stabilisationselement 150 angeordnet. Insbesondere sind hierzu ein oder mehrere Befestigungselemente 162 vorgesehen. The fiber element 152 is in particular rotatable or pivotable on the stabilization element 150 arranged. In particular, this one or more fasteners 162 intended.

Das Faserlegelement 152 kann beispielsweise an der Hinterseite 158 des Stabilisationselements 150 angeordnet sein. The fiber element 152 For example, at the back 158 of the stabilization element 150 be arranged.

Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass das Faserlegelement 152 an der bezüglich der Bewegungsrichtung 128 des stabförmigen Führungselements 114 vorne liegenden Vorderseite 156 angeordnet und/oder festgelegt ist (siehe insbesondere die 7 und 8).Preferably, however, it is provided that the fiber element 152 at the direction of movement 128 the rod-shaped guide element 114 front lying front 156 arranged and / or fixed (see in particular the 7 and 8th ).

Das Faserlegelement 152 schließt sich insbesondere an einen Führungskanal 134 des stabförmigen Führungselements 114 an, welcher vorzugsweise ebenfalls ein von dem Stabilisationselement 150 verschiedenes Element ist. The fiber element 152 in particular connects to a guide channel 134 the rod-shaped guide element 114 which is also preferably one of the stabilizing element 150 is different element.

Mittels des Führungskanals 134 und des Faserlegelements 152 ist vorzugsweise eine Faser 112 von einem bezüglich der Höhenrichtung 124 des stabförmigen Führungselements 114 oberen Ende 130 des stabförmigen Führungselements 114 bis zu dessen unteren Ende 136 führbar und dort ablegbar. By means of the guide channel 134 and the fiber element 152 is preferably a fiber 112 from a respect to the height direction 124 the rod-shaped guide element 114 upper end 130 the rod-shaped guide element 114 to its lower end 136 feasible and storable there.

Wie insbesondere den 8 bis 10 zu entnehmen ist, ist das Faserlegelement 152 relativ zu dem Stabilisationselement 150 um eine Drehachse 164 drehbar oder schwenkbar. As in particular the 8th to 10 it can be seen, is the fiber element 152 relative to the stabilizing element 150 around a rotation axis 164 rotatable or pivotable.

Die Drehachse 164 ist dabei im Wesentlichen parallel zur Höhenrichtung 124 des stabförmigen Führungselements 114 ausgerichtet. The rotation axis 164 is essentially parallel to the height direction 124 the rod-shaped guide element 114 aligned.

Insbesondere ein bezüglich der Bewegungsrichtung 128 des stabförmigen Führungselements 114 hinteres Ende 166 des Faserlegelements 152 ist relativ zu dem Stabilisationselement 150 auslenkbar und somit zumindest in gewissen Grenzen unabhängig von dem Stabilisationselement 150 bewegbar. Hierdurch kann insbesondere eine Vorspannung der zu legenden Faser 112 an den Wickelelementen 122 des Wickelkerns 120 auch dann gewährleistet werden, wenn das Stabilisationselement 150 aus einem Faserkanal 126 des Wickelkerns 120 herausbewegt und um ein Wickelelement 122 des Wickelkerns 120 herumgeführt wird. In particular, with respect to the direction of movement 128 the rod-shaped guide element 114 rear end 166 of the fiber element 152 is relative to the stabilizing element 150 deflectable and thus, at least within certain limits, independent of the stabilization element 150 movable. As a result, in particular, a bias of the fiber to be laid 112 at the winding elements 122 of the winding core 120 be guaranteed even if the stabilizing element 150 from a fiber channel 126 of the winding core 120 moved out and around a winding element 122 of the winding core 120 is led around.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Vorrichtung contraption
102102
Formbauteil mold component
104104
Wickelvorrichtung winder
106106
Tankelement tank member
108108
Tankvorrichtung tank system
110110
Faserspender fiber dispenser
112112
Faser fiber
114114
stabförmiges Führungselement rod-shaped guide element
116116
Ablageort storage location
118118
Bewegungsvorrichtung mover
120120
Wickelkern winding core
122122
Wickelelement winding element
124124
Höhenrichtung height direction
126126
Faserkanal des Wickelkerns Fiber channel of the winding core
128128
Bewegungsrichtung movement direction
130130
oberes Ende top end
132132
Kanalanfang channel start
134134
Führungskanal guide channel
136136
unteres Ende lower end
138138
Kanalende channel end
140140
abgerundeter Abschnitt rounded section
142142
Fluidkanal fluid channel
144144
Umlenkabschnitt deflecting
150150
Stabilisationselement  Stabilizing element
152152
Faserlegelement  Faserlegelement
154154
Schmalseite  narrow side
156156
Vorderseite  front
158158
Hinterseite  back
160160
Breitseite  broadside
162162
Befestigungselement  fastener
164164
Drehachse  axis of rotation
166166
hinteres Ende  rear end
BB
Breite width
HH
Höhe height
LL
Länge length

Claims (12)

Verfahren zur Herstellung eines Formbauteils (102), insbesondere mehrerer Tankelemente (106) einer Tankvorrichtung (108), umfassend: – Bereitstellen eines Wickelkerns (120), welcher mehrere sich parallel zueinander längs einer Höhenrichtung (124) erstreckende und matrixförmig angeordnete Wickelelemente (122) umfasst, wobei zwischen den Wickelelementen (122) mindestens ein Faserkanal (126) angeordnet ist; – Umwickeln der Wickelelemente (122) des Wickelkerns (120) mit mindestens einer Faser (112), wobei die mindestens eine Faser (112) mittels eines stabförmigen Führungselements (114) durch den mindestens einen Faserkanal (126) hindurchgeführt wird, wobei das stabförmige Führungselement (114) ein Stabilisationselement (150) und ein Faserlegelement (152) umfasst, wobei ein bezüglich einer Bewegungsrichtung (128) des stabförmigen Führungselements (114) hinteres Ende (166) des Faserlegelements (152) relativ zu dem Stabilisationselement (150) bewegt wird.Method for producing a molded component ( 102 ), in particular a plurality of tank elements ( 106 ) a tank device ( 108 ), comprising: - providing a winding core ( 120 ), which are several parallel to each other along a height direction ( 124 ) extending and matrix-shaped winding elements ( 122 ), wherein between the winding elements ( 122 ) at least one fiber channel ( 126 ) is arranged; - wrapping the winding elements ( 122 ) of the winding core ( 120 ) with at least one fiber ( 112 ), wherein the at least one fiber ( 112 ) by means of a rod-shaped guide element ( 114 ) through the at least one fiber channel ( 126 ) is guided, wherein the rod-shaped guide element ( 114 ) a stabilizing element ( 150 ) and a fiber element ( 152 ), with respect to a Direction of movement ( 128 ) of the rod-shaped guide element ( 114 ) rear end ( 166 ) of the fiber element ( 152 ) relative to the stabilizing element ( 150 ) is moved. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserlegelement (152) als Ganzes relativ zu dem Stabilisationselement (150) bewegt wird.Method according to claim 1, characterized in that the fiber element ( 152 ) as a whole relative to the stabilizing element ( 150 ) is moved. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserlegelement (152) elastisch ausgebildet ist und dass das hintere Ende (166) des Faserlegelements (152) durch elastisches Verformen des Faserlegelements (152) relativ zu dem Stabilisationselement (150) bewegt wird.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the fiber element ( 152 ) is elastic and that the rear end ( 166 ) of the fiber element ( 152 ) by elastically deforming the fiber element ( 152 ) relative to the stabilizing element ( 150 ) is moved. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Ende (166) des Faserlegelements (152) in einer quer, insbesondere senkrecht, zu einer Höhenrichtung (124) des stabförmigen Führungselements (114) verlaufenden Richtung relativ zu dem Stabilisationselement (150) ausgelenkt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rear end ( 166 ) of the fiber element ( 152 ) in a transverse, in particular vertical, to a height direction ( 124 ) of the rod-shaped guide element ( 114 ) extending direction relative to the stabilizing element ( 150 ) is deflected. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Ende (166) des Faserlegelements (152) in einer quer, insbesondere senkrecht, zur Bewegungsrichtung (128) des stabförmigen Führungselements (114) verlaufenden Richtung relativ zu dem Stabilisationselement (150) ausgelenkt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rear end ( 166 ) of the fiber element ( 152 ) in a transverse, in particular perpendicular, to the direction of movement ( 128 ) of the rod-shaped guide element ( 114 ) extending direction relative to the stabilizing element ( 150 ) is deflected. Vorrichtung (100) zur Herstellung eines Formbauteils (102), insbesondere mehrerer Tankelemente (106) einer Tankvorrichtung (108), umfassend: – einen Wickelkern (120), welcher mehrere sich parallel zueinander längs einer Höhenrichtung (124) erstreckende und matrixförmig angeordnete Wickelelemente (122) umfasst, wobei zwischen den Wickelelementen (122) mindestens ein Faserkanal (126) angeordnet ist; – mindestens einen Faserspender (110) zur Bereitstellung mindestens einer Faser (112); – ein stabförmiges Führungselement (114) zum Umwickeln der Wickelelemente (122) des Wickelkerns (120) mit der mindestens einen Faser (112), wobei das stabförmige Führungselement (114) ein Stabilisationselement (150) und ein Faserlegelement (152) umfasst, wobei ein bezüglich einer Bewegungsrichtung (128) des stabförmigen Führungselements (114) hinteres Ende (166) des Faserlegelements (152) relativ zu dem Stabilisationselement (150) bewegbar ist.Contraption ( 100 ) for producing a molded component ( 102 ), in particular a plurality of tank elements ( 106 ) a tank device ( 108 ), comprising: - a winding core ( 120 ), which are several parallel to each other along a height direction ( 124 ) extending and matrix-shaped winding elements ( 122 ), wherein between the winding elements ( 122 ) at least one fiber channel ( 126 ) is arranged; - at least one fiber dispenser ( 110 ) for providing at least one fiber ( 112 ); A rod-shaped guide element ( 114 ) for wrapping the winding elements ( 122 ) of the winding core ( 120 ) with the at least one fiber ( 112 ), wherein the rod-shaped guide element ( 114 ) a stabilizing element ( 150 ) and a fiber element ( 152 ), with respect to a direction of movement ( 128 ) of the rod-shaped guide element ( 114 ) rear end ( 166 ) of the fiber element ( 152 ) relative to the stabilizing element ( 150 ) is movable. Vorrichtung (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserlegelement (152) drehbar oder schwenkbar an dem Stabilisationselement (150) angeordnet ist. Contraption ( 100 ) according to claim 6, characterized in that the fiber element ( 152 ) rotatable or pivotable on the stabilizing element ( 150 ) is arranged. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das stabförmige Führungselement (114) einen Führungskanal (134) umfasst, welcher in das Faserlegelement (152) mündet oder einstückig mit dem Faserlegelement (152) ausgebildet ist.Contraption ( 100 ) according to one of claims 6 or 7, characterized in that the rod-shaped guide element ( 114 ) a guide channel ( 134 ), which in the fiber element ( 152 ) or integrally with the fiber element ( 152 ) is trained. Vorrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal (134) und das Faserlegelement (152) gemeinsam relativ zu dem Stabilisationselement (150) bewegbar, insbesondere drehbar oder schwenkbar, sind.Contraption ( 100 ) according to claim 8, characterized in that the guide channel ( 134 ) and the fiber element ( 152 ) together relative to the stabilizing element ( 150 ) are movable, in particular rotatable or pivotable, are. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungskanal (134) des stabförmigen Führungselements (114) und/oder das Faserlegelement (152) bezüglich einer Höhenrichtung (124) des stabförmigen Führungselements (114) sich um ein unteres Ende (136) des Stabilisationselements (150) herum erstrecken.Contraption ( 100 ) according to one of claims 6 to 9, characterized in that a guide channel ( 134 ) of the rod-shaped guide element ( 114 ) and / or the fiber element ( 152 ) with respect to a height direction ( 124 ) of the rod-shaped guide element ( 114 ) is a lower end ( 136 ) of the stabilization element ( 150 ) extend around. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das stabförmige Führungselement (114), insbesondere das Stabilisationselement (150), schwertförmig ausgebildet ist.Contraption ( 100 ) according to one of claims 6 to 10, characterized in that the rod-shaped guide element ( 114 ), in particular the stabilization element ( 150 ), is sword-shaped. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das stabförmige Führungselement (114), insbesondere das Stabilisationselement (150), eine senkrecht zur Höhenrichtung (124) genommene Breite (B) von höchstens ungefähr dem 20-fachen Durchmesser der Faser (112) aufweist, dass das stabförmige Führungselement (114), insbesondere das Stabilisationselement (150), eine senkrecht zur Höhenrichtung (124) genommene Länge (L) von mindestens ungefähr dem 50-fachen Durchmesser der Faser (112) aufweist und/oder dass das stabförmige Führungselement (114), insbesondere das Stabilisationselement (150), eine Höhe (H) aufweist, welche mindestens der Höhe (H) der Wickelelemente (122) des Wickelkerns (120) entspricht.Contraption ( 100 ) according to one of claims 6 to 11, characterized in that the rod-shaped guide element ( 114 ), in particular the stabilization element ( 150 ), one perpendicular to the height direction ( 124 ) taken width (B) of at most about 20 times the diameter of the fiber ( 112 ), that the rod-shaped guide element ( 114 ), in particular the stabilization element ( 150 ), one perpendicular to the height direction ( 124 ) taken length (L) of at least about 50 times the diameter of the fiber ( 112 ) and / or that the rod-shaped guide element ( 114 ), in particular the stabilization element ( 150 ), a height (H) which at least the height (H) of the winding elements ( 122 ) of the winding core ( 120 ) corresponds.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102007020906A1 (en) * 2007-04-26 2008-10-30 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Apparatus for laying reinforcing fibers for fiber-reinforced components, includes relatively movable workpiece holder and fiber thread positioner for formation of loops

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DE102007020906A1 (en) * 2007-04-26 2008-10-30 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Apparatus for laying reinforcing fibers for fiber-reinforced components, includes relatively movable workpiece holder and fiber thread positioner for formation of loops

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