DE102016203603B3

DE102016203603B3 - Device and method for producing a roving strip and / or for producing a fiber-reinforced composite material

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Publication number: DE102016203603B3
Application number: DE102016203603.3A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dieterle; Dieter Gebhardt; Leander Oremek
Original assignee: M & A - Dieterle Maschinen- und Apparatebau GmbH; M & A - Dieterle Maschinen- und Appbau GmbH
Current assignee: M & A - Dieterle Maschinen- und Apparatebau GmbH; M & A - Dieterle Maschinen- und Appbau GmbH
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2017-08-03
Anticipated expiration: 2036-03-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Herstellen eines Rovingbands, insbesondere eines beschichteten Rovingbands, und/oder zum Herstellen eines faserverstärkten Verbundwerkstoffes, insbesondere eines Faser-Kunststoff-Verbunds, aufweisend – eine Zuführeinheit (20) zum Zuführen eines Rovings (24), – eine Spreizeinheit (60) zum Aufspreizen eines Rovings (24), und – eine Weiterverarbeitungseinheit (90) für einen gespreizten Roving (24), dadurch gekennzeichnet, dass einige oder alle der Einheiten entfernbar und/oder auswechselbar ausgebildet sind. Weiterhin betrifft die Erfindung Verfahren zum Herstellen eines Rovingbands sowie zum Herstellen eines faserverstärkten VerbundwerkstoffesThe invention relates to a device (10) for producing a roving strip, in particular a coated roving strip, and / or for producing a fiber-reinforced composite material, in particular a fiber-plastic composite, comprising - a feed unit (20) for feeding a roving (24), - a spreading unit (60) for spreading a roving (24), and - a further processing unit (90) for a splayed roving (24), characterized in that some or all of the units are removable and / or interchangeable. Furthermore, the invention relates to methods for producing a roving strip and for producing a fiber-reinforced composite material

Description

Anwendungsgebiet und Stand der TechnikField of application and state of the art

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Rovingbands und/oder zur Herstellung eines Faser-Kunststoff-Verbunds, ein Verfahren zur Herstellung eines Rovingbands sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Faser-Kunststoff-Verbunds.The invention relates to a device for producing a roving strip and / or for producing a fiber-plastic composite, a method for producing a roving strip and a method for producing a fiber-plastic composite.

Faserverstärkte Verbundwerkstoffe, auch als Komposite bzw. englisch composites bezeichnet, sind eine relativ junge Werkstoffgruppe, die grundsätzlich aus der Kombination einer textilen Verstärkerstruktur (Faser) mit einem Matrixwerkstoff besteht. Wesentliche Einflussparameter auf die Leistungseigenschaften, Herstellungsverfahren und Kosten sind nicht nur die verwendeten Faser- und Matrixmaterialien, sondern beispielsweise auch die Länge der verwendeten Fasern. Mechanisch hoch beanspruchte Bauteile lassen sich besonders bevorzugt durch die Verwendung von Endlosfasern realisieren, deren Länge nur durch die Bauteilabmessung beschränkt ist. Als Fasermaterial kommen bei Endlosfaser-verstärkten Kompositen typischerweise Glasfasern (GF) und/oder Carbonfasern (CF) zum Einsatz. Die besten mechanischen Eigenschaften entlang der Faserrichtung weisen typischerweise unidirektionale (UD) Endlosfaserverstärkungen auf. Diese unidirektionalen Composite sind ein anisotroper Werkstoff – die Fasern liegen orientiert in einer Richtung vor. Im Gegensatz zu metallischen Werkstoffen, welche in allen Richtungen die gleichen mechanischen Eigenschaften aufweisen, besitzen anisotrope Werkstoffe in Längsrichtung anderer Eigenschaften als in Breitenrichtung. Als Matrixwerkstoffe zur Einbettung der orientierten Fasern werden typischer Weise polymere Werkstoffe eingesetzt, die sich in zwei wesentliche Hauptgruppen, nämlich Duroplaste (D) und Thermoplaste (T) unterteilen lassen.Fiber-reinforced composite materials, also referred to as composites or English composites, are a relatively young group of materials, which basically consists of the combination of a textile reinforcing structure (fiber) with a matrix material. Essential influencing parameters on the performance characteristics, production methods and costs are not only the fiber and matrix materials used, but also, for example, the length of the fibers used. Mechanically highly stressed components can be particularly preferably realized by the use of continuous fibers whose length is limited only by the component size. Glass fibers (GF) and / or carbon fibers (CF) are typically used as fiber material in continuous fiber-reinforced composites. The best mechanical properties along the fiber direction typically have unidirectional (UD) continuous filament reinforcements. These unidirectional composites are an anisotropic material - the fibers are oriented in one direction. In contrast to metallic materials, which have the same mechanical properties in all directions, anisotropic materials have properties in the longitudinal direction other than in the width direction. As matrix materials for embedding the oriented fibers, polymeric materials are typically used, which can be subdivided into two main main groups, namely thermosets (D) and thermoplastics (T).

Eine Vorstufe in der Herstellung von Compositen können vorimprägnierte textile Halbzeuge sein, welche als Prepregs (preimpregnated) bezeichnet werden. Diese endlosfaser-verstärkten UD-Halbzeuge oder Prepregs werden als Tapes, Bändchen oder Gelege in Hochleistungsbauteilen eingesetzt. Prepregs werden beispielsweise bahnförmig auf Rollen gewickelt und geliefert. Unter dem Begriff „Prepregs” fallen nicht nur unidirektional verstärkte oder flächige Halbzeuge, sondern auch sonstige Vorformlinge von prinzipiell beliebiger Gestalt, welche im weitesten Sinne aus einer mit Fasern gefüllten, ungehärteten thermo- oder duroplastischen Matrix bestehen. Im Falle einer duroplastischen Matrix befindet sich diese dabei üblicherweise in einem teilvernetzten Zustand, wo hingegen eine thermoplastische Matrix mit den Fasern eine leicht laminierte Oberflächenverbindung eingeht. Leichtbaustrukturen mit hohen mechanischen Eigenschaften und geringem Gewicht bei gleichzeitig geringen Material- und Herstellungskosten sind in vielen Bereichen des Fahrzeug-, Maschinen- und Anlagenbaus die Forderung. Da Carbonfasern und insbesondere unidirektionale Materialien sehr teuer sind, sollen diese Materialien typischerweise nur dort eingesetzt werden, wo hohe mechanische Eigenschaften benötigt werden. Die Tendenz im Fahrzeugbau ist es beispielsweise, Metalle und Kunststoffe gezielt zu verstärken, da derzeit die hohen Materialkosten für reine CFK-Materialien noch nicht in einem geeigneten Verhältnis zu den Gewichtseinsparungen bei besseren mechanischen Eigenschaften stehen. Bei bisherigen Techniken sind CFK-Materialien beispielsweise 25% leichter als Aluminium und 50% leichter als Stahlstrukturen. Nachteile liegen allerdings in den hohen Werkstoffkosten und insbesondere in der aufwändigen, größtenteils manuellen Fertigung.A precursor in the production of composites can be preimpregnated semi-finished textile products, which are referred to as prepregs (preimpregnated). These endless fiber-reinforced UD semi-finished products or prepregs are used as tapes, tapes or scrims in high-performance components. For example, prepregs are wound on rolls in sheet form and delivered. The term "prepregs" includes not only unidirectionally reinforced or flat semi-finished products, but also other preforms of basically any shape, which consist in the broadest sense of a fiber-filled, uncured thermosetting or thermosetting matrix. In the case of a thermoset matrix, this is usually in a partially crosslinked state, whereas a thermoplastic matrix with the fibers forms a slightly laminated surface compound. Lightweight structures with high mechanical properties and low weight combined with low material and manufacturing costs are the requirement in many areas of vehicle, machine and plant construction. Since carbon fibers and in particular unidirectional materials are very expensive, these materials are typically used only where high mechanical properties are required. The trend in vehicle construction is, for example, to selectively reinforce metals and plastics, since currently the high material costs for pure CFRP materials are not yet in a suitable ratio to the weight savings with better mechanical properties. For example, in previous techniques CFRP materials are 25% lighter than aluminum and 50% lighter than steel structures. Disadvantages, however, lie in the high material costs and in particular in the complex, mostly manual production.

Um Faserverbundstrukturen mit entsprechend dem Kraftfluss angeordneten Fasern herzustellen, hat man bisher neben Prepregs für ausgewählte Anwendungen auch so genannte Preforms als textile Halbzeuge gefertigt. Dabei handelt es sich um meist zwei- oder dreidimensionale Gebilde mit belastungsgerecht ausgelegter Faserausrichtung. Bisher werden hierzu Endlosfasern in Belastungsrichtung verlegt und mit Mitteln der Textiltechnik, in der Regel durch Vernähen, Stricktechniken oder dergleichen, vorfixiert.In order to produce fiber composite structures with fibers arranged according to the force flow, prepregs for selected applications have hitherto also been fabricated so-called preforms as semi-finished textile products. These are usually two- or three-dimensional structures with load-oriented fiber alignment. So far, endless fibers are laid in the loading direction and prefixed by means of textile technology, usually by sewing, knitting or the like.

Zunehmend an Bedeutung erlangen derzeit diese neu entwickelten Faser- und Bandlegeverfahren, mit denen gezielt kraftflussgerechte Faserverläufe mit UD-Endlosfasern hergestellt werden können. Typischerweise werden dazu Roboter zum sogenannten „Tailored Fiber Placement” (TFP) und „Automated Fiber Placement” (AFP) verwendet. Durch die parallele Ablage von Faser-Rovings kann ein sehr hoher Faservolumenanteil erzielt werden, welcher zusammen mit der gezielten kraftflussgerechten Faserablage die Herstellung von ultraleichten Bauteilen ermöglicht. Ein weiterer Vorteil dieser Legeverfahren ist, dass der sonst übliche Verschnitt an teuren Fasern bzw. Prepregs bei der Verwendung von flächigen Halbzeugen von üblicherweise bis zu 70% deutlich reduziert werden kann. Die unterschiedlichen Legetechniken auf dem Markt können für die Herstellung von kleinen, mittleren und großen Bauteilen bei unterschiedlichen Taktzeiten sowie Bauteilvolumina eingesetzt werden. Diese flexiblen Produktionsmöglichkeiten von Bauteilen erfordern jedoch einen Schritt früher in der Wertschöpfungskette ein ebenso hohes Maß an Flexibilität – bei der Herstellungsbandbreite an UD-Halbzeugen (UD Prepreg Faserbänder, Gelege und Tapes). Es ist mittlerweile üblich, vorab die optimale Materialauslegung von neuen Bauteilen zu berechnen, um so die optimalen Bauteileigenschaften, bezogen auf die Anforderung und Funktion des Bauteils, zu erreichen.At present, these newly developed fiber and belt laying processes are becoming increasingly important, with which fiber-oriented fiber paths with UD continuous fibers can be produced in a targeted manner. Typically, robots are used for the so-called Tailored Fiber Placement (TFP) and Automated Fiber Placement (AFP). Due to the parallel filing of fiber rovings, a very high fiber volume fraction can be achieved, which together with the targeted power flow-compatible fiber deposition enables the production of ultralight components. Another advantage of this laying method is that the usual waste of expensive fibers or prepregs when using flat semi-finished products of usually up to 70% can be significantly reduced. The different laying techniques on the market can be used for the production of small, medium and large components at different cycle times and component volumes. However, these flexible component manufacturing capabilities require a step-up in the value chain and an equally high level of flexibility - in the manufacturing bandwidth of UD semi-finished products (UD prepreg slivers, scrims, and tapes). It is now common practice to calculate the optimal material design of new components in advance, in order to achieve the optimum Component properties, based on the requirement and function of the component to achieve.

Es gibt derzeit ein gewisses Angebot an UD-Prepreg-Materialien oder an bebinderten oder imprägnierten Faserbändchen, wobei dieses Angebot stark begrenzt ist. Veredelte Materialien sind im Vergleich zum CF-Roving als Rohmaterial um ein Vielfaches teurer. Die Hersteller dieser Materialien verlangen typischerweise Mindestabnahmemengen, oder der Kunde zahlt die langen Anlagenumrüstung und Anlaufphase der Anlage, da die Herstellung von kleineren Chargen an Material mit zu hohen Kosten und Aufwand verbunden ist. Dies liegt insbesondere an den langen Umrüstzeiten der verwendeten Anlagen.There is currently a certain supply of UD prepreg materials or on binderized or impregnated fiber ribbons, but this supply is severely limited. Finished materials are many times more expensive compared to CF roving as a raw material. The manufacturers of these materials typically require minimum purchase quantities, or the customer pays for the long plant conversion and start-up phase of the plant, since producing smaller batches of material involves too much cost and effort. This is due in particular to the long changeover times of the systems used.

Die Herstellung der UD-Materialien setzt bislang ausschließlich auf Massenproduktion (Großserie) oder zielt auf den Hochleistungsmarkt Luft- und Raumfahrt ab. Auch stehen diesen Anlagen typischerweise sehr hohe Anschaffungskosten gegenüber. Zudem haben sie einen hohen Flächenbedarf und sind nur wenig flexibel. Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen, beispielsweise an Instituten oder Universitäten, wie auch Entwicklungsabteilungen in Unternehmen ist es daher typischerweise nicht möglich, UD-Material nach Bedarf zu beziehen, um neue Prototypen oder auch kleine bis mittlere Serien zu entwickeln. Häufig werden somit UD-Materialien eingekauft, die für die eigenen Bedürfnisse adaptiert und zurechtgeschnitten werden müssen. Dadurch fällt wertvolles Material dem Verschnitt zum Opfer und muss entsorgt werden. Hierdurch werden auch enorme Ressourcen verschwendet.So far, the production of UD materials has relied exclusively on mass production (mass production) or is aimed at the high-performance aerospace market. Also, these systems typically face very high initial costs. In addition, they have a high space requirement and are only slightly flexible. Research and development facilities, such as institutes or universities, as well as development departments in companies, therefore, it is typically not possible to obtain UD material as needed to develop new prototypes or even small to medium series. Frequently, UD materials are purchased, which have to be adapted and cut to fit their own needs. As a result, valuable material falls victim to the waste and must be disposed of. This also wastes enormous resources.

Bestehende Anlagenlösungen sind auf eine kontinuierliche Produktion ausgelegt und verarbeiten somit mehrere Rovings gleichzeitig, welche mit Hilfe eines Spulengatters bereitgestellt werden. Die Rovings werden zeitgleich mit einer Bremsspannung von den Spulen abgezogen, bevor sie durch unterschiedliche Methoden gespreizt und (per Extruder) mit einer flüssigen thermoplastischen Matrix, mit einem Pulverbinder oder einem Harz imprägniert werden.Existing plant solutions are designed for continuous production and thus process several rovings simultaneously, which are provided with the aid of a creel. The rovings are pulled off the bobbins at the same time as a braking tension, before they are spread by different methods and impregnated (by extruder) with a liquid thermoplastic matrix, with a powder connector or a resin.

Typischerweise wird eine ausreichende Distanz eines Spulengatters zur ersten Spreizeinheit notwendig, um die bereits im Ausgangsmaterial, zum Beispiel in einem C-Roving, bestehenden Verdrehungen, Spannungsunterschiede der einzelnen Fasern eines Rovings sowie Materialungleichheiten über die lange Wegstrecke auszugleichen bzw. zu kompensieren. Für die Imprägnierung von solch dünnen Faserschichten ist die Kombination eines Kalanders und eines Extruders mit Foliendüse effektiv. Bei diesen großtechnischen Verfahren können beispielsweise UD-Gelege als auch Tapes hergestellt werden, je nachdem wie groß die Anzahl der nebeneinander gelegenen Rovings ist.Typically, a sufficient distance of a creel to the first spreader unit is necessary in order to compensate for the distortions already existing in the starting material, for example in a C-roving, the voltage differences of the individual fibers of a roving and material inequalities over the long distance. For the impregnation of such thin fiber layers, the combination of a calender and an extruder with foil die is effective. For example, UD scrims and tapes can be produced in these large-scale processes, depending on how large the number of rovings located next to each other is.

Geht man von Duroplasten als Matrixmaterial aus, so werden gespreizte Rovings für weitere Prozessschritte mit Harz getränkt. Diese gespreizten Fasern werden typischerweise anstatt durch eine Kalander-/Extrudervorrichtung durch ein Harzbad gezogen, um so die Fasern mit Harz zu imprägnieren. Nachteilig ist, dass das Harzbad auf Dauer verunreinigt wird und entsorgt werden muss, so dass der Herstellungsprozess unterbrochen wird.Assuming thermosets as a matrix material, so spread rovings are impregnated with resin for further process steps. These spread fibers are typically drawn through a resin bath rather than through a calender / extruder device so as to impregnate the fibers with resin. The disadvantage is that the resin bath is permanently contaminated and must be disposed of, so that the manufacturing process is interrupted.

Problematisch bei derartigen Anlagen bzw. Vorrichtungen ist insbesondere ein hoher Anlageninvest für kleinere und mittlere Serien, lange Umrüstzeiten, langes Einfahren der Anlage, bis alle Parameter abgeglichen sind zur reproduzierbaren Herstellung von Halbzeugen, sowie auch ein hoher Flächenbedarf der Anlagen und die Inflexibilität bezüglich des Produktspektrums. Außerdem besteht das grundsätzliche Problem, dass das Ausgangsmaterial (insbesondere C-Rovings) keine gleichmäßige Qualität aufweist und immer wiederkehrende Verdrehungen (aufgrund des Aufwickelprozesses beim Roving-Hersteller) vorhanden sind, die sowohl beim Abspulvorgang als auch beim Spreizen Probleme im nächsten Verarbeitungsschritt verursachen können. Es gibt Spannungsunterschiede zwischen den einzelnen Fasern im Roving, welche idealerweise vor der Weiterverarbeitung vergleichmäßigt werden.The problem with such systems or devices is in particular a high Anlageninvest for smaller and medium series, long changeover times, long retraction of the system until all parameters are balanced for reproducible production of semi-finished products, as well as a high space requirement of the systems and the inflexibility with respect to the product spectrum , In addition, there is the fundamental problem that the starting material (in particular C-Rovings) is not uniform in quality and there are recurring twists (due to the roving manufacturer's winding process) which can cause problems in the next processing step during both unwinding and spreading. There are voltage differences between the individual fibers in the roving, which are ideally equalized before further processing.

Aufgrund der unterschiedlichen Qualität des Eingangsmaterials setzen sich die Imperfektionen und Unregelmäßigkeiten auch in den nachfolgenden Prozessen weiter fort. Dies führt demzufolge zu Unterschieden in den produzierten Halbzeugen wie Tapes oder Gelegen. Letztlich führt dies auch zu Qualitätsunterschieden in den Endprodukten, welche bis hin zu Spannungskonzentrationen und Bauteilversagen führen können.Due to the different quality of the input material, the imperfections and irregularities continue in subsequent processes. Consequently, this leads to differences in the produced semi-finished products such as tapes or loops. Ultimately, this also leads to quality differences in the end products, which can lead to stress concentrations and component failure.

Ein Verfahren zum Imprägnieren eines gespreizten Rovings ist aus der GB 1 376 137 A bekannt.A method of impregnating a splayed roving is known from GB 1 376 137 A known.

Aus der US 2010/0108252 A1 geht ein Verfahren zur Herstellung einer ausgerichteten Faserlage unter Verwendung eines bandförmig gespreizten Faserfilamentbündels hervor.From the US 2010/0108252 A1 discloses a method of making an oriented fiber layer using a ribbon-spread fiber filament bundle.

Eine Spreizvorrichtung mit einer konvex ausgestalteten Spreizkante ist aus der US 2010/01 07384 A1 bekannt. Konvex ausgestaltete Bolzen zum Spreizen von Rovings sind aus der EP 2 543 907 A2 bekannt.A spreading device with a convexly designed spreading edge is out of US 2010/01 07384 A1 known. Convex designed bolts for spreading rovings are made of EP 2 543 907 A2 known.

Eine Förderkopfbaugruppe für eine Faserplatziermaschine ist aus der DE 691 22 064 T2 bekannt. Die Förderkopfbaugruppe weist einen Strangverteilungsabschnitt, eine sich daran anschließende Oberrolle sowie einen Dorn auf.A feeder head assembly for a fiber placement machine is known from US 5,156,767 DE 691 22 064 T2 known. The conveyor head assembly has a strand distribution section, an adjoining top roll, and a mandrel.

Aus der US 7,681,615 B2 geht eine Vorrichtung zum Ablegen von Faserbändern auf einen spulenförmigen Träger hervor. Die Faserbänder gehen von Spulen ab, welche zum Ausgleich von Abweichungen im Spulendurchmesser auf drehbar ausgebildeten Trägerarmen befestigt sind. From the US 7,681,615 B2 For example, a device for depositing slivers on a coil-shaped carrier emerges. The slivers start from spools, which are fastened to compensate for deviations in the coil diameter on rotatably formed support arms.

Gegenstand der WO 2010/041027 A1 ist eine Vorrichtung zum Auftrag von Harz auf eine Vielzahl von Fasern, wobei die Vorrichtung eine Spreizeinheit aufweist.Subject of the WO 2010/041027 A1 is an apparatus for applying resin to a plurality of fibers, the apparatus comprising a spreader unit.

Die DE 696 22 999 T2 betrifft ein Pultrusionssystem, welches eine Vielzahl von Wickeln aus Faserkabeln sowie eine Zieh- und Aufwickeltrommel aufweist.The DE 696 22 999 T2 relates to a pultrusion system comprising a plurality of fiber cable reels and a draw and take-up drum.

Gegenstand der DE 10 2011 109 698 B4 ist ein Verfahren zum Herstellen eines harzimprägnierten Faserhalbzeugs mittels einer Vorrichtung, welche einer Faserspeicher zum Zuführen eines Rovings, eine Spreizanlage, eine Transport- und Fixierungseinrichtung sowie einen Ablege- und Fixiertisch aufweist.Subject of the DE 10 2011 109 698 B4 is a method for producing a resin-impregnated semi-finished fiber product by means of a device which has a fiber storage for supplying a roving, a spreading, a transport and fixing device and a laying and fixing table.

Gegenstand der EP 3 072 657 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines konturierten Faserhalbzeugs aus mehreren Faserlagen mittels einer Vorrichtung, welche eine Zuführvorrichtung, einen Drucker, eine erste Faserablagevorrichtung, ein Sensorfeld sowie eine zweite Faserablagevorrichtung aufweist.Subject of the EP 3 072 657 A1 is a method for producing a contoured semi-finished fiber product from a plurality of fiber layers by means of a device having a feeder, a printer, a first Faserablagevorrichtung, a sensor array and a second Faserablagevorrichtung.

Aus der DE 10 2014 105 464 A1 ist ein Verfahren zum Spreizen eines Faserstrangs bekannt, wobei das Spreizen mittels einer Spreizstation erfolgt, welche mindestens eine Sonotrode aufweist.From the DE 10 2014 105 464 A1 a method for spreading a fiber strand is known, wherein the spreading takes place by means of a spreading station, which has at least one sonotrode.

Gegenstand der DE 10 2012 102 204 A1 ist eine Faser-Legevorrichtung zur Herstellung eines Fasergeleges eines Faserverbundbauteils, wobei die Legevorrichtung eine Kanten-Erfassungsvorrichtung aufweist, welche zum Erfassen einer Kantenposition zumindest einer Faserbahnkante mindestens einer bereits auf einem Werkzeug abgelegten Faserbahn ausgebildet ist.Subject of the DE 10 2012 102 204 A1 is a fiber-laying device for producing a fiber fabric of a fiber composite component, wherein the laying device comprises an edge detection device, which is designed to detect an edge position of at least one fiber edge of at least one already deposited on a tool fiber web.

Aufgabe und LösungTask and solution

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung vorzusehen, welche im Vergleich zu bekannten Anlagenkonzepten alternativ ausgeführt ist, beispielsweise wenigstens einen oder auch mehrere der genannten Nachteile vermeidet. Die Vorrichtung soll insbesondere zum Herstellen eines Rovingbands und/oder zum Herstellen eines Faser-Kunststoff-Verbunds gestaltet sein.It is an object of the invention to provide a device which is designed as an alternative to known system concepts, for example, avoids at least one or more of the disadvantages mentioned. The device should be designed in particular for producing a roving strip and / or for producing a fiber-plastic composite.

Weiterhin ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Rovingbands sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Faser-Kunststoffverbunds bereitzustellen.Furthermore, it is an object of the invention to provide a method for producing a roving strip and a method for producing a fiber-plastic composite.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie durch Verfahren gemäß den Ansprüchen 19 und 20 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This is inventively achieved by a device according to claim 1 and by methods according to claims 19 and 20. Advantageous embodiments can be taken from the subclaims. The wording of all claims is hereby incorporated by express reference into the content of the description.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Rovingbands, insbesondere zum Herstellen eines beschichteten Rovingbands, und/oder zum Herstellen eines faserverstärkten Verbundwerkstoffes, insbesondere eines Faser-Kunststoff-Verbunds (FKV). Der faserverstärkte Verbundwerkstoff, insbesondere Faser-Kunststoff-Verbund (FKV), weist vorzugsweise eine Lage von unidirektional angeordneten Rovingfasern auf.The invention relates to a device for producing a roving strip, in particular for producing a coated roving strip, and / or for producing a fiber-reinforced composite material, in particular a fiber-plastic composite (FRP). The fiber-reinforced composite material, in particular fiber-plastic composite (FRP), preferably has a layer of unidirectionally arranged roving fibers.

Bei dem Rovingband oder dem faserverstärkten Verbundwerkstoff kann es sich insbesondere um ein Halbzeug handeln.The roving band or the fiber-reinforced composite material may in particular be a semi-finished product.

Die Vorrichtung weist eine Zuführeinheit zum Zuführen eines Rovings, eine Spreizeinheit zum Aufspreizen eines Rovings und eine Weiterverarbeitungseinheit für einen Roving, insbesondere für einen aufgespreizten (und insbesondere beschichteten) Roving, auf.The device has a feed unit for feeding a roving, a spreading unit for spreading a roving and a further processing unit for a roving, in particular for a spread (and in particular coated) roving.

Die Weiterverarbeitungseinheit ist zweckmäßigerweise an einem Ende der Vorrichtung, d. h. endseitig der Vorrichtung angeordnet, d. h. zweckmäßigerweise handelt es sich bei der Weiterverarbeitungseinheit um eine endseitig angeordnete Weiterverarbeitungseinheit.The further processing unit is expediently at one end of the device, d. H. arranged at the end of the device, d. H. Expediently, the further processing unit is a further processing unit arranged at the end.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich gegenüber gattungsgemäßen Vorrichtungen dadurch aus, dass alle der Einheiten der Vorrichtung, vorzugsweise unabhängig voneinander, entfernbar und/oder auswechselbar ausgebildet sind.The device according to the invention is distinguished from generic devices in that all of the units of the device, preferably independently of one another, are removable and / or replaceable.

Unter dem Ausdruck „Roving” soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Bündel, Strang oder Multifilamentgarn aus Fasern, insbesondere Endlosfasern (sogenannten Filamenten), verstanden werden, wobei die Fasern gegebenenfalls – zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit – mit einer Schlichte versehen sind. Vorzugsweise sind die Fasern des Rovings zueinander parallel angeordnet.For the purposes of the present invention, the term "roving" is understood to mean a bundle, strand or multifilament yarn made of fibers, in particular continuous fibers (so-called filaments), the fibers optionally being provided with a size to improve processability. Preferably, the fibers of the roving are arranged parallel to each other.

Unter dem Ausdruck „Schlichte” soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Imprägniermittel verstanden werden, welches den Fasern eines Rovings bevorzugt Geschmeidigkeit und insbesondere Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Belastung verleiht.For the purposes of the present invention, the term "sizing agent" is to be understood as meaning an impregnating agent which gives the fibers of a roving preference for suppleness and in particular resistance to mechanical stress.

Unter dem Ausdruck „Rovingband” soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein zu einem Band, vorzugsweise flachen Band, gespreizter Roving, d. h. ein Faserband, vorzugsweise ein flaches Faserband, verstanden werden. Das Roving- bzw. Faserband weist vorzugsweise eine Monolage (Einzellage) von vereinzelten und nebeneinander parallel angeordneten Fasern auf oder besteht aus einer solchen Lage. Bevorzugt sind die Fasern innerhalb der Monolage unmittelbar, d. h. lücken- oder spaltlos, nebeneinander angeordnet. For the purposes of the present invention, the term "roving band" is to be understood as meaning a roving, ie a sliver, preferably a flat sliver, which is spread to form a band, preferably a flat band. The roving or sliver preferably has a monolayer (single layer) of isolated and juxtaposed parallel fibers or consists of such a layer. Preferably, the fibers within the monolayer directly, ie gap or gapless, arranged side by side.

Dadurch, dass alle der Einheiten der Vorrichtung, vorzugsweise unabhängig voneinander, entfernbar und/oder auswechselbar ausgebildet sind, lässt sich die Vorrichtung mit besonderem Vorteil an die jeweils zu verarbeitenden Rovings, insbesondere innerhalb kürzester Zeit, adaptieren. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich somit grundsätzlich die unterschiedlichsten Rovingtypen zu einem gewünschten Rovingband verarbeiten, ohne dass ein Wechsel der Vorrichtung erforderlich ist. Es ist lediglich ein Wechsel des Rovingtyps erforderlich. Dies spart Anschaffungskosten, verkürzt die Herstellungszeiten für Rovingbänder und senkt obendrein deren Herstellungskosten.Because all of the units of the device, preferably independently of one another, are removable and / or replaceable, the device can be adapted with particular advantage to the respective rovings to be processed, in particular within the shortest possible time. By means of the device according to the invention, it is therefore fundamentally possible to process the most varied types of roving into a desired roving band, without requiring a change of the device. Only a change of roving type is required. This saves acquisition costs, shortens the production times for roving bands and, moreover, reduces their production costs.

Abhängig vom verwendeten Rovingtyp (beispielsweise bei Carbonfasern 12 K = 12.000 Filamente, 24 K = 24.000 Filamente und 48 K = 48.000 Filamente), vom Grad der Spreizung sowie insbesondere von der Art einer vorzugsweise vorgesehenen Beschichtung erlaubt die Vorrichtung mit besonderem Vorteil die Herstellung unterschiedlichster (variabler) Rovingbänder, bevorzugt von anisotropen und insbesondere anwendungsgerechten Rovingbändern.Depending on the type of roving used (for example, carbon fibers 12 K = 12,000 filaments, 24 K = 24,000 filaments and 48 K = 48,000 filaments), the degree of spreading and in particular the type of a preferably provided coating allows the device with particular advantage, the production of various ( variable) roving ribbons, preferably of anisotropic and in particular suitable roving ribbons.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung können weiterhin die Fasern eines einzigen Rovings gleichmäßig und insbesondere unter konstanter Spannung so aufgespreizt werden, dass diese für die Herstellung eines entsprechenden Rovingbands verwendet werden können. Die gleichzeitige Verwendung einer Vielzahl von Rollen bzw. Rovings entfällt. Dadurch können Anlagenkonzepte wesentlich einfacher, insbesondere kompakter, und damit günstiger gehalten werden. Außerdem können Umrüst- und Rovingwechselzeiten deutlich verringert werden, da es nur noch erforderlich ist, eine einzige Rolle anstatt einer Vielzahl von Rollen auszutauschen.By means of the device according to the invention, furthermore, the fibers of a single roving can be spread uniformly and in particular under constant tension in such a way that they can be used for the production of a corresponding roving band. The simultaneous use of a variety of roles or rovings is eliminated. As a result, system concepts can be much simpler, in particular more compact, and thus kept cheaper. In addition, changeover and roving cycle times can be significantly reduced as it is only necessary to replace a single roll rather than a plurality of rolls.

Es sei somit insbesondere verstanden, dass die Zuführeinheit zum Zuführen eines Rovings, nachfolgend auch als Zuführeinheit abgekürzt, lediglich dazu ausgebildet sein kann, eine einzige Rolle bzw. einen einzigen Roving anstatt mehrerer Rollen bzw. Rovings aufzunehmen.It is therefore to be understood in particular that the feed unit for feeding a roving, hereinafter also abbreviated as feed unit, can only be designed to accommodate a single roll or a single roving instead of a plurality of rolls or rovings.

Mittels der Zuführeinheit kann der Roving, insbesondere mit gleichmäßiger Spannung der einzelnen Fasern, der Spreizeinheit kontrolliert zugeführt werden.By means of the feed unit, the roving, in particular with uniform tension of the individual fibers, the spreader unit can be fed controlled.

Die Zuführeinheit ist vorzugsweise eine Abrolleinheit, insbesondere Abspuleinheit zum Abrollen, insbesondere Abspulen, eines Rovings.The feed unit is preferably a unwinding unit, in particular unwinding unit for unwinding, in particular unwinding, a roving.

Mittels der Spreizeinheit zum Aufspreizen eines Rovings, insbesondere eines aufgespreizten Rovings, nachfolgend auch als Spreizeinheit abgekürzt, können die vorzugsweise beschlichteten Fasern des Rovings vereinzelt werden und zu einem bandförmigen Roving bzw. Rovingband (Faserband), insbesondere zu einem flachen Rovingband, gespreizt werden. Insbesondere kann der Roving mittels der Spreizeinheit so aufgespreizt werden, dass seine Fasern weiterverarbeitet werden können. Beispielsweise können sie beschichtet, insbesondere imprägniert, werden, wie dies weiter unten näher beschrieben werden wird.By means of the spreader unit for spreading a roving, in particular an expanded roving, also abbreviated below as a spreader unit, the preferably sized fibers of the roving can be singulated and spread to form a band-shaped roving or roving band (sliver), in particular a flat roving band. In particular, the roving can be spread apart by means of the spreader unit so that its fibers can be further processed. For example, they can be coated, in particular impregnated, as will be described in more detail below.

Mittels der Weiterverarbeitungseinheit für einen Roving, nachfolgend auch als Weiterverarbeitungseinheit abgekürzt, wird der aufgespreizte Roving (bzw. dessen aufgespreizte Fasern) weiterverarbeitet. Vorzugsweise wird der gespreizte Roving so verarbeitet, dass er in weiteren Arbeitsschritten verwendet werden kann. Beispielsweise kann dies ein Aufrollen oder auch eine direkte Weiterverarbeitung bedeuten. Alternativ kann es ebenso bevorzugt sein, wenn der gespreizte Roving direkt auf der Weiterverarbeitungseinheit zum einem Folgeprodukt, wie vorzugsweise einem faserverstärkten Verbundwerkstoff, insbesondere einem Faser-Kunststoff-Verbund, verarbeitet wird. Auch hierauf wird weiter unten näher eingegangen werden.By means of the further processing unit for a roving, hereinafter also abbreviated as further processing unit, the spread roving (or its spread fibers) is further processed. Preferably, the spread roving is processed so that it can be used in further steps. For example, this can mean a rolling up or even a direct further processing. Alternatively, it may also be preferred if the spread roving is processed directly on the further processing unit to a secondary product, such as preferably a fiber-reinforced composite material, in particular a fiber-plastic composite. This will be discussed further below.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind einige oder alle der Einheiten der Vorrichtung mittels jeweiligen Schnellverschlüssen entfernbar und/oder mittels jeweiligen Schnellverschlüssen auswechselbar ausgebildet.In a preferred embodiment, some or all of the units of the device are removable by means of respective quick fasteners and / or interchangeable by means of respective quick-release fasteners.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung auf einem Vorrichtungsträger angeordnet. Der Vorrichtungsträger weist zweckmäßigerweise eine Auflagefläche für die Vorrichtung auf. Bevorzugt weist die Auflagefläche eine Breite von 1 m bis 3 m, insbesondere 2 m bis 3 m, auf. Weiter bevorzugt weist die Auflagefläche eine Länge von 1 m bis 6 m, insbesondere 2 m bis 4 m, auf. Weiter bevorzugt weist die Auflagefläche eine Dicke von 20 mm bis 30 mm, insbesondere von 25 mm, auf. Weiter bevorzugt weist der Vorrichtungsträger eine Höhe von 90 cm bis 120 cm, insbesondere 85 cm bis 90 cm, auf. Eine derartig kompakte Vorrichtung hat insbesondere den Vorteil, dass der Roving wenigstens abschnittsweise eingehaust werden kann. Dadurch kann beispielsweise eine Exposition von Bedienpersonal mit losen Fasern, welche sich während des Herstellungsprozesses vom Roving ablösen können, vermieden werden.In a further embodiment, the device is arranged on a device carrier. The device carrier expediently has a bearing surface for the device. Preferably, the support surface has a width of 1 m to 3 m, in particular 2 m to 3 m on. More preferably, the support surface has a length of 1 m to 6 m, in particular 2 m to 4 m. More preferably, the support surface has a thickness of 20 mm to 30 mm, in particular of 25 mm. More preferably, the device carrier has a height of 90 cm to 120 cm, in particular 85 cm to 90 cm. Such a compact device has the particular advantage that the roving can be housed at least in sections. As a result, for example, an exposure of operators with loose fibers, which during the Roving can be avoided.

Bei dem Vorrichtungsträger kann es sich insbesondere um einen mobilen Vorrichtungsträger, beispielsweise um einen mobilen Arbeitstisch, insbesondere um einen Arbeitstisch mit Fußrollen, handeln.The device carrier may in particular be a mobile device carrier, for example a mobile work table, in particular a worktable with casters.

Die Zuführeinheit weist einen Rollenträger, insbesondere einen Spulenträger oder Walzenträger, zum Aufnehmen einer den Roving enthaltenden Rolle, insbesondere einer den Roving enthaltenden Spule oder einer den Roving enthaltenden Walze, auf, wobei der Rollenträger, insbesondere Spulenträger oder Walzenträger, oder die Rolle, insbesondere Spule oder Walze, um eine Drehachse drehbar ist. Mit anderen Worten ist der Rollenträger bzw. die Rolle drehbeweglich ausgebildet. Wie bereits erwähnt, ist besonders bevorzugt lediglich ein solcher Rollenträger zur Aufnahme genau einer den Roving enthaltenden Rolle vorhanden. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine einfache Zuführung eines Rovings erreicht werden, wobei auch ein einfaches Austauschen des Rovings bzw. der Rolle möglich ist.The feed unit has a roller carrier, in particular a coil carrier or roller carrier, for receiving a roller containing the roving, in particular a coil containing the roving or a roller containing the roving, wherein the roller carrier, in particular bobbin or roller carrier, or the roller, in particular coil or roller, is rotatable about a rotation axis. In other words, the roller carrier or the roller is designed to be rotatable. As already mentioned, only one such roller carrier is particularly preferred for receiving exactly one roller containing the roving. As a result, a simple feeding of a roving can be achieved in an advantageous manner, wherein a simple replacement of the roving or the roll is possible.

Bevorzugt weist die Zuführeinheit einen Rollenträger, insbesondere einen Spulenträger oder Walzenträger, zum Aufnehmen einer den Roving enthaltenden Rolle, insbesondere einer den Roving enthaltenden Spule oder einer den Roving enthaltenden Walze, und eine Rolle, insbesondere eine Spule oder Walze, auf.The feed unit preferably has a roller carrier, in particular a coil carrier or roller carrier, for receiving a roller containing the roving, in particular a coil containing the roving or a roller containing the roving, and a roller, in particular a coil or roller.

Weiter bevorzugt weist die Zuführeinheit einen Drehmotor zum Bewirken einer Drehbewegung oder Bremsbewegung des Rollenträgers bzw. der Rolle, d. h. einen sogenannten Abrollmotor, insbesondere einen sogenannten Abspulmotor, oder eine entsprechende Arbeitsspindel auf.More preferably, the feed unit comprises a rotary motor for effecting a rotational movement or braking movement of the roller carrier or roller, i. H. a so-called rolling motor, in particular a so-called unwinding motor, or a corresponding work spindle.

Die Vorrichtung, insbesondere die Zuführeinheit, weist weiterhin bevorzugt einen Verschiebemechanismus, insbesondere einen Linearmotor oder eine Arbeitsspindel, zum Bewirken einer vorzugsweise geradlinigen Verschiebung (Linearbewegung) des Rollenträgers bzw. der Rolle entlang der Drehachse, d. h. quer zur Lauf- bzw. Förderrichtung des Rovings (entspricht der Breiten- bzw. Querrichtung der Vorrichtung), auf. Hierzu kann die Zuführeinheit, insbesondere der Rollenträger, beispielsweise auf einem Schlitten aufgenommen sein, welcher entlang einer Linearführung entlang der Drehachse des Rollenträgers bzw. der Rolle gelagert ist und von dem Verschiebemechanismus, insbesondere dem Linearmotor oder der Antriebsspindel, bewegt wird. Dadurch sind insbesondere ein verdrehfreies Zuführen des Rovings, ein Ausgleich von Pendelbewegungen des Rovings und insbesondere ein Ausgleich der Fasersteigung im Roving möglich.The device, in particular the feed unit, furthermore preferably has a displacement mechanism, in particular a linear motor or a work spindle, for effecting a preferably rectilinear displacement (linear movement) of the roller carrier or the roller along the axis of rotation, d. H. transverse to the running or conveying direction of the roving (corresponds to the width or transverse direction of the device), on. For this purpose, the feed unit, in particular the roller carrier, for example, be accommodated on a carriage which is mounted along a linear guide along the axis of rotation of the roller carrier or the roller and by the displacement mechanism, in particular the linear motor or the drive spindle is moved. As a result, in particular a rotationally free feeding of the roving, a compensation of oscillations of the roving and in particular a compensation of the fiber pitch in the roving are possible.

Vorzugsweise ist der oben erwähnte Drehmotor der Zuführeinheit mit dem Rollenträger bzw. der einen Roving enthaltenden Rolle verbunden. Dadurch können mit besonderen Vorteil schnellere Zuführgeschwindigkeiten des Rovings schnellere Verschiebebewegungen des Rollenträgers bzw. der Rolle bewirken und umgekehrt.Preferably, the above-mentioned rotary motor of the feed unit is connected to the roller carrier or the roller containing a roving. As a result, faster feed speeds of the roving can bring about faster displacements of the roller carrier or the roller, and vice versa, with particular advantage.

Der Rollenträger der Zuführeinheit ist horizontal verschwenkbar ausgebildet, insbesondere um eine vertikale Drehachse der Zuführeinheit. Dadurch können mit besonderem Vorteil unterschiedliche Fasersteigungen, insbesondere Längenunterschiede der Fasern durch die Kreuzwicklungen, im Roving während des Herstellprozesses ausgeglichen werden.The roller carrier of the feed unit is formed horizontally pivotable, in particular about a vertical axis of rotation of the feed unit. As a result, different fiber pitches, in particular length differences of the fibers through the cross windings, can be compensated in the roving during the production process with particular advantage.

Weiter bevorzugt weist die Zuführeinheit ein Verschwenkelement (Verschwenkmittel) bzw. Antriebselement zum Bewirken einer horizontalen Schwenkbewegung des Rollenträgers auf. Bei dem Verschwenk- bzw. Antriebselement kann es sich grundsätzlich um einen mittels Flüssigkeit betriebenen Arbeitszylinder, d. h. um einen Hydraulikzylinder, oder um einen mittels Druckluft betriebenen Arbeitszylinder, d. h. um einen Pneumatikzylinder, handeln. Bevorzugt ist das Verschwenk- bzw. Antriebselement als Pneumatikzylinder gestaltet.More preferably, the feed unit on a pivoting element (pivoting) or drive element for effecting a horizontal pivoting movement of the roller carrier. The pivoting or driving element can basically be a working cylinder operated by means of a liquid, d. H. to a hydraulic cylinder, or to a working by compressed air cylinder, d. H. to a pneumatic cylinder, act. Preferably, the pivoting or drive element is designed as a pneumatic cylinder.

Weiter weist die Zuführeinheit zwei Detektionsmittel zum Detektieren bzw. Erfassen der Enden der einen Roving enthaltenden Rolle auf. Die Detektionsmittel sind vorzugsweise dazu ausgebildet, das Verschwenkelement so zu steuern, dass dieses eine horizontale Schwenkbewegung des Rollenträgers bzw. der Rolle bewirkt, wenn die Enden der Rolle von den Detektionsmitteln detektiert bzw. erfasst werden.Furthermore, the feed unit has two detection means for detecting the ends of the roller containing a roving. The detection means are preferably designed to control the pivoting element so that it causes a horizontal pivoting movement of the roller carrier or the roller when the ends of the roller are detected by the detection means or detected.

Die beiden Detektionsmittel sind zweckmäßigerweise in einem gegenseitigen Abstand angeordnet, der dem gegenseitigen Abstand der Enden der einen Roving enthaltenden Rolle entspricht. Erreicht die Rolle im Zuge einer Verschiebung entlang ihrer Drehachse eines der beiden Detektionsmittel, wird das entsprechende Ende der Rolle von dem Detektionsmittel erfasst und eine horizontale Schwenkbewegung des Rollenträgers und damit der Rolle durch das Verschwenkelement bewirkt. Das erfasste Ende der Rolle wird wird im Zuge der Schwenkbewegung beispielsweise nach vorne, d. h. in Richtung der nachgeschalteten Einheiten der Vorrichtung, und das andere Ende der Rolle in die hierzu entgegengesetzte Richtung bewegt. Erreicht die Rolle daraufhin im Zuge einer Verschiebung entlang ihrer Drehachse in die entgegengesetzte Richtung das andere Detektionsmittel, wird das andere Ende der Rolle (durch das andere Detektionsmittel) erfasst und eine umgekehrte horizontale Schwenkbewegung des Rollenträgers und damit der Rolle durch das Verschwenkelement bewirkt, wodurch die Enden der Rolle in die entgegengesetzten Richtungen verschwenkt werden. Dadurch ist mit besonderem Vorteil ein Ausgleich von Längenunterschieden von durch Kreuzwicklungen bedingten Richtungsänderungen der Rovingfasern möglich.The two detection means are expediently arranged at a mutual distance which corresponds to the mutual distance of the ends of the roll containing a roving. If the roller reaches one of the two detection means in the course of a displacement along its axis of rotation, the corresponding end of the roller is detected by the detection means and causes a horizontal pivotal movement of the roller carrier and thus of the roller by the pivoting element. The detected end of the roller is in the course of the pivoting movement, for example, forward, ie moved in the direction of the downstream units of the device, and the other end of the roller in the opposite direction. If the roller then reaches the other detection means in the course of a displacement along its axis of rotation in the opposite direction, the other end of the roller (by the other detection means) is detected and causes a reverse horizontal pivoting movement of the roller carrier and thus the roller by the pivoting element, whereby the Ends of the roller are pivoted in the opposite directions. This makes it possible with particular advantage to compensate for differences in length of directional changes of the roving fibers caused by cross windings.

Bei den Detektionsmitteln kann es sich insbesondere um zwei Lichtschranken, bevorzugt zwei Gabellichtschranken, handeln.The detection means may in particular be two light barriers, preferably two fork light barriers.

Die Zuführeinheit ist vorzugsweise vollständig autonom, d. h. unabhängig von den anderen Einheiten der Vorrichtung, entfernbar, insbesondere mittels eines oder mehreren Schnellverschlüssen entfernbar, und/oder auswechselbar, insbesondere mittels eines oder mehreren Schnellverschlüssen auswechselbar, ausgebildet.The delivery unit is preferably completely autonomous, i. H. independently of the other units of the device, removable, in particular removable by means of one or more quick-release fasteners, and / or interchangeable, in particular by means of one or more quick-release fasteners interchangeable formed.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung wenigstens eine Kantenerfassung, d. h. eine oder mehrere Kantenerfassungen, auf.In a further embodiment, the device has at least one edge detection, i. H. one or more edge detections, on.

Insbesondere kann die Zuführeinheit eine Kantenerfassung aufweisen.In particular, the feed unit can have an edge detection.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine der Zuführeinheit nachgeschaltete Kantenerfassung auf. Die Kantenerfassung kann insbesondere zwischen der Zuführeinheit und der Spreizeinheit geschaltet sein. Alternativ kann die Kantenerfassung an der Spreizeinheit befestigt sein.The device preferably has an edge detection connected downstream of the feed unit. The edge detection can in particular be connected between the feed unit and the spreader unit. Alternatively, the edge detection may be attached to the spreader unit.

Die Kantenerfassung erfasst den Roving bzw. die Kante des Rovings. Dadurch kann der Roving schwingungsfrei und immer an derselben Position, insbesondere als flaches Band, zugeführt werden.The edge detection captures the roving or edge of the roving. This allows the roving vibration-free and always in the same position, in particular as a flat band fed.

Die Kantenerfassung kann beispielsweise einen Laser oder einen Sensor aufweisen oder in Form eines Lasers oder Sensors gestaltet sein.The edge detection can for example have a laser or a sensor or be designed in the form of a laser or sensor.

Die Kantenerfassung ist insbesondere dazu ausgebildet, den oben erwähnten Verschiebemechanismus, insbesondere den oben erwähnten Linearmotor bzw. die oben erwähnte Antriebsspindel, so zu steuern, dass der Roving eine gleichbleibende Lage bzw. Position hat, insbesondere in x-, y- und/oder z-Richtung der Vorrichtung (siehe auch 1, 2 und 3). Unter dem Ausdruck „x-Richtung” soll im Sinne der vorliegenden Erfindung die Breiten- oder Querrichtung der Vorrichtung verstanden werden. Unter dem Ausdruck „y-Richtung” soll im Sinne der vorliegenden Erfindung die Längsrichtung der Vorrichtung, d. h. die Richtung entlang der Vorrichtung, verstanden werden. Unter dem Ausdruck „z-Richtung” soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Richtung der Vorrichtung senkrecht zur ihrer Querrichtung (bzw. Breitenrichtung) und senkrecht zur ihrer Längsrichtung verstanden werden.The edge detection is in particular designed to control the abovementioned displacement mechanism, in particular the abovementioned linear motor or the abovementioned drive spindle, such that the roving has a constant position or position, in particular in x, y and / or z Direction of the device (see also 1 . 2 and 3 ). For the purposes of the present invention, the term "x-direction" is understood to mean the width or transverse direction of the device. For the purposes of the present invention, the term "y-direction" is understood to mean the longitudinal direction of the device, ie the direction along the device. For the purposes of the present invention, the term "z-direction" is understood to mean a direction of the device perpendicular to its transverse direction (or width direction) and perpendicular to its longitudinal direction.

Dadurch kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass weitere Einheiten, insbesondere die bereits erwähnte Spreizeinheit, einen gleichbleibenden, also sich im Lauf der Zeit nicht verändernden Verlauf des Rovings vorfinden und somit konstant arbeiten können. Eine beschriebene Nachführung des Rovings kann insbesondere dann erforderlich sein, wenn ein Roving auf einer Rolle wie üblich über einen gewissen Bereich entlang der Drehachse aufgewickelt ist und sich somit auch entsprechend abwickelt. Durch die beschriebene Ausführung kann dies in geeigneter Weise kompensiert werden.This can be achieved in an advantageous manner that further units, in particular the already mentioned spreading unit, a constant, so find themselves over time not changing course of the roving and thus can work constantly. A described tracking of the roving may be required, in particular, when a roving on a roll is wound up as usual over a certain area along the axis of rotation and thus also unwinds accordingly. By the described embodiment, this can be compensated in a suitable manner.

Weiterhin kann die Kantenerfassung insbesondere dazu ausgebildet sein, das oben erwähnte Verschwenkelement so zu steuern, dass dieses eine horizontale Schwenkbewegung des Rollenträgers bzw. der Rolle bewirkt.Furthermore, the edge detection can in particular be designed to control the above-mentioned pivoting element so that this causes a horizontal pivoting movement of the roller carrier or the roller.

Die Kantenerfassung ist vorzugsweise vollständig autonom, d. h. unabhängig von den anderen Einheiten der Vorrichtung, entfernbar, insbesondere mittels eines oder mehreren Schnellverschlüssen entfernbar, und/oder auswechselbar, insbesondere mittels eines oder mehreren Schnellverschlüssen auswechselbar, ausgebildet.The edge detection is preferably completely autonomous, i. H. independently of the other units of the device, removable, in particular removable by means of one or more quick-release fasteners, and / or interchangeable, in particular by means of one or more quick-release fasteners interchangeable formed.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Absauganlage auf. Die Absauganlage ist vorzugsweise zwischen der Zuführeinheit und einer Beschichtungseinheit der Vorrichtung geschaltet. Die Absauganlage kann insbesondere zum Anwenden eines Unterdrucks an den Roving ausgebildet sein. Die Absauganlage kann insbesondere vor, über oder nach der Spreizeinheit angeordnet/geschaltet sein. Insbesondere kann die Absauganlage an der Spreizeinheit befestigt sein. Mittels des Unterdrucks können unerwünschte Stoffe, wie beispielsweise lose Fasern, aus dem Roving bzw. den Fasern des Rovings entfernt werden.In a further embodiment, the device has an extraction system. The extraction system is preferably connected between the supply unit and a coating unit of the device. The extraction system can be designed in particular for applying a negative pressure to the roving. The extraction system can in particular be arranged / switched in front of, above or after the spreader unit. In particular, the suction system may be attached to the spreader unit. By means of the negative pressure undesirable substances, such as loose fibers, can be removed from the roving or the fibers of the roving.

Der Absauganlage ist bevorzugt ein Ionisierer zugeordnet. Dies kann das Ablösen von unerwünschten Substanzen, wie beispielsweise von losen Fasern, erleichtern.The extraction system is preferably associated with an ionizer. This can facilitate the detachment of undesirable substances such as loose fibers.

Die Absauganlage und/oder der Ionisierer sind vorzugsweise vollständig autonom, d. h. unabhängig von den anderen Einheiten der Vorrichtung, entfernbar, insbesondere mittels eines oder mehreren Schnellverschlüssen entfernbar, und/oder auswechselbar, insbesondere mittels eines oder mehreren Schnellverschlüssen auswechselbar, ausgebildet.The extraction system and / or the ionizer are preferably completely autonomous, d. H. independently of the other units of the device, removable, in particular removable by means of one or more quick-release fasteners, and / or interchangeable, in particular by means of one or more quick-release fasteners interchangeable formed.

Die Spreizeinheit ist zweckmäßigerweise der Zuführeinheit nachgeschaltet.The spreader unit is expediently connected downstream of the feed unit.

Die Spreizeinheit kann insbesondere eine Anzahl von Rollen, Walzen und/oder Zylindern, d. h. eine Rolle, eine Walze und/oder einen Zylinder oder mehrere Rollen, mehrere Walzen und/oder mehrere Zylinder, zum Aufspreizen des Rovings aufweisen. Entlang solcher Rollen, Walzen und/oder Zylinder können beispielsweise jeweilige Aufspreizprozesse durchgeführt werden, so dass der Roving beispielsweise entweder in einem Schritt oder auch in mehreren kaskadierten Schritten auf eine gewünschte Breite aufgespreizt werden kann.The spreader unit may in particular a number of rollers, rollers and / or cylinders, ie a roller, a roller and / or a cylinder or a plurality of rollers, a plurality of rollers and / or a plurality of cylinders, for spreading the roving. Along such rollers, rollers and / or cylinders, for example, respective Aufspreizprozesse be performed so that the roving can be spread, for example, either in one step or in several cascaded steps to a desired width.

Einige oder alle der Rollen, Walzen und/oder Zylinder können drehbar oder feststehend ausgebildet sein.Some or all of the rollers, rollers and / or cylinders may be rotatable or fixed.

Einige oder alle der Rollen, Walzen und/oder Zylinder können bombiert, insbesondere positiv oder negativ bombiert, sein. Durch eine Bombierung können mit besonderem Vorteil der Radius und insbesondere der Wölbungsgrad der Rollen, Walzen und/oder Zylinder verändert werden. Insbesondere kann über die Stärke der Bombierung der Grad der Spreizung des Rovings eingestellt bzw. beeinflusst werden. Eine auf den Roving bzw. seine Fasern wirkende Zugkraft kann durch eine Bombierung umgeleitet werden. Dadurch wirkt auch eine Kraft, welche die Rovingfasern auf die bombierten Rollen, Walzen und/oder Zylinder presst. An der höchsten Stelle der Auslenkung wirkt auf die Rovingfasern die höchste Kraft. Mit zunehmender Entfernung von dieser Stelle wird die Kraft geringer. Die Fasern des Rovings können somit der Belastung ausweichen, wenn sie auf den gewölbten Rollen, Walzen und/oder Zylindern nach außen wandern.Some or all of the rollers, rollers and / or cylinders may be cambered, in particular positively or negatively cambered. By a crowning the radius and in particular the degree of curvature of the rollers, rollers and / or cylinders can be changed with particular advantage. In particular, the degree of expansion of the roving can be adjusted or influenced by the thickness of the crowning. A pulling force acting on the roving or its fibers can be diverted by a crowning. As a result, a force acts, which presses the roving fibers on the cambered rollers, rollers and / or cylinders. At the highest point of the deflection, the highest force acts on the roving fibers. With increasing distance from this point, the power is reduced. The fibers of the roving can thus avoid the load when they move outward on the curved rollers, rollers and / or cylinders.

Erfindungsgemäß ist es daher bevorzugt, wenn die Spreizeinheit bombierte Rollen, Walzen und/oder Zylinder aufweist, welche in Reihe geschaltet sind. Dies erlaubt mit besonderem Vorteil eine iterative Spreizung des Rovings und mithin ein konstantes und optimales Verhältnis zwischen Faserspannung und Oberflächenreibung/-haftung. Dadurch ist ein optimales und insbesondere reproduzierbares Spreizergebnis erzielbar.According to the invention it is therefore preferred if the spreader unit has cambered rollers, rollers and / or cylinders, which are connected in series. This allows with particular advantage an iterative spreading of the roving and thus a constant and optimal ratio between fiber tension and surface friction / adhesion. As a result, an optimal and in particular reproducible spreading result can be achieved.

Einige oder alle der Rollen, Walzen und/oder Zylinder können beispielsweise konkav sein. Alternativ können einige oder alle der Rollen, Walzen oder Zylinder konvex sein. Damit kann eine geeignete Spreizwirkung erreicht werden.For example, some or all of the rollers, rollers, and / or cylinders may be concave. Alternatively, some or all of the rollers, rollers or cylinders may be convex. Thus, a suitable spreading effect can be achieved.

Einige oder alle der Rollen, Walzen und/oder Zylinder können eine Oberflächenbeschichtung aufweisen. Damit können vorteilhafte Eigenschaften, beispielsweise in Bezug auf Haftung und Reibeigenschaften, erreicht werden.Some or all of the rollers, rollers and / or cylinders may have a surface coating. This advantageous properties, for example, in terms of adhesion and friction properties can be achieved.

Die Vorrichtung, insbesondere die Spreizeinheit, weist weiterhin bevorzugt einen Linearmotor zum Bewirken einer vorzugsweise geradlinigen Verschiebung (Linearbewegung) der Spreizeinheit quer zur Lauf- bzw. Förderrichtung des Rovings (d. h. in Quer- oder Breitenrichtung der Vorrichtung) oder eine entsprechende Arbeitsspindel auf. Vorzugsweise ist der Linearmotor bzw. die Antriebsspindel mit dem zuvor beschriebenen Linearmotor bzw. mit der zuvor beschriebenen Antriebsspindel zum Bewirken einer vorzugsweise geradlinigen Verschiebung des Rollenträgers bzw. der einen Roving enthaltenden Rolle synchronisierbar. Insbesondere kann die Kantenerfassung dazu ausgebildet sein, eine Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln zu bewirken. Bevorzugt bewirkt die Kantenerfassung eine derartige Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln, dass der Roving in Lauf- bzw. Förderrichtung stets geradlinig, d. h. immer auf einer Geraden, weiterbewegt wird. Dadurch können Faserspannungen im Roving während des Herstellprozesses vermieden werden. Dadurch kann der gespreizte Roving bzw. das Rovingband insbesondere immer auf einer Geraden gehalten werden.The device, in particular the spreader unit, furthermore preferably has a linear motor for effecting a preferably rectilinear displacement (linear movement) of the spreader unit transversely to the running or conveying direction of the roving (that is to say in the transverse or width direction of the device) or a corresponding work spindle. Preferably, the linear motor or the drive spindle can be synchronized with the previously described linear motor or with the previously described drive spindle for effecting a preferably rectilinear displacement of the roller carrier or the roller containing a roving. In particular, the edge detection can be designed to effect a synchronization of the linear motors or the drive spindles. Preferably, the edge detection causes such a synchronization of the linear motors or the drive spindles that the roving in the running or conveying direction is always rectilinear, d. H. always on a straight line, moving on. As a result, fiber stresses in the roving can be avoided during the manufacturing process. As a result, the spread roving or the roving band can always be kept on a straight line.

Die Spreizeinheit ist vorzugsweise vollständig autonom, d. h. unabhängig von den anderen Einheiten der Vorrichtung, entfernbar, insbesondere mittels eines oder mehreren Schnellverschlüssen entfernbar, und/oder auswechselbar, insbesondere mittels eines oder mehreren Schnellverschlüssen austauschbar, ausgebildet. Insbesondere können einige oder alle der Rollen, Walzen und/oder Zylinder der Spreizeinheit vollständig autonom, d. h. unabhängig von den anderen Einheiten der Vorrichtung, entfernbar, insbesondere mittels eines oder mehreren Schnellverschlüssen entfernbar, und/oder auswechselbar, insbesondere mittels eines oder mehreren Schnellverschlüssen austauschbar, ausgebildet sein.The spreader unit is preferably completely autonomous, i. H. independently of the other units of the device, removable, in particular removable by means of one or more quick-release fasteners, and / or replaceable, in particular by means of one or more quick-release closures interchangeable formed. In particular, some or all of the rollers, rollers and / or cylinders of the spreader unit may be completely autonomous, i. H. independently of the other units of the device, removable, in particular removable by means of one or more quick-release fasteners, and / or exchangeable, in particular by means of one or more quick-release closures, be formed.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Spannüberwachungseinheit (Tensometer oder Spannungssensor) auf, welche eine Spannung, insbesondere Zugspannung, des Rovings überwacht. Vorzugsweise überwacht die Spannüberwachungseinheit die Spannung des Rovings vor dem Spreizen und/oder während des Spreizens. Die Spannung wird vorzugsweise von der Spannüberwachungseinheit oder einer (anderen) Steuerungseinheit vorgegeben.In a further embodiment, the device has a tension monitoring unit (tensometer or tension sensor) which monitors a tension, in particular tension, of the roving. Preferably, the tension monitoring unit monitors the tension of the roving prior to spreading and / or during spreading. The voltage is preferably predetermined by the tension monitoring unit or a (other) control unit.

Vorzugsweise ist die Spannungsüberwachungseinheit dazu ausgebildet, den Drehmotor der Zuführeinheit und/oder einen Drehmotor der Weiterverarbeitungseinheit zu steuern bzw. zu kontrollieren. Damit kann die Spannung so eingestellt bzw. gehalten werden, dass diese für weitere Verarbeitungsschritte, beispielsweise ein Beschichten, optimal ist.Preferably, the voltage monitoring unit is designed to control or control the rotary motor of the feed unit and / or a rotary motor of the further processing unit. Thus, the voltage can be adjusted or maintained so that it is optimal for further processing steps, such as a coating.

Die Spannüberwachungseinheit kann beispielsweise der Spreizeinheit vorgeschaltet sein. Sie kann auch unter der Absauganlage oder vor der Spreizeinheit oder vor der Absauganlage angeordnet/geschaltet sein. Insbesondere kann die Spannüberwachungseinheit der Zuführeinheit nachgeschaltet sein. Bevorzugt ist die Spannüberwachungseinheit zwischen zwei benachbarten Rollen, Walzen oder Zylindern der Spreizeinheit geschaltet.The tension monitoring unit may for example be connected upstream of the spreader unit. It can also be under the extraction system or in front of the spreader unit or in front of the extraction system be arranged / switched. In particular, the tension monitoring unit can be connected downstream of the feed unit. Preferably, the tension monitoring unit is connected between two adjacent rollers, rollers or cylinders of the spreading unit.

Die Spannüberwachungseinheit ist vorzugsweise vollständig autonom, d. h. unabhängig von den anderen Einheiten der Vorrichtung, entfernbar, insbesondere mittels eines oder mehrerer Schnellverschlüsse entfernbar, und/oder auswechselbar, insbesondere mittels eines oder mehrerer Schnellverschlüsse auswechselbar, ausgebildet.The tension monitoring unit is preferably completely autonomous, i. H. independently of the other units of the device, removably, in particular removable by means of one or more quick-release fasteners, and / or interchangeable, in particular by means of one or more quick release interchangeable formed.

Die Vorrichtung weist in einer weiteren Ausführungsform einen Linearmotor zum Bewirken einer gleichzeitigen und vorzugsweise geradlinigen Verschiebung (Linearbewegung) der Spreizeinheit und der Spannüberwachungseinheit quer zur Lauf- bzw. Förderrichtung des Rovings (d. h. in Quer- oder Breitenrichtung der Vorrichtung) oder eine entsprechende Arbeitsspindel auf. Hierzu können die Spreizeinheit und die Spannüberwachungseinheit auf einem gemeinsamen Träger bzw. Schlitten montiert sein, welcher von dem Linearmotor bewegt wird. Vorzugsweise ist der Linearmotor bzw. die Antriebsspindel mit dem zuvor beschriebenen Linearmotor bzw. mit der zuvor beschriebenen Antriebsspindel zum Bewirken einer vorzugsweise geradlinigen Verschiebung des Rollenträgers bzw. der einen Roving enthaltenden Rolle synchronisierbar. Insbesondere kann die Kantenerfassung dazu ausgebildet sein, eine Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln zu bewirken. Bevorzugt bewirkt die Kantenerfassung eine derartige Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln, dass der Roving in Lauf- bzw. Förderrichtung stets geradlinig, d. h. immer auf einer Geraden, weiterbewegt wird. Dadurch können Faserspannungen im Roving während des Herstellprozesses noch besser vermieden werden.In a further embodiment, the device comprises a linear motor for effecting simultaneous and preferably straight-line displacement (linear movement) of the spreading unit and the tension monitoring unit transversely to the running or conveying direction of the roving (i.e., in the transverse or width direction of the apparatus) or a corresponding work spindle. For this purpose, the spreader unit and the tension monitoring unit can be mounted on a common carrier or carriage, which is moved by the linear motor. Preferably, the linear motor or the drive spindle can be synchronized with the previously described linear motor or with the previously described drive spindle for effecting a preferably rectilinear displacement of the roller carrier or the roller containing a roving. In particular, the edge detection can be designed to effect a synchronization of the linear motors or the drive spindles. Preferably, the edge detection causes such a synchronization of the linear motors or the drive spindles that the roving in the running or conveying direction is always rectilinear, d. H. always on a straight line, moving on. As a result, fiber stresses in the roving during the manufacturing process can be even better avoided.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Linearmotor zum Bewirken einer gleichzeitigen und vorzugsweise geradlinigen Verschiebung (Linearbewegung) der Kantenerfassung, der Spannüberwachungseinheit und der Spreizeinheit quer zur Lauf- bzw. Förderrichtung des Rovings (d. h. in Quer- oder Breitenrichtung der Vorrichtung) oder eine entsprechende Arbeitsspindel auf. Hierzu können die Kantenerfassung, die Spannüberwachungseinheit und die Spreizeinheit auf einem gemeinsamen Träger bzw. Schlitten montiert sein, welcher von dem Linearmotor bewegt wird. Vorzugsweise ist der Linearmotor bzw. die Antriebsspindel mit dem zuvor beschriebenen Linearmotor bzw. mit der zuvor beschriebenen Antriebsspindel zum Bewirken einer vorzugsweise geradlinigen Verschiebung des Rollenträgers bzw. der einen Roving enthaltenden Rolle synchronisierbar. Insbesondere kann die Kantenerfassung dazu ausgebildet sein, eine Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln zu bewirken. Bevorzugt bewirkt die Kantenerfassung eine derartige Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln, dass der Roving in Lauf- bzw. Förderrichtung stets geradlinig, d. h. immer auf einer Geraden, weiterbewegt wird. Dadurch können Faserspannungen im Roving während des Herstellprozesses vermieden werden.In a further embodiment, the apparatus comprises a linear motor for effecting a simultaneous and preferably rectilinear displacement (linear movement) of the edge detection, the tension monitoring unit and the spreader unit transversely to the running or conveying direction of the roving (ie in the transverse or width direction of the apparatus) or a corresponding one Work spindle on. For this purpose, the edge detection, the tension monitoring unit and the spreader unit can be mounted on a common carrier or carriage, which is moved by the linear motor. Preferably, the linear motor or the drive spindle can be synchronized with the previously described linear motor or with the previously described drive spindle for effecting a preferably rectilinear displacement of the roller carrier or the roller containing a roving. In particular, the edge detection can be designed to effect a synchronization of the linear motors or the drive spindles. Preferably, the edge detection causes such a synchronization of the linear motors or the drive spindles that the roving in the running or conveying direction is always rectilinear, d. H. always on a straight line, moving on. As a result, fiber stresses in the roving can be avoided during the manufacturing process.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Beschichtungseinheit, insbesondere eine Imprägnierungseinheit, zum Beschichten, insbesondere Imprägnieren, eines Rovings, insbesondere eines gespreizten Rovings, d. h. eines Rovingbands, auf.In a further embodiment, the device has a coating unit, in particular an impregnation unit, for coating, in particular impregnating, a roving, in particular a splayed roving, d. H. a roving ribbon, on.

Vorzugsweise ist die Spreizeinheit der Zuführeinheit nachgeschaltet und der Beschichtungseinheit vorgeschaltet. Dadurch wird der von der Zuführeinheit gelieferte Roving bzw. werden von der Zuführeinheit gelieferte Fasern des Rovings aufgespreizt der Beschichtungseinheit zugeführt.Preferably, the spreader unit of the feed unit is connected downstream of the coating unit. As a result, the roving delivered by the feed unit or fibers of the roving supplied by the feed unit are spread and fed to the coating unit.

Die Beschichtungseinheit kann insbesondere eine Matrixzuführung zum Aufbringen einer Beschichtungsmatrix (Beschichtungsmaterial), insbesondere Imprägnierungsmatrix (Imprägnierungsmaterial), auf den gespreizten Roving bzw. die gespreizten Fasern des Rovings aufweisen.The coating unit can in particular have a matrix feed for applying a coating matrix (coating material), in particular impregnation matrix (impregnation material), to the spread roving or the spread fibers of the roving.

Die Matrixzuführung kann weiterhin insbesondere dazu gestaltet sein, dass ein ein- oder beidseitiges Aufbringen der Beschichtungsmatrix auf den Roving bzw. auf dessen Fasern möglich ist. Dabei kann die aufgebrachte Beschichtungsmatrix den gespreizten Roving überlappen oder in ihren Abmessungen mit dem gespreizten Roving übereinstimmen.The matrix feed can furthermore be designed, in particular, in such a way that application of the coating matrix to the roving or its fibers on one or both sides is possible. In this case, the applied coating matrix may overlap the spread roving or may coincide in their dimensions with the spread roving.

Bevorzugt weist die Beschichtungseinheit eine Matrixzuführung zum Aufbringen eines Polymers oder eines Bindemittels, insbesondere pulverförmigen Bindemittels, auf. Die Matrixzuführung weist in diesem Fall bevorzugt einen Extruder auf oder ist bevorzugt als Extruder gestaltet. Bezüglich geeigneter Polymere wird auf die nachfolgenden Ausführungen Bezug genommen.The coating unit preferably has a matrix feed for applying a polymer or a binder, in particular pulverulent binder. In this case, the matrix feed preferably has an extruder or is preferably designed as an extruder. With regard to suitable polymers, reference is made to the following statements.

Die Beschichtungseinheit kann insbesondere zum Aufbringen einer thermoplastischen Beschichtungsmatrix, insbesondere eines thermoplastischen Polymers, vorzugsweise eines geschmolzenen, thermoplastischen Polymers, ausgebildet sein.The coating unit may in particular be designed for applying a thermoplastic coating matrix, in particular a thermoplastic polymer, preferably a molten thermoplastic polymer.

Vorteilhaft kann die Beschichtungseinheit zum Aufbringen von Polypropylen (PP), Polyamiden (PA), Polyetheretherketon (PEEK), Polyphenylensulfid (PPS), Polysulfon (PSU), Polyetherimid (PEI), Polytetrafluorethylen (PTFE), thermoplastisches Polyurethan (TPU), Polyethylenterephthalat (PTE), Polyethylen (PE) oder Kombinationen, insbesondere Elends, von zwei oder mehreren der genannten Polymere ausgebildet sein.Advantageously, the coating unit for applying polypropylene (PP), polyamides (PA), polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polysulfone (PSU), polyetherimide (PEI), polytetrafluoroethylene (PTFE), thermoplastic polyurethane (TPU), polyethylene terephthalate ( PTE), polyethylene (PE) or combinations, in particular Elends, be formed by two or more of said polymers.

Die Beschichtungseinheit kann alternativ oder zusätzlich eine Matrixzuführung zum Aufbringen eines Flächengebildes aufweisen. Bei dem Flächengebilde kann es sich beispielsweise um ein nicht-textiles Flächengebilde, wie beispielsweise eine Folie, handeln. Alternativ kann es sich bei dem Flächengebilde um ein textiles Flächengebilde, insbesondere ein Vlies (wie Klebervlies) oder einen Vliesstoff, handeln. Das textile Flächengebilde kann wiederum aus verschiedenen Ausgangsmaterialien, bevorzugt Polymeren, insbesondere Copolymeren, und insbesondere Zusatzstoffen bestehen. Bezüglich geeigneter Polymere wird auf die im vorangegangenen Absatz erwähnten Polymere Bezug genommen. Abhängig vom Flächengewicht des Flächengebildes können mit besonderem Vorteil das Faser-Beschichtungsmatrix-Verhältnis und die Eigenschaften des Rovingbands eingestellt werden. Die Matrixzuführung kann bei den in diesem Absatz beschriebenen Ausführungsformen beispielsweise einen Kalander aufweisen oder als Kalander gestaltet sein.The coating unit may alternatively or additionally comprise a matrix feed for applying a sheet. The sheet may be, for example, a non-woven fabric such as a film. Alternatively, the sheet may be a textile fabric, in particular a nonwoven (such as adhesive nonwoven) or a nonwoven fabric. The textile fabric may in turn consist of various starting materials, preferably polymers, in particular copolymers, and in particular additives. With regard to suitable polymers, reference is made to the polymers mentioned in the preceding paragraph. Depending on the basis weight of the fabric, the fiber coating matrix ratio and the properties of the roving tape can be set with particular advantage. For example, in the embodiments described in this paragraph, the matrix feed can have a calender or be designed as a calender.

Die Vorrichtung kann weiterhin insbesondere mehrere Beschichtungseinheiten aufweisen. Beispielsweise kann die Vorrichtung eine Beschichtungseinheit mit einer Matrixzuführung zum Aufbringen eines Polymers, insbesondere thermoplastischen Polymers, sowie eine Beschichtungseinheit mit einer Matrixzuführung zum Aufbringen eines nicht-textilen oder textilen Flächengebildes aufweisen. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der Beschichtungseinheiten wird auf die vorangegangenen Ausführungen Bezug genommen.The device may further comprise in particular a plurality of coating units. For example, the device may have a coating unit with a matrix feed for applying a polymer, in particular a thermoplastic polymer, and a coating unit with a matrix feed for applying a non-textile or textile fabric. With regard to further features and advantages of the coating units, reference is made to the preceding statements.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung, insbesondere die Beschichtungseinheit (bzw. die Beschichtungseinheiten), einen Linearmotor zum Bewirken einer vorzugsweise geradlinigen Verschiebung (Linearbewegung) der Beschichtungseinheit (bzw. der Beschichtungseinheiten) quer zur Lauf- bzw. Förderrichtung des Rovings (d. h. in Quer- bzw. Breitenrichtung der Vorrichtung) oder eine entsprechende Arbeitsspindel auf. Bevorzugt ist der Linearmotor bzw. die Arbeitsspindel mit wenigstens einem der zuvor beschriebenen Linearmotoren bzw. Antriebsspindeln, insbesondere mit einigen oder allen der zuvor beschriebenen Linearmotoren bzw. Antriebsspindeln, synchronisierbar. Insbesondere kann die Kantenerfassung dazu ausgebildet sein, eine Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln zu bewirken. Bevorzugt bewirkt die Kantenerfassung eine derartige Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln, dass der Roving in Lauf- bzw. Förderrichtung stets geradlinig, d. h. immer auf einer Geraden, weiterbewegt wird. Auf diese Weise kann das Auftreten von Faserspannungen im Roving während des Herstellprozesses noch besser vermieden werden.In a further embodiment, the device, in particular the coating unit (or the coating units), a linear motor for effecting a preferably linear displacement (linear movement) of the coating unit (or the coating units) transversely to the running or conveying direction of the roving (ie in cross - or width direction of the device) or a corresponding work spindle. Preferably, the linear motor or the work spindle can be synchronized with at least one of the previously described linear motors or drive spindles, in particular with some or all of the linear motors or drive spindles described above. In particular, the edge detection can be designed to effect a synchronization of the linear motors or the drive spindles. Preferably, the edge detection causes such a synchronization of the linear motors or the drive spindles that the roving in the running or conveying direction is always rectilinear, d. H. always on a straight line, moving on. In this way, the occurrence of fiber stresses in the roving during the manufacturing process can be even better avoided.

Die Beschichtungseinheit ist vorzugsweise vollständig autonom, d. h. unabhängig von den anderen Einheiten der Vorrichtung, entfernbar, insbesondere mittels eines oder mehreren Schnellverschlüssen entfernbar, und/oder auswechselbar, insbesondere mittels eines oder mehreren Schnellverschlüssen austauschbar, ausgebildet.The coating unit is preferably completely autonomous, i. H. independently of the other units of the device, removable, in particular removable by means of one or more quick-release fasteners, and / or replaceable, in particular by means of one or more quick-release closures interchangeable formed.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Linearmotor zum Bewirken einer gleichzeitigen und vorzugsweise geradlinigen Verschiebung (Linearbewegung) der Kantenerfassung, der Spannüberwachungseinheit, der Spreizeinheit und der Beschichtungseinheit (bzw. der Beschichtungseinheiten) quer zur Lauf- bzw. Förderrichtung des Rovings (d. h. in Quer- oder Breitenrichtung der Vorrichtung) oder eine entsprechende Arbeitsspindel auf. Hierzu können die Kantenerfassung, die Spannüberwachungseinheit, die Spreizeinheit und die Beschichtungseinheit (bzw. die Beschichtungseinheiten) auf einem gemeinsamen Träger bzw. Schlitten montiert sein, welcher von dem Linearmotor bewegt wird. Vorzugsweise ist der Linearmotor bzw. die Antriebsspindel mit dem zuvor beschriebenen Linearmotor bzw. mit der zuvor beschriebenen Antriebsspindel zum Bewirken einer vorzugsweise geradlinigen Verschiebung des Rollenträgers bzw. der einen Roving enthaltenden Rolle synchronisierbar. Insbesondere kann die Kantenerfassung dazu ausgebildet sein, eine Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln zu bewirken. Bevorzugt bewirkt die Kantenerfassung eine derartige Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln, dass der Roving in Lauf- bzw. Förderrichtung stets geradlinig, d. h. immer auf einer Geraden, weiterbewegt wird. Dadurch können Faserspannungen im Roving während des Herstellprozesses noch besser vermieden werden.In a further embodiment, the apparatus comprises a linear motor for effecting a simultaneous and preferably rectilinear displacement (linear movement) of the edge detection, the tension monitoring unit, the spreader unit and the coating unit (or the coating units) transversely to the running or conveying direction of the roving (ie in cross - or width direction of the device) or a corresponding work spindle. For this purpose, the edge detection, the tension monitoring unit, the spreader unit and the coating unit (or the coating units) may be mounted on a common carrier or carriage, which is moved by the linear motor. Preferably, the linear motor or the drive spindle can be synchronized with the previously described linear motor or with the previously described drive spindle for effecting a preferably rectilinear displacement of the roller carrier or the roller containing a roving. In particular, the edge detection can be designed to effect a synchronization of the linear motors or the drive spindles. Preferably, the edge detection causes such a synchronization of the linear motors or the drive spindles that the roving in the running or conveying direction is always rectilinear, d. H. always on a straight line, moving on. As a result, fiber stresses in the roving during the manufacturing process can be even better avoided.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Heizeinheit auf. Vorzugsweise ist die Heizeinheit der Beschichtungseinheit (bzw. den Beschichtungseinheiten) nachgeschaltet. Die Heizeinheit kann insbesondere als Kontaktheizung, Konvektionsheizung, Infrarotheizung oder als Ultraschallsonotrode zum Bewirken einer Ultraschallverschweißung ausgebildet sein (bzw. eine derartige Ultraschallsonotrode aufweisen). Damit kann die Beschichtungsmatrix, welche in der Beschichtungseinheit (bzw. den Beschichtungseinheiten) auf und/oder in den gespreizten Roving aufgebracht wurde, erwärmt und insbesondere stoffschlüssig mit dem Roving verbunden, insbesondere verklebt, verschweißt und/oder laminiert, und anschließend getrocknet werden. Die Erwärmung kann insbesondere durch Strahlung, Konvektion, Reibung oder Kontakt vorgenommen bzw. erzeugt werden. Durch die Erwärmung kann die Beschichtungsmatrix zum Beispiel geschmolzen oder auch nur teilweise angeschmolzen werden, um den gespreizten Roving bzw. die gespreizten Fasern des Rovings mit der Beschichtungsmatrix zu verbinden bzw. fixieren. Die Heizeinheit kann daher auch als Fixierungseinheit, insbesondere Laminierungseinheit, bezeichnet werden.In a further embodiment, the device has a heating unit. Preferably, the heating unit of the coating unit (or the coating units) is connected downstream. The heating unit may in particular be designed as contact heating, convection heating, infrared heating or as ultrasonic sonotrode for effecting ultrasonic welding (or having such an ultrasonic sonotrode). Thus, the coating matrix, which was applied in the coating unit (or the coating units) on and / or in the spread roving, heated and in particular materially connected to the roving, in particular glued, welded and / or laminated, and then dried. The heating can be carried out or generated in particular by radiation, convection, friction or contact. By the For example, when heated, the coating matrix may be melted or even partially fused to bond the splayed roving (s) to the coating matrix. The heating unit can therefore also be referred to as a fixing unit, in particular a laminating unit.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung, insbesondere die Heizeinheit, einen Linearmotor zum Bewirken einer vorzugsweise geradlinigen Verschiebung (Linearbewegung) der Heizeinheit quer zur Lauf- bzw. Förderrichtung des Rovings (d. h. in Quer- bzw. Breitenrichtung der Vorrichtung) oder eine entsprechende Arbeitsspindel auf. Bevorzugt ist der Linearmotor bzw. die Arbeitsspindel mit wenigstens einem der zuvor beschriebenen Linearmotoren bzw. Antriebsspindeln, insbesondere mit einigen oder allen der zuvor beschriebenen Linearmotoren bzw. Antriebsspindeln, synchronisierbar. Insbesondere kann die Kantenerfassung dazu ausgebildet sein, eine Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln zu bewirken. Bevorzugt bewirkt die Kantenerfassung eine derartige Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln, dass der Roving in Lauf- bzw. Förderrichtung stets geradlinig, d. h. immer auf einer Geraden, weiterbewegt wird. Auf diese Weise kann das Auftreten von Faserspannungen im Roving während des Herstellprozesses noch besser vermieden werden.In a further embodiment, the device, in particular the heating unit, a linear motor for effecting a preferably linear displacement (linear movement) of the heating unit transverse to the running or conveying direction of the roving (ie in the transverse or width direction of the device) or a corresponding work spindle , Preferably, the linear motor or the work spindle can be synchronized with at least one of the previously described linear motors or drive spindles, in particular with some or all of the linear motors or drive spindles described above. In particular, the edge detection can be designed to effect a synchronization of the linear motors or the drive spindles. Preferably, the edge detection causes such a synchronization of the linear motors or the drive spindles that the roving in the running or conveying direction is always rectilinear, d. H. always on a straight line, moving on. In this way, the occurrence of fiber stresses in the roving during the manufacturing process can be even better avoided.

Die Heizeinheit ist vorzugsweise vollständig autonom, d. h. unabhängig von den anderen Einheiten der Vorrichtung, entfernbar, insbesondere mittels eines oder mehreren Schnellverschlüssen entfernbar, und/oder auswechselbar, insbesondere mittels eines oder mehreren Schnellverschlüssen auswechselbar, ausgebildet.The heating unit is preferably completely autonomous, i. H. independently of the other units of the device, removable, in particular removable by means of one or more quick-release fasteners, and / or interchangeable, in particular by means of one or more quick-release fasteners interchangeable formed.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Linearmotor zum Bewirken einer gleichzeitigen und vorzugsweise geradlinigen Verschiebung (Linearbewegung) der Kantenerfassung, der Spannüberwachungseinheit, der Spreizeinheit, der Beschichtungseinheit (bzw. der Beschichtungseinheiten) und der Heizeinheit quer zur Lauf- bzw. Förderrichtung des Rovings (d. h. in Quer- oder Breitenrichtung der Vorrichtung) oder eine entsprechende Arbeitsspindel auf. Hierzu können die Kantenerfassung, die Spannüberwachungseinheit, die Spreizeinheit, die Beschichtungseinheit (bzw. die Beschichtungseinheiten) und die Heizeinheit auf einem gemeinsamen Träger bzw. Schlitten montiert sein, welcher von dem Linearmotor bewegt wird. Vorzugsweise ist der Linearmotor bzw. die Antriebsspindel mit dem zuvor beschriebenen Linearmotor bzw. mit der zuvor beschriebenen Antriebsspindel zum Bewirken einer vorzugsweise geradlinigen Verschiebung des Rollenträgers bzw. der einen Roving enthaltenden Rolle synchronisierbar. Insbesondere kann die Kantenerfassung dazu ausgebildet sein, eine Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln zu bewirken. Bevorzugt bewirkt die Kantenerfassung eine derartige Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln, dass der Roving in Lauf- bzw. Förderrichtung stets geradlinig, d. h. immer auf einer Geraden, weiterbewegt wird. Dadurch können Faserspannungen im Roving während des Herstellprozesses noch besser vermieden werden.In a further embodiment, the device comprises a linear motor for effecting a simultaneous and preferably straight-line displacement (linear movement) of the edge detection, the tension monitoring unit, the spreader unit, the coating unit (or the coating units) and the heating unit transversely to the running or conveying direction of the roving ( ie in the transverse or width direction of the device) or a corresponding work spindle. For this purpose, the edge detection, the tension monitoring unit, the spreading unit, the coating unit (or the coating units) and the heating unit may be mounted on a common carrier or carriage, which is moved by the linear motor. Preferably, the linear motor or the drive spindle can be synchronized with the previously described linear motor or with the previously described drive spindle for effecting a preferably rectilinear displacement of the roller carrier or the roller containing a roving. In particular, the edge detection can be designed to effect a synchronization of the linear motors or the drive spindles. Preferably, the edge detection causes such a synchronization of the linear motors or the drive spindles that the roving in the running or conveying direction is always rectilinear, d. H. always on a straight line, moving on. As a result, fiber stresses in the roving during the manufacturing process can be even better avoided.

Die Weiterverarbeitungseinheit ist vorzugsweise eine Aufwickeleinheit zum Aufwickeln eines Rovings, vorzugsweise eines gespreizten Rovings (Rovingband), insbesondere eines gespreizten und beschichteten Rovings (beschichtetes Rovingband).The further processing unit is preferably a take-up unit for winding a roving, preferably a spread roving (roving band), in particular a spread and coated roving (coated roving band).

Die Weiterverarbeitungseinheit weist vorzugsweise eine Rolle, insbesondere eine Spule oder einen Wickelkern/eine Wickelwalze, zum Aufwickeln eines Rovings, vorzugsweise eines gespreizten Rovings (Rovingband), insbesondere eines gespreizten und beschichteten Rovings (beschichteter Rovingband), bzw. von dessen Fasern auf. Dies erlaubt den einfachen Transport des Rovings bzw. des nunmehr vorliegenden Rovingbands, beispielsweise zu einer anderen Maschine, in welcher das Rovingband weiterverarbeitet werden soll. Die Rolle kann insbesondere mittels eines Schnellspannsystems befestigt sein. Dies erlaubt einen schnellen Austausch der Rolle und damit geringere Rüstzeiten. Das Schnellspannsystem kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass durch einen einfachen Taster oder eine ähnliche Einrichtung ein Lösen der Rolle möglich ist.The further processing unit preferably has a roller, in particular a spool or a winding core / a winding roller, for winding up a roving, preferably a splayed roving (roving band), in particular a spread and coated roving (coated roving band), or of its fibers. This allows easy transport of the roving or the now present roving band, for example to another machine in which the roving band is to be further processed. The roller can be fastened in particular by means of a quick-release system. This allows a quick replacement of the roll and thus shorter set-up times. The quick-release system can for example be designed so that by a simple button or a similar device, a release of the role is possible.

Die Rolle ist vorzugsweise auf einem Rollenträger, insbesondere Spulenträger oder Wickelkernträger, der Weiterverarbeitungseinheit montiert.The roller is preferably mounted on a roller carrier, in particular bobbin or core carrier, the further processing unit.

Die Rolle der Weiterverarbeitungseinheit kann insbesondere für eine Übereinanderwicklung des Rovings, insbesondere nach Art einer Filmrolle, gestaltet sein. Bei einer Übereinanderwicklung werden Längsabschnitte des Rovings auf der Rolle übereinander gewickelt. Hierzu kann die Rolle beispielsweise zwei parallel zueinander angeordnete Führungsschienen aufweisen, deren gegenseitiger Abstand der Breite des Rovings entspricht oder etwas größer ist als die Rovingbreite.The role of the further processing unit can be designed in particular for a winding of the roving, in particular in the manner of a film roll. In a wrap, longitudinal sections of the roving are wound on top of each other on the roll. For this purpose, the roller may, for example, have two guide rails arranged parallel to one another, whose mutual spacing corresponds to the width of the roving or is slightly larger than the roving width.

Alternativ kann die Rolle der Weiterverarbeitungseinheit für eine Parallelwicklung des Rovings gestaltet sein. Bei einer Parallelwicklung werden Längsabschnitte des Rovings Stoß an Stoß und insbesondere parallel oder im Wesentlichen parallel auf der Rolle gewickelt. Eine derartig gestaltete Rolle, insbesondere in Form eines Wickelkerns, eignet sich insbesondere zur Herstellung eines faserverstärkten Verbundwerkstoffes, vorzugsweise eines Faser-Kunststoff-Verbunds. Hierzu kann die Rolle beispielsweise zuerst mit einer vorzugsweise thermoplastischen Kunststoff- bzw. Polymermatrix und anschließend mit dem gespreizten Roving oder umgekehrt, d. h. zuerst mit dem gespreizten Roving und anschließend mit der vorzugsweise thermoplastischen Polymermatrix bewickelt werden. Bezüglich geeigneter Polymere für die Polymermatrix wird auf die in der bisherigen Beschreibung genannten Polymere Bezug genommen.Alternatively, the role of the further processing unit may be designed for a parallel winding of the roving. In a parallel winding, longitudinal sections of the roving are wound in bursts, and in particular parallel or substantially parallel, on the roll. Such a designed role, in particular in the form of a winding core, is particularly suitable for producing a fiber-reinforced composite material, preferably a fiber-plastic composite. For this purpose, the Roll, for example, first with a preferably thermoplastic plastic or polymer matrix and then with the splayed roving or vice versa, ie first wound with the splayed roving and then with the preferably thermoplastic polymer matrix. With regard to suitable polymers for the polymer matrix, reference is made to the polymers mentioned in the previous description.

Bei der Rolle der Weiterverarbeitungseinheit kann es sich weiterhin insbesondere um einen hohlen Wickelkern mit Löchern bzw. Öffnungen auf der Wickelkernoberfläche, d. h. um eine sogenannte Infiltrationsspule, handeln. Die Löcher bzw. Öffnungen stehen dabei in Kommunikation mit dem Hohlraum des Wickelkerns. Eine derartige Rolle erlaubt mit besonderem Vorteil in einem nachfolgenden Arbeitsschritt eine Beschichtung, insbesondere Imprägnierung, des aufgewickelten Rovings mit einem Polymerharz, insbesondere duroplastischen Polymerharz. Hierzu wird der Hohlraum der Rolle mit dem Polymerharz befüllt. Das Polymerharz tritt aus den Öffnungen der Rolle heraus und bewirkt eine Beschichtung, insbesondere Imprägnierung, des aufgewickelten Rovings.In the role of the further processing unit, it may further, in particular to a hollow winding core with holes or openings on the winding core surface, d. H. to act as a so-called infiltration coil. The holes or openings are in communication with the cavity of the winding core. Such a role allows with particular advantage in a subsequent step, a coating, in particular impregnation, of the wound rovings with a polymer resin, in particular thermosetting polymer resin. For this purpose, the cavity of the roll is filled with the polymer resin. The polymer resin comes out of the openings of the roll and causes a coating, in particular impregnation, of the wound up rovings.

Die Weiterverarbeitungseinheit weist weiterhin bevorzugt einen Drehmotor zum Bewirken einer Drehbewegung der Rolle (zum Aufwickeln des Rovings), d. h. einen sogenannten Aufwickelmotor, oder eine entsprechende Antriebsspindel, auf.The further processing unit preferably further comprises a rotary motor for effecting a rotational movement of the roller (for winding up the roving), d. H. a so-called Aufwickelmotor, or a corresponding drive spindle on.

Die Weiterverarbeitungseinheit ist vorzugsweise der Spreizeinheit nachgeschaltet. Insbesondere ist die Weiterverarbeitungseinheit der Beschichtungseinheit (bzw. den Beschichtungseinheiten) und insbesondere der Heizeinheit nachgeschaltet.The further processing unit is preferably connected downstream of the spreading unit. In particular, the further processing unit of the coating unit (or the coating units) and in particular the heating unit is connected downstream.

Die Weiterverarbeitungseinheit ist vorzugsweise vollständig autonom, d. h. unabhängig von den anderen Einheiten der Vorrichtung, entfernbar, insbesondere mittels eines oder mehrerer Schnellverschlüsse entfernbar, und/oder auswechselbar, insbesondere mittels eines oder mehrerer Schnellverschlüsse austauschbar, ausgebildet.The further processing unit is preferably completely autonomous, d. H. independently of the other units of the device, removable, in particular removable by means of one or more quick-release fasteners, and / or replaceable, in particular by means of one or more quick-release closures interchangeable formed.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Ablegeeinheit zum Ablegen eines Rovings, vorzugsweise eines gespreizten Rovings (Rovingband), insbesondere eines gespreizten und beschichteten Rovings (beschichteter Rovingband), auf die Rolle der Weiterverarbeitungseinheit auf.In a further embodiment, the device has a depositing unit for depositing a roving, preferably a spread roving (roving band), in particular a spread and coated roving (coated roving band), onto the roll of the further processing unit.

Die Ablegeeinheit kann insbesondere dazu ausgebildet sein, dass sie eine Übereinanderwicklung des Rovings auf der Rolle der Weiterverarbeitungseinheit bewirkt.The depositing unit can in particular be designed to effect a winding over of the roving on the roll of the further processing unit.

Alternativ kann die Ablegeeinheit insbesondere dazu ausgebildet sein, dass sie eine Parallelwicklung oder eine Kreuwicklung des Rovings auf der Rolle der Weiterverarbeitungseinheit bewirkt. Dies kann insbesondere für die Herstellung eines Faser-Kunststoff-Verbunds auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Vorteil sein.Alternatively, the depositing unit can in particular be designed to effect a parallel winding or a cross winding of the roving on the roll of the further processing unit. This may be advantageous in particular for the production of a fiber-plastic composite on the device according to the invention.

Die Ablegeeinheit kann insbesondere eine Kanterfassung aufweisen. Alternativ kann die Vorrichtung eine der Ablegeeinheit nachgeschaltete Kantenerfassung, insbesondere eine zwischen der Ablegeeinheit und der Weiterverarbeitungseinheit geschaltete Kantenerfassung, aufweisen. Die Kantenerfassung erfasst den Roving bzw. die Kante des Rovings.The laying unit may in particular have a Kanterfassung. Alternatively, the device may have an edge detection connected downstream of the laying unit, in particular an edge detection connected between the laying unit and the further processing unit. The edge detection captures the roving or edge of the roving.

Die Ablegeeinheit weist vorzugsweise einen Arm und eine Führungsrolle auf. Die Führungsrolle ist vorzugsweise dazu ausgebildet, den Roving über die die Rolle der Weiterverarbeitungseinheit zu führen und anschließend auf die Rolle der Weiterverarbeitungseinheit abzulegen. Bevorzugt sind die Ablegeeinheit, insbesondere der Arm und die Führungsrolle, über der Rolle der Weiterverarbeitungseinheit angeordnet.The laying unit preferably has an arm and a guide roller. The guide roller is preferably designed to guide the roving over the roller of the further processing unit and then deposit it on the roll of the further processing unit. The laying unit, in particular the arm and the guide roller, are preferably arranged above the roller of the further processing unit.

Die Führungsrolle der Ablegeeinheit ist vorzugsweise an einem Ende des Arms, zweckmäßigerweise an einem weiterverarbeitungseinheitsseitigen Ende des Arms, befestigt oder angelenkt, insbesondere schwenkbar befestigt oder schwenkbar angelenkt.The guide roller of the laying unit is preferably at one end of the arm, suitably attached to a further processing unit side end of the arm, fixed or hinged, in particular pivotally mounted or pivotally connected.

Bevorzugt ist die Führungsrolle um eine Längsachse des Arms verschwenkbar ausgebildet.Preferably, the guide roller is formed pivotable about a longitudinal axis of the arm.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Ablegeeinheit ein Verschwenkelement (Verschwenkmittel) bzw. Antriebselement zum Bewirken einer Schwenkbewegung der Führungsrolle um eine Längsachse des Arms aufweist. Bei dem Verschwenk- bzw. Antriebselement kann es sich grundsätzlich um einen mittels Flüssigkeit betriebenen Arbeitszylinder, d. h. um einen Hydraulikzylinder, oder um einen mittels Druckluft betriebenen Arbeitszylinder, d. h. um einen Pneumatikzylinder, handeln.Furthermore, it is preferred if the depositing unit has a pivoting element (pivoting means) or drive element for effecting a pivoting movement of the guide roller about a longitudinal axis of the arm. The pivoting or driving element can basically be a working cylinder operated by means of a liquid, d. H. to a hydraulic cylinder, or to a working by compressed air cylinder, d. H. to a pneumatic cylinder, act.

Bevorzugt weist die Vorrichtung, insbesondere die Ablegeeinheit, einen Linearmotor zum Bewirken einer vorzugsweise geradlinigen Verschiebung (Linearbewegung) der Ablegeeinheit, insbesondere des Arms der Ablegeeinheit, quer zur Lauf- bzw. Förderrichtung des Rovings (d. h. in Quer- bzw. Breitenrichtung der Vorrichtung) oder eine entsprechende Arbeitsspindel auf. Bevorzugt ist der Linearmotor bzw. die Arbeitsspindel mit wenigstens einem der zuvor beschriebenen Linearmotoren bzw. Antriebsspindeln, insbesondere mit einigen oder allen der zuvor beschriebenen Linearmotoren bzw. Antriebsspindeln synchronisierbar. Insbesondere kann die Kantenerfassung/können die Kantenerfassungen dazu ausgebildet sein, eine Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln zu bewirken. Bevorzugt bewirkt/bewirken die Kantenerfassung/Kantenerfassungen eine derartige Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln, dass der Roving in Lauf- bzw. Förderrichtung stets geradlinig, d. h. immer auf einer Geraden, weiterbewegt wird. Auf diese Weise kann das Auftreten von Faserspannungen im Roving während des Herstellprozesses noch besser vermieden werden.Preferably, the device, in particular the laying unit, a linear motor for effecting a preferably linear displacement (linear movement) of the depositing unit, in particular the arm of the depositing unit, transversely to the running or conveying direction of the roving (ie in the transverse or width direction of the device) or a corresponding work spindle. Preferably, the linear motor or the work spindle with at least one of the previously described linear motors or drive spindles, in particular with some or all of the previously described linear motors or drive spindles synchronized. In particular, the edge detection / the edge detections can be designed to bring about a synchronization of the linear motors or the drive spindles. Preferably, the edge detection / edge detectors cause such a synchronization of the linear motors or the drive spindles that the roving in the running or conveying direction is always moved in a straight line, ie always on a straight line. In this way, the occurrence of fiber stresses in the roving during the manufacturing process can be even better avoided.

Die Ablegeeinheit ist vorzugsweise der Weiterverarbeitungseinheit vorgeschaltet. Insbesondere ist die Ablegeeinheit der Spreizeinheit nachgeschaltet. Bevorzugt ist die Ablegeeinheit der Beschichtungseinheit (bzw. den Beschichtungseinheiten) nachgeschaltet. Insbesondere kann die Ablegeeinheit der Heizeinheit nachgeschaltet sein.The depositing unit is preferably connected upstream of the further processing unit. In particular, the laying unit is connected downstream of the spreader unit. The depositing unit is preferably connected downstream of the coating unit (or the coating units). In particular, the laying unit may be connected downstream of the heating unit.

Die Ablegeeinheit ist vorzugsweise vollständig autonom, d. h. unabhängig von den anderen Einheiten der Vorrichtung, entfernbar, insbesondere mittels eines oder mehrerer Schnellverschlüsse entfernbar, und/oder auswechselbar, insbesondere mittels eines oder mehrerer Schnellverschlüsse austauschbar, ausgebildet.The storage unit is preferably completely autonomous, i. H. independently of the other units of the device, removable, in particular removable by means of one or more quick-release fasteners, and / or replaceable, in particular by means of one or more quick-release closures interchangeable formed.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Linearmotor zum Bewirken einer gleichzeitigen und vorzugsweise geradlinigen Verschiebung (Linearbewegung) der Kantenerfassung, der Spannüberwachungseinheit, der Spreizeinheit und der Ablegeeinheit quer zur Lauf- bzw. Förderrichtung des Rovings (d. h. in Quer- oder Breitenrichtung der Vorrichtung) oder eine entsprechende Arbeitsspindel auf. Hierzu können die Kantenerfassung, die Spannüberwachungseinheit, die Spreizeinheit und die Ablegeeinheit auf einem gemeinsamen Träger bzw. Schlitten montiert sein, welcher von dem Linearmotor bewegt wird. Vorzugsweise ist der Linearmotor bzw. die Antriebsspindel mit dem zuvor beschriebenen Linearmotor bzw. mit der zuvor beschriebenen Antriebsspindel zum Bewirken einer vorzugsweise geradlinigen Verschiebung des Rollenträgers bzw. der einen Roving enthaltenden Rolle synchronisierbar. Insbesondere kann die Kantenerfassung/können die Kantenerfassungen dazu ausgebildet sein, eine Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln zu bewirken. Bevorzugt bewirkt/bewirken die Kantenerfassung/Kantenerfassungen eine derartige Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln, dass der Roving in Lauf- bzw. Förderrichtung stets geradlinig, d. h. immer auf einer Geraden, weiterbewegt wird. Dadurch können Faserspannungen im Roving während des Herstellprozesses noch besser vermieden werden.In a further embodiment, the apparatus comprises a linear motor for effecting a simultaneous and preferably rectilinear displacement (linear movement) of the edge detection, the tension monitoring unit, the spreader unit and the depositing unit transversely to the running or conveying direction of the roving (ie in the transverse or width direction of the device). or a corresponding work spindle. For this purpose, the edge detection, the tension monitoring unit, the spreading unit and the laying unit may be mounted on a common carrier or carriage, which is moved by the linear motor. Preferably, the linear motor or the drive spindle can be synchronized with the previously described linear motor or with the previously described drive spindle for effecting a preferably rectilinear displacement of the roller carrier or the roller containing a roving. In particular, the edge detection / the edge detections can be designed to bring about a synchronization of the linear motors or the drive spindles. Preferably, the edge detection / edge detectors cause such a synchronization of the linear motors or the drive spindles that the roving in the running or conveying direction always rectilinear, d. H. always on a straight line, moving on. As a result, fiber stresses in the roving during the manufacturing process can be even better avoided.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Linearmotor zum Bewirken einer gleichzeitigen und vorzugsweise geradlinigen Verschiebung (Linearbewegung) der Kantenerfassung, der Spannüberwachungseinheit, der Spreizeinheit, der Beschichtungseinheit (bzw. der Beschichtungseinheiten), der Heizeinheit und der Ablegeeinheit quer zur Lauf- bzw. Förderrichtung des Rovings (d. h. in Quer- oder Breitenrichtung der Vorrichtung) oder eine entsprechende Arbeitsspindel auf. Hierzu können die Kantenerfassung, die Spannüberwachungseinheit, die Spreizeinheit, die Beschichtungseinheit (bzw. die Beschichtungseinheiten), die Heizeinheit und die Ablegeeinheit auf einem gemeinsamen Träger bzw. Schlitten montiert sein, welcher von dem Linearmotor bewegt wird. Vorzugsweise ist der Linearmotor bzw. die Antriebsspindel mit dem zuvor beschriebenen Linearmotor bzw. mit der zuvor beschriebenen Antriebsspindel zum Bewirken einer vorzugsweise geradlinigen Verschiebung des Rollenträgers bzw. der einen Roving enthaltenden Rolle synchronisierbar. Insbesondere kann die Kantenerfassung/können die Kantenerfassungen dazu ausgebildet sein, eine Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln zu bewirken. Bevorzugt bewirkt/bewirken die Kantenerfassung/Kantenerfassungen eine derartige Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln, dass der Roving in Lauf- bzw. Förderrichtung stets geradlinig, d. h. immer auf einer Geraden, weiterbewegt wird. Dadurch können Faserspannungen im Roving während des Herstellprozesses noch besser vermieden werden.In a further embodiment, the apparatus comprises a linear motor for effecting a simultaneous and preferably straight-line displacement (linear movement) of the edge detection, the tension monitoring unit, the spreader unit, the coating unit (or coating units), the heating unit and the laying unit transversely to the running or conveying direction of the roving (ie in the transverse or width direction of the device) or a corresponding work spindle. For this purpose, the edge detection, the tension monitoring unit, the spreading unit, the coating unit (or the coating units), the heating unit and the laying unit may be mounted on a common carrier or carriage, which is moved by the linear motor. Preferably, the linear motor or the drive spindle can be synchronized with the previously described linear motor or with the previously described drive spindle for effecting a preferably rectilinear displacement of the roller carrier or the roller containing a roving. In particular, the edge detection / the edge detections can be designed to bring about a synchronization of the linear motors or the drive spindles. Preferably, the edge detection / edge detectors cause such a synchronization of the linear motors or the drive spindles that the roving in the running or conveying direction always rectilinear, d. H. always on a straight line, moving on. As a result, fiber stresses in the roving during the manufacturing process can be even better avoided.

Die Vorrichtung weist in einer weiteren Ausführungsform eine Anzahl von Rollen, Walzen und/oder Zylindern, d. h. eine Rolle, eine Walze und/oder einen Zylinder oder mehrere, beispielswiese drei, Rollen, Walzen und/oder Zylinder, zur Führung des Rovings außerhalb der Spreizeinheit auf. Beispielsweise kann die Zuführeinheit eine entsprechende Anzahl von Rollen, Walzen und/oder Zylindern aufweisen. Damit kann für eine zuverlässige und insbesondere reibungsarme Führung des Rovings gesorgt werden. Insbesondere können die Rollen, Walzen und/oder Zylinder zu einer Beruhigung von etwaigen Schwingungen des Rovings beitragen und eine konstante Faserspannung gewährleisten. Außerdem lässt sich hierdurch eine (zusätzliche) Vergleichmäßigung des Rovings bzw. seiner Fasern erzielen. Dadurch lassen sich mit besonderem Vorteil Ungleichmäßigkeiten und insbesondere das Auftreten von Fehl- oder Schwachstellen im Roving/Rovingband vermeiden.The apparatus in a further embodiment comprises a number of rollers, rollers and / or cylinders, d. H. a roller, a roller and / or a cylinder or a plurality, for example three, rollers, rollers and / or cylinders, for guiding the roving outside the spreader unit. For example, the feed unit may have a corresponding number of rollers, rollers and / or cylinders. This can be ensured for a reliable and particularly low-friction guidance of the roving. In particular, the rollers, rollers and / or cylinders can contribute to a calming of any vibrations of the roving and ensure a constant fiber tension. In addition, an (additional) homogenization of the roving or its fibers can be achieved thereby. As a result, unevenness and in particular the occurrence of imperfections or weak points in the roving / roving band can be avoided with particular advantage.

Weiterhin können einige oder alle der Rollen, Walzen und/oder Zylinder positiv oder negativ bombiert sein. Dies kann zu einer vorteilhaften Kontrolle der Spreizwirkung oder auch anderer Wirkungen genutzt werden. Ebenso können jedoch auch einige oder alle der Rollen, Walzen und/der Zylinder unbombiert sein.Furthermore, some or all of the rollers, rollers and / or cylinders may be positive or negative to be crowned. This can be used for an advantageous control of the spreading effect or other effects. Likewise, however, some or all of the rollers, rollers and / or the cylinder may be unbombiert.

Einige oder alle der Rollen, Walzen und/oder Zylinder können Bestandteil der Zuführeinheit, zwischen der Zuführeinheit und der Spreizeinheit und/oder zwischen der Spreizeinheit und der Beschichtungseinheit geschaltet sein.Some or all of the rollers, rollers and / or cylinders may be part of the feed unit, connected between the feed unit and the spreader unit and / or between the spreader unit and the coating unit.

Einige oder alle der Rollen, Walzen und/oder Zylinder können vollständig autonom, d. h. unabhängig von den anderen Einheiten der Vorrichtung, entfernbar, insbesondere mittels eines oder mehrerer Schnellverschlüsse entfernbar, und/oder auswechselbar, insbesondere mittels eines oder mehrerer Schnellverschlüsse auswechselbar, ausgebildet sein.Some or all of the rollers, rollers and / or cylinders may be completely autonomous, i. H. independently of the other units of the device, removable, in particular removable by means of one or more quick-release fasteners, and / or interchangeable, in particular by means of one or more quick-release fasteners interchangeable, be formed.

Die Vorrichtung weist in einer weiteren Ausführungsform eine Anzahl von Sonotroden, d. h. eine oder mehrere Sonotroden, zum Anwenden von Ultraschall auf den Roving auf. Mittels einer Sonotrode und des damit erzeugten Ultraschalls können die Fasern des Rovings leichter vereinzelt und der Roving somit leichter aufgespreizt werden. Insbesondere ist mittels einer Sonotrode und des damit erzeugten Ultraschalls ein spaltfreies und insbesondere gleichmäßigeres Anordnen der Rovingfasern zu einem Band (Tape) möglich.In a further embodiment, the device has a number of sonotrodes, i. H. one or more sonotrodes for applying ultrasound to the roving. By means of a sonotrode and the ultrasound generated with it, the fibers of the roving can be separated more easily and thus the roving can be spread open more easily. In particular, a gap-free and in particular more uniform arrangement of the roving fibers into a tape is possible by means of a sonotrode and the ultrasound thus produced.

Einige oder alle der Sonotroden sind dabei bevorzugt einer jeweiligen Rolle, einer jeweiligen Walze und/oder einem jeweiligen Zylinder der Vorrichtung, insbesondere der Spreizeinheit und/oder einer anderen Einheit der Vorrichtung, zugeordnet. Damit wird der Ultraschall genau an einer Stelle angewendet, an welcher eine Aufspreizung erfolgen soll.Some or all of the sonotrodes are preferably assigned to a respective roller, a respective roller and / or a respective cylinder of the device, in particular the spreader unit and / or another unit of the device. Thus, the ultrasound is applied exactly at a point at which a spread is to take place.

Einige oder alle der Sonotroden können vollständig autonom, d. h. unabhängig von den anderen Einheiten der Vorrichtung, entfernbar, insbesondere mittels eines oder mehrerer Schnellverschlüsse entfernbar, und/oder auswechselbar, insbesondere mittels eines oder mehrerer Schnellverschlüsse auswechselbar, ausgebildet sein.Some or all of the sonotrodes can be completely autonomous, i. H. independently of the other units of the device, removable, in particular removable by means of one or more quick-release fasteners, and / or interchangeable, in particular by means of one or more quick-release fasteners interchangeable, be formed.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Plasmabehandlungseinheit auf. Die Plasmabehandlungseinheit ist vorzugsweise der Beschichtungseinheit vorgeschaltet. Damit können die Fasern in geeigneter Weise vorbehandelt werden, so dass eine in der Beschichtungseinheit aufzubringende Beschichtungsmatrix leichter haften kann.In a further embodiment, the device has a plasma treatment unit. The plasma treatment unit is preferably connected upstream of the coating unit. Thus, the fibers can be pretreated in a suitable manner, so that a coating matrix to be applied in the coating unit can adhere more easily.

Bevorzugt weist die Vorrichtung, insbesondere die Plasmaeinheit, einen Linearmotor zum Bewirken einer vorzugsweise geradlinigen Verschiebung (Linearbewegung) der Plasmaeinheit oder eine entsprechende Arbeitsspindel auf. Bevorzugt ist der Linearmotor bzw. die Arbeitsspindel mit wenigstens einem der zuvor beschriebenen Linearmotoren bzw. Antriebsspindeln, insbesondere mit einigen oder allen der zuvor beschriebenen Linearmotoren bzw. Antriebsspindeln synchronisierbar. Insbesondere kann die Kantenerfassung/können die Kantenerfassungen dazu ausgebildet sein, eine Synchronisation der Linearmotoren bzw. der Antriebsspindeln zu bewirken. Auf diese Weise kann das Auftreten von Faserspannungen im Roving während des Herstellprozesses noch besser vermieden werden.The device, in particular the plasma unit, preferably has a linear motor for effecting a preferably rectilinear displacement (linear movement) of the plasma unit or a corresponding work spindle. Preferably, the linear motor or the work spindle can be synchronized with at least one of the linear motors or drive spindles described above, in particular with some or all of the linear motors or drive spindles described above. In particular, the edge detection / the edge detections can be designed to bring about a synchronization of the linear motors or the drive spindles. In this way, the occurrence of fiber stresses in the roving during the manufacturing process can be even better avoided.

Die Plasmabehandlungseinheit ist vorzugsweise vollständig autonom, d. h. unabhängig von den anderen Einheiten der Vorrichtung, entfernbar, insbesondere mittels eines oder mehrerer Schnellverschlüsse entfernbar, und/oder auswechselbar, insbesondere mittels eines oder mehrerer Schnellverschlüsse auswechselbar, ausgebildet.The plasma treatment unit is preferably completely autonomous, i. H. independently of the other units of the device, removably, in particular removable by means of one or more quick-release fasteners, and / or interchangeable, in particular by means of one or more quick release interchangeable formed.

Die Vorrichtung kann weiterhin insbesondere modular aufgebaut sein. Dies erlaubt ein besonders einfaches Auswechseln der Einheiten oder von Komponenten davon, so dass Stillstandzeiten, beispielsweise aufgrund von Wartungs- oder Rüstzeiten, minimiert werden können und damit die Kosten im Vergleich zur Ausführung gemäß dem Stand der Technik deutlich gesenkt werden können.The device can furthermore be of modular design in particular. This allows a particularly simple replacement of the units or components thereof, so that downtime, for example, due to maintenance or set-up times can be minimized and thus the cost can be significantly reduced compared to the execution of the prior art.

Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der Vorrichtung wird auf die nachfolgende Beschreibung Bezug genommen.For further features and advantages of the device, reference is made to the following description.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines Rovingbands, vorzugsweise eines beschichteten, insbesondere imprägnierten, Rovingbands, und/oder zum Herstellen eines faserverstärkten Verbundwerkstoffes, insbesondere eines Faser-Kunststoff-Verbunds (FKV). Der faserverstärkte Verbundwerkstoff, insbesondere Faser-Kunststoff-Verbund (FKV), weist vorzugsweise eine Lage von unidirektional angeordneten Rovingfasern auf.The invention further relates to a method for producing a roving strip, preferably a coated, in particular impregnated, roving strip, and / or for producing a fiber-reinforced composite material, in particular a fiber-plastic composite (FRP). The fiber-reinforced composite material, in particular fiber-plastic composite (FRP), preferably has a layer of unidirectionally arranged roving fibers.

Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

a) Zuführen eines Rovings,
b) Spreizen des Rovings und
c) Weiterverarbeiten, insbesondere Aufwickeln, des gespreizten Rovings.

The method comprises the following steps:

a) feeding a roving,
b) spreading the roving and
c) processing, in particular winding, of the splayed rovings.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird beim Durchführen von Schritt a) ein Roving verwendet, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasfaser-Roving, Mineralfaser-Roving, Basaltfaser-Roving, Borfaser-Roving, Kieselsäurefaser-Roving, Keramikfaser-Roving, Stahlfaser-Roving, Kohlenstofffaser-Roving, Aramidfaser-Roving, Polyesterfaser-Roving, Polyamidfaser-Roving wie Nylonfaser-Roving, Polyethylenfaser-Roving, Plexiglasfaser-Roving, Holzfaser-Roving, Flachsfaser-Roving, Hanffaser-Roving, Jutefaser-Roving, Kenaffaser-Roving, Ramiefaser-Roving, Sisalfaser-Roving und Kombination aus zwei oder mehreren der genannten Rovings.In a preferred embodiment, in performing step a), a roving selected from the group consisting of glass fiber roving, mineral fiber roving, basalt fiber roving, boron fiber roving, silica fiber roving, ceramic fiber roving, steel fiber roving is used , Carbon fiber roving, aramid fiber roving, polyester fiber roving, polyamide fiber roving like Nylon fiber roving, polyethylene fiber roving, plexiglass fiber roving, wood fiber roving, flax fiber roving, hemp fiber roving, jute roving, kenaf roving, ramie roving, sisal fiber roving, and combination of two or more of said rovings.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Roving beim Durchführen von Schritt a) von einer auf einem Rollenträger aufgenommenen Rolle abgerollt.In a further embodiment, when performing step a), the roving is unrolled from a roll received on a roll carrier.

Der Schritt a) wird mittels einer Zuführeinheit durchgeführt, wie sie im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart worden ist. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der Zuführeinheit wird daher auf die entsprechenden, im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemachten Ausführungen Bezug genommen.The step a) is carried out by means of a feed unit, as has been disclosed in connection with the device according to the invention. With regard to further features and advantages of the feed unit, reference is therefore made to the corresponding statements made in connection with the device according to the invention.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Roving vor Durchführen von Schritt b) und/oder nach Durchführen von Schritt b) über eine Anzahl von Rollen, Walzen und/oder Zylindern geführt. Bei den Rollen, Walzen und/oder Zylindern handelt es sich vorzugsweise um Rollen, Walzen und/oder Zylinder, welche bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart worden sind. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der Rollen, Walzen und/oder Zylinder wird daher vollständig auf die entsprechenden, im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemachten Ausführungen Bezug genommen.In a further embodiment, before performing step b) and / or after performing step b), the roving is guided over a number of rollers, rollers and / or cylinders. The rollers, rollers and / or cylinders are preferably rollers, rollers and / or cylinders, which have already been disclosed in connection with the device according to the invention. With regard to further features and advantages of the rollers, rollers and / or cylinders, reference is therefore made entirely to the corresponding statements made in connection with the device according to the invention.

In einer weiteren Ausführungsform wird eine Kante des Rovings vor Durchführen von Schritt b) erfasst. Hierzu wird vorzugsweise wenigstens eine Kantenerfassung verwendet, wie sie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart worden ist. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der Kantenerfassung wird daher auf die entsprechenden, im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemachten Ausführungen Bezug genommen.In another embodiment, an edge of the roving is detected prior to performing step b). For this purpose, preferably at least one edge detection is used, as has already been disclosed in connection with the device according to the invention. With regard to further features and advantages of edge detection, reference is therefore made to the corresponding statements made in connection with the device according to the invention.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Roving einem Unterdruck unterworfen. Dies kann grundsätzlich vor, während und/oder nach Durchführen von Schritt b) erfolgen. Bevorzugt wird der Unterdruck mittels einer Absauganlage erzeugt, welche bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart worden ist. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der Absauganlage wird daher auf die entsprechenden, im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemachten Ausführungen Bezug genommen.In a further embodiment, the roving is subjected to a negative pressure. This can basically be done before, during and / or after performing step b). Preferably, the negative pressure is generated by means of an exhaust system, which has already been disclosed in connection with the device according to the invention. With regard to further features and advantages of the extraction system, reference is therefore made to the corresponding statements made in connection with the device according to the invention.

Der Schritt b) wird mittels einer Spreizeinheit durchgeführt, welche bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart worden ist. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der Spreizeinheit wird daher vollständig auf die entsprechenden, im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemachten Ausführungen Bezug genommen.The step b) is carried out by means of a spreading unit, which has already been disclosed in connection with the device according to the invention. With regard to further features and advantages of the spreading unit, reference is therefore made completely to the corresponding statements made in connection with the device according to the invention.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Roving nach Durchführen von Schritt b) und insbesondere vor Durchführen von Schritt c) beschichtet, insbesondere imprägniert. Die Beschichtung, insbesondere Imprägnierung erfolgt zweckmäßigerweise mit einer hierfür geeigneten Beschichtungsmatrix. Bevorzugt wird der Roving mittels einer Beschichtungseinheit, insbesondere Imprägnierungseinheit, beschichtet, insbesondere imprägniert, welche bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart worden ist. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der Beschichtungseinheit, insbesondere der hierfür verwendbaren Beschichtungsmatrizes, wird daher vollständig auf die entsprechenden, im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemachten Ausführungen Bezug genommen.In a further embodiment, after performing step b) and in particular before carrying out step c), the roving is coated, in particular impregnated. The coating, in particular impregnation, is expediently carried out with a coating matrix suitable for this purpose. The roving is preferably coated, in particular impregnated, by means of a coating unit, in particular impregnation unit, which has already been disclosed in connection with the device according to the invention. With regard to further features and advantages of the coating unit, in particular of the coating matrices which can be used for this purpose, reference is therefore made in full to the corresponding statements made in connection with the device according to the invention.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Roving nach Durchführen von Schritt b) erwärmt. Die Erwärmung des Rovings erfolgt vorzugsweise mittels einer Heizeinheit, wie sie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart worden ist. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der Heizeinheit wird daher vollständig auf die entsprechenden, im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemachten Ausführungen Bezug genommen.In a further embodiment, the roving is heated after performing step b). The heating of the roving is preferably carried out by means of a heating unit, as has already been disclosed in connection with the device according to the invention. With regard to further features and advantages of the heating unit, reference is therefore made completely to the corresponding statements made in connection with the device according to the invention.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Roving beim Durchführen von Schritt c) auf eine Rolle, gewickelt. Der Roving kann dabei übereinander oder parallel auf der Rolle gewickelt werden.In a further embodiment, the roving is wound upon performing step c) on a roll. The roving can be wound on top of each other or parallel to the roll.

Bei der Rolle kann es sich insbesondere um eine Spule oder einen Wickelkern, insbesondere um eine Infiltrationsspule, handeln.The roller may in particular be a coil or a winding core, in particular an infiltration coil.

Bei der Rolle kann es sich insbesondere um eine Rolle handeln, welche bereits im Zusammenhang mit der Weiterverarbeitungseinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart worden ist. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile einer solchen Rolle wird daher vollständig auf die entsprechenden, im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemachten Ausführungen Bezug genommen.The roller may in particular be a roller which has already been disclosed in connection with the further processing unit of the device according to the invention. With regard to further features and advantages of such a role, reference is therefore made entirely to the corresponding statements made in connection with the device according to the invention.

Der Roving kann insbesondere auf eine nackte, d. h. unbelegte Rolle, gewickelt werden.The roving can be applied in particular to a naked, d. H. blank roll, to be wrapped.

Alternativ kann der Roving auf eine mit einem Flächengebilde, insbesondere textilen Flächengebilde oder nicht-textilen Flächengebilde, bevorzugt auf eine mit einer thermoplastischen Polymer- bzw. Kunststoffmatrix bewickelte Rolle, gewickelt werden. Auf diese Weise ist insbesondere die Herstellung eines faserverstärkten Verbundwerkstoffes mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich. Bezüglich geeigneter Flächengebilde sowie geeigneter Polymere für die Polymermatrix wird auf die entsprechenden, im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemachten Ausführungen Bezug genommen.Alternatively, the roving on a with a sheet, in particular textile fabrics or non-textile fabrics, preferably one with a thermoplastic polymer or Plastic matrix wound roll, to be wound. In this way, in particular the production of a fiber-reinforced composite material by means of the method according to the invention is possible. With regard to suitable fabrics and suitable polymers for the polymer matrix, reference is made to the corresponding statements made in connection with the device according to the invention.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Spannung des Rovings überwacht. Bevorzugt wird die Spannung des Rovings vor Durchführen von Schritt b) überwacht. Die Überwachung der Spannung des Rovings erfolgt vorzugsweise mittels einer Spannüberwachungseinheit, welche bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart worden ist. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der Spannüberwachungseinheit wird daher vollständig auf die entsprechenden, im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemachten Ausführungen Bezug genommen.In another embodiment, the voltage of the roving is monitored. Preferably, the voltage of the roving is monitored before performing step b). The monitoring of the voltage of the roving is preferably carried out by means of a tension monitoring unit, which has already been disclosed in connection with the device according to the invention. With regard to further features and advantages of the tension monitoring unit, reference is therefore made completely to the corresponding statements made in connection with the device according to the invention.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Roving mittels einer Ablegeeinheit auf eine Aufwickelrolle, insbesondere einen Wickelkern, abgelegt. Die Ablegung des Rovings erfolgt vorzugsweise mittels einer Ablegeeinheit, welche bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart worden ist. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der Ablegeeinheit wird daher vollständig auf die entsprechenden, im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemachten Ausführungen Bezug genommen.In a further embodiment, the roving is deposited by means of a laying unit on a take-up roll, in particular a winding core. The roving is preferably deposited by means of a laying unit, which has already been disclosed in connection with the device according to the invention. With regard to further features and advantages of the laying unit, reference is therefore made entirely to the corresponding statements made in connection with the device according to the invention.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Roving einer Ultraschallbehandlung unterworfen. Die Ultraschallbehandlung kann vor und/oder nach Durchführen von Schritt b) erfolgen. Bevorzugt erfolgt die Ultraschallbehandlung mittels einer Anzahl von Sonotroden. Bei den Sonotroden handelt es sich vorzugsweise um Sonotroden, welche bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart worden sind. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der Sonotroden wird daher vollständig auf die entsprechenden, im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemachten Ausführungen Bezug genommen.In a further embodiment, the roving is subjected to an ultrasound treatment. The ultrasound treatment can be carried out before and / or after carrying out step b). The ultrasound treatment preferably takes place by means of a number of sonotrodes. The sonotrodes are preferably sonotrodes which have already been disclosed in connection with the device according to the invention. With regard to further features and advantages of the sonotrodes, reference is therefore made in full to the corresponding statements made in connection with the device according to the invention.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Roving einer Plasmabehandlung unterworfen. Die Plasmabehandlung erfolgt vorzugsweise nach Durchführen von Schritt b) und insbesondere vor Durchführen von Schritt c). Bevorzugt wird die Plasmabehandlung mittels einer Plasmabehandlungseinheit vorgenommen, welche bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart worden ist. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der Plasmabehandlungseinheit wird daher vollständig auf die entsprechenden, im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemachten Ausführungen Bezug genommen.In a further embodiment, the roving is subjected to a plasma treatment. The plasma treatment is preferably carried out after carrying out step b) and in particular before carrying out step c). The plasma treatment is preferably carried out by means of a plasma treatment unit which has already been disclosed in connection with the device according to the invention. With regard to further features and advantages of the plasma treatment unit, reference is therefore made in full to the corresponding statements made in connection with the device according to the invention.

Das Herstellen des Rovingbands und/oder das Herstellen des faserverstärkten Verbundwerkstoffes werden mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgenommen. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile des Verfahrens wird daher vollständig auf die im Zusammenhang mit der Vorrichtung gemachten Ausführungen Bezug genommen. Die dort gemachten Ausführungen gelten (sinngemäß) auch für das Verfahren.The production of the roving strip and / or the production of the fiber-reinforced composite material are carried out by means of the device according to the invention. With regard to further features and advantages of the method, reference is therefore made entirely to the statements made in connection with the device. The remarks made there apply (analogously) also to the procedure.

Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile des Verfahrens wird weiterhin auf die nachfolgende Beschreibung Bezug genommen.With regard to further features and advantages of the method, reference is further made to the following description.

Die Erfindung betrifft ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines faserverstärkten Verbundwerkstoffes, insbesondere eines Faser-Kunststoff-Verbunds (FKV). Der faserverstärkte Verbundwerkstoff, insbesondere Faser-Kunststoff-Verbund (FKV), weist vorzugsweise eine Lage von unidirektional angeordneten Rovingfasern auf.The invention relates to a further method for producing a fiber-reinforced composite material, in particular a fiber-plastic composite (FRP). The fiber-reinforced composite material, in particular fiber-plastic composite (FRP), preferably has a layer of unidirectionally arranged roving fibers.

Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

a) Herstellen eines gespreizten Rovings (Rovingband), insbesondere eines gespreizten und beschichteten, insbesondere imprägnierten, Rovings (beschichtetes, insbesondere imprägniertes, Rovingband) und
b) Aufwickeln des Rovings auf eine mit einem Flächengebilde beaufschlagte, d. h. bewickelte, Rolle.

The method comprises the following steps:

a) producing a splayed roving (Rovingband), in particular a splayed and coated, in particular impregnated, rovings (coated, in particular impregnated, roving) and
b) winding the roving on a loaded with a fabric, ie wound roll.

Bei der Rolle handelt es sich in einer bevorzugten Ausführungsform um eine Spule oder einen Wickelkern.The role is in a preferred embodiment, a coil or a winding core.

Der Schritt a) wird mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Rovingbands, insbesondere eines beschichteten Rovingbands, durchgeführt. Insbesondere kann der Schritt a) mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgenommen werden. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile wird daher auf die entsprechenden, in der bisherigen Beschreibung gemachten Ausführungen Bezug genommen.Step a) is carried out by means of a method according to the invention for producing a roving strip, in particular a coated roving strip. In particular, step a) can be carried out by means of a device according to the invention. With regard to further features and advantages, reference is therefore made to the corresponding statements made in the previous description.

In einer weiteren Ausführungsform wird beim Schritt b) als Flächengebilde ein textiles Flächengebilde, wie beispielsweise ein Vlies, insbesondere Klebervlies, oder ein Vliesstoff, verwendet.In a further embodiment, in the case of step b), a textile fabric such as, for example, a fleece, in particular adhesive fleece, or a nonwoven fabric is used as the flat structure.

In einer alternativen Ausführungsform wird beim Schritt b) als Flächengebilde ein nicht-textiles Flächengebilde, insbesondere eine Folie oder eine Polymer- bzw. Kunststoffmatrix, insbesondere thermoplastische Polymermatrix, verwendet. Bezüglich geeigneter Polymere für die Polymermatrix wird auf die bisherige Beschreibung Bezug genommen.In an alternative embodiment, a non-textile fabric, in particular a film or a polymer or plastic matrix, in particular a thermoplastic polymer matrix, is used as the fabric in step b). In terms of suitable polymers for the polymer matrix is referred to the previous description.

In einer weiteren Ausführungsform wird beim Durchführen von Schritt b) eine aus Metall oder Kunststoff bestehende Rolle verwendet.In a further embodiment, when performing step b), a roller made of metal or plastic is used.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Schritt b) mittels einer Ablegeeinheit vorgenommen. Bei der Ablegeeinheit handelt es sich vorzugsweise um eine Ablegeeinheit, welche bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart worden ist. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der Ablegeeinheit wird daher vollständig auf die entsprechenden, im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemachten Ausführungen Bezug genommen.In a preferred embodiment, step b) is carried out by means of a laying unit. The laying unit is preferably a laying unit which has already been disclosed in connection with the device according to the invention. With regard to further features and advantages of the laying unit, reference is therefore made entirely to the corresponding statements made in connection with the device according to the invention.

Besonders bevorzugt werden beim Schritt b) Längsabschnitte des Rovings sequenziell und insbesondere nebeneinander, vorzugsweise parallel nebeneinander, auf das Flächengebilde abgelegt (bzw. gewickelt). Insbesondere können Längsabschnitte des Rovings beim Schritt b) Stoß an Stoß auf das Flächengebilde abgelegt (bzw. gewickelt) werden.In step b), longitudinal sections of the roving are deposited (or wound) sequentially and in particular side by side, preferably parallel next to one another, on the fabric. In particular, longitudinal sections of the roving in step b) can be deposited (or wound) in shock on impact on the fabric.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Roving beim Schritt b) in Form eines Geleges, insbesondere in Form eines unidirektionalen und vorzugsweise einlagigen Geleges, auf das Flächengebilde gewickelt.In a further embodiment, the roving in step b) is wound onto the fabric in the form of a fabric, in particular in the form of a unidirectional and preferably single-ply fabric.

In einer weiteren Ausführungsform wird das Flächengebilde vor Durchführen von Schritt b) oder während des Durchführens von Schritt b) erwärmt. Durch ein Erwärmen des Flächengebildes ist mit besonderem Vorteil ein stoffschlüssiges Verbinden des Rovings mit dem Flächengebilde erzielbar. Die Erwärmung erfolgt vorzugsweise mittels einer Heizeinheit, wie sie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung offenbart worden ist. Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der Heizeinheit wird daher vollständig auf die entsprechenden, im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemachten Ausführungen Bezug genommen.In another embodiment, the sheet is heated prior to performing step b) or during the performance of step b). By heating the sheet material, a cohesive bonding of the roving to the sheet can be achieved with particular advantage. The heating is preferably carried out by means of a heating unit, as has already been disclosed in connection with the device according to the invention. With regard to further features and advantages of the heating unit, reference is therefore made completely to the corresponding statements made in connection with the device according to the invention.

In einer weiteren Ausführungsform wird der nach Durchführen von Schritt b) erhaltene, gewickelte faserverstärkte Verbundwerkstoff von der Rolle abgezogen und anschließend, vorzugsweise entlang seiner Längsrichtung, durchtrennt, insbesondere aufgeschnitten.In a further embodiment, the wound fiber-reinforced composite material obtained after carrying out step b) is removed from the roll and then cut, in particular cut open, preferably along its longitudinal direction.

Alternativ kann der nach Durchführen von Schritt b) erhaltene faserverstärkte Verbundwerkstoff auf der Rolle entlang der Wickelkernachse durchtrennt, insbesondere aufgeschnitten, werden. In beiden Fällen wird ein zweidimensionaler faserverstärkter Verbundwerkstoff erhalten. Der Ausdruck „zweidimensionaler faserverstärkter Verbundwerkstoff” definiert im Sinne der vorliegenden Erfindung einen faserverstärkten Verbundwerkstoff, welcher in zwei seiner Dimensionen, bevorzugt seiner Länge und Breite, eine deutlich größere Abmessung besitzt als in seiner dritten Dimension, bevorzugt seiner Höhe oder Dicke.Alternatively, the fiber-reinforced composite material obtained after performing step b) can be severed, in particular cut open, on the roll along the winding core axis. In both cases, a two-dimensional fiber-reinforced composite is obtained. The term "two-dimensional fiber-reinforced composite material" in the context of the present invention defines a fiber-reinforced composite which has a significantly larger dimension in two of its dimensions, preferably its length and width, than in its third dimension, preferably its height or thickness.

Der zweidimensionale faserverstärkte Verbundwerkstoff kann beispielsweise als Halbwerkzeug weiterverarbeitet werden. Beispielsweise kann der zweidimensionale faserverstärkte Verbundwerkstoff zur Herstellung von Dünnschichtlaminaten oder Organoblechen verwendet werden.The two-dimensional fiber-reinforced composite material can be further processed, for example, as a half tool. For example, the two-dimensional fiber reinforced composite can be used to make thin film laminates or sheets of organo sheet.

Das Verfahren wird vorzugsweise mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt.The method is preferably carried out by means of a device according to the invention.

Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile des Verfahrens wird auf die bisherige Beschreibung, insbesondere auf die entsprechenden, im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemachten Ausführungen, Bezug genommen. Die dort gemachten Ausführungen gelten (sinngemäß) auch für dieses weitere Verfahren zum Herstellen eines faserverstärkten Verbundwerkstoffes.With regard to further features and advantages of the method, reference is made to the previous description, in particular to the corresponding statements made in connection with the device according to the invention. The statements made there apply (mutatis mutandis) to this further process for producing a fiber-reinforced composite material.

Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

a) Aufwickeln eines gespreizten Rovings (Rovingband), insbesondere eines gespreizten und beschichteten, insbesondere imprägnierten, Rovings (beschichtetes, insbesondere imprägniertes, Roving band) auf eine Rolle und
b) Beaufschlagen, d. h. Bewickeln, des aufgewickelten Rovings mit einem Flächengebilde.

The method comprises the following steps:

a) winding a splayed roving (Rovingband), in particular a splayed and coated, in particular impregnated, rovings (coated, in particular impregnated, roving tape) on a roll and
b) applying, ie winding, the wound up rovings with a fabric.

Der beim Durchführen von Schritt a) verwendete Roving wird mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Rovingsbands, insbesondere beschichteten Rovingbands, hergestellt.The roving used in carrying out step a) is produced by means of a method according to the invention for producing a roving strip, in particular coated roving strip.

Insbesondere kann der beim Schritt a) verwendete Roving mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt werden.In particular, the roving used in step a) can be produced by means of a device according to the invention.

Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile dieses Verfahrens wird vollständig auf die bisherige Beschreibung, insbesondere auf die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie den bislang beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Rovingbands und/oder zum Herstellen eines faserverstärkten Verbundwerkstoffes, gemachten Ausführungen Bezug genommen. Die dort gemachten Ausführungen gelten (sinngemäß) auch für dieses weitere Verfahren zum Herstellen eines faserverstärkten Verbundwerkstoffes. With regard to further features and advantages of this method, reference is made in full to the previous description, in particular to the statements made in connection with the device according to the invention and the method according to the invention for producing a roving strip and / or for producing a fiber-reinforced composite material. The statements made there apply (mutatis mutandis) to this further process for producing a fiber-reinforced composite material.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Form von Figurenbeschreibungen sowie der dazugehörigen Figuren. Dabei können einzelne Merkmale jeweils für sich alleine oder in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen dienen lediglich der weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne diese hierauf zu beschränken.Further features and advantages will become apparent from the following description of preferred embodiments in the form of figure descriptions and the associated figures. In this case, individual features can be realized individually or in combination with each other. The embodiments described below are only for further explanation of the invention, without limiting it thereto.

Dabei zeigt schematisch:It shows schematically:

1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Rovingbands, 1 a device according to the invention for producing a roving band,

2 eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Rovingbands, 2 a further device according to the invention for producing a roving band,

3 eine Zuführeinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 3 a supply unit of a device according to the invention,

4a, b Draufsichten auf die in 3 dargestellte Zuführeinheit, 4a , b top views of the in 3 shown delivery unit,

5 eine Weiterverarbeitungseinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 5 a further processing unit of a device according to the invention,

6 eine Ablegeeinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 6 a laying unit of a device according to the invention,

7 eine Vorderansicht auf das Ende einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 7 a front view of the end of a device according to the invention,

8 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines faserverstärkten Verbundwerkstoffes. 8th a device according to the invention for producing a fiber-reinforced composite material.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10. Diese ist insbesondere zum Spreizen und zum Beschichten eines Rovings bzw. zum Herstellen eines beschichteten Rovingbands ausgebildet. 1 shows a device according to the invention 10 , This is designed in particular for spreading and for coating a roving or for producing a coated roving strip.

Die Vorrichtung 10 ist auf einer Auflagefläche 12 eines Vorrichtungsträgers 11 angeordnet. Bei dem Vorrichtungsträger 11 kann es sich, wie in 1 gezeigt, um einen Arbeitstisch mit Fußrollen handeln.The device 10 is on a support surface 12 a device carrier 11 arranged. In the device carrier 11 it can be, as in 1 shown to act a work table with castors.

Die Vorrichtung 10 weist eine Zuführeinheit 20 zum Zuführen eines Rovings 24 auf. In der Zuführeinheit 20 ist eine Rolle, insbesondere Spule oder Walze, 22 mit einem aufgewickelten Roving angeordnet, welcher als Roving 24 von der Rolle 22 abgeht. Die Rolle 22 wird von einem Drehmotor, insbesondere Elektromotor, 26 angetrieben oder gebremst. Die Rolle 22 ist auf einem Rollenträger 21 montiert, welcher quer zum abgehenden Roving 24 bewegbar ist.The device 10 has a feeder unit 20 for feeding a roving 24 on. In the feeder unit 20 is a role, especially coil or roller, 22 arranged with a wound up roving, which as a roving 24 from the role 22 going on. The role 22 is by a rotary motor, in particular electric motor, 26 driven or braked. The role 22 is on a roll carrier 21 mounted, which is transverse to the outgoing roving 24 is movable.

Der Roving 24 durchquert zunächst eine Kantenerfassung 30 der Vorrichtung 10. Dabei wird erkannt, in welcher Lage der Roving 24 aus der Rolle 22 herauskommt. Entsprechend wird der Rollenträger 21 der Zuführeinheit 20 über einen Linearmotor 28 bewegt, und zwar, wie erwähnt, quer zur Richtung des abgehenden Rovings 24. Dadurch wird erreicht, dass nach der Zuführeinheit 20 der Roving 24 hinsichtlich seiner Lage immer konstant bleibt.The roving 24 first passes through an edge detection 30 the device 10 , It is recognized in which position the roving 24 from the role 22 comes out. Accordingly, the role carrier 21 the feed unit 20 via a linear motor 28 moves, as mentioned, across the direction of the outgoing roving 24 , This ensures that after the feed unit 20 the roving 24 always remains constant with regard to its location.

Die Vorrichtung 10 weist des Weiteren eine Absauganlage 40 auf. Diese ist über dem Roving 24 angeordnet, so dass unerwünschte Bestandteile des Rovings 24, insbesondere lose Fasern, abgesaugt werden können. Der Absauganlage 40 ist ein Ionisierer 45 zugeordnet, welcher in der Nähe der Absauganlage 40 die Luft ionisiert und damit das Entfernen von unerwünschten Bestandteilen erleichtert.The device 10 also has an extraction system 40 on. This is over the roving 24 arranged so that unwanted components of the roving 24 , in particular loose fibers, can be sucked off. The extraction system 40 is an ionizer 45 assigned, which is near the extraction system 40 ionizes the air and thus facilitates the removal of undesirable components.

Unterhalb der Absauganlage 40 ist eine Spannüberwachungseinheit 50, auch als Tensometer bzw. Spannungssensor bezeichnet, angeordnet. Mit dieser wird die Spannung, insbesondere Zugspannung, des Rovings 24 gemessen und eine entsprechende Rückkopplung an die Zuführeinheit 20 gegeben, so dass diese die Spannung auf einen gewünschten Wert einstellen kann. Hierzu kann insbesondere das durch den Drehmotor 26 erfolgende Abwickeln des Rovings 24 von der Rolle 22 entsprechend geregelt werden.Below the extraction system 40 is a tension monitoring unit 50 , also referred to as a tensometer or voltage sensor arranged. With this, the tension, in particular tension, of the roving 24 measured and a corresponding feedback to the feed unit 20 so that it can adjust the voltage to a desired value. For this purpose, in particular by the rotary motor 26 unwinding the roving 24 from the role 22 be regulated accordingly.

Die Vorrichtung 10 weist weiterhin eine Spreizeinheit 60 auf. Die Spreizeinheit 60 kann der Absauganlage 40 insbesondere nachgeschaltet sein. Dabei wird der Roving 24 durch eine Mehrzahl von Rollen und insbesondere feststehenden Zylindern lateral aufgespreizt. Damit wird insbesondere eine nachfolgende Beschichtung erleichtert. Bezüglich der Details solcher Ausführungen sei auf die obige Beschreibung verwiesen.The device 10 also has a spreader unit 60 on. The spreader unit 60 can the suction system 40 in particular be downstream. This is the roving 24 laterally spread by a plurality of rollers and in particular fixed cylinders. This facilitates in particular a subsequent coating. With regard to the details of such embodiments, reference is made to the above description.

Die Vorrichtung 10 weist des Weiteren eine Beschichtungseinheit 70 auf. Diese kann eine erste Matrixzuführung 72 aufweisen, welche einen Streuer bzw. eine Düse aufweist, um Polymermaterialien, wie beispielsweise thermoplastische Polymere, zuzuführen. Des Weiteren kann die Beschichtungseinheit 70 eine zweite Matrixzuführung 74 zur Zuführung einer Matrix in Form eines Vlieses oder Vliesstoffes aufweisen. Damit können unterschiedliche Materialien alternativ oder auch gleichzeitig auf den mittlerweile aufgespreizten Roving 24 aufgebracht werden.The device 10 further comprises a coating unit 70 on. This can be a first matrix feed 72 comprising a spreader or a nozzle to supply polymer materials, such as thermoplastic polymers. Furthermore, the coating unit 70 a second matrix feed 74 for supplying a matrix in the form of a nonwoven or nonwoven fabric. This allows different materials alternatively or simultaneously on the now spread roving 24 be applied.

Die Vorrichtung 10 weist ferner eine Heizeinheit 80 auf, welche vorliegend als Infrarotheizung ausgebildet ist. Damit kann der beschichtete Roving 24 bzw. können die beschichteten Fasern erwärmt und getrocknet werden, so dass eine endgültige und dauerhafte vorzugsweise stoffschlüssige Verbindung der Fasern des Rovings 24 mit einer in der Beschichtungseinheit 70 aufgebrachten Beschichtung erreicht wird.The device 10 also has a heating unit 80 on, which is designed in this case as infrared heating. This allows the coated roving 24 or the coated fibers can be heated and dried, so that a final and permanent preferably cohesive connection of the fibers of the roving 24 with one in the coating unit 70 applied coating is achieved.

Die Vorrichtung 10 weist des Weiteren eine Weiterverarbeitungseinheit 90 auf. Die Weiterverarbeitungseinheit 90 weist eine Rolle, insbesondere eine Spule oder einen Wickelkern/eine Wickelwalze, 92 auf, welche von einem Drehmotor, insbesondere Elektromotor, 94 angetrieben wird. Damit können die beschichteten Fasern des Rovings 24 auf der Rolle 92 aufgewickelt werden und stehen dann insbesondere für weitere Bearbeitungsschritte zur Verfügung. Vorzugsweise wird der Hauptantrieb durch den Motor 94 bewirkt. Der Motor 26 kann im Gegenzug eine Bremsbewegung bewirken, um eine Zugspannung auf den Roving auszuüben.The device 10 furthermore has a further processing unit 90 on. The processing unit 90 has a roller, in particular a coil or a winding core / a winding roller, 92 on which of a rotary motor, in particular electric motor, 94 is driven. This allows the coated fibers of the roving 24 on the roll 92 are wound up and are then available in particular for further processing steps. Preferably, the main drive is by the engine 94 causes. The motor 26 can in turn cause a braking movement to exert a tensile stress on the roving.

Zur Steuerung der Vorrichtung 10 kann ein Bedienterminal 15 vorgesehen sein, welches entsprechende Bedien- und Steuerungskomponenten beinhaltet, um die beschriebenen Einheiten der Vorrichtung 10 zu steuern und zu überwachen.To control the device 10 can be an operator terminal 15 be provided, which includes appropriate control and control components to the described units of the device 10 to control and monitor.

2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung 10. Diese ist insbesondere zum Herstellen eines gespreizten Rovings bzw. zum Herstellen eines Rovingbands ausgebildet. 2 shows a further device according to the invention 10 , This is in particular designed for producing a splayed roving or for producing a roving strip.

Die Vorrichtung 10 ist auf einer Auflagefläche 12 eines Vorrichtungsträgers 11 angeordnet. Bei dem Vorrichtungsträger 11 kann es sich ebenfalls um einen Arbeitstisch mit Fußrollen handeln.The device 10 is on a support surface 12 a device carrier 11 arranged. In the device carrier 11 it can also be a worktable with casters.

Die Vorrichtung 10 weist eine Zuführeinheit 20 zum Zuführen eines Rovings auf. In die Zuführeinheit 20 ist eine Rolle, insbesondere Spule oder Walze, 22 mit einem aufgewickelten Roving angeordnet, welcher als Roving 24 von der Rolle 22 abgeht. Die Rolle 22 wird von einem Drehmotor 26 angetrieben oder gebremst. Die Rolle 22 ist auf einem Rollenträger 21 montiert, welcher quer zum abgehenden Roving 24 bewegbar ist. Hierzu weist die Vorrichtung 10 einen Linearmotor 28 zum Bewirken einer geradlinigen Verschiebung (Linearbewegung) des Rollenträgers 21 quer zur Lauf- bzw. Förderrichtung des abgehenden Rovings 24 auf.The device 10 has a feeder unit 20 for feeding a roving. In the feeder unit 20 is a role, especially coil or roller, 22 arranged with a wound up roving, which as a roving 24 from the role 22 going on. The role 22 is powered by a rotary motor 26 driven or braked. The role 22 is on a roll carrier 21 mounted, which is transverse to the outgoing roving 24 is movable. For this purpose, the device 10 a linear motor 28 for effecting a linear displacement of the roller carrier 21 transverse to the running or conveying direction of the outgoing roving 24 on.

Der Rollenträger 21 ist horizontal verschwenkbar. Zum Bewirken einer horizontalen Schwenkbewegung des Rollenträgers 21 weist die Zuführeinheit 20 einen Pneumatikzylinder 23 auf. Dadurch können im Roving 24 vorhandene Kreuzwicklungen ausgeglichen werden.The roller carrier 21 is horizontally swiveling. To effect a horizontal pivotal movement of the roller carrier 21 has the feeder unit 20 a pneumatic cylinder 23 on. This can be done in roving 24 existing cross windings are compensated.

Der von der Rolle 22 abgehende Roving 24 wird zunächst über vorzugsweise feststehende Zylinder 25 der Zuführeinheit 20 geführt. Danach durchquert der Roving 24 eine der Zuführeinheit 20 nachgeschaltete Kantenerfassung 30. Dabei wird erkannt, in welcher Lage der Roving 24 aus der Rolle 22 herauskommt. Entsprechend wird der Rollenträger 21 der Zuführeinheit 20 bewegt, und zwar wie erwähnt, entlang der Drehachse des Rollenträgers 21, das heißt quer zur Richtung des abgehenden Rovings 24. Dadurch wird erreicht, dass nach der Zuführeinheit 20 der Roving 24 hinsichtlich seiner Lage immer konstant bleibt.The one from the role 22 outgoing roving 24 is initially on preferably fixed cylinder 25 the feed unit 20 guided. Afterwards, the roving passes through 24 one of the feeder unit 20 downstream edge detection 30 , It is recognized in which position the roving 24 from the role 22 comes out. Accordingly, the role carrier 21 the feed unit 20 moves, as mentioned, along the axis of rotation of the roller carrier 21 that is, transverse to the direction of the outgoing roving 24 , This ensures that after the feed unit 20 the roving 24 always remains constant with regard to its location.

Die Vorrichtung weist weiterhin eine Spreizeinheit 60 auf. Dabei wird der Roving 24 durch eine Mehrzahl von Rollen 65 lateral aufgespreizt. Einige oder alle der Rollen 65 können dabei bombiert sein. Insbesondere können einige oder alle der Rollen 65 positiv oder negativ bombiert sein.The device further comprises a spreader unit 60 on. This is the roving 24 through a plurality of rollers 65 spread laterally. Some or all of the roles 65 can be cambered. In particular, some or all of the roles 65 be cambered positively or negatively.

Die Vorrichtung 10 weist weiterhin eine Spannüberwachungseinheit 50, auch als Tensometer bzw. Spannungssensor bezeichnet, auf. Die Spannüberwachungseinheit 50 kann, wie in 2 dargestellt, beispielsweise zwischen zwei benachbarten Rollen 65 der Spreizeinheit 60 geschaltet sein. Mit der Spannüberwachungseinheit 50 wird die Spannung, insbesondere Zugspannung, des Rovings 24 gemessen und eine entsprechende Rückkopplung an die Zuführeinheit 20 gegeben, so dass diese die Spannung auf einen gewünschten Wert einstellen kann. Hierzu kann insbesondere das durch den Drehmotor 26 erfolgende Abwickeln des Rovings 24 von der Rolle 22 entsprechend geregelt werden.The device 10 also has a tension monitoring unit 50 , also referred to as a tensometer or voltage sensor, on. The tension monitoring unit 50 can, as in 2 represented, for example between two adjacent roles 65 the spreader unit 60 be switched. With the tension monitoring unit 50 is the tension, in particular tension, of the roving 24 measured and a corresponding feedback to the feed unit 20 so that it can adjust the voltage to a desired value. For this purpose, in particular by the rotary motor 26 unwinding the roving 24 from the role 22 be regulated accordingly.

Die Kantenerfassung 30, die Spannüberwachungseinheit 50 sowie die Spreizeinheit 60 sind auf einem gemeinsamen Schlitten bzw. Träger 67 montiert, welcher quer zur Lauf- bzw. Förderrichtung des Rovings 24 bewegbar ist. Hierzu weist die Vorrichtung einen Linearmotor 68 zum Bewirken einer geradlinigen Verschiebung (Linearbewegung) des Schlittens bzw. Trägers 67 quer zur Laufrichtung des Rovings 24 auf. Dadurch wird eine gleichzeitige Verschiebung der Kantenerfassung 30, der Spannüberwachungseinheit 50 sowie der Spreizeinheit 60 bewirkt.The edge detection 30 , the tension monitoring unit 50 as well as the spreader unit 60 are on a common sled or carrier 67 mounted, which transverse to the running or conveying direction of the roving 24 is movable. For this purpose, the device has a linear motor 68 for effecting a linear displacement of the carriage 67 transverse to the direction of the roving 24 on. This will cause a simultaneous shift of the edge detection 30 , the tension monitoring unit 50 and the spreader unit 60 causes.

Die Linearmotoren 28 und 68 sind vorzugsweise synchronisiert, insbesondere derart, dass der Roving 24 in Lauf- bzw. Förderrichtung geradlinig, d. h. auf einer Geraden, bewegt wird. Eine Synchronisation kann insbesondere über die Kantenerfassung 30 erfolgen. Dadurch ist gewährleistet, dass der Roving 24 während des Herstellprozesses hinsichtlich seiner Lage immer konstant bleibt.The linear motors 28 and 68 are preferably synchronized, in particular such that the roving 24 in the running or conveying direction straight, ie on a straight line, is moved. A synchronization can in particular via the edge detection 30 respectively. This ensures that the roving 24 remains constant during the manufacturing process with respect to its location.

Die Vorrichtung weist des Weiteren eine Weiterverarbeitungseinheit 90 auf. Die Weiterverarbeitungseinheit 90 weist eine Rolle, insbesondere eine Spule oder einen Wickelkern/eine Wickelwalze, 92 auf, welche von einem Drehmotor 94 angetrieben wird. Damit können die aufgespreizten Fasern des Rovings 24 auf der Rolle aufgewickelt werden und stehen dann insbesondere für weitere Bearbeitungsschritte zur Verfügung. Vorzugsweise wird der Hauptantrieb durch den Motor 94 bewirkt. Der Motor 26 kann im Gegenzug eine Bremsbewegung bewirken, um eine Zugspannung auf den Roving auszuüben.The device furthermore has a further processing unit 90 on. The processing unit 90 has a roller, in particular a coil or a winding core / a winding roller, 92 on which of a rotary motor 94 is driven. This allows the spread fibers of the roving 24 are wound up on the roll and are then available in particular for further processing steps. Preferably, the main drive is by the engine 94 causes. The motor 26 can in turn cause a braking movement to exert a tensile stress on the roving.

3 zeigt eine Zuführeinheit 20 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere der in 2 gezeigten Vorrichtung 10. 3 shows a feeding unit 20 a device according to the invention, in particular the in 2 shown device 10 ,

Die Zuführeinheit 20 weist einen Rollenträger 21 sowie eine Rolle, insbesondere eine Spule oder Walze, 22 auf. Die Rolle 22 ist auf dem Rollenträger, insbesondere Spulenträger oder Walzenträger, 21 montiert.The feeder unit 20 has a roller carrier 21 and a roller, in particular a coil or roller, 22 on. The role 22 is on the roller carrier, in particular coil carrier or roller carrier, 21 assembled.

Die Zuführeinheit 20 weist weiterhin vorzugsweise feststehende Zylinder 25 auf, über welche der Roving zunächst geführt wird, ehe er eine nachgeschaltete Kantenerfassung der Vorrichtung durchquert.The feeder unit 20 further preferably has fixed cylinders 25 on, over which the roving is first performed, before he traverses a downstream edge detection of the device.

Der Rollenträger 21 ist horizontal verschwenkbar auf der Zuführeinheit 20 gelagert. Zum Bewirken einer horizontalen Schwenkbewegung des Rollenträgers 21 weist die Zuführeinheit 20 ein Verschwenkelement bzw. Antriebselement, vorzugsweise ein Pneumatikzylinder, 23 auf.The roller carrier 21 is horizontally pivotable on the feed unit 20 stored. To effect a horizontal pivotal movement of the roller carrier 21 has the feeder unit 20 a pivoting element or drive element, preferably a pneumatic cylinder, 23 on.

Weiterhin weist die Zuführeinheit zwei Detektionsmittel, insbesondere zwei Gabellichtschranken, 27a; 27b, zum Detektieren bzw. Erfassen der Enden der Rolle 22 auf. Dadurch ist eine Steuerung der Schwenkbewegung des Rollenträgers 21 bzw. der Rolle 22 möglich. Erreicht die Rolle 22 im Zuge einer durch den Linearmotor 28 bewirkten Verschiebung entlang ihrer Drehachse (Linearbewegung) eine der beiden Detektionsmittel 27a; 27b, bewirkt das Verschwenkelement 23 eine horizontale Schwenkbewegung des Rollenträgers 21 und damit der Rolle 22. Dadurch wird ein Ende der Rolle 22 in die Richtung nachgeschalteter Einheiten der Vorrichtung 10 horizontal verschwenkt, während das andere Ende der Rolle 22 in die hierzu entgegengesetzte Richtung horizontal verschwenkt wird. Erreicht die Rolle 22 daraufhin im Zuge einer durch den Linearmotor 28 bewirkten Linearbewegung in die entgegengesetzte Richtung das andere Detektionsmittel, bewirkt das Verschwenkelement 23 eine erneute horizontale Schwenkbewegung des Rollenträgers 21 und damit der Rolle 22, wobei die Enden der Rolle 22 jetzt jedoch in die entgegengesetzten Richtungen horizontal verschwenkt werden. Dadurch können im Roving vorhandene, kreuzwicklungsbedingte Längenunterschiede der Fasern ausgeglichen werden.Furthermore, the feed unit has two detection means, in particular two fork light barriers, 27a ; 27b for detecting the ends of the roll 22 on. This is a control of the pivotal movement of the roller carrier 21 or the role 22 possible. Achieve the role 22 in the course of a through the linear motor 28 caused displacement along its axis of rotation (linear motion) one of the two detection means 27a ; 27b , causes the pivoting element 23 a horizontal pivoting movement of the roller carrier 21 and therefore the role 22 , This will end the role 22 in the direction of downstream units of the device 10 pivoted horizontally while the other end of the roll 22 is pivoted horizontally in the opposite direction. Achieve the role 22 then in the course of a through the linear motor 28 caused linear movement in the opposite direction, the other detection means, causes the pivoting element 23 a renewed horizontal pivoting movement of the roller carrier 21 and therefore the role 22 where the ends of the roll 22 but now be pivoted horizontally in the opposite directions. This can be compensated in the roving, cross-winding-related differences in length of the fibers.

4a zeigt eine Draufsicht auf die in 3 dargestellte Zuführeinheit 20. Der Rollenträger, insbesondere Spulenträger oder Walzenträger, 21 und damit die Rolle, insbesondere Spule oder Walze, 22 befinden sich in einer horizontal verschwenkten Position. Bei der dargestellten Draufsicht ist das aus Sicht des Betrachters linke Ende der Rolle 22 in Richtung nachgeschalteter Einheiten der Vorrichtung horizontal verschwenkt, wohingegen das rechte Ende der Rolle 22 in die hierzu entgegengesetzte Richtung horizontal verschwenkt ist. 4a shows a plan view of the in 3 shown feed unit 20 , The roller carrier, in particular coil carrier or roller carrier, 21 and thus the role, in particular coil or roller, 22 are in a horizontally pivoted position. In the illustrated plan view is the left end of the role from the viewer's point of view 22 in the direction of downstream units of the device pivoted horizontally, whereas the right end of the roll 22 is pivoted horizontally in the opposite direction.

4b zeigt eine weitere Draufsicht auf die in 3 dargestellte Zuführeinheit 20 mit einem horizontal verschwenkten Rollenträger, insbesondere Spulenträger oder Walzenträger, 21 und einer horizontal verschwenkten Rolle, insbesondere Spule oder Walze, 22. Bei der dargestellten Draufsicht ist nunmehr das aus Sicht des Betrachters rechte Ende der Rolle 22 in Richtung nachgeschalteter Einheiten der Vorrichtung horizontal verschwenkt, während das linke Ende der Rolle 22 in die hierzu entgegengesetzte Richtung horizontal verschwenkt ist. 4b shows another plan view of the in 3 shown feed unit 20 with a horizontally pivoted roller carrier, in particular coil carrier or roller carrier, 21 and a horizontally pivoted roller, in particular coil or roller, 22 , In the illustrated plan view now is the right end of the role of the viewer from the perspective 22 in the direction of downstream units of the device pivoted horizontally, while the left end of the roll 22 is pivoted horizontally in the opposite direction.

5 zeigt eine Weiterverarbeitungseinheit 90 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere der in 1 dargestellten Vorrichtung. 5 shows a further processing unit 90 a device according to the invention, in particular the in 1 illustrated device.

Die Weiterverarbeitungseinheit 90 weist einen Rollenträger 91 sowie eine Rolle 92 auf. Die Rolle 92 ist auf dem Rollenträger 91 montiert. Der Rollenträger 91 bzw. die Rolle 92 wird von einem Drehmotor 94 angetrieben. Damit können gespreizte und insbesondere beschichtete Fasern des Rovings auf der Rolle 92 aufgewickelt werden und stehen dann insbesondere für weitere Bearbeitungsschritte zur Verfügung.The processing unit 90 has a roller carrier 91 as well as a role 92 on. The role 92 is on the roll carrier 91 assembled. The roller carrier 91 or the role 92 is powered by a rotary motor 94 driven. This allows splayed and in particular coated fibers of the roving on the roll 92 are wound up and are then available in particular for further processing steps.

Bei der Rolle 92 handelt es sich vorzugsweise um eine sogenannte Infiltrationsspule, d. h. um einen hohlen Wickelkern mit Öffnungen 93 auf der Wickelkernoberfläche, welche in Kommunikation mit dem Hohlraum des Wickelkerns stehen.In the role 92 it is preferably a so-called infiltration coil, ie a hollow winding core with openings 93 on the winding core surface, which are in communication with the cavity of the winding core.

Die Infiltrationsspule 92 ermöglicht mit besonderem Vorteil eine Beschichtung, insbesondere Imprägnierung, eines aufgewickelten Rovingbands in einem nachfolgenden Arbeitsschritt. Hierzu kann die Infiltrationsspule 92 beispielsweise von einer erfindungsgemäßen Vorrichtung entfernt und auf einer anderen Vorrichtung montiert werden, auf welcher dann der Hohlraum der Infiltrationsspule 92 mit einem flüssigen Polymerharz beschickt wird. Über die Öffnungen 93 kann das flüssige Polymerharz aus der Infiltrationsspule 92 heraustreten und insbesondere eine Imprägnierung des Rovingbands bewirken.The infiltration coil 92 allows with particular advantage a coating, in particular impregnation, a wound roving in a subsequent step. For this purpose, the infiltration coil 92 for example, be removed from a device according to the invention and mounted on another device, on which then the cavity of the infiltration coil 92 is charged with a liquid polymer resin. About the openings 93 the liquid polymer resin can be removed from the infiltration coil 92 emerge and in particular cause an impregnation of the roving tape.

6 zeigt eine Ablegeeinheit 100 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 6 shows a storage unit 100 a device according to the invention.

Die Ablegeinheit 100 ist insbesondere dazu ausgebildet, ein Rovingband, insbesondere ein beschichtetes Rovingband, auf die Rolle einer erfindungsgemäß vorgesehenen Weiterverarbeitungseinheit, beispielsweise auf die Rolle 92 der in 5 gezeigten Weiterverarbeitungseinheit 90, abzulegen.The depositing unit 100 is in particular adapted to a roving strip, in particular a coated roving strip, on the role of a further processing unit according to the invention, for example on the roll 92 the in 5 shown further processing unit 90 to take off.

Die Ablegeeinheit 100 weist hierzu einen Arm 105 mit einer endseitig montierten Führungsrolle 110 auf. Die Führungsrolle 110 ist dazu ausgebildet, ein Rovingband über eine Rolle einer Weiterverarbeitungseinheit zu führen und das Rovingband anschließend auf die Rolle abzulegen.The storage unit 100 has an arm for this purpose 105 with an end-mounted guide roller 110 on. The leadership 110 is designed to guide a roving belt over a roll of a further processing unit and then place the roving strip on the roll.

Die Führungsrolle 110 ist vorzugsweise um eine Längsachse des Arms 105 verschwenkbar. Dadurch kann die Führungsrolle 110 mit besonderem Vorteil in Richtung auf die Rolle einer Weiterverarbeitungseinheit zu- oder von einer solchen Rolle wegbewegt werden. Anders ausgedrückt, ist durch eine verschwenkbare Ausgestaltung der Führungsrolle 110 um eine Längsachse des Arms 105 eine Auf- und Ab-Bewegung der Führungsrolle 110, bezogen auf die Rolle einer Weiterverarbeitungseinheit, bewirkbar. Die Schwenkbewegung der Führungsrolle 110 wird vorzugsweise von einem Verschwenkelement bzw. Antriebselement, insbesondere einem Pneumatikzylinder, 123 bewirkt.The leadership 110 is preferably about a longitudinal axis of the arm 105 pivotable. This can be the leadership role 110 with particular advantage in the direction of the role of a further processing unit or moved away from such a role. In other words, is by a pivotal embodiment of the leadership role 110 around a longitudinal axis of the arm 105 an up and down movement of the leadership role 110 , related to the role of a further processing unit, feasible. The pivoting movement of the guide roller 110 is preferably by a pivoting element or drive element, in particular a pneumatic cylinder, 123 causes.

7 zeigt eine Vorderansicht auf das Ende einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 7 shows a front view of the end of a device according to the invention.

Gegenüber den 5 und 6 ist zusätzlich zu erkennen, dass die Ablegeeinheit 100, insbesondere der Arm 105 mit der vorzugsweise endseitig verschwenkbar montierten Führungsrolle 110, entlang der Rolle 92 der Weiterverarbeitungseinheit 90 bewegbar ist. Hierzu weist die Ablegeeinheit 100 einen Linearmotor 108 zum Bewirken einer geradlinigen Verschiebung (Linearbewegung) der Ablegeeinheit 100, insbesondere des Arms 105 und damit der Führungsrolle 110, entlang der Rolle 92 auf.Compared to the 5 and 6 in addition to recognizing that the depositing unit 100 , especially the arm 105 with the preferably end pivotally mounted guide roller 110 , along the roll 92 the further processing unit 90 is movable. For this purpose, the storage unit 100 a linear motor 108 for effecting a linear displacement of the laying unit 100 , especially the arm 105 and thus the leadership role 110 , along the roll 92 on.

Die Ablegeeinheit ist vorzugsweise dazu ausgebildet, ein Rovingband bzw. aufeinanderfolgende Längsabschnitte eines Rovingbands parallel auf der Rolle 92 zu wickeln, insbesondere parallel oder überkreuzt.The laying unit is preferably designed to have a roving band or successive longitudinal sections of a roving strip parallel to the roll 92 to wrap, in particular parallel or crossed.

Wird beispielsweise die Ablegeeinheit 100, insbesondere der Arm 105 und damit die Führungsrolle 110, durch den Linearmotor 108 – vom Betrachter aus gesehen – von rechts nach links entlang der Rolle 92 verschoben, kann die Führungsrolle 110 durch das Verschwenkelement 123 nach unten, das heißt in Richtung der Rolle 92 bewegt werden. Erreicht die Führungsrolle 110 – vom Betrachter aus gesehen – das linke Ende der Rolle 92, kann die Führungsrolle 110 durch das Verschwenkelement 123 nach oben, d. h. von der Rolle 92 wegbewegt werden, und die Ablegeeinheit 100, insbesondere der Arm 105 und damit die Führungsrolle 110, wird mittels des Linearmotors 108 entlang der Rolle 92 in Richtung deren rechtes Ende zurückbewegt. Diese Vorgänge können sich mehrfach wiederholen, so dass mehrere Lagen eines Rovingbands auf der Rolle 92 gewickelt werden können. Die jeweilige Position des Rovingbands über der Rolle 92 kann über Sensoren und insbesondere über ein Bedienterminal 15, wie es in 1 dargestellt ist, gesteuert werden.If, for example, the storage unit 100 , especially the arm 105 and thus the leadership 110 , by the linear motor 108 - from the viewer's perspective - from right to left along the roll 92 postponed, the lead role 110 through the pivoting element 123 down, that is in the direction of the roll 92 to be moved. Achieve the leadership 110 - seen from the viewer - the left end of the role 92 , can be the leadership 110 through the pivoting element 123 upwards, ie from the role 92 be moved away, and the storage unit 100 , especially the arm 105 and thus the leadership 110 , is by means of the linear motor 108 along the roll 92 moved back towards the right end. These processes can repeat themselves several times, leaving multiple layers of a roving ribbon on the roll 92 can be wound. The position of the roving band over the roll 92 can via sensors and in particular via an operator terminal 15 as it is in 1 is shown controlled.

8 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung 10. Diese ist insbesondere zum Herstellen eines faserverstärkten Verbundwerkstoffes, insbesondere eines Faser-Kunststoff-Verbunds (FKV), ausgebildet. Bevorzugt ist die Vorrichtung 10 zum Herstellen eines faserverstärkten Verbundwerkstoffes mit einer unidirektionalen Lage von Rovingfasern, insbesondere eines Faser-Kunststoff-Verbunds (FKV) mit einer unidirektionalen Lage von Rovingfasern, ausgebildet. 8th shows a further device according to the invention 10 , This is in particular for producing a fiber-reinforced composite material, in particular a fiber-plastic composite (FKV) formed. The device is preferred 10 for producing a fiber-reinforced composite material with a unidirectional layer of roving fibers, in particular a fiber-plastic composite (FKV) with a unidirectional layer of roving fibers.

Die Vorrichtung 10 weist eine Zuführeinheit 20 zum Zuführen eines Rovings auf. In der Zuführeinheit 20 ist eine Rolle, insbesondere Spule oder Walze, 22 mit einem aufgewickelten Roving angeordnet, welcher als Roving 24 von der Rolle 22 abgeht. Die Rolle 22 wird von einem Drehmotor (beispielsweise Elektromotor) 26 angetrieben oder gebremst. Die Rolle 22 ist auf einem Rollenträger, insbesondere Spulenträger oder Walzenträger, 21 montiert, welcher quer zum abgehenden Roving 24 bewegbar ist. Hierzu weist die Vorrichtung 10 einen Linearmotor 28 zum Bewirken einer geradlinigen Verschiebung (Linearbewegung) des Rollenträgers 21 sowie der Rolle 22 quer zum abgehenden Roving 24 auf.The device 10 has a feeder unit 20 for feeding a roving. In the feeder unit 20 is a role, especially coil or roller, 22 arranged with a wound up roving, which as a roving 24 from the role 22 going on. The role 22 is powered by a rotary motor (eg electric motor) 26 driven or braked. The role 22 is on a roller carrier, in particular spool carrier or roller carrier, 21 mounted, which is transverse to the outgoing roving 24 is movable. For this purpose, the device 10 a linear motor 28 for effecting a linear displacement of the roller carrier 21 as well as the role 22 across to the outgoing roving 24 on.

Der Rollenträger 21 ist horizontal verschwenkbar ausgebildet. Zum Bewirken einer horizontalen Schwenkbewegung des Rollenträgers 21 sowie der Rolle 22 weist die Zuführeinheit 20 ein Verschwenkelement, insbesondere einen Pneumatikzylinder, 23 auf. Über zwei Detektionsmittel, insbesondere zwei Gabellichtschranken, 27a; 27b zum Erfassen der Enden der Rolle 22 kann die horizontale Schwenkbewegung des Rollenträgers 21 und damit der Rolle 22 vorschubabhängig, d. h. abhängig von der Verschiebung des Rollenträgers 21 (entlang der Drehachse des Rollenträgers 21) bzw. der Rolle 22 (entlang der Drehachse der Rolle 22) gesteuert werden.The roller carrier 21 is formed horizontally pivotable. To effect a horizontal pivotal movement of the roller carrier 21 as well as the role 22 has the feeder unit 20 a pivoting element, in particular a pneumatic cylinder, 23 on. Via two detection means, in particular two fork light barriers, 27a ; 27b for grasping the ends of the roll 22 can the horizontal pivoting movement of the roller carrier 21 and therefore the role 22 feed-dependent, ie depending on the displacement of the roller carrier 21 (along the axis of rotation of the roller carrier 21 ) or the role 22 (along the axis of rotation of the roll 22 ) to be controlled.

Der Roving 24 wird zunächst über vorzugsweise feststehende Zylinder 25 der Zuführeinheit 20 geführt, ehe er eine nachgeschaltete Kantenerfassung 30 durchquert. Mittels der Kantenerfassung 30 wird erkannt, in welcher Lage der Roving 24 aus der Rolle 22 herauskommt. Entsprechend wird der Rollenträger 21 der Zuführeinheit 20 bewegt, und zwar wie erwähnt, quer zur Richtung des abgehenden Rovings 24. Dadurch wird erreicht, dass nach der Zuführeinheit 20 der Roving 24 hinsichtlich seiner Lage immer konstant bleibt.The roving 24 is initially on preferably fixed cylinder 25 the feed unit 20 led before he made a downstream edge detection 30 crosses. By means of edge detection 30 it is recognized in which position the roving 24 from the role 22 comes out. Accordingly, the role carrier 21 the feed unit 20 moved, as mentioned, across the direction of the outgoing roving 24 , This ensures that after the feed unit 20 the roving 24 always remains constant with regard to its location.

Die Vorrichtung weist weiterhin eine Spannüberwachungseinheit 50, auch als Tensometer bzw. Spannungssensor bezeichnet, auf. Mit dieser wird die Spannung, insbesondere Zugspannung, des Rovings 24 gemessen und eine entsprechende Rückkopplung an die Zuführeinheit 20 gegeben, so dass diese die Spannung auf einen gewünschten Wert einstellen kann. Hierzu kann insbesondere das durch den Drehmotor 26 erfolgende Abwickeln des Rovings 24 von der Rolle 22 entsprechend geregelt werden.The device further comprises a tension monitoring unit 50 , also referred to as a tensometer or voltage sensor, on. With this, the tension, in particular tension, of the roving 24 measured and a corresponding feedback to the feed unit 20 so that it can adjust the voltage to a desired value. For this purpose, in particular by the rotary motor 26 unwinding the roving 24 from the role 22 be regulated accordingly.

Die Vorrichtung 10 weist weiterhin eine Spreizeinheit 60 auf, welche der Kantenerfassung 30 nachgeschaltet ist. Dabei wird der Roving durch eine Mehrzahl von Rollen 65 lateral aufgespreizt.The device 10 also has a spreader unit 60 on which of the edge detection 30 is downstream. The roving is done by a plurality of roles 65 spread laterally.

Die Spannüberwachungseinheit 50 kann, wie in 8 dargestellt, beispielsweise zwischen zwei benachbarten Rollen 65 der Spreizeinheit 60 geschaltet sein.The tension monitoring unit 50 can, as in 8th represented, for example between two adjacent roles 65 the spreader unit 60 be switched.

Die Kantenerfassung 30, die Spannüberwachungseinheit 50 sowie die Spreizeinheit 60 sind auf einem gemeinsamen Schlitten bzw. Träger 67 montiert, welcher quer zur Lauf- bzw. Förderrichtung des Rovings 24 bewegbar ist. Hierzu weist die Vorrichtung 10 einen Linearmotor 68 zum Bewirken einer Verschiebung (Linearbewegung) des Schlittens bzw. Trägers 67 quer zur Laufrichtung des Rovings 24 auf. Dadurch wird eine gleichzeitige Verschiebung der Kantenerfassung 30, der Spannüberwachungseinheit 50 sowie der Spreizeinheit 60 bewirkt.The edge detection 30 , the tension monitoring unit 50 as well as the spreader unit 60 are on a common sled or carrier 67 mounted, which transverse to the running or conveying direction of the roving 24 is movable. For this purpose, the device 10 a linear motor 68 for causing a displacement (linear movement) of the carriage 67 transverse to the direction of the roving 24 on. This will cause a simultaneous shift of the edge detection 30 , the tension monitoring unit 50 and the spreader unit 60 causes.

Die Vorrichtung 10 weist weiterhin eine Weiterverarbeitungseinheit 90 auf.The device 10 also has a further processing unit 90 on.

Die Weiterverarbeitungseinheit 90 ist der Spreizeinheit 60 nachgeschaltet und weist eine Rolle, insbesondere eine Spule oder einen Wickelkern/eine Wickelwalze, 92 auf.The processing unit 90 is the spreader unit 60 downstream and has a role, in particular a coil or a winding core / a winding roller, 92 on.

Die Rolle 92 wird von einem Drehmotor (beispielsweise Elektromotor) 94 angetrieben. Damit kann der nunmehr bandförmig gespreizt vorliegende Roving um die Rolle 92 gewickelt werden, welche zuvor beispielsweise mit einem textilen oder nicht-textilen Flächengebilde, insbesondere einer thermoplastischen Polymer- bzw. Kunststoffmatrix, bewickelt wurde. Vorzugsweise wird der Hauptantrieb durch den Motor 94 bewirkt. Der Motor 26 kann im Gegenzug eine Bremsbewegung bewirken, um eine Zugspannung auf den Roving 24 auszuüben.The role 92 is powered by a rotary motor (eg electric motor) 94 driven. Thus, the now band-shaped spread roving present around the role 92 be wound, which was previously wound, for example, with a textile or non-textile fabric, in particular a thermoplastic polymer or plastic matrix. Preferably, the main drive is by the engine 94 causes. The motor 26 in turn can cause a braking movement to a tensile stress on the roving 24 exercise.

Alternativ kann der gespreizte Roving zunächst auf eine nackte Rolle 92 gewickelt werden und anschließend ein textiles oder nicht-textiles Flächengebilde, insbesondere eine thermoplastische Polymermatrix, auf die mit dem gespreizten Roving bewickelte Rolle 92 gewickelt werden.Alternatively, the splayed roving may initially be on a bare roll 92 and subsequently a textile or non-textile fabric, in particular a thermoplastic polymer matrix, onto the roll wound with the splayed roving 92 be wrapped.

Die Vorrichtung weist ferner eine Heizeinheit 80 auf, welche vorliegend als Infrarotheizung ausgebildet ist. Die Heizeinheit 80 ist der Weiterverarbeitungseinheit 90 nachgeschaltet. Durch die Heizeinheit 80 kann eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Flächengebilde und dem gespreizten Roving unter Erhalt eines gewickelten, faserverstärkten Verbundwerkstoffes bewirkt werden. Die Heizeinheit 80 ist vorzugsweise in Längsrichtung der Vorrichtung 10 verschiebbar bzw. bewegbar. Die Verschiebung der Heizeinheit 80 kann beispielsweise mittels zweier Pneumatikzylinder 82a; 82b bewirkt werden. Dadurch kann die Heizeinheit 80 auf die Rolle 92 zu oder von dieser weg bewegt werden.The device further comprises a heating unit 80 on, which is designed in this case as infrared heating. The heating unit 80 is the finishing unit 90 downstream. Through the heating unit 80 a cohesive bond between the sheet and the splayed roving may be achieved to obtain a wound fiber reinforced composite. The heating unit 80 is preferably in the longitudinal direction of the device 10 movable or movable. The displacement of the heating unit 80 For example, by means of two pneumatic cylinders 82a ; 82b be effected. This allows the heating unit 80 on the role 92 be moved to or from this.

Der erhaltene, gewickelte faserverstärkte Verbundwerkstoff kann beispielsweise in Längsrichtung, d. h. entlang der Drehachse der Rolle 92, geschnitten werden, wodurch ein zweidimensionaler faserverstärkter Verbundwerkstoff erhalten wird.The obtained, wound fiber-reinforced composite material may, for example, in the longitudinal direction, ie along the axis of rotation of the roll 92 , are cut, whereby a two-dimensional fiber-reinforced composite material is obtained.

Alternativ kann der erhaltene, gewickelte faserverstärkte Verbundwerkstoff von der Rolle 92 abgezogen und anschließend, bevorzugt in Längsrichtung, unter Erhalt eines zweidimensionalen faserverstärkten Verbundwerkstoffes geschnitten werden.Alternatively, the resulting wound fiber reinforced composite material may be off the roll 92 are peeled off and then cut, preferably in the longitudinal direction, to obtain a two-dimensional fiber-reinforced composite material.

Der zweidimensionale faserverstärkte Verbundwerkstoff kann beispielsweise zur Herstellung von Dünnschichtlaminaten oder Organoblechen verwendet werden.The two-dimensional fiber-reinforced composite material can be used for example for the production of thin-film laminates or organo sheets.

Es folgen nun noch einige allgemeine Bemerkungen bezüglich der beschriebenen Vorrichtungen 10, welche auch allgemein auf alle in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen, Verfahren und Vorgehensweisen in allen Ausführungen oder Varianten anwendbar sind.Here are some general comments regarding the described devices 10 which are also generally applicable to all devices, methods and procedures described in this application in all embodiments or variants.

Es sei erwähnt, dass der gespreizte Roving beispielsweise mit einem Binderpulver (Polymer) oder mit einem flüssigen Polymer beschichtet werden kann. Außerdem kann die Zuführung eines Vlieses, insbesondere Bindevlieses, oder Vliesstoffes vor einer Heizzone vorgesehen sein.It should be noted that the spread roving can be coated, for example, with a binder powder (polymer) or with a liquid polymer. In addition, the supply of a nonwoven, in particular binder fleece, or nonwoven fabric may be provided in front of a heating zone.

Eine Imprägnierung bzw. Konsolidierung des gespreizten Faser-Rovings kann durch eine der erwähnten Methoden oder durch eine Kombination der erwähnten Methoden ausgeführt werden. Mit der Masse eines verwendeten Imprägniermittels (zum Beispiel eines Polymers) kann das Matrix-Träger-Verhältnis (Faservolumengehalt) eingestellt werden. Das Imprägniermittel kann beispielsweise durch Streuen oder Besprühung mit einem Massedurchsatz, welcher in g/min angegeben werden kann, oder durch Aufbringen eines Vlieses, dessen Flächengewicht in g/m² angegeben werden kann, aufgebracht werden.An impregnation or consolidation of the spread fiber roving can be carried out by one of the mentioned methods or by a combination of the mentioned methods. With the mass of a used impregnating agent (for example, a polymer), the matrix-carrier ratio (fiber volume content) can be adjusted. The impregnating agent can be applied, for example, by scattering or spraying with a mass throughput which can be indicated in g / min or by applying a nonwoven whose basis weight can be given in g / m ² .

Vorzugsweise wird vor dem Aufrollvorgang in der Weiterverarbeitungseinheit 90 sichergestellt, dass die einzelnen Lagen abgekühlt und kleberfrei sind, bevor diese auf der Rolle 92 miteinander in Kontakt kommen.Preferably, before the reeling process in the further processing unit 90 Ensure that the individual layers are cooled and free from adhesive before they are on the roll 92 get in touch with each other.

Es sei erwähnt, dass ferner eine Plasmabehandlungseinheit verwendet werden kann, um insbesondere den Roving vor der Beschichtung damit zu behandeln.It should be noted that, in addition, a plasma treatment unit may be used to particularly treat the roving prior to coating therewith.

Durch die Plasmabehandlung kann insbesondere erreicht werden, dass manche Rovings bessere Verbindungen mit Beschichtungsmatrizes, wie beispielsweise Kunststoffmatrizes, Vliesen oder Vliesstoffen, eingehen, wenn sie vorher plasmabehandelt werden. Hierzu erfolgt die Plasmabehandlung bevorzugt vor der Matrixaufbringung. Insbesondere können mittels einer Plasmabehandlung auch Oberflächen des Rovings bzw. seiner Fasern hydrophob oder hydrophil ausgestaltet werden.In particular, it can be achieved by the plasma treatment that some rovings receive better connections with coating matrices, such as, for example, plastic matrices, nonwovens or nonwovens, if they are previously plasma-treated. For this purpose, the plasma treatment is preferably carried out before the matrix application. In particular, surfaces of the roving or of its fibers can also be made hydrophobic or hydrophilic by means of a plasma treatment.

Des Weiteren können auch Zusätze, insbesondere Polymerzusätze, verwendet werden, beispielsweise um mechanische, optische, magnetische oder elektrische Eigenschaften des Rovings zu beeinflussen. Beispielsweise können hierzu Additive, Füllstoffe, Nanopartikel oder Farbstoffe verwendet werden.Furthermore, it is also possible to use additives, in particular polymer additives, for example in order to influence the mechanical, optical, magnetic or electrical properties of the roving. For example, additives, fillers, nanoparticles or dyes can be used for this purpose.

Das hergestellte Produkt ist insbesondere ein Rovingband (Tape), beispielsweise ein kompositär zusammengesetztes Rovingband, und/oder insbesondere ein faserverstärkter Verbundwerkstoff (insbesondere ein Faser-Kunststoff-Verbund), insbesondere mit einer unidirektionalen Lage von Rovingfasern.The product produced is in particular a roving tape, for example a composite roving band, and / or in particular a fiber-reinforced composite material (in particular a fiber-plastic composite), in particular with a unidirectional layer of roving fibers.

Der Weiterverarbeitungseinheit 90 kann beispielsweise ein Tape-Ablage-Roboter zugeordnet sein, um die Rolle 92 an geeigneten Stellen abzulegen bzw. weiter zu transportieren.The processing unit 90 For example, a tape storage robot may be associated with the roll 92 store at suitable places or to transport further.

Die beschriebenen Vorrichtungen 10 sind insbesondere leicht anpassbar, sie sind leicht umrüstbar und es können einfach verschiedene Materialkombinationen verwendet werden. Insgesamt kann besonders günstig produziert werden, insbesondere verglichen mit Ausführungen gemäß dem Stand der Technik und insbesondere bei kleineren Serien oder Forschungsarbeiten.The devices described 10 are particularly easily adaptable, they are easily convertible and it can easily be used different material combinations. Overall, can be produced particularly cheap, in particular compared with the prior art and in particular for smaller series or research.

Insbesondere kann auch ein unidirektionales Endprodukt erhalten werden.In particular, a unidirectional end product can also be obtained.

Claims

Contraption ( 10 ) for producing a roving strip, in particular a coated roving strip, and / or for producing a fiber-reinforced composite material, in particular a fiber-plastic composite, comprising - a feed unit ( 20 ) for feeding a roving ( 24 ), - a spreader unit ( 60 ) for spreading a roving ( 24 ) and - a further processing unit ( 90 ) for a splayed roving ( 24 ), characterized in that the feed unit ( 20 ) a roller carrier ( 21 ) for picking up the roving ( 24 ) containing roll ( 22 ), wherein the roller carrier ( 21 ) or the role ( 22 ) is rotatable about an axis of rotation, the roller carrier ( 21 ) is horizontally pivotable, the feed unit ( 20 ) two detection means ( 27a ; 27b ) for detecting the ends of the roll ( 22 ), and all of the units are removable and / or replaceable.

Contraption ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the device ( 10 ) on a device carrier ( 11 ), wherein the device carrier ( 11 ) a support surface ( 12 ) for the device ( 10 ), wherein the support surface ( 12 ) has a width of 1 m to 3 m and a length of 1 m to 6 m.

Contraption ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the device ( 10 ) a linear motor ( 28 ) for causing a displacement of the roll carrier ( 21 ) along the axis of rotation.

Contraption ( 10 ) according to claim 1 or 3, characterized in that the roller carrier ( 21 ) by means of a pneumatic cylinder ( 23 ) is horizontally pivotable.

Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the feed unit ( 20 ) two detection means ( 27a ; 27b ) in the form of two light barriers for detecting the ends of the roller ( 22 ) having.

Contraption ( 10 ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the device ( 10 ) one of the feed unit ( 20 ) downstream edge detection ( 30 ) having the roving ( 24 ) before entering the strut unit ( 60 ), wherein the edge detection ( 30 ) is adapted to the linear motor ( 28 ) so that the roving ( 24 ) has a consistent position.

Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 10 ) an extraction system ( 40 ), which in particular between the feed unit ( 20 ) and a coating unit ( 70 ) is arranged, wherein the suction system ( 40 ) for applying a negative pressure to the roving ( 24 ) is trained.

Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the spreader unit ( 60 ) a number of rollers, rollers and / or cylinders for spreading the roving ( 24 ) having.

Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 10 ) a tension monitoring unit ( 50 ) having a tension of the roving ( 24 ) supervised.

Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 10 ) a coating unit ( 70 ) for coating the roving, wherein the spreader unit ( 60 ) of the feed unit ( 20 ) and the coating unit ( 70 ) is connected upstream, so that from the feed unit ( 20 ) supplied roving fibers spread the coating unit ( 70 ).

Contraption ( 10 ) according to claim 10, characterized in that the device ( 10 ) one of the coating unit ( 70 ) downstream heating unit ( 80 ), which is designed in particular as contact heating, convection heating, infrared heating or as ultrasonic sonotrode for effecting ultrasonic welding.

Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the further processing unit ( 90 ) a roll, in particular a winding core, ( 92 ) for winding up the fibers of the roving ( 24 ) having.

Contraption ( 10 ) according to claim 12, characterized in that the roller ( 92 ) is a hollow winding core with openings on the winding core surface.

Contraption ( 10 ) according to claim 12 or 13, characterized in that the device is a depositing unit ( 100 ) for placing the roving on the roll ( 92 ) having.

Contraption ( 10 ) according to claim 14, characterized in that the depositing unit ( 100 ) an arm ( 105 ) with an end-mounted or hinged guide roller ( 110 ), wherein the leadership role ( 110 ) about a longitudinal axis of the arm ( 105 ) is pivotable.

Device according to one of claims 6 to 15, characterized in that the device ( 10 ) a further linear motor ( 68 ) for simultaneously shifting the edge detection ( 30 ), the tension monitoring unit ( 50 ) and the spreader unit ( 60 ) across the direction of the roving ( 24 ) or for simultaneous displacement of the edge detection ( 30 ), the tension monitoring unit ( 50 ), the spreader unit ( 60 ) and the depositing unit ( 100 ) across the direction of the roving ( 24 ) or for simultaneous displacement of the edge detection ( 30 ), the tension monitoring unit ( 50 ), the spreader unit ( 60 ) and the coating unit ( 70 ) across the direction of the roving ( 24 ) or for simultaneous displacement of the edge detection ( 30 ), the tension monitoring unit ( 50 ), the spreader unit ( 60 ), the coating unit ( 70 ) and heating unit ( 80 ) across the direction of the roving ( 24 ) or for simultaneous displacement of the edge detection ( 30 ), the tension monitoring unit ( 50 ), the spreader unit ( 60 ), the coating unit ( 70 ), Heating unit ( 80 ) and the depositing unit ( 100 ) across the direction of the roving ( 24 ) having.

Device according to one of claims 6 to 16, characterized in that the edge detection ( 30 ) and optionally one of the depositing unit downstream further edge detection are adapted to a synchronization of the linear motors ( 28 ) and ( 68 ) to effect.

Method for producing a roving strip, in particular a coated roving strip, and / or for producing a fiber-reinforced composite material, in particular a fiber-plastic composite, comprising the following steps: a) feeding a roving ( 24 ) b) spreading the roving ( 24 ) to a roving band and c) further processing, in particular winding, of the roving band, characterized in that the method is realized by means of a device ( 10 ) is carried out according to one of the preceding claims.

A method of producing a roving band, in particular a coated roving band, and / or for producing a fiber-reinforced composite, in particular a fiber-plastic composite, comprising the steps of: a) producing a roving band according to claim 18 and b) winding the roving band onto one with a roving band Sheet, in particular a thermoplastic polymer matrix, acted upon roll ( 92 ) or comprising the steps of a) winding a roving strip produced according to claim 18 onto a roll ( 92 ) and b) applying to the wound roving tape a sheet, in particular a thermoplastic polymer matrix.