DE102016012594A1

DE102016012594A1 - Apparatus and method for the production of components made of fiber-reinforced plastic

Info

Publication number: DE102016012594A1
Application number: DE102016012594.2A
Authority: DE
Inventors: Niklas Minsch; Matthias Müller; Furkan Güzelkücük
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2017-06-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Herstellung von Bauteilen aus faserverstärktem Kunststoff mit – einer Faseraufbereitungseinrichtung (3) zum Imprägnieren, Spannen und Umlenken eines Fasermaterials (31), – einer Faserführungseinrichtung (5) zum Führen und Ablegen des durch die Faseraufbereitungseinrichtung (3) aufbereiteten Fasermaterials (31), und mit – einem Faserablegewerkzeug (7), auf dem das Fasermaterial (31) durch die Faserführungseinrichtung (5) ablegbar ist, wobei – die Faserführungseinrichtung (5) ein mittels einer Verlagerungseinrichtung (9) verlagerbares, rohrförmiges Führungsmittel (11) aufweist, in dessen Inneren das Fasermaterial (31) entlang einer Längsachse des Führungsmittels (11) führbar ist.The invention relates to a device (1) for the production of components made of fiber-reinforced plastic with - a fiber processing device (3) for impregnating, tensioning and deflecting a fiber material (31), - a fiber guide device (5) for guiding and depositing the by the fiber processing device (3 ) prepared fiber material (31), and with - a Faserablegewerkzeug (7) on which the fiber material (31) through the fiber guide device (5) can be deposited, - the fiber guide device (5) by means of a displacement device (9) displaceable, tubular guide means (11), in the interior of which the fiber material (31) can be guided along a longitudinal axis of the guide means (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus faserverstärktem Kunststoff.The invention relates to a device and a method for producing a component made of fiber-reinforced plastic.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2013 014 032 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus Faserverbundwerkstoff bekannt, bei welchem Fasern entlang vorgegebener Bahnen um wenigstens eine Wickelspule eines Wickelkerns gewickelt werden, wobei ein aushärtbares Harz in die Fasern oder eine Werkzeugform eingebracht wird, wobei das Harz ausgehärtet und das Faserverbundbauteil gebildet wird, wobei weiter die wenigstens eine Wickelspule nach innen in den Wickelkern entnommen wird, und wobei der Wickelkern entnommen und das Faserverbundbauteil freigesetzt wird. Dabei werden sowohl der Wickelkern als auch eine Führungseinheit, die zur Führung des aufzuwickelnden Fasermaterials vorgesehen ist, jeweils von einem Roboterarm gehalten und synchronisiert zueinander bewegt. Das Verfahren erfordert demnach den Einsatz von wenigstens zwei miteinander kooperierenden Robotern und ist daher kompliziert durchzuführen. Auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens muss entsprechend komplex ausgebildet sein. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2016 001 056 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Strukturbauteils aus faserverstärktem Kunststoff bekannt, bei welchem wenigstens eine Faser zum Herstellen des Strukturbauteils auf eine Wickelstruktur gewickelt und in einer Vakuumfolie angeordnet wird, welche evakuiert wird. Dabei wird ein Träger mit einer Mehrzahl von Befestigungsstellen bereitgestellt, an welchen Umlenkelemente der Wickelstruktur befestigbar sind. Die Umlenkelemente können als Stabelemente, insbesondere als zylinderförmige Stabelemente ausgebildet sein. Dieses Verfahren ist in Hinblick auf die Komplexität der hiermit herstellbaren Bauteile verbesserungsfähig.From the German patent application DE 10 2013 014 032 A1 For example, there is known a method of manufacturing a fiber composite member in which fibers are wound along predetermined paths around at least one reel spool of a winding core, wherein a hardenable resin is introduced into the fibers or a die, whereby the resin is cured and the fiber composite member is formed Further, the at least one reel spool is taken inward in the winding core, and wherein the winding core removed and the fiber composite component is released. In this case, both the winding core and a guide unit, which is provided for guiding the fiber material to be wound, each held by a robot arm and synchronized with each other moves. The method thus requires the use of at least two robots cooperating with each other and is therefore complicated to perform. A device for carrying out the method must also be correspondingly complex. From the German patent application DE 10 2016 001 056 A1 For example, there is known a method for producing a fiber-reinforced plastic structural member, in which at least one fiber for making the structural member is wound on a winding structure and placed in a vacuum foil which is evacuated. In this case, a carrier is provided with a plurality of fastening points, to which deflecting elements of the winding structure can be fastened. The deflection elements can be designed as rod elements, in particular as cylindrical rod elements. This method can be improved in view of the complexity of the components that can be produced herewith.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Bauteilen aus faserverstärktem Kunststoff zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.The invention has for its object to provide an apparatus and a method for producing components made of fiber-reinforced plastic, wherein said disadvantages do not occur.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by providing the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Vorrichtung zur Herstellung von Bauteilen aus faserverstärktem Kunststoff geschaffen wird, die eine Faseraufbereitungseinrichtung aufweist, die eingerichtet ist zum Imprägnieren, zum Spannen und zum Umlenken eines Fasermaterials. Die Vorrichtung weist außerdem eine Faserführungseinrichtung auf, die eingerichtet ist, um das durch die Faseraufbereitungseinrichtung aufbereitete Fasermaterial zu führen und abzulegen, wobei die Vorrichtung außerdem ein Faserablegewerkzeug aufweist, auf dem das Fasermaterial durch die Faserführungseinrichtung ablegbar ist. Die Faserführungseinrichtung weist dabei ein mittels einer Verlagerungseinrichtung verlagerbares, rohrförmiges Führungsmittel auf, in dessen Inneren das Fasermaterial entlang einer Längsachse des Führungsmittels führbar ist. Mithilfe der Vorrichtung ist es möglich, mit geringem Aufwand auch komplexe Strukturen aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere Fachwerkstrukturen, schadlos herzustellen. Insbesondere mithilfe des verlagerbaren rohrförmigen Führungsmittels ist es in einfacher Weise möglich, das Fasermaterial mit einem sehr einfachen Aufbau beliebig nicht nur in zwei Dimensionen, sondern auch in einer dritten Dimension, insbesondere also dreidimensional abzulegen. Zugleich kann das Faserablegewerkzeug äußerst einfach aufgebaut sein, insbesondere als ein im Folgenden noch näher erläutertes Baukastensystem, mit dem quasi beliebige dreidimensionale Fachwerkstrukturen wickelbar sind. Das rohrförmige Führungsmittel kann klein bauen und damit ohne weiteres jede beliebige Stelle im Raum und insbesondere an dem Faserablegewerkzeug anfahren, wobei es das Fasermaterial in seinem Inneren sicher führen kann.The object is achieved in particular by providing a device for producing components made of fiber-reinforced plastic, which has a fiber conditioning device which is set up for impregnating, for tensioning and for deflecting a fiber material. The device further comprises a fiber guide device which is adapted to guide and deposit the fiber material processed by the fiber conditioning device, the device further comprising a fiber laying tool on which the fiber material can be deposited by the fiber guide device. In this case, the fiber guiding device has a tubular guide means displaceable by means of a displacement device, in the interior of which the fiber material can be guided along a longitudinal axis of the guide means. With the aid of the device, it is possible to produce complex structures made of fiber-reinforced plastic, in particular truss structures, with little effort. In particular, by means of the displaceable tubular guide means, it is possible in a simple manner, the fiber material with a very simple structure arbitrarily not only in two dimensions, but also in a third dimension, in particular three-dimensional store. At the same time, the Faserablegewerkzeug be extremely simple in construction, in particular as a modular system described in more detail below, with which virtually any three-dimensional framework structures can be wound. The tubular guide means can build small and thus readily approach any location in space and in particular on the Faserablegewerkzeug, where it can safely lead the fiber material in its interior.

Als Fasermaterial wird bevorzugt ein Endlosfasermaterial verwendet. Dabei kann es sich um Einzelfasern, aber auch um Faserbündel, insbesondere sogenannte Rovings, handeln. Als Fasermaterial kommen insbesondere Kohlenstofffasern, aber auch Glasfasern, Keramikfasern, Naturfasern, Metallfasern, andere Fasern oder Kombinationen solcher Fasermaterialien infrage. Insbesondere können als Fasermaterial auch Hybridrovings verwendet werden, welche vorzugsweise Verstärkungsfasern aus wenigstens einem der zuvor genannten Fasermaterialien sowie Matrixfasern aufweisen, wobei die Matrixfasern ein Matrixmaterial, insbesondere einen Kunststoff, aufweisen oder aus einem solchen Matrixmaterial bestehen. Bevorzugt werden die Fasern des Fasermaterials allerdings in der Faseraufbereitungseinrichtung mit dem Matrixmaterial, insbesondere einem Kunststoff, imprägniert.The fiber material used is preferably an endless fiber material. These may be single fibers, but also fiber bundles, in particular so-called rovings. As fiber material, in particular carbon fibers, but also glass fibers, ceramic fibers, natural fibers, metal fibers, other fibers or combinations of such fiber materials in question. Hybrid fiber rovings, which preferably comprise reinforcing fibers of at least one of the abovementioned fiber materials and also matrix fibers, may be used as fiber material, wherein the matrix fibers comprise a matrix material, in particular a plastic, or consist of such a matrix material. However, the fibers of the fiber material are preferably impregnated in the fiber preparation device with the matrix material, in particular a plastic.

Das Faserablegewerkzeug ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung raumfest angeordnet, das heißt nicht verlagerbar gehalten. In diesem Fall ist bevorzugt nur die Faserführungseinrichtung, insbesondere nur das Führungsmittel, verlagerbar, wobei es insbesondere relativ zu dem Faserablegewerkzeug verlagert werden kann, um das Fasermaterial in definierter Weise und insbesondere entlang vorbestimmter Wickelpfade an dem Faserablegewerkzeug abzulegen. Somit bedarf es lediglich einer Verlagerungseinrichtung für das Führungsmittel, jedoch keiner zweiten, zusätzlichen Verlagerungseinrichtung für das Faserablegewerkzeug. Es ist aber auch möglich, dass bei einer anderen Ausgestaltung der Vorrichtung auch das Faserablegewerkzeug verlagerbar gehalten ist, sodass grundsätzlich auch die hier vorgeschlagene Vorrichtung insbesondere mit zwei kooperierenden Robotern ausgestattet werden kann.The Faserablegewerkzeug is spatially fixed in a preferred embodiment of the device, that is kept not displaced. In this case, preferably only the fiber guiding device, in particular only the guide means, displaceable, wherein it can be displaced in particular relative to the Faserablegewerkzeug to deposit the fiber material in a defined manner and in particular along predetermined winding paths on the Faserablegewerkzeug. Thus, it only requires a displacement device for the guide means, but no second, additional displacement device for the Faserablegewerkzeug. It But it is also possible that in another embodiment of the device and the Faserablegewerkzeug is kept displaced, so basically the device proposed here can be equipped in particular with two cooperating robots.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verlagerungseinrichtung, die eingerichtet ist zur Verlagerung des rohrförmigen Führungsmittels, als Roboterarm ausgebildet ist, der das Führungsmittel trägt. Auf diese Weise kann sehr flexibel auch ein komplexer Wickelpfad für das Fasermaterial abgefahren werden. Insbesondere ist es möglich, mit der Vorrichtung ein Roboterwickelverfahren durchzuführen. Bevorzugt ist die Verlagerungseinrichtung als Roboterarm eines sensitiven oder taktilen Roboters ausgebildet, was den Programmieraufwand für den Roboter erheblich minimiert, wobei dieser insbesondere durch simples manuelles Teaching auf seine jeweils zu erfüllende Wickelaufgabe eingelernt werden kann.According to one embodiment of the invention, it is provided that the displacement device, which is set up to displace the tubular guide means, is designed as a robot arm, which carries the guide means. In this way, a complex winding path for the fiber material can be traversed very flexibly. In particular, it is possible to perform a robotic winding method with the device. Preferably, the displacement device is designed as a robot arm of a sensitive or tactile robot, which significantly minimizes the programming effort for the robot, which can be taught in particular by simple manual teaching on his respective to be fulfilled winding task.

Das rohrförmige Führungsmittel ist bevorzugt an der Verlagerungseinrichtung, insbesondere an dem Roboterarm, kardanisch im Bereich seiner Rohrmitte aufgehängt, sodass es beliebig im Raum schwenkbar ist, was eine Reibung des Fasermaterials an dem rohrförmigen Führungsmittel deutlich verringert. Auf eine kardanische Aufhängung kann aber auch verzichtet werden, insbesondere wenn das Führungsmittel möglichst kleine Abmessungen aufweisen soll, um Unzugänglichkeiten im Bereich des Faserablegewerkzeugs zu minimieren.The tubular guide means is preferably gimbaled to the displacement device, in particular to the robot arm, in the region of its tube center, so that it can be pivoted in space as desired, which significantly reduces friction of the fiber material on the tubular guide means. However, a gimbal suspension can also be dispensed with, in particular if the guide means should have the smallest possible dimensions in order to minimize inaccessibility in the area of the fiber applicator tool.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fasermaterial im Betrieb der Vorrichtung bestimmungsgemäß axial in das Führungsmittel durch eine erste Stirnseite eintritt, wobei das Fasermaterial auf einer zweiten, in axialer Richtung gesehen der ersten Stirnseite gegenüberliegend angeordneten Stirnseite aus dem Fasermaterial austritt. Das rohrförmige Führungsmittel erstreckt sich dabei entlang einer Längsachse, wobei das Fasermaterial durch ein Inneres des Führungsmittels geführt wird, wobei es über die erste Stirnseite in das Führungsmittel eintritt und auf der gegenüberliegenden Stirnseite wieder aus dem Führungsmittel austritt. Dies ermöglicht eine besonders günstige und sichere Führung des Fasermaterials, wobei dieses nahezu gerade in das Führungsmittel eintreten und durch das Führungsmittel umgelenkt werden kann. Auf der austrittsseitigen, zweiten Stirnseite wird das Fasermaterial an dem Faserablegewerkzeug abgelegt, was mit Umlenkungen des Fasermaterials von mehr als 90° verbunden sein kann. Die maximale Umlenkung an dem Führungsmittel tritt dabei aber nicht – wie in konventioneller Weise üblich – zweimal auf, sondern lediglich einmal, was zum einen das Fasermaterial schont und zum anderen auch den Einfluss einer zum Spannen des Fasermaterials vorgesehenen Faserspannvorrichtung erhöht. Die Faserspannung wird nämlich in geringerem Maß als konventionell üblich durch das Führungsmittel und dafür in höherem Maß durch die eigens hierfür vorgesehene Faserspannvorrichtung beeinflusst.According to a development of the invention, it is provided that during operation of the device, the fiber material enters axially into the guide means through a first end face, the fiber material emerging from the fiber material on a second end face arranged opposite the first end face viewed in the axial direction. The tubular guide means extends along a longitudinal axis, wherein the fiber material is guided through an interior of the guide means, wherein it enters via the first end face in the guide means and exits on the opposite end side again from the guide means. This allows a particularly favorable and safe guidance of the fiber material, which can occur almost straight in the guide means and can be deflected by the guide means. On the exit side, second end face, the fiber material is deposited on the Faserablegewerkzeug, which may be associated with deflections of the fiber material of more than 90 °. However, the maximum deflection on the guide means does not occur twice as in the conventional manner, but only once, which on the one hand protects the fiber material and on the other hand also increases the influence of a fiber tensioning device provided for tensioning the fiber material. The fiber tension is in fact influenced to a lesser extent than conventionally by the guide means and, to a greater extent, by the fiber tensioning device provided for this purpose.

Vorzugsweise weist das Führungsmittel in seinem Inneren einen lichten Durchmesser auf, der wenig größer ist als ein Durchmesser des Fasermaterials. Insbesondere hierdurch kann eine sehr sichere, definierte Führung des Fasermaterials erreicht werden.Preferably, the guide means has in its interior a clear diameter which is slightly larger than a diameter of the fiber material. In particular, this makes it possible to achieve a very secure, defined guidance of the fiber material.

Vorzugsweise sind an den Stirnseiten jeweils Keramikhülsen vorgesehen, welche – vorzugsweise zentrale – Öffnungen zum Durchlassen des Fasermaterials aufweisen. Die Keramikhülsen weisen vorzugsweise im Vergleich zu dem lichten Durchmesser des Führungsmittels einen nochmals verringerten lichten Durchmesser im Bereich ihrer zentralen Öffnungen auf. Dies ermöglicht eine besonders definierte und faserschonende Führung und Ablage des Fasermaterials, die unabhängig von einer Faserabzugsrichtung stets an einem selben Punkt geschehen kann. Dies vereinfacht die Programmierung und die Planung des Wickelpfads stark. Der insgesamt bevorzugte minimierte Durchmesser des Führungsmittels ermöglicht an dem Faserablegewerkzeug auch das Erreichen ansonsten unzugänglicher Stellen.In each case, ceramic sleeves are preferably provided on the end faces, which openings have openings, preferably central ones, for the passage of the fiber material. The ceramic sleeves preferably have a further reduced clear diameter in the region of their central openings compared to the clear diameter of the guide means. This allows a particularly defined and fiber-saving guidance and storage of the fiber material, which can always be done independently of a fiber withdrawal direction at a same point. This greatly simplifies the programming and planning of the winding path. The overall preferred minimized diameter of the guide means also makes it possible to achieve otherwise inaccessible locations on the fiber laying tool.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Faseraufbereitungseinrichtung ein Walztränksystem zum Imprägnieren des Fasermaterials mit einem Matrixmaterial, vorzugsweise einem Harz, eine Faserspannvorrichtung zum Spannen des Fasermaterials, und wenigstens eine Umlenkrolle zum Umlenken des Fasermaterials aufweist. Somit ist es in einfacher und kompakter Weise möglich, das Fasermaterial zu imprägnieren, zu spannen und umzulenken.According to a development of the invention, it is provided that the fiber conditioning device has a roll impregnation system for impregnating the fiber material with a matrix material, preferably a resin, a fiber tensioning device for tensioning the fiber material, and at least one deflection roller for deflecting the fiber material. Thus, it is possible in a simple and compact way to impregnate the fiber material, to tension and deflect.

Das Walztränksystem weist bevorzugt eine Walze auf, welche in ein Matrixbad mit Matrixmaterial eintaucht. Zur Definition der Dicke eines auf der Walze umlaufenden Matrixfilms ist vorzugsweise ein Abstreifer vorgesehen, der besonders bevorzugt einstellbar ausgebildet ist, sodass die Dicke des auf der Walze umlaufenden Matrixfilms variiert werden kann. Weiterhin ist bevorzugt wenigstens eine Anpressrolle vorgesehen, die eingerichtet ist, um das Fasermaterial gegen die Walze zu pressen, damit dieses von dem mit der Walze umlaufenden Matrixfilm imprägniert werden kann. Diese Anpressrolle ist vorzugsweise aktuatorisch zustellbar, insbesondere pneumatisch oder hydraulisch.The roll drench system preferably has a roller which dips into a matrix bath with matrix material. To define the thickness of a circulating on the roller matrix film, a scraper is preferably provided, which is particularly preferably designed adjustable, so that the thickness of the circulating on the roller matrix film can be varied. Furthermore, at least one pressure roller is preferably provided, which is set up in order to press the fiber material against the roller, so that it can be impregnated by the matrix film circulating with the roller. This pressure roller is preferably deliverable aktuatorisch, in particular pneumatically or hydraulically.

Das Bad für das Matrixmaterial kann durch ein Hebelsystem befestigt sein, wobei die Walze bevorzugt lediglich aufgesetzt ist, was den Reinigungsaufwand für die Faseraufbereitungseinrichtung erheblich reduziert.The bath for the matrix material may be fastened by a lever system, wherein the roller is preferably merely put on what the Cleaning effort for the fiber conditioning device significantly reduced.

Die Anpressrolle verhindert insbesondere ein Abrutschen des Fasermaterials von der Walze. Die Anpressrolle verhindert auch ein Verrutschen des Fasermaterials auf der Walze, und sie ermöglicht außerdem eine allseitige Imprägnierung des Fasermaterials, da das Matrixmaterial durch die Anpressrolle zusätzlich umgewälzt wird. Das Walztränksystem dient insbesondere zur nassen Verarbeitung des Fasermaterials.In particular, the pressure roller prevents slippage of the fiber material from the roller. The pressure roller also prevents slippage of the fiber material on the roller, and it also allows an all-round impregnation of the fiber material, since the matrix material is additionally circulated by the pressure roller. The roll impregnation system is used in particular for wet processing of the fiber material.

Zur Messung der Faserspannung ist vorzugsweise ein Faserspannungssensor in die Faseraufbereitungseinrichtung integriert.For measuring the fiber tension, a fiber tension sensor is preferably integrated into the fiber conditioning device.

Die Faserspannvorrichtung ist vorzugsweise als elektronisch gesteuerte Faserspannvorrichtung ausgebildet, welche insbesondere mit dem Faserspannungssensor zusammenwirkt, um das Fasermaterial in definierter, insbesondere gesteuerter oder geregelter Weise, zu spannen.The fiber tensioning device is preferably designed as an electronically controlled fiber tensioning device, which cooperates in particular with the fiber tension sensor in order to tension the fiber material in a defined, in particular controlled or regulated manner.

Mithilfe der Faserspannvorrichtung ist es möglich, die Faserspannung nahezu konstant zu halten, wodurch auch die Materialeigenschaften über den kompletten Wickelkörper einheitlich gestaltet werden können. Dieser Vorteil kann insbesondere dadurch verstärkt werden, dass der Aufbau der Faseraufbereitungseinrichtung oder auch der Vorrichtung insgesamt nur eine sehr geringe Anzahl von Umlenkpunkten hat, wodurch der Einfluss der Faserspannvorrichtung auf die gesamte Faserspannung bis zum Ablegeort maximiert wird.By means of the fiber tensioning device, it is possible to keep the fiber tension almost constant, whereby the material properties over the entire winding body can be made uniform. This advantage can in particular be enhanced by the fact that the structure of the fiber processing device or even the device as a whole has only a very small number of deflection points, whereby the influence of the fiber tensioning device on the total fiber tension is maximized to the place of deposition.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Faserablegewerkzeug eine Lochplatte und ein Stecksystem mit einer Mehrzahl von Umlenkelementen sowie vorzugsweise einer Mehrzahl von Stützelementen aufweist. Dabei sind die Umlenkelemente an der Lochplatte und/oder an den Stützelementen und/oder aneinander befestigbar. Die Stützelemente sind bevorzugt an der Lochplatte und/oder an den Umlenkelementen und/oder aneinander befestigbar. Auf diese Weise kann das Faserablegewerkzeug als ein Baukastensystem ausgebildet sein, welches den flexiblen Aufbau einer dreidimensionalen Anordnung von Umlenkstellen insbesondere zum Herstellen einer Fachwerkstruktur aus um die Umlenkelemente gewickeltem Fasermaterial ermöglicht. Dabei können die Umlenkelemente flexibel an der Lochplatte angeordnet werden, wobei die Stützelemente insbesondere verwendet werden können, um Umlenkelemente von einer Befestigungsebene der Lochplatte zu beabstanden und so eine dritte Dimension zu der Befestigungsebene der Lochplatte zu erschließen. Dabei kommen vorzugsweise verschieden ausgebildete Umlenkelemente sowie verschieden lange Stützelemente zum Einsatz, um mit größtmöglicher Flexibilität verschiedenste dreidimensionale Fachwerkstrukturen wickeln zu können.According to one embodiment of the invention, it is provided that the Faserablegewerkzeug has a perforated plate and a plug-in system with a plurality of deflecting elements and preferably a plurality of support elements. In this case, the deflecting elements can be fastened to the perforated plate and / or to the support elements and / or to one another. The support elements are preferably fastened to the perforated plate and / or to the deflecting elements and / or to one another. In this way, the Faserablegewerkzeug can be designed as a modular system, which allows the flexible construction of a three-dimensional arrangement of deflection points, in particular for producing a truss structure of wound around the deflecting fiber material. In this case, the deflection elements can be flexibly arranged on the perforated plate, wherein the support elements can be used in particular to space deflecting elements from a mounting plane of the perforated plate and thus open up a third dimension to the mounting plane of the perforated plate. Preferably, differently configured deflecting elements and support elements of various lengths are used in order to be able to wind a wide variety of three-dimensional framework structures with the greatest possible flexibility.

Dabei ist es möglich, dass wenigstens ein Umlenkelement der Mehrzahl von Umlenkelementen als Spule, insbesondere als Scheibenspule ausgebildet ist. Ein solches Umlenkelement dient insbesondere zum Umlenken des Fasermaterials innerhalb einer Ebene. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass wenigstens ein Umlenkelement der Mehrzahl von Umlenkelementen einen zylindersymmetrischen Grundkörper mit einer Mehrzahl radial abragender Umlenkarme aufweist, die bevorzugt als Umlenkstifte ausgebildet und in den Grundkörper eingesteckt sind, wobei diese Umlenkarme insbesondere verwendet werden können, um das Fasermaterial in eine dritte Dimension, insbesondere aus einer Ebene heraus, umzulenken. Die Umlenkarme sind dabei insbesondere ideal geeignet, das Fasermaterial bei einem senkrechten Ebenenwechsel einzufädeln, sodass weiterhin mit gespanntem Fasermaterial gewickelt werden kann. Dabei wird das Fasermaterial bevorzugt um den radial abragenden Umlenkarm gewunden, um anschließend auf eine höhere Ebene zu gelangen. Hierzu kann das Führungsmittel, welches ansonsten bevorzugt senkrecht zu der Lochplatte ausgerichtet gehalten wird, geschwenkt werden, um das Einfädeln zu ermöglichen. Die Einfädelbewegung wird wiederum durch die geringen Maße des Führungsmittels und die stets gleich definierte Austrittslage der Faser an dem Führungsmittel unterstützt.It is possible that at least one deflecting element of the plurality of deflecting elements is designed as a coil, in particular as a disk coil. Such a deflecting element serves in particular for deflecting the fiber material within a plane. Alternatively or additionally, it is preferably provided that at least one deflecting element of the plurality of deflecting elements has a cylindrically symmetrical base body with a plurality of radially projecting deflection arms, which are preferably designed as deflecting pins and inserted into the base body, wherein these deflecting arms can be used in particular to the fiber material in to redirect a third dimension, especially out of a plane. The deflecting arms are particularly ideally suited to thread the fiber material at a vertical plane change, so that it can continue to be wound with tensioned fiber material. In this case, the fiber material is preferably wound around the radially projecting deflecting arm, in order subsequently to reach a higher level. For this purpose, the guide means, which is otherwise preferably held aligned perpendicular to the perforated plate, to be pivoted to allow threading. The threading in turn is supported by the small dimensions of the guide means and the always equally defined exit position of the fiber on the guide means.

Mithilfe der verschieden ausgestalteten Umlenkelemente ist es möglich, dass das Fasermaterial direkt einem zu erwartenden Lastpfad in dem späteren Bauteil folgen kann, ohne zusätzliche Umlenkungen zu erfahren.By means of the differently configured deflection elements, it is possible that the fiber material can directly follow an expected load path in the later component, without experiencing additional deflections.

Zur Verbindung der Lochplatte, der Umlenkelemente und/oder der Stützelemente wird vorzugsweise ein Steckprinzip verwendet. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die einzelnen Elemente mittels eines Schraubmechanismus aneinander befestigt werden, wobei die einzelnen Elemente insbesondere Gewinde aufweisen können, vorzugsweise zentral angeordnete Innengewinde, wobei die Verbindung insbesondere über Gewindestifte geschaffen werden kann. Es ist auch möglich, dass die Stützelemente als Gewindestifte ausgebildet sind, die an der bevorzugt als Gewindeplatte ausgebildeten Lochplatte befestigt werden, wobei die Umlenkelemente auf die Gewindestifte geschraubt werden können. Es ist aber auch möglich, dass die Umlenkelemente beispielsweise auf die Gewindestifte aufgesteckt werden können, wobei sie durch eine Mutter formfest angezogen werden können.For connecting the perforated plate, the deflecting elements and / or the supporting elements, a plug-in principle is preferably used. Alternatively or additionally, it is possible that the individual elements are fastened to one another by means of a screw mechanism, wherein the individual elements may in particular have threads, preferably centrally arranged internal threads, wherein the connection can be created in particular via threaded pins. It is also possible that the support elements are designed as threaded pins, which are fastened to the perforated plate, which is preferably designed as a threaded plate, wherein the deflecting elements can be screwed onto the threaded pins. But it is also possible that the deflecting elements can be attached, for example, to the threaded pins, where they can be tightened by a nut form-fitting.

Es ist möglich, dass die Umlenkelemente zumindest teilweise als verlorene Elemente in dem fertig gewickelten Bauteil verbleiben, wobei sie mit ihren zentralen Gewinden insbesondere zur Anbindung weiterer, benachbarter Bauteile an das Bauteil dienen können. Die Stützelemente werden dagegen bevorzugt wiederverwendet, um ein nächstes Bauteil herzustellen. It is possible that the deflecting elements remain at least partially as lost elements in the finished wound component, wherein they can serve with their central threads in particular for connecting further, adjacent components to the component. By contrast, the support elements are preferably reused to produce a next component.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Faserablegewerkzeug eine Basislochplatte aufweist, an der die Lochplatte befestigbar ist. Die Lochplatte wird also ihrerseits wiederum an der Basislochplatte befestigt und kann insbesondere nach dem Wickeln des Bauteils von der Basislochplatte entfernt werden, wobei eine neue Lochplatte an der Basislochplatte angeordnet werden kann, um ein weiteres Bauteil zu wickeln. Dies trägt der Tatsache Rechnung, dass das gewickelte Bauteil genügend Zeit zum Aushärten benötigt, während der die Umlenkelemente nicht bewegt oder entfernt werden dürfen. Die Anordnung der Umlenkelemente und/oder der Stützelemente auf einer Lochplatte, die ihrerseits an einer Basislochplatte befestigt ist, ermöglicht es, nach dem Wickelprozess die Lochplatte von der Basislochplatte zu trennen und das Bauteil ohne Bewegung der Umlenkelemente aushärten zu lassen, wobei die Wickelanlage selbst durchgehend ausgelastet sein kann, weil an der Basislochplatte sofort eine neue Lochplatte angeordnet werden kann, mit deren Hilfe ein neues Bauteil gewickelt wird. So können hohe Stückzahlen an gewickelten Bauteilen realisiert werden.According to one embodiment of the invention, it is provided that the Faserablegewerkzeug has a base hole plate on which the perforated plate can be fastened. The perforated plate is therefore in turn attached to the base hole plate and can be removed in particular after the winding of the component of the base hole plate, wherein a new perforated plate can be arranged on the base hole plate to wind another component. This takes account of the fact that the wound component requires sufficient time for curing during which the deflecting elements must not be moved or removed. The arrangement of the deflection elements and / or the support elements on a perforated plate, which in turn is attached to a base hole plate, makes it possible to separate the perforated plate from the base hole plate after the winding process and to allow the component to harden without movement of the deflection elements, the winding system itself continuously may be busy, because at the base hole plate immediately a new perforated plate can be arranged, with the help of a new component is wound. Thus, high numbers of wound components can be realized.

Ein automatisierter Prozess, bei dem die mit dem gewickelten Bauteil bestückte Lochplatte von einem zusätzlichen Roboter entnommen wird, ist möglich. Auch kann dieser Roboter – oder gegebenenfalls ein anderer Roboter – die neue Lochplatte zur Verfügung stellen.An automated process, in which the perforated plate equipped with the wound component is removed by an additional robot, is possible. Also, this robot - or possibly another robot - make the new perforated plate available.

Insgesamt ist mithilfe der Vorrichtung ein dreidimensionales Roboterwickelverfahren möglich.Overall, a three-dimensional robotic winding method is possible with the aid of the device.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus faserverstärktem Kunststoff geschaffen wird, wobei im Rahmen des Verfahrens eine Vorrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele verwendet wird. Dabei werden die Umlenkelemente in bestimmter räumlicher Anordnung relativ zueinander auf der Lochplatte angeordnet, und das Fasermaterial wird entlang eines vorbestimmten Wickelpfades mit der Faserführungseinrichtung um die Umlenkelemente abgelegt. In Zusammenhang mit dem Verfahren verwirklichen sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Vorrichtung erläutert wurden. Insbesondere ist es möglich, eine dreidimensionale Ablage des Fasermaterials entlang auch komplexer Wickelpfade zu erreichen, wobei eine 3D-Struktur, insbesondere eine dreidimensionale Fachwerkstruktur, erzeugt werden kann.The object is also achieved by providing a method for producing a component made of fiber-reinforced plastic, wherein a device according to one of the embodiments described above is used in the context of the method. In this case, the deflecting elements are arranged in a specific spatial arrangement relative to one another on the perforated plate, and the fiber material is deposited along a predetermined winding path with the fiber guiding device around the deflecting elements. In particular, the advantages that have already been explained in connection with the device are realized in connection with the method. In particular, it is possible to achieve a three-dimensional deposition of the fiber material along even complex winding paths, wherein a 3D structure, in particular a three-dimensional framework structure, can be produced.

Bevorzugt wird die Lochplatte auf einer Basislochplatte angeordnet, von der sie nach dem Wickeln des Bauteils wieder entfernt werden kann, wobei das Bauteil auf der Lochplatte ausgehärtet werden kann, während auf der Basislochplatte bereits eine neue Lochplatte zum Wickeln eines neuen Bauteils angeordnet werden kann.The perforated plate is preferably arranged on a base perforated plate, from which it can be removed again after the component has been wound, wherein the component can be cured on the perforated plate, while a new perforated plate for winding a new component can already be arranged on the base perforated plate.

Vorzugsweise werden Stützelemente verwendet, um wenigstens ein Umlenkelement, vorzugsweise eine Mehrzahl von Umlenkelementen, in verschiedener Höhe über einer Befestigungsebene der Lochplatte anzuordnen. Insbesondere auf diese Weise ist eine dreidimensionale Struktur mit quasi beliebiger Geometrie herstellbar. Dabei kann die noch feuchte Fadenstruktur des gewickelten Bauteils auf der Lochplatte zum Aushärten in eine Aushärtestation transferiert werden, während die Bestückungsstation mit der Basislochplatte bereits für die Erstellung einer neuen Struktur zur Verfügung steht.Preferably, supporting elements are used to arrange at least one deflecting element, preferably a plurality of deflecting elements, at different heights above a fixing plane of the perforated plate. In particular, in this way, a three-dimensional structure with virtually any geometry can be produced. In this case, the still wet filament structure of the wound component can be transferred to the perforated plate for curing in a curing station, while the placement station with the base perforated plate is already available for the creation of a new structure.

Das gewickelte Bauteil wird bevorzugt ausgehärtet und/oder konsolidiert. Vorzugsweise erfolgt die Faserablage nach dem Prinzip „bottom-up”, also insbesondere – ausgehend von der Befestigungsebene der Lochplatte – von unten nach oben, also mit zunehmender Distanz zu der Befestigungsebene, senkrecht zu dieser gemessen.The wound component is preferably cured and / or consolidated. Preferably, the fiber deposition takes place on the principle of "bottom-up", ie in particular - starting from the mounting plane of the perforated plate - from bottom to top, so measured with increasing distance to the mounting plane, perpendicular to this.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der vorbestimmte Wickelpfad mittels einer Simulation ermittelt wird, derart, dass er zumindest teilweise entlang eines zu erwartenden Lastpfades verläuft, der für eine Verwendung des herzustellenden Bauteils ermittelt wird. Insbesondere wird bevorzugt mit Blick auf die geplante Verwendung des herzustellenden Bauteils ein optimaler Lastpfad für dieses ermittelt, entlang von dem der vorbestimmte Wickelpfad dann vorzugsweise zumindest teilweise verläuft. So kann die Faserablegestrategie mittels Simulationen vorgeplant werden, wobei ein optimaler Lastpfad für die Verwendung des späteren Bauteils ermittelt werden kann. Ein idealer Wickelpfad kann insbesondere über ein CAD-Modell des zu wickelnden Bauteils erhalten werden. Wie viele Lagen dabei pro Strang abgelegt werden sollen, kann ebenfalls durch Simulationen im Voraus ermittelt werden.According to one embodiment of the invention, it is provided that the predetermined winding path is determined by means of a simulation, such that it runs at least partially along an expected load path, which is determined for use of the component to be produced. In particular, with regard to the planned use of the component to be produced, it is preferable to determine an optimum load path for it, along which the predetermined winding path then preferably extends at least partially. Thus, the Faserablegestrategie can be pre-planned by means of simulations, with an optimal load path for the use of the later component can be determined. An ideal winding path can be obtained in particular via a CAD model of the component to be wound. How many layers are to be stored per strand can also be determined by simulations in advance.

Die Ausbildung des Bauteils als Fachwerkstruktur ermöglicht eine optimale Ablage von unidirektionalen Fasern entlang von zug- und/oder druckdominierten Lastpfaden. Durch die integrale Bauweise können Faserunterbrechungen vermieden werden.The design of the component as a truss structure allows optimal storage of unidirectional fibers along tensile and / or pressure-dominated load paths. Due to the integral construction fiber interruptions can be avoided.

Im Falle einer erhöhten Anzahl an gewünschten Anbindungselementen oder speziellen geometrischen Anforderungen sind die gewickelten Tragstrukturen um Platten und/oder Profilelemente aus metallischen Werkstoffen und/oder aus Faserverbundwerkstoffen erweiterbar. Diese können entweder an die integrierten metallischen Elemente in der Struktur, insbesondere die als verlorene Elemente ausgebildeten Umlenkelemente, geschraubt werden, oder aber direkt mithilfe des Wickelverfahrens integriert, insbesondere umwickelt oder eingewickelt werden.In the case of an increased number of desired connection elements or special geometric requirements, the wound support structures are expandable to plates and / or profile elements made of metallic materials and / or fiber composites. These can either be screwed to the integrated metallic elements in the structure, in particular the deflecting elements designed as lost elements, or be integrated directly by means of the winding process, in particular wrapped or wrapped.

Insbesondere formschlüssig integrierte metallische Dome oder Hülsen ermöglichen ein faserverbundgerechtes Fügen und/oder Anbinden, sodass höchste Leichtbaugrade erhältlich sind.In particular, form-fitting integrated metallic dome or sleeves allow a fiber-composite joining and / or bonding, so that the highest lightweight grades are available.

Insgesamt werden mit der hier vorgeschlagenen Vorrichtung und dem hier vorgeschlagenen Verfahren bevorzugt folgende Vorteile erzielt: Es können fachwerkartige Strukturen hergestellt werden, deren mechanische Eigenschaften durch die lastorientierte Ablage der Faser so sind, dass sie ganze Bauteile ersetzen. Ein dreidimensionales Wickeln ist möglich. Es ergibt sich ein geringer Programmieraufwand durch ein festes Faserablegewerkzeug. Eine Erweiterung des Konzepts auf kooperierende Roboter ist denkbar, erhöht aber die zur Verfügung stehenden Freiheitsgrade nur unwesentlich. Es kann ein sensitiver oder taktiler Roboter zum Teaching über kraftgeregeltes Führen verwendet werden. Verschiedenste Geometrien können flexibel ohne teure Werkzeugkomponenten oder Verfahren abgebildet werden, ähnlich der Vorgehensweise bei additiven Verfahren, beispielsweise beim 3D-Druck. Eine flexible Anordnung der Umlenkelemente machte das gesamte Konzept werkzeugunabhängig. Kleine Änderungen können ohne jegliche zusätzliche Kosten, wie beispielsweise Werkzeugänderungen, eingebracht werden. Über den gesamten Prozess kann eine konstante Faserspannung eingehalten werden, was eine reproduzierbare Herstellung ermöglicht. Es ergibt sich ein nur geringer Reinigungsaufwand der Vorrichtung. Eine automatisierte Herstellung mit kurzen Prozesszeiten resultiert aus dem Gesamtkonzept. Nachbearbeitungen sind nicht zwingend notwendig. Die Aushärtung bei Raumtemperatur für das entstandene und gewickelte Bauteil genügt. Es können kostengünstige Grundmaterialien insbesondere bei Verwendung von Kohlefaserspulen eingesetzt werden. Es wird ein automatisierbares Herstellungsverfahren mit hoher Formtreue zur Verfügung gestellt, wodurch geringe Toleranzen umsetzbar sind. Höchste Leichtbaugrade können durch Fachwerkstrukturen und unidirektionale Faserverstärkung entlang von zug- und druckbehafteten Bereichen erlangt werden. Es erfolgt keine Unterbrechung des Faserverlaufs innerhalb der Struktur. Ein faserverbundgerechtes Anbinden von Funktionselementen über formschlüssig integrierte metallische Hülsen oder Dorne ist möglich, wodurch eine Hybridbauweise erreichbar ist. Insbesondere für weitere Verstärkungsrichtungen können Schmaltextilien, insbesondere Gewebewände oder ähnliches, integriert werden. Es entsteht kein Verschnitt von teuren Materialien. Sonstige metallische Komponenten können im Wickelprozess jederzeit integriert werden. Verschiedene Werkstoffe, beispielsweise Glas- und Kohlenstofffasern, können miteinander kombiniert werden. Fügestellen können entfallen. Autoklav-, lnjektions- oder Infusionsprozesse können ebenfalls entfallen. Es ergibt sich eine schnelle Umsetzbarkeit verschiedener Strukturen durch Lochmuster in der Lochplatte. Eine schnelle Aushärtung ist insbesondere durch Temperieren der Lochplatte möglich. Die Laminatqualität kann durch Kompression, insbesondere mittels einer Vakuumfolie – wie in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2016 001 056 A1 offenbart – erreicht werden. Es ergibt sich ein deutlich geringeres Gewicht für das gewickelte Bauteil im Vergleich zu vergleichbaren Referenzbauteilen, was Energieeinsparungen ermöglicht.Overall, the following advantages are preferably achieved with the device proposed here and the method proposed here: Truss-like structures can be produced whose mechanical properties due to the load-oriented deposition of the fiber are such that they replace entire components. A three-dimensional winding is possible. This results in a low programming effort through a fixed Faserablegewerkzeug. An extension of the concept to cooperating robots is conceivable, but only slightly increases the available degrees of freedom. A sensitive or tactile robot can be used for teaching via force-controlled guiding. Various geometries can be flexibly mapped without expensive tool components or processes, similar to the procedure for additive processes, for example in 3D printing. A flexible arrangement of the deflection made the whole concept tool independent. Small changes can be made without any additional costs, such as tool changes. Throughout the process, a constant fiber tension can be maintained, allowing for reproducible production. This results in only a small amount of cleaning of the device. Automated production with short process times results from the overall concept. Reworking is not mandatory. The curing at room temperature for the resulting and wound component is sufficient. Low-cost base materials can be used, in particular when using carbon fiber spools. An automatable production method with high dimensional accuracy is provided, whereby small tolerances can be implemented. Highest lightweight grades can be achieved by truss structures and unidirectional fiber reinforcement along tensile and compressive areas. There is no interruption of the fiber flow within the structure. It is possible to connect functional elements in a fiber-composite manner via form-fittingly integrated metallic sleeves or mandrels, whereby a hybrid construction method can be achieved. Narrow textiles, in particular fabric walls or the like, can be integrated in particular for further reinforcement directions. There is no waste of expensive materials. Other metallic components can be integrated at any time in the winding process. Different materials, for example glass and carbon fibers, can be combined with each other. Joins can be omitted. Autoclave, injection or infusion processes can also be omitted. This results in a rapid implementation of different structures through hole pattern in the perforated plate. Fast curing is possible in particular by tempering the perforated plate. The quality of the laminate can be achieved by compression, in particular by means of a vacuum film - as in German Offenlegungsschrift DE 10 2016 001 056 A1 revealed - be achieved. It results in a significantly lower weight for the wound component compared to comparable reference components, which allows energy savings.

Insbesondere dann, wenn als Bauteil eine Tragstruktur für einen Robotergreifer hergestellt wird, wozu sich die Vorrichtung und das Verfahren besonders eignen, ergibt sich eine geringere Trägheit des Greifers, was eine Verringerung von Taktzeiten beim Einsatz desselben ermöglicht. Der Greifer weist auch eine höhere Steifigkeit auf, was Schwingungen der Tragstruktur verringert und damit eine weitere Reduzierung der Taktzeiten ermöglicht. Es ergibt sich zusätzlich eine geringere Abnutzung eines Robotergetriebes und eines Antriebstrangs eines Roboters, welcher den Greifer mit der gewickelten Tragstruktur aufweist. Weiterhin sind gewickelte Fachwerkstrukturen für Ladungsträger möglich.In particular, when a support structure for a robot gripper is produced as a component, for which the device and the method are particularly suitable, results in a lower inertia of the gripper, which enables a reduction of cycle times in the use thereof. The gripper also has a higher rigidity, which reduces vibrations of the support structure and thus allows a further reduction of cycle times. In addition, there is less wear on a robot drive and a drive train of a robot, which has the gripper with the wound support structure. Furthermore, wound framework structures for charge carriers are possible.

Dabei zeigt sich auch, dass im Rahmen des Verfahrens besonders bevorzugt eine Tragstruktur für einen Robotergreifer hergestellt wird. Die verlorenen Umlenkelemente können dabei insbesondere als Anbindungspunkte für Greiferelemente, beispielsweise für Sauggreifer, verwendet werden.It is also evident here that within the scope of the method, it is particularly preferable to produce a support structure for a robot gripper. The lost deflecting elements can be used in particular as connection points for gripper elements, for example for suction grippers.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. Showing:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils aus faserverstärktem Kunststoff; 1 a schematic representation of an embodiment of an apparatus for producing a component made of fiber-reinforced plastic;

2 eine erste Detailansicht der Vorrichtung gemäß 1, und 2 a first detailed view of the device according to 1 , and

3 eine zweite Detailansicht der Vorrichtung gemäß den 1 und 2. 3 a second detail view of the device according to the 1 and 2 ,

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 1 zur Herstellung von Bauteilen aus faserverstärktem Kunststoff. Die Vorrichtung 1 weist eine Faseraufbereitungseinrichtung 3 auf, die eingerichtet ist, um ein Fasermaterial zu imprägnieren, zu spannen und umzulenken, wobei die Faseraufbereitungseinrichtung 3 unten noch näher erläutert wird. Die Vorrichtung 1 weist außerdem eine Faserführungseinrichtung 5 auf, die eingerichtet ist zum Führen und Ablegen des durch die Faseraufbereitungseinrichtung 3 aufbereiteten Fasermaterials. Außerdem weist die Vorrichtung 1 ein bevorzugt raumfest angeordnetes Faserablegewerkzeug 7 auf, auf dem das Fasermaterial durch die Faserführungseinrichtung 5 ablegbar ist. Dabei ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel nur die Faserführungseinrichtung 5 im Raum beweglich gehalten, sodass sie relativ zu dem feststehenden Faserablegewerkzeug 7 verlagert werden kann, um das Fasermaterial auf dem Faserablegewerkzeug 7 abzulegen. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a device 1 for the production of components made of fiber-reinforced plastic. The device 1 has one Fiber preparation device 3 configured to impregnate, stretch and deflect a fibrous material, wherein the fiber conditioning device 3 will be explained in more detail below. The device 1 also has a fiber guide device 5 arranged to be guided and deposited by the fiber conditioning device 3 processed fiber material. In addition, the device 1 a preferably spatially fixed Faserablegewerkzeug 7 on, on which the fiber material through the fiber guide device 5 can be stored. Here, in the embodiment shown here, only the fiber guide device 5 held movable in space so that they are relative to the fixed Faserablegewerkzeug 7 can be shifted to the fiber material on the Faserablegewerkzeug 7 store.

Die Faserführungseinrichtung 5 weist ein mittels einer Verlagerungseinrichtung 9 verlagerbares, rohrförmiges Führungsmittel 11 auf, in dessen Inneren das Fasermaterial entlang einer Längsachse des Führungsmittels 11 führbar ist. Insbesondere durch das Zusammenspiel des rohrförmigen, verlagerbaren Führungsmittels 11 mit dem bevorzugt raumfest angeordneten Faserablegewerkzeug 7 ist es in einfacher Weise möglich, auch komplexe und insbesondere dreidimensionale Strukturen, insbesondere Fachwerkstrukturen, aus faserverstärktem Kunststoff herzustellen, wobei das Fasermaterial entlang von zug- und/oder druckbelasteten Lastpfaden ohne Unterbrechung des Faserverlaufs verlegt werden kann.The fiber guide device 5 has a means of displacement 9 displaceable, tubular guide means 11 on, inside which the fiber material along a longitudinal axis of the guide means 11 is feasible. In particular, by the interaction of the tubular, displaceable guide means 11 with the preferably spatially fixed Faserablegewerkzeug 7 In a simple manner, it is also possible to produce complex and, in particular, three-dimensional structures, in particular truss structures, from fiber-reinforced plastic, wherein the fiber material can be laid along tensile and / or compressive load paths without interrupting the fiber path.

Die Vorrichtung 1 weist außerdem noch eine Abwickeleinrichtung 13 auf, die eingerichtet ist, um ein insbesondere als Endlosfasermaterial ausgebildetes Fasermaterial von einer Spule 15 abzuwickeln. Dabei kann als Fasermaterial eine Einzelfaser, aber auch ein Faserbündel, insbesondere ein sogenannter Roving, zum Einsatz kommen.The device 1 also has an unwinding device 13 which is set up to form a fiber material, in particular formed as a continuous fiber material, from a coil 15 handle. In this case, a single fiber, but also a fiber bundle, in particular a so-called roving, can be used as the fiber material.

Die Verlagerungseinrichtung 9, die das Führungsmittel 11 trägt, ist hier insbesondere als Roboterarm 17 ausgebildet. Das Führungsmittel 11 ist dabei bevorzugt – insbesondere kardanisch an seiner Rohrmitte – an einer Roboterhand 19 befestigt. Auf diese Weise kann mit der Vorrichtung 1 ein Roboterwickelverfahren angewendet werden. Besonders bevorzugt wird hierfür ein sensitiver oder taktiler Roboter verwendet, der in einfacher Weise durch ein Teaching-Verfahren eingelernt werden kann, sodass der Programmieraufwand zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauteils aus faserverstärktem Kunststoff mit der Vorrichtung 1 minimiert werden kann.The relocation device 9 that the guiding agent 11 is here in particular as a robotic arm 17 educated. The guide 11 is preferred - in particular gimbal at its tube center - on a robot hand 19 attached. In this way, with the device 1 a robotic winding method can be used. Particularly preferred for this purpose, a sensitive or tactile robot is used, which can be taught in a simple manner by a teaching method, so that the programming effort to carry out a method for producing a component made of fiber-reinforced plastic with the device 1 can be minimized.

Das Faserablegewerkzeug 7 weist bevorzugt eine Lochplatte 21 und ein Stecksystem mit einer Mehrzahl von Umlenkelementen 23 auf, von denen der besseren Übersichtlichkeit wegen hier nur zwei mit dem Bezugszeichen 23 gekennzeichnet sind. Bevorzugt ist außerdem eine Mehrzahl von Stützelementen 25 vorgesehen, von denen der besseren Übersichtlichkeit wegen nur eines mit dem entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet ist. Die Umlenkelemente 23 sind dabei an der Lochplatte 21 und/oder an den Stützelementen 25 und/oder aneinander befestigbar, wobei die Stützelemente 25 bevorzugt an der Lochplatte 21, und/oder an den Umlenkelementen 23 und/oder aneinander befestigbar sind. Dabei können die Umlenkelemente 23 insbesondere direkt auf der Lochplatte 21 oder – mittels der Stützelemente 25 – von einer Befestigungsebene 27 beabstandet an der Lochplatte 21 angeordnet werden. Dabei können insbesondere durch verschieden lange Stützelemente 25 oder durch Kombination verschiedener Stützelemente 25 und/oder verschiedener Umlenkelemente 23 miteinander verschiedene Abstände von der Befestigungsebene 27 erreicht werden. Auf diese Weise ist es einfach möglich, vielgestaltige und komplexe dreidimensionale Strukturen aus faserverstärktem Kunststoff herzustellen. Zur Herstellung eines Bauteils aus faserverstärktem Kunststoff werden insbesondere die Umlenkelemente 23 mit dem Fasermaterial umwickelt, wobei dieses mithilfe des Führungsmittels 11 um die Umlenkelemente 23 gelegt wird.The fiber removal tool 7 preferably has a perforated plate 21 and a plug-in system with a plurality of deflecting elements 23 on, of which the sake of clarity here only two with the reference numeral 23 Marked are. In addition, a plurality of support elements is preferred 25 provided, for better clarity, only one is designated by the corresponding reference numerals. The deflecting elements 23 are doing the hole plate 21 and / or on the support elements 25 and / or attachable to each other, wherein the support elements 25 preferably on the perforated plate 21 , and / or on the deflecting elements 23 and / or attachable to each other. In this case, the deflection elements 23 especially directly on the perforated plate 21 or - by means of the support elements 25 - from a mounting plane 27 spaced at the perforated plate 21 to be ordered. It can in particular by different length support elements 25 or by combining different support elements 25 and / or different deflecting elements 23 different distances from each other from the mounting plane 27 be achieved. In this way, it is easily possible to produce multi-faceted and complex three-dimensional structures made of fiber-reinforced plastic. To produce a component made of fiber-reinforced plastic in particular the deflection 23 wrapped with the fiber material, this by means of the guide means 11 around the deflecting elements 23 is placed.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Faserablegewerkzeug 7 zusätzlich eine Basislochplatte 29 auf, an der die Lochplatte 21 befestigbar ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine Abnahme der Lochplatte 21 von der Basislochplatte 29, auch wenn das fertiggewickelte Bauteil noch nicht ausgehärtet ist, wobei in diesem Zustand eine Relativverlagerung der Umlenkelemente 23 vermieden werden kann. Das Aushärten des Bauteils kann dann außerhalb der Vorrichtung 1, insbesondere in einer Aushärtestation, erfolgen, wobei eine neue Lochplatte 21 auf der Basislochplatte 29 befestigt werden kann, um bereits ein weiteres Bauteil zu wickeln, während das zuvor gewickelte Bauteil noch aushärtet.In the embodiment shown here, the Faserablegewerkzeug 7 in addition a base hole plate 29 on, on the the perforated plate 21 is fastened. This embodiment enables a decrease of the perforated plate 21 from the base hole plate 29 Even if the finished wound component is not cured, in this state, a relative displacement of the deflection 23 can be avoided. The curing of the component can then outside the device 1 , in particular in a curing station, take place, with a new perforated plate 21 on the base hole plate 29 can be attached to already wrap another component, while the previously wound component still hardens.

2 zeigt eine Detaildarstellung des Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 1 gemäß 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Hier ist ein in 1 der besseren Übersichtlichkeit wegen nicht explizit dargestelltes Fasermaterial 31 dargestellt, welches im Betrieb der Vorrichtung 1 bestimmungsgemäß axial in das Führungsmittel 11 durch eine erste Stirnseite 33 eintritt, wobei es auf einer zweiten, in axialer Richtung gesehen der ersten Stirnseite 33 gegenüberliegend angeordneten Stirnseite 35 wieder aus dem Führungsmittel 11 austritt. Dadurch ergibt sich eine sowohl schonende als auch einfache Führung des Fasermaterials 31, wobei im Betrieb der Vorrichtung 1 insbesondere nur eine einzige starke Umlenkung an der zweiten Stirnseite 35 auftritt. Anhand von 2 zeigt sich auch, dass der lichte, innere Durchmesser des Führungsmittels 11 nur wenig größer ist als der Durchmesser des Fasermaterials 31, sodass dieses sicher und definiert in dem Führungsmittel 11 geführt ist. Vorzugsweise ist an jeder Stirnseite 33, 35 eine hier nicht dargestellte Keramikhülse angeordnet, wobei die Keramikhülsen jeweils eine zentrale Bohrung aufweisen, durch welche das Fasermaterial 31 in das Führungsmittel 11 ein- beziehungsweise wieder aus diesem austritt. Diese zentralen Bohrungen weisen wiederum einen Durchmesser auf, der geringer ist als der lichte Innendurchmesser des Führungsmittels 11, sodass sich eine besonders definierte Führung des Fasermaterials 31 ergibt. Weiterhin wird durch die Verwendung von Keramikhülsen die Reibung an dem Fasermaterial 31 im Bereich des Eintritts sowie des Austritts in das/aus dem Führungsmittel 11 deutlich herabgesetzt, wodurch das Fasermaterial 31 geschont wird. 2 shows a detailed view of the embodiment of the device 1 according to 1 , Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description. Here is a in 1 for better clarity not explicitly shown fiber material 31 shown, which in the operation of the device 1 as intended axially in the guide means 11 through a first end face 33 enters, where it is on a second, seen in the axial direction of the first end face 33 opposite arranged front side 35 again from the guide 11 exit. This results in a gentle as well as easy guidance of the fiber material 31 wherein, during operation of the device 1 especially only one only strong deflection at the second end face 35 occurs. Based on 2 also shows that the clear, inner diameter of the guide means 11 only slightly larger than the diameter of the fiber material 31 so that this is safe and defined in the guide 11 is guided. Preferably, at each end face 33 . 35 a ceramic sleeve, not shown here, wherein the ceramic sleeves each have a central bore through which the fiber material 31 in the guide 11 on or off this exit. These central bores in turn have a diameter which is smaller than the clear inner diameter of the guide means 11 , so that a particularly defined guidance of the fiber material 31 results. Furthermore, by the use of ceramic sleeves, the friction on the fiber material 31 in the area of entry and exit into / from the guide means 11 significantly reduced, causing the fiber material 31 is spared.

Während des Ablegens des Fasermaterials 31 auf dem Faserablegewerkzeug 7 wird das Führungsmittel 11 bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zu der Befestigungsebene 27 gehalten. Es ist aber insbesondere zum Umlenken des Fasermaterials 31 aus einer zu der Befestigungsebene 27 parallelen Ebene heraus in die dritte, zu der Befestigungsebene 27 senkrechte Dimension möglich, das Führungsmittel 11 zu verschwenken, insbesondere um das Fasermaterial um Umlenkarme der Umlenkelemente 23 herum zu fädeln. Das Verschwenken des Führungsmittels 11 kann wiederum so durchgeführt werden, dass sich eine stets gleiche, definierte Austrittslage des Fasermaterials 31 an der zweiten Stirnseite 35 ergibt.While depositing the fiber material 31 on the fiber removal tool 7 becomes the guiding agent 11 preferably substantially perpendicular to the mounting plane 27 held. But it is especially for deflecting the fiber material 31 from one to the mounting plane 27 parallel plane out into the third, to the mounting plane 27 vertical dimension possible, the guide means 11 to pivot, in particular to the fiber material around deflection arms of the deflection 23 to thread around. The pivoting of the guide means 11 can again be carried out so that there is always the same, defined exit position of the fiber material 31 on the second front side 35 results.

Zurückkommend auf 1 ist dort außerdem dargestellt, dass die Faseraufbereitungseinrichtung 3 ein Walztränksystem 37 aufweist, welches eingerichtet ist, um das Fasermaterial 31 mit einem Matrixmaterial, insbesondere einem Harz, zu imprägnieren, wobei das Walztränksystem 37 insbesondere ein Matrixbad 39, eine teilweise in das Matrixbad 39 eintauchende und in diesem drehbar gelagerte Walze 41, einen Abstreifer 42 zum Abstreifen des von der Walze 41 mitgenommenen Matrixmaterials und zur Definition einer Schichtdicke des Matrixmaterials auf der Walze 41, und eine Anpressrolle 43 zum definierten Umlenken und Anpressen des Fasermaterials 31 auf die Walze 41 aufweist. Dabei ist die Anpressrolle 43 mittels eines Linearaktors 45, hier insbesondere pneumatisch, auf die Walze 41 hin zustellbar.Coming back to 1 There is also shown that the fiber processing facility 3 a rolling impregnation system 37 which is arranged to the fiber material 31 with a matrix material, in particular a resin to impregnate, wherein the roll impregnation system 37 in particular a matrix bath 39 , one in the matrix bath 39 immersed and rotatably mounted in this roller 41 , a scraper 42 for stripping off the roller 41 entrained matrix material and for defining a layer thickness of the matrix material on the roller 41 , and a pressure roller 43 for defined deflection and pressing of the fiber material 31 on the roller 41 having. Here is the pressure roller 43 by means of a linear actuator 45 , in particular pneumatically, on the roller 41 can be delivered.

Die Faseraufbereitungseinrichtung 3 weist außerdem eine Faserspannvorrichtung 47 auf, die bevorzugt elektronisch gesteuert ist. Mittels der Faserspannvorrichtung 47 ist es bevorzugt möglich, eine definierte Spannung in dem Fasermaterial 31 zu erzeugen, und insbesondere die Faserspannung des Fasermaterials 31 zu regeln. Dabei ist zur Ermittlung der Faserspannung ein Faserspannungssensor 49 vorgesehen.The fiber preparation device 3 also has a fiber tensioning device 47 on, which is preferably controlled electronically. By means of the fiber tensioning device 47 For example, it is preferably possible to have a defined tension in the fiber material 31 to generate, and in particular the fiber tension of the fiber material 31 to regulate. In this case, to determine the fiber tension is a fiber tension sensor 49 intended.

Die Faseraufbereitungseinrichtung 3 weist außerdem noch eine Umlenkrolle 51 zum Umlenken des Fasermaterials 31 auf. Es zeigt sich auch noch, dass letztlich auch der Faserspannungssensor 49 als Umlenkrolle fungiert, wobei auch die Anpressrolle 43 als Umlenkrolle dient, sodass die Faseraufbereitungseinrichtung 3 letztlich eine Mehrzahl von Umlenkrollen aufweist.The fiber preparation device 3 also has a pulley 51 for deflecting the fiber material 31 on. It also turns out that ultimately also the fiber tension sensor 49 acts as a deflection roller, wherein the pressure roller 43 serves as a deflection roller, so that the fiber processing device 3 ultimately having a plurality of pulleys.

3 zeigt eine weitere Detaildarstellung des Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 1 gemäß den 1 bis 2. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dabei ist in 3 das Faserablegewerkzeug 7 mit der Lochplatte 21 näher dargestellt. Weiterhin sind die auf der Lochplatte 21 angeordneten Umlenkelemente 23 und Stützelemente 25 dargestellt. Dabei zeigt sich, dass die Umlenkelemente 23 sowohl direkt auf der Lochplatte 21, insbesondere unmittelbar auf der Befestigungsebene 27 angeordnet werden können, wobei sie andererseits auch mittels der Stützelemente 25 in einem Abstand zu der Befestigungsebene 27 auf der Lochplatte 21 befestigt werden können. 3 shows a further detailed representation of the embodiment of the device 1 according to the 1 to 2 , Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description. It is in 3 the fiber removal tool 7 with the perforated plate 21 shown in more detail. Furthermore, they are on the perforated plate 21 arranged deflecting elements 23 and support elements 25 shown. It turns out that the deflecting elements 23 both directly on the perforated plate 21 , in particular directly on the mounting plane 27 on the other hand, by means of the support elements 25 at a distance to the mounting plane 27 on the perforated plate 21 can be attached.

Weiterhin zeigt sich, dass das Faserablegewerkzeug 7 bevorzugt – im Sinne eines Baukastensystems – eine Mehrzahl von verschiedenen oder verschieden langen Umlenkelementen 23 und Stützelementen 25 aufweist, wobei hier insbesondere zwei verschiedene Arten von Umlenkelementen 23 dargestellt sind. Dabei ist beispielsweise ein erstes Umlenkelement 23.1 als Spule, insbesondere als Scheibenspule, ausgebildet. Dieses ist insbesondere geeignet, um das Fasermaterial 31 innerhalb einer Ebene, insbesondere innerhalb einer parallel zu der Befestigungsebene 27 angeordneten Ebene, umzulenken. Ein zweites Umlenkelement 23.2 weist dagegen radial von einem Grundkörper 53 abragende Umlenkarme 55 auf, von denen der besseren Übersichtlichkeit wegen hier nur einer mit dem entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet ist. Insbesondere mittels dieser radialen Umlenkarme 55 ist es in einfacher und stabiler Weise möglich, das Fasermaterial 31 aus einer Ebene heraus in eine dritte Dimension umzulenken, insbesondere aus einer parallel zu der Befestigungsebene 27 orientieren Ebene heraus in eine Richtung, die sich zumindest teilweise senkrecht zu der Befestigungsebene 27 erstreckt.Furthermore, it turns out that the Faserablegewerkzeug 7 preferably - in the sense of a modular system - a plurality of different or different long deflection elements 23 and support elements 25 in particular two different types of deflecting elements 23 are shown. In this case, for example, a first deflecting element 23.1 as a coil, in particular as a disk coil formed. This is particularly suitable for the fiber material 31 within a plane, especially within a plane parallel to the attachment plane 27 arranged level, to divert. A second deflecting element 23.2 points, however, radially from a body 53 protruding deflecting arms 55 on, of which the sake of clarity, only one is designated here by the corresponding reference numerals. In particular by means of these radial deflection arms 55 it is possible in a simple and stable manner, the fiber material 31 to deflect out of a plane into a third dimension, in particular from a parallel to the mounting plane 27 Orientate plane out in a direction that is at least partially perpendicular to the attachment plane 27 extends.

In 3 ist rein schematisch – hier der einfachen bildlichen Darstellungen wegen durch eine Faserspule angedeutet – auch das Führungsmittel 11 dargestellt, mit dem das Fasermaterial 31 um die Umlenkelemente 23 gewickelt wird.In 3 is purely schematic - here the simple pictorial representations because of a fiber coil indicated - and the guide means 11 represented, with which the fiber material 31 around the deflecting elements 23 is wound.

Im Rahmen einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils aus faserverstärktem Kunststoff mit der Vorrichtung 1 werden die Umlenkelemente 23 in bestimmter räumlicher Anordnung relativ zueinander auf der Lochplatte 21 angeordnet, wobei die Stützelemente 25 verwendet werden können, um bestimmte Umlenkelemente 23 von der Befestigungsebene 27 zu beabstanden. Das Fasermaterial 31 wird dann entlang eines vorbestimmten Wickelpfades mithilfe der Faserführungseinrichtung 5 um die Umlenkelemente 23 abgelegt, wobei insbesondere eine dreidimensionale Ablage und damit das Wickeln einer dreidimensionalen Struktur, insbesondere einer Fachwerkstruktur, erfolgt. Anschließend wird das Bauteil bevorzugt ausgehärtet und/oder konsolidiert, insbesondere noch auf der Lochplatte 21, die hierfür bevorzugt von der Basislochplatte 29 abgenommen werden kann. As part of an embodiment of a method for producing a component made of fiber-reinforced plastic with the device 1 become the deflecting elements 23 in a certain spatial arrangement relative to each other on the perforated plate 21 arranged, wherein the support elements 25 Can be used to certain deflecting elements 23 from the attachment level 27 to space. The fiber material 31 is then along a predetermined winding path using the fiber guide device 5 around the deflecting elements 23 filed, in particular, a three-dimensional storage and thus the winding of a three-dimensional structure, in particular a truss structure occurs. Subsequently, the component is preferably cured and / or consolidated, in particular still on the perforated plate 21 preferred for this purpose from the base hole plate 29 can be removed.

Anschließend können die Stützelemente 25 und zumindest teilweise auch die Umlenkelemente 23 bevorzugt entfernt werden. Es ist möglich, dass zumindest manche der Umlenkelemente 23, gegebenenfalls auch alle Umlenkelemente 23, als verlorene Elemente in dem fertigen Bauteil verbleiben, wo sie insbesondere der Anbindung weiterer Bauteile dienen können.Subsequently, the support elements 25 and at least partially, the deflection 23 preferably be removed. It is possible that at least some of the deflecting elements 23 , optionally also all deflecting elements 23 , as lost elements remain in the finished component, where they can serve in particular the connection of other components.

Der vorbestimmte Wickelpfad wird bevorzugt mittels einer Simulation ermittelt, sodass er zumindest teilweise entlang eines zu erwartenden Lastpfades für eine vorgesehene Verwendung des herzustellenden Bauteils verläuft.The predetermined winding path is preferably determined by means of a simulation, so that it runs at least partially along an expected load path for an intended use of the component to be produced.

Insgesamt zeigt sich, dass mithilfe der hier vorgeschlagenen Vorrichtung 1 und dem Verfahren auch komplexe, dreidimensionale Fachwerkstrukturen aus faserverstärktem Kunststoff in einfacher Weise hergestellt werden können.Overall, it turns out that by means of the device proposed here 1 and the method also complex, three-dimensional framework structures made of fiber-reinforced plastic can be produced in a simple manner.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102013014032 A1 [0002]
DE 102016001056 A1 [0002, 0036]

Claims

Contraption ( 1 ) for the production of components made of fiber-reinforced plastic with - a fiber preparation device ( 3 ) for impregnating, tensioning and deflecting a fiber material ( 31 ), - a fiber guiding device ( 5 ) for guiding and depositing the product through the fiber processing device ( 3 ) processed fiber material ( 31 ), and with - a Faserablegewerkzeug ( 7 ) on which the fiber material ( 31 ) by the fiber guiding device ( 5 ), wherein - the fiber guiding device ( 5 ) by means of a displacement device ( 9 ) displaceable, tubular guide means ( 11 ), in the interior of which the fiber material ( 31 ) along a longitudinal axis of the guide means ( 11 ) is feasible.

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the displacement device ( 9 ) as a robot arm ( 17 ) is formed, which the guide means ( 11 ) wearing.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fiber material ( 31 ) during operation of the device ( 1 ) as intended axially in the guide means ( 11 ) through a first end face ( 33 ), wherein the fiber material ( 31 ) on a second, seen in the axial direction of the first end face ( 33 ) opposite arranged end face ( 35 ) from the guide ( 11 ) exit.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fiber preparation device ( 3 ) a roll impregnation system ( 37 ) for impregnating the fiber material ( 31 ) with a matrix material, a fiber tensioning device ( 47 ) for tensioning the fiber material ( 31 ), and at least one deflection roller ( 51 ) for deflecting the fiber material ( 31 ) having.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fiber laying tool ( 7 ) a perforated plate ( 21 ) and a plug-in system with a plurality of deflecting elements ( 23 ) and preferably a plurality of support elements ( 25 ), wherein the deflection elements ( 23 ) on the perforated plate ( 21 ) and / or on the support elements ( 25 ) and / or fastened to each other, wherein the support elements ( 25 ) preferably on the perforated plate ( 21 ) and / or on the deflection elements ( 23 ) and / or fastened to one another.

Contraption ( 1 ) According to one of the preceding claims, characterized in that the fiber laying tool ( 7 ) a base hole plate ( 29 ), on which the perforated plate ( 21 ) is attachable.

Method for producing a fiber-reinforced plastic component with a device ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, wherein - the deflection elements ( 23 ) in a certain spatial arrangement relative to each other on the perforated plate ( 21 ), and wherein - the fiber material ( 31 ) along a predetermined winding path with the fiber guide device ( 5 ) around the deflecting elements ( 23 ) is stored.

A method according to claim 7, characterized in that the predetermined winding path is determined by means of a simulation, so that it runs at least partially along an expected load path for use of the component to be produced.