DE102017208946A1

DE102017208946A1 - Shaping tool, apparatus and method

Info

Publication number: DE102017208946A1
Application number: DE102017208946.6A
Authority: DE
Inventors: Jan Hodde; Falco Hollmann
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-05-29
Filing date: 2017-05-29
Publication date: 2018-11-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Formgebungswerkzeug (10) zum Bearbeiten eines Vorformlings (6) aus Fasermaterial oder aus mit einem Matrixwerkstoff imprägnierten Fasermaterial, mit mindestens einem Werkzeugkörper (12), der mindestens einen Einlaufbereich (14), durch den der Vorformling (6) in den Werkzeugkörper (12) einführbar ist, und der mindestens einen Formbereich (16) umfasst, in dem zumindest ein Querschnitt des Vorformlings (6) veränderbar ist.

The invention relates to a shaping tool (10) for processing a preform (6) made of fibrous material or fibrous material impregnated with a matrix material, comprising at least one tool body (12), which has at least one inlet region (14) through which the preform (6) enters Tool body (12) is insertable, and the at least one molding area (16), in which at least one cross section of the preform (6) is variable.

Description

Die Erfindung betrifft ein Formgebungswerkzeug zur Bearbeitung eines Vorformlings aus Fasermaterial oder aus einem mit Matrixwerkstoff imprägnierten Fasermaterial, eine Vorrichtung zur Herstellung eines textilen Halbzeugs sowie ein Verfahren zum Bearbeiten oder Herstellen eines textilen Halbzeugs.The invention relates to a shaping tool for processing a preform made of fiber material or fiber material impregnated with matrix material, to a device for producing a semi-finished textile product, and to a method for processing or producing a textile semifinished product.

Aus dem Stand der Technik ist ein Faser-Kunststoff-Verbund, beispielsweise kohlenstoffverstärkter Kunststoff (CFK, häufig auch als Carbon bezeichnet) bekannt, welcher sich aufgrund seiner hohen gewichtsspezifischen Festigkeit und Steifigkeit als Leichtbauwerkstoff eignet. Diese Faser-Kunststoff-Verbunde finden Einsatz im Fahrzeugbau und werden in Form von Halbzeugen in ein Kunststoffmaterial eingebettet, beispielsweise durch so genanntes Resin-Transfer-Molding (RTM), Harzinfusionen, Nasspressen oder Laminieren.The prior art discloses a fiber-plastic composite, for example carbon-reinforced plastic (CFRP, frequently also referred to as carbon), which is suitable as a lightweight material due to its high weight-specific strength and rigidity. These fiber-plastic composites are used in vehicle construction and are embedded in the form of semi-finished products in a plastic material, for example by so-called resin transfer molding (RTM), resin infusions, wet pressing or laminating.

Die Vorformlinge werden in mehreren Lagen übereinander zu dem textilen Halbzeug abgelegt und miteinander gefügt. Diese textilen Gelege finden als Verstärkungsmaterialien Verwendung und können durch Zuschnitt an eine spätere Endkontur angepasst werden.The preforms are deposited in several layers one above the other to the textile semifinished product and joined together. These textile scrims are used as reinforcing materials and can be adapted by cutting to a later final contour.

Bei den bekannten Verfahren wird ein Vorformling aus Fasermaterial beim Wickeln durch ein Harzbad oder Ähnliches imprägniert. Das imprägnierte Material wird in der Regel durch ein Fadenauge geführt und in einer Vorratseinrichtung abgelegt. Dieses imprägnierte Fasermaterial, wird durch Legeapparate zu einem flächigen Halbzeug abgelegt und weiterverarbeitet. In the known methods, a preform made of fiber material is impregnated during winding by a resin bath or the like. The impregnated material is usually passed through a thread eye and stored in a storage device. This impregnated fiber material is laid down by laying machines to a flat semifinished product and further processed.

Beim Ablegen der band- oder streifenartigen Vorformlinge aus Fasermaterial zu einem flächigen Halbzeug, kann es zu Zwischenräumen oder Versatzen kommen, so dass die Qualität des flächigen Halbzeuges inhomogen sein kann. Das Nachbearbeiten der flächigen Halbzeuge erweist sich als zeitaufwendig und kostenintensiv.When placing the strip or strip-like preforms made of fiber material to a flat semi-finished product, it may lead to gaps or offsets, so that the quality of the flat semi-finished product may be inhomogeneous. The reworking of the flat semi-finished products proves to be time-consuming and costly.

Eine Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, die Qualität der durch die Vorrichtungen und Verfahren hergestellten textilen Halbzeuge zu erhöhen.An object of an embodiment of the invention is to increase the quality of the semi-finished textile products produced by the devices and methods.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Formgebungswerkzeug zum Bearbeiten eines Vorformlings aus Fasermaterial oder aus mit einem Matrixwerkstoff imprägnierten Fasermaterial, mit mindestens einem Werkzeugkörper, der mindestens einen Einlaufbereich, durch den der Vorformling in den Werkzeugkörper einführbar ist, und der mindestens einen Formbereich umfasst, in dem zumindest ein Querschnitt des Vorformlings veränderbar ist.This object is achieved by a shaping tool for processing a preform made of fiber material or fiber material impregnated with a matrix material, having at least one tool body, which comprises at least one inlet region, through which the preform can be inserted into the tool body, and which comprises at least one molding region at least one cross section of the preform is variable.

Durch das Vorsehen eines Formgebungswerkzeugs, bei dem der Vorformling durch den Einlaufbereich in den Formbereich bewegt wird und im Formbereich bezüglich seines Querschnitts verändert wird, ist der Vorformling durch das Formgebungswerkzeug bezüglich seines Querschnitts plastisch verformbar. Hierdurch kann der Vorformling einen Querschnitt aufgeprägt bekommen, der an die spätere Kontur des textilen Halbzeugs, zu dem der Vorformling abgelegt wird, angepasst ist. Hierdurch lässt sich die Qualität des textilen Halbzeugs verbessern und die Anzahl der Arbeitsschritte, beispielsweise durch den Wegfall eines nachträglichen Bearbeitens des Halbzeugs, reduzieren.By providing a shaping tool in which the preform is moved through the lead-in area into the molding area and is changed in the molding area with respect to its cross-section, the preform is plastically deformable with respect to its cross section by the forming tool. In this way, the preform can get impressed on a cross section, which is adapted to the subsequent contour of the textile semifinished product, to which the preform is stored. This makes it possible to improve the quality of the textile semifinished product and to reduce the number of work steps, for example by eliminating subsequent processing of the semifinished product.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn der Einlaufbereich des Werkzeugkörpers trichterförmig ausgebildet ist und/oder wenn der Formbereich des Werkzeugkörpers quer zur Bewegungsrichtung des Vorformlings einen mehreckigen, insbesondere quadratischen, rechteckigen oder n-eckigen, oder einen verrundeten, insbesondere kreisförmigen, bogenförmigen, elliptischen oder polygonen, Querschnitt umfasst, durch den der Vorformling, insbesondere plastisch, verformt wird.It proves to be advantageous if the inlet region of the tool body is funnel-shaped and / or if the molding region of the tool body transversely to the direction of movement of the preform a polygonal, in particular square, rectangular or n-angular, or a rounded, in particular circular, arcuate, elliptical or polygons, cross section through which the preform, in particular plastic, is deformed.

Hierdurch sind beliebige Geometrien für den Querschnitt des Vorformlings vorgebbar.As a result, any desired geometries for the cross section of the preform can be specified.

Um die Bearbeitung des Vorformlings zu erleichtern, erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Formgebungswerkzeug mindestens eine Wärmeeinheit umfasst, die mindestens ein Heizelement zum Erwärmen des Vorformlings, das vor oder im Einlaufbereich und/oder im Formbereich des Werkzeugkörpers anordenbar oder angeordnet ist, und/oder die mindestens ein Kühlelement zum Abkühlen des Vorformlings umfasst, das im oder hinter dem Formbereich des Werkzeugkörpers anordenbar oder angeordnet ist.In order to facilitate the processing of the preform, it proves to be advantageous if the shaping tool comprises at least one heating unit which has at least one heating element for heating the preform, which can be arranged or arranged in front of or in the inlet area and / or in the molding area of the tool body, and / or or comprising at least one cooling element for cooling the preform, which can be arranged or arranged in or behind the molding area of the tool body.

Der Begriff „Wärmeeinheit“ wird hier im Sinne einer wärmeabgebenden und/oder wärmeaufnehmenden Einheit verstanden. Entsprechend umfasst das Heizelement der Wärmeeinheit einen Gegenstand, mit dem Wärme auf den Vorformling übertragbar ist. Ferner ist durch das Kühlelement der Wärmeeinheit Wärme von dem Vorformling auf das Kühlelement übertragbar.The term "heat unit" is understood here in terms of a heat-emitting and / or heat-absorbing unit. Accordingly, the heating element of the heating unit comprises an object with which heat can be transferred to the preform. Furthermore, heat can be transferred from the preform to the cooling element by the cooling element of the heating unit.

Durch das Erwärmen des Vorformlings ist das plastische Verformen des Vorformlings im Formbereich erleichtert. Durch das Abkühlen des Vorformlings kann der Vorformling derart wieder Festigkeit erlangen, dass er im aufgeprägten Querschnitt erstarrt ist. Durch beide Maßnahmen ist die Formgebung und Formerhaltung des Vorformlings erleichtert.By heating the preform, the plastic deformation of the preform in the molding area is facilitated. By cooling the preform, the preform can regain strength such that it is solidified in the impressed cross-section. Both measures facilitate the shaping and shape retention of the preform.

Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum Herstellen eines textilen Halbzeugs, mit mindestens einer Vorratseinrichtung, in der oder an der mindestens ein band- oder streifenartiger Vorformling aus Fasermaterial oder aus einem mit Matrixwerkstoff imprägnierten Fasermaterial zum Bevorraten anordenbar und/oder zur Weiterverarbeitung entnehmbar ist, und mit mindestens einem Führungsmittel, insbesondere einem Fadenauge, durch das sich der Vorformling beim Bevorraten oder Entnehmen bewegt und durch das ein Bewegen des Vorformlings führbar ist, bei der das Führungsmittel ein Formgebungswerkzeug umfasst, das mindestens einen Werkzeugkörper mit mindestens einem Einlaufbereich, durch den der Vorformling in den Werkzeugkörper einführbar ist, und mit mindestens einem Formbereich, in dem zumindest ein Querschnitt des Vorformlings veränderbar ist, aufweist.In addition, the object is achieved by a device for producing a textile Semi-finished, with at least one storage device in or on the at least one strip or strip-like preform made of fiber material or from a material impregnated with matrix material fiber material can be arranged for storing and / or removed for further processing, and with at least one guide means, in particular a thread eye by in that the preform moves during storage or removal and is guided by moving the preform, wherein the guide means comprises a forming tool comprising at least one tool body with at least one lead-in area through which the preform is insertable into the tool body, and at least one Forming region in which at least one cross section of the preform is variable, has.

Der Vorformling kann ein Fasermaterial umfassen, das imprägniert oder nicht imprägniert ist. Durch das Ausbilden des Führungsmittels als Formgebungswerkzeug, das den Einlaufbereich und den Formbereich umfasst, mit dem der Querschnitt des Vorformlings veränderbar ist, kann der Vorformling mit verändertem Querschnitt an der Vorratseinrichtung bevorratet werden oder beim Entnehmen des Vorformlings von der Vorratseinrichtung zur Weiterverarbeitung vor der Weiterverarbeitung durch das Formgebungswerkzeug bezüglich seines Querschnitts verändert werden.The preform may comprise a fibrous material which is impregnated or unimpregnated. By forming the guide means as a forming tool comprising the lead-in area and the molding area with which the cross-section of the preform is changeable, the preform with a changed cross-section can be stored on the stocker or upon removal of the preform from the stocker for further processing prior to further processing the forming tool to be changed with respect to its cross section.

Beispielsweise kann der Vorformling, wenn er einen flachen band- oder streifenartigen Querschnitt umfasst, platzoptimiert an der Vorratseinrichtung bevorratet werden kann. Das Verändern des Querschnitts des Vorformlings nach dem Entnehmen des Vorformlings von der Vorratseinrichtung zur Weiterverarbeitung durch das Formgebungswerkzeug ermöglicht solchenfalls eine Anpassung des Querschnitts des Vorformlings im Zuge der Weiterverarbeitung.For example, the preform, if it comprises a flat band or strip-like cross-section, can be stored in a space-optimized manner on the storage device. Altering the cross-section of the preform after removal of the preform from the storage device for further processing by the forming tool allows such adaptation of the cross-section of the preform in the course of further processing.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn der Einlaufbereich des Werkzeugkörpers trichterförmig ausgebildet ist und/oder wenn der Formbereich des Werkzeugkörpers quer zur Bewegungsrichtung des Vorformlings einen mehreckigen, insbesondere quadratischen, rechteckigen oder n-eckigen, oder einen verrundeten, insbesondere kreisförmigen, bogenförmigen, elliptischen oder polygonen, Querschnitt umfasst.It proves to be advantageous if the inlet region of the tool body is funnel-shaped and / or if the molding region of the tool body transversely to the direction of movement of the preform a polygonal, in particular square, rectangular or n-angular, or a rounded, in particular circular, arcuate, elliptical or polygons, cross-section comprises.

Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Vorrichtung mindestens eine Wärmeeinheit aufweist, die mindestens ein Heizelement zum Erwärmen des Vorformlings, das vor oder im Einlaufbereich und/oder Formbereich des Werkzeugkörpers anordenbar oder angeordnet ist, und/oder die mindestens ein Kühlelement zum Abkühlen des Vorformlings umfasst, das im oder hinter dem Formbereich des Werkzeugkörpers anordenbar oder angeordnet ist.Moreover, it proves to be advantageous if the device has at least one heating unit, which is at least one heating element for heating the preform, which can be arranged or arranged in front of or in the inlet region and / or molding area of the tool body, and / or the at least one cooling element for cooling of the preform, which can be arranged or arranged in or behind the molding area of the tool body.

Die Vorratseinrichtung kann beliebig ausgebildet sein. Sie kann beispielsweise gehäuseartig ausgebildet sein und der Vorformling ohne Ordnung in diese abgelegt werden. Die Vorratseinrichtung lässt sich kompakt ausbilden, wenn die Vorratseinrichtung mindestens einen spulenartigen oder zylinderförmigen Trommelkörper umfasst, der um eine quer oder schräg zur Bewegungsrichtung des Vorformlings verlaufende Drehachse drehbar gelagert ist und auf den der Vorformling zum Bevorraten aufwickelbar und/oder von dem der Vorformling abwickelbar ist.The storage device can be configured as desired. It can for example be formed like a box and the preform without order are placed in this. The storage device can be formed compact, if the storage device comprises at least one coil-like or cylindrical drum body which is rotatably mounted about an axis of rotation extending transversely or obliquely to the direction of movement of the preform and on which the preform for winding can be wound up and / or from which the preform is unwound ,

Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Vorrichtung mindestens eine Imprägniereinrichtung zum Imprägnieren des Vorformlings aus Fasermaterial mit einem Matrixwerkstoff umfasst, die insbesondere beim Bevorraten des Vorformlings - in Bewegungsrichtung des Vorformlings betrachtet - vor dem Formgebungswerkzeug angeordnet ist.In addition, it proves to be advantageous if the device comprises at least one impregnating device for impregnating the preform made of fiber material with a matrix material, which is in particular when Vorrats of the preform - viewed in the direction of movement of the preform - is arranged in front of the forming tool.

Hierdurch ist es ermöglicht, den Vorformling aus Fasermaterial vor dem Bevorraten zu imprägnieren, wenn sich dieses bei der weiteren Verarbeitung zum textilen Halbzeug als vorteilhaft erweist.This makes it possible to impregnate the preform made of fiber material before storing, if this proves to be advantageous in the further processing of the textile semifinished product.

Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Vorrichtung mindestens eine Ablegeeinrichtung, wie Wickelkern, Wickelvorrichtung oder Produkt, zum Ablegen des Vorformlings zu einem flächigen Halbzeug, umfasst.Moreover, it proves to be advantageous if the device comprises at least one depositing device, such as winding core, winding device or product, for depositing the preform into a flat semifinished product.

Schließlich wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Bearbeiten oder Herstellen eines textilen Halbzeugs, aus mindestens einem band- oder streifenartigen Vorformlings, der ein Fasermaterial oder einen mit einem Matrixwerkstoff imprägniertes Fasermaterial umfasst, mittels einer Vorrichtung zum Herstellen eines textilen Halbzeugs nach mindestens einen der vorgenannten Merkmale und/oder mittels mindestens eines Formgebungswerkzeugs mit mindestens einem der zuvor genannten Merkmale, mit den Schritten:

a. Bereitstellen eines band- oder streifenartigen Vorformlings, der ein Fasermaterial oder ein mit einem Matrixwerkstoff imprägniertes Fasermaterial umfasst;
b. Ggf. Imprägnieren des band- oder streifenartigen Vorformlings mit einem Matrixwerkstoff durch eine Imprägniereinrichtung der Vorrichtung;
c. Formgeben des Vorformlings durch das Formgebungswerkzeug; und
d. Ggf. Bevorraten des Vorformlings in einer Vorratseinrichtung der Vorrichtung, insbesondere durch Aufwickeln des Vorformlings; und/oder
e. Ablegen des Vorformlings durch eine Ablegeeinrichtung.

Finally, the object is achieved by a method for processing or producing a semi-finished textile product from at least one strip or strip-like preform which comprises a fiber material or a fiber material impregnated with a matrix material, by means of a device for producing a semi-finished textile product according to at least one of the aforementioned Features and / or by means of at least one forming tool with at least one of the aforementioned features, with the steps:

a. Providing a ribbon or strip preform comprising a fibrous material or a fibrous material impregnated with a matrix material;
b. Possibly. Impregnating the strip-like or strip-like preform with a matrix material by means of an impregnation device of the device;
c. Shaping the preform by the forming tool; and
d. Possibly. Storing the preform in a storage device of the device, in particular by winding up the preform; and or
e. Depositing the preform by a depositing device.

Die einzelnen Verfahrensschritte können in beliebiger, technisch sinnvoller Weise ausgeführt werden.The individual process steps can be carried out in any technically meaningful manner.

Beispielsweise ist es denkbar, dass das Bereitstellen eines band- oder streifenartigen Vorformlings, der ein Fasermaterial oder der ein mit dem Matrixwerkstoff imprägniertes Fasermaterial umfasst, im Schritt des Bevorratens des Vorformlings in einer Vorratseinrichtung der Vorrichtung, insbesondere durch Aufwickeln des Vorformlings, erfolgt. Solchenfalls wird der Vorformling bevorratet bereitgestellt.For example, it is conceivable that the provision of a strip-like or strip-like preform comprising a fiber material or a fiber material impregnated with the matrix material takes place in a storage device of the device, in particular by winding up the preform, in the step of stocking the preform. In such case, the preform is provided stocked.

Darüber hinaus ist es denkbar, dass das Imprägnieren des band- oder streifenartigen Vorformlings vor dem Bevorraten und/oder vor dem Bereitstellen des Vorformlings erfolgt.In addition, it is conceivable that the impregnation of the strip or strip-like preform takes place before the stocking and / or before the provision of the preform.

Ferner kann das Formgeben des Vorformlings durch das Formgebungswerkzeug vor oder nach dem Bevorraten des Vorformlings erfolgen. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass das Imprägnieren des Vorformlings vor oder nach dem Formgeben des Vorformlings durch das Formgebungswerkzeug erfolgt.Further, shaping of the preform by the forming tool can be done before or after preforming of the preform. In principle, it is also possible for the preform to be impregnated before or after shaping of the preform by the shaping tool.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des Formgebungswerkzeugs, der Vorrichtung und des Verfahrens.Further features, details and advantages of the invention will become apparent from the appended claims, the drawings and the following description of a preferred embodiment of the forming tool, the device and the method.

In der Zeichnung zeigt:

1 Eine schematische Seitenansicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung;
2a Eine geschnittene Seitenansicht auf ein Ausführungsbeispiel des Formgebungswerkzeugs der Vorrichtung;
2b Eine Schnittansicht entlang der Linie AA des Formgebungswerkzeugs gemäß 2a;
3 Eine schematische Seitenansicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung;
4 Ein schematisches Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In the drawing shows:

1 A schematic side view of a first embodiment of the device;
2a A sectional side view of an embodiment of the forming tool of the device;
2 B A sectional view taken along the line AA of the forming tool according to 2a ;
3 A schematic side view of a second embodiment of the device;
4 A schematic flow diagram of the method according to the invention.

Die 1 und 3 zeigen zwei Ausführungsbeispiele einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 versehenen Vorrichtung zum Herstellen eines textilen Halbzeugs. Die Vorrichtung 2 umfasst jeweils eine Vorratseinrichtung 4 in der oder an der mindestens ein band- oder streifenartiger Vorformling 6 aus Fasermaterial oder aus einem mit Matrixwerkstoff imprägnierten Fasermaterial angeordnet ist.The 1 and 3 show two embodiments of a total with the reference numeral 2 provided device for producing a textile semifinished product. The device 2 each includes a storage device 4 in or on the at least one strip-like or strip-like preform 6 is arranged from fiber material or from a fiber material impregnated with matrix material.

Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung 2 ein Führungsmittel 8, insbesondere ein Fadenauge, durch das der Vorformling 6 bewegt und durch das Führungsmittel 8 in seiner Bewegung geführt wird. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen umfasst das Führungsmittel 8 ein Formgebungswerkzeug 10, das mindestens einen Werkzeugkörper 12 umfasst. In dem Werkzeugkörper 12 ist ein Einlaufbereich 14 (siehe 2a) und ein Formbereich 16 (siehe 2a) angeordnet, durch den der Querschnitt des Vorformlings 6 veränderbar ist. In addition, the device includes 2 a guide 8th , in particular a thread eye, through which the preform 6 moved and through the guide means 8th is guided in his movement. In the embodiments shown in the figures, the guide means comprises 8th a shaping tool 10 containing at least one tool body 12 includes. In the tool body 12 is an inlet area 14 (please refer 2a ) and a molding area 16 (please refer 2a ), through which the cross-section of the preform 6 is changeable.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 2, bei der die Vorratseinrichtung 4 einen zylinderförmigen Trommelkörper 18 umfasst, der um eine quer zur Bewegungsrichtung 20 des Vorformlings 6 verlaufende Drehachse 22 drehbar gelagert ist und auf den der Vorformling 6 zum Bevorraten aufgewickelt ist. 1 shows a first embodiment of the device 2 in which the storage device 4 a cylindrical drum body 18 includes, one transverse to the direction of movement 20 of the preform 6 extending axis of rotation 22 is rotatably mounted and on the preform 6 wound up for storage.

Aus 1 ist ersichtlich, dass der Querschnitt des Vorformlings 6 beim Bewegen vom zylinderförmigen Trommelkörper 18 in Richtung Formgebungswerkzeug 10 einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt Q1 umfasst. Nach Durchlaufen des Werkzeugkörpers 12 des Formgebungswerkzeugs 10, insbesondere nach Durchlaufen des Formbereichs 16 des Formgebungswerkzeugs 10, umfasst der Vorformling 6 einen im Wesentlichen elliptischen Querschnitt Q2.Out 1 it can be seen that the cross section of the preform 6 when moving from the cylindrical drum body 18 towards the forming tool 10 a substantially rectangular cross-section Q1 includes. After passing through the tool body 12 of the forming tool 10 , in particular after passing through the molding area 16 of the forming tool 10 , includes the preform 6 a substantially elliptical cross-section Q2 ,

2a zeigt eine Schnittansicht des Formgebungswerkzeugs 10. Aus 2a ist ersichtlich, dass der Vorformling 6 in Bewegungsrichtung 20 zunächst den Einlaufbereich 14 passiert und dann in den Formbereich 16 gelangt, in dem der Vorformling bezüglich seines Querschnitts veränderbar ist. 2a shows a sectional view of the forming tool 10 , Out 2a it can be seen that the preform 6 in the direction of movement 20 first the inlet area 14 happens and then in the molding area 16 passes, in which the preform is variable with respect to its cross section.

2b zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A gemäß 2a. Bei dem in 2b gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Querschnitt des Formbereichs 16 einen kreisrunden Querschnitt. 2 B shows a section along the line AA according to 2a , At the in 2 B embodiment shown, the cross section of the molding area comprises 16 a circular cross-section.

3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 2, bei der der Vorformling 6 auf einen spulenartigen Trommelkörper 18 angeordnet ist. Nach Durchlaufen des Formgebungswerkzeugs 10 wird der Vorformling 6 einer Ablegeeinrichtung 24 zugeführt, in der der Vorformling 6 zu einem flächigen Halbzeug abgelegt wird. 3 shows a second embodiment of the device 2 in which the preform 6 on a coil-like drum body 18 is arranged. After passing through the forming tool 10 becomes the preform 6 a depositing device 24 fed in which the preform 6 is stored to a flat semifinished product.

Anhand des schematischen Ablaufdiagramms gemäß 4 wird das erfindungsgemäße Verfahren unter Bezugnahme auf die Vorrichtung 2 gemäß der 1 bis 3 näher erläutert.Based on the schematic flow diagram according to 4 the method according to the invention is described with reference to the device 2 according to the 1 to 3 explained in more detail.

In einem ersten Schritt 101 wird der band- oder streifenartige Vorformling 6 bereitgestellt. Dem Schritt 101 kann ein Schritt 100 vorangehen, bei dem der band- oder streifenartige Vorformling 6 durch eine Imprägniereinrichtung imprägniert wird. Allerdings kann bereits im Schritt 101 auf ein durch einen Matrixwerkstoff imprägniertes Fasermaterial, das den band- oder streifenartigen Vorformling 6 bildet, zurückgegriffen werden.In a first step 101 becomes the ribbon or strip preform 6 provided. The step 101 can be a step 100 precede in which the strip or strip-like preform 6 is impregnated by an impregnating device. However, already in the step 101 on a fibrous material impregnated by a matrix material, which is the strip-like or strip-like preform 6 forms, be resorted to.

In einem nachfolgenden Schritt 102 ist es beispielsweise möglich, dass der bereitgestellte Vorformling 6 in der Vorratseinrichtung 4 der Vorrichtung 2 bevorratet wird. Dieses kann beispielsweise dann Sinn machen, wenn der Schritt 100, also das Imprägnieren des Vorformlings 6, mit dem Bereitstellen oder nach dem Bereitstellen gemäß Schritt 101 erfolgt. Wird ein vorimprägnierter Vorformling 6 verwendet, kann alternativ hierzu nach dem Schritt 101 unmittelbar ein Schritt 103 erfolgen, bei dem der Vorformling 6 durch das Formgebungswerkzeug 10 eine Formgebung erfolgt und insbesondere seinen Querschnitt ändert. Darüber hinaus kann der Schritt 103 unmittelbar nach Schritt 102 erfolgen.In a subsequent step 102 For example, it is possible that the preform provided 6 in the storage facility 4 the device 2 is stored. This can make sense, for example, if the step 100 So the impregnation of the preform 6 , with the provision or after the provision according to step 101 he follows. Becomes a preimpregnated preform 6 Alternatively, after step 101 immediately a step 103 take place, in which the preform 6 through the forming tool 10 a shaping takes place and in particular changes its cross-section. In addition, the step can 103 immediately after step 102 respectively.

Alternativ hierzu kann sich an den Schritt 103 der Schritt 102 anschließen, so dass der Vorformling 6 nach dem Formgeben durch das Formgebungswerkzeug 10 an oder in der Vorratseinrichtung 4 bevorratet wird.Alternatively, the step may 103 the step 102 connect so that the preform 6 after molding by the forming tool 10 at or in the storage facility 4 is stored.

An die Schritte 102 oder 103 kann sich in einem Schritt 104 das Ablegen des Vorformlings 6 durch die Ablegeeinrichtung 24 der Vorrichtung 2 anschließen. Hierbei erfolgt das Ablegen des Vorformlings 6 gemäß Schritt 104 unmittelbar nach Schritt 103 oder durch ein Zwischenablegen des Vorformlings 6 an der Vorratseinrichtung 4 nach Formgeben durch das Formgebungswerkzeug 10 über den Schritt 102.To the steps 102 or 103 can be in one step 104 depositing the preform 6 through the depositing device 24 the device 2 connect. Here, the deposition of the preform takes place 6 according to step 104 immediately after step 103 or by interposing the preform 6 at the storage facility 4 after shaping by the forming tool 10 over the step 102 ,

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination in der Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the foregoing description, in the claims and in the drawing, may be essential both individually and in any combination in the realization of the invention in its various embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: Vorrichtungcontraption
44: Vorratseinrichtungstocker
66: Vorformlingpreform
88th: Führungsmittelguide means
1010: Formgebungswerkzeugshaping tool
1212: Werkzeugkörpertool body
1414: Einlaufbereichinlet region
1616: Formbereichshape area
1818: Trommelkörperdrum body
2020: Bewegungsrichtungmovement direction
2222: Drehachseaxis of rotation
2424: Ablegeeinrichtung laying device
100-104100-104: Verfahrensschritte steps
Q1Q1: rechteckiger Querschnittrectangular cross-section
Q2Q2: elliptischer Querschnittelliptical cross-section

Claims

Shaping tool (10) for processing a preform (6) made of fibrous material or fiber material impregnated with matrix material, comprising at least one tool body (12), the at least one inlet region (14) through which the preform (6) into the tool body (12) is insertable, and the at least one molding area (16), in which at least one cross section of the preform (6) is variable.

Shaping tool (10) according to Claim 1 , characterized in that the inlet region (14) of the tool body (12) is funnel-shaped and / or that the molding region (16) of the tool body (12) transversely to the direction of movement (20) of the preform (6) a polygonal, in particular square, rectangular or n-square, or a rounded, in particular circular, arcuate, elliptical or polygonal, cross section through which the preform (6), in particular plastically deformed.

Shaping tool (10) according to Claim 1 or 2 characterized by at least one heating unit, the at least one heating element for heating the preform (6), which is arranged or arranged in front of or in the inlet region (14) and / or molding area (16) of the tool body (12), and / or the at least one Cooling element for cooling the preform (6), which can be arranged or arranged in or behind the molding area (16) of the tool body (12).

Device (2) for producing a textile semifinished product, with at least one storage device (4), in or on the at least one strip or strip-like preform (6) made of fiber material or from a fibrous material impregnated with matrix material for storage and / or for further processing can be removed, and with at least one guide means (8), in particular a thread eye through which the preform (6) moves during storage or removal and by the moving of the preform (6) is feasible, characterized in that the guide means (8 ) comprises a forming tool (10), the at least one tool body (12) with at least one inlet region (14), through which the preform (6) is insertable into the tool body (12), and with at least one molding area (16), in which at least one cross section of the preform (6) changeable is, has.

Device (2) according to Claim 4 , characterized in that the inlet region (14) of the tool body (12) is funnel-shaped and / or that the molding region (16) of the tool body (12) transversely to the direction of movement (20) of the preform (6) a polygonal, in particular square, rectangular (Q1) or n-cornered, or a rounded, in particular circular, arcuate, elliptical (Q2) or polygonal, cross-section comprises.

Device (2) according to Claim 4 or 5 characterized by at least one heating unit, the at least one heating element for heating the preform (6), which is arranged or arranged in front of or in the inlet region (14) and / or molding area (16) of the tool body (12), and / or the at least one Cooling element for cooling the preform (6), which can be arranged or arranged in or behind the molding area (16) of the tool body (12).

Device (2) according to at least one of Claims 4 to 6 , characterized in that the storage device (4) comprises at least one coil-like or cylindrical drum body (18) which is rotatably mounted about a transversely or obliquely to the direction of movement (20) of the preform (6) extending axis of rotation (22) and on which the preform (6) for storing windable and / or from which the preform (6) can be unwound.

Device (2) according to at least one of Claims 4 to 7 , characterized by at least one impregnating device for impregnating the preform (6) of fibrous material with a matrix material, which is arranged in front of the forming tool (10) in particular when the preform (6) is stored in the direction of movement (20) of the preform (6).

Device (2) according to at least one of Claims 4 to 8th , characterized by at least one depositing device (24), such as winding core, winding device or product, for depositing the preform (6) into a flat semifinished product.

Method (2) for processing or producing a semifinished textile product, comprising at least one strip or strip-like preform (6) which comprises a fiber material or a fiber material impregnated with a matrix material, by means of a device (2) for producing a textile semifinished product according to one of Claims 4 to 9 , and / or by means of at least one shaping tool (10) according to one of Claims 1 to 3 , with the steps: a. Providing a ribbon or strip preform (6) comprising a fibrous material or a fibrous material impregnated with a matrix material; b. Possibly. Impregnating the strip or strip-like preform (6) with a matrix material by means of an impregnation device of the device (2); c. Shaping the preform (6) by the forming tool (10); and d. Possibly. Storing the preform (6) in a storage device (4) of the device (2), in particular by winding up the preform (6); and / or e. Depositing the preform (6) by a depositing device (24).