DE102018116662A1 - Fiber laying plant and method for depositing fiber material - Google Patents

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Yannis Grohmann
Philipp Schneevoigt
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Faserlegeanlage zum Ablegen von Fasermaterial zur Herstellung einer Faserpreform, aus der durch Aushärten eines das Fasermaterial der Faserpreform einbettenden Matrixmaterials ein Faserverbundbauteil herstellbar ist, wobei die Faserlegeanlage aufweist:- einen Faserlegekopf, der zum Ablegen von Fasermaterial auf einem Werkzeug ausgebildet ist,- eine Fasertransporteinrichtung, die zum Transportieren des Fasermaterials von einem Fasermaterialspeicher zu dem Faserlegekopf der Faserlegeanlage ausgebildet ist,- eine Bewegungsmesseinrichtung, die zum Erfassen von Bewegungsinformationen des Fasermaterials eingerichtet ist, wenn das Fasermaterial durch den Faserlegekopf kontinuierlich auf dem Werkzeug abgelegt wird, und- eine Heizeinrichtung, die zum Aufheizen des Fasermaterials in einem Heizbereich eingerichtet ist, wenn das Fasermaterial durch den Faserlegekopf kontinuierlich auf dem Werkzeug abgelegt wird, wobei die Faserlegeanlage eine Steuereinrichtung hat, die eingerichtet ist, die von der Bewegungsmesseinrichtung erfassten Bewegungsinformationen des Fasermaterials zu erhalten und die Wärmezufuhr der Heizeinrichtung in das Fasermaterial während des Ablegens in Abhängigkeit von der erfassten Bewegungsinformation des Fasermaterials zu steuern.The invention relates to a fiber laying system for depositing fiber material for producing a fiber preform, from which a fiber composite component can be produced by curing a matrix material embedding the fiber material of the fiber preform, the fiber laying system comprising: a fiber laying head which is designed to deposit fiber material on a tool, a fiber transport device which is designed to transport the fiber material from a fiber material store to the fiber laying head of the fiber laying plant, a motion measuring device which is set up to record movement information of the fiber material when the fiber material is continuously deposited on the tool by the fiber laying head, and one Heating device which is set up to heat the fiber material in a heating area when the fiber material is continuously deposited on the tool by the fiber laying head, the fiber laying system having a control device which is set up to receive the movement information of the fiber material detected by the movement measuring device and to control the heat supply of the heating device into the fiber material during the deposition as a function of the detected movement information of the fiber material.

Description

Die Erfindung betrifft eine Faserlegeanlage zum Ablegen von Fasermaterial zur Herstellung einer Faserpreform, aus der durch Aushärten eines das Fasermaterial der Faserpreform einbettenden Matrixmaterials ein Faserverbundbauteil herstellbar ist bzw. hergestellt werden soll. Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren hierzu.The invention relates to a fiber laying system for depositing fiber material for producing a fiber preform, from which a fiber composite component can be produced or should be produced by curing a matrix material embedding the fiber material of the fiber preform. The invention also relates to a method for this.

Bauteile aus einem Faserverbundwerkstoff, sogenannte Faserverbundbauteile, sind aus der Luft- und Raumfahrt heute nicht mehr wegzudenken. Aber auch in anderen Bereichen findet die Verwendung derartiger Werkstoffe immer mehr Zuspruch. Insbesondere kritische Strukturelemente werden aufgrund der hohen gewichtsspezifischen Festigkeit und Steifigkeit bei minimalem Gewicht aus faserverstärkten Kunststoffen gefertigt. Durch die aus der Faserorientierung resultierenden anisotropen Eigenschaften der Faserverbundwerkstoffe können Bauteile exakt an lokale Belastungen angepasst werden und ermöglichen so eine optimale Materialausnutzung im Sinne des Leichtbaus.Components made of a fiber composite material, so-called fiber composite components, have become indispensable in aerospace today. But the use of such materials is also becoming increasingly popular in other areas. Critical structural elements in particular are made from fiber-reinforced plastics due to their high weight-specific strength and rigidity with minimal weight. Due to the anisotropic properties of the fiber composite materials resulting from the fiber orientation, components can be adapted exactly to local loads and thus enable optimal material utilization in the sense of lightweight construction.

Im Fertigungsprozess kommen neben trockenen Faserhalbzeugen wie Gelegen, Gewebe oder auch meist vorbebinderte trockene Rovings, auch sogenannte Prepregs, zum Einsatz, die ein mit einem Matrixmaterial vorimprägniertes Fasermaterial darstellen. Durch die immer höheren Stückzahlen bei der Produktion von faserverstärkten Bauteilen, insbesondere in der Serienproduktion, bestehen große Bestrebungen, den Herstellungsprozess weitgehend zu automatisieren, ohne dabei die Qualität des Herstellungsprozesses bzw. der herzustellenden Bauteile negativ zu beeinflussen.In the manufacturing process, in addition to dry semi-finished fibers such as scrims, fabrics or mostly pre-bound dry rovings, also known as prepregs, which are a fiber material pre-impregnated with a matrix material. Due to the increasing number of pieces in the production of fiber-reinforced components, especially in series production, there are great efforts to largely automate the manufacturing process without negatively affecting the quality of the manufacturing process or the components to be manufactured.

Damit die spätere Bauteilform aus den Faserhalbzeugen entstehen kann, werden die Faserhalbzeuge in der Regel in oder auf ein Formwerkzeug abgelegt, beispielsweise unter Anwendung einer Kraft, wobei deren Werkzeugoberfläche eine der späteren Bauteilform entsprechende Geometrie oder eine Vorstufe davon aufweist. Insbesondere im automatisierten bzw. teilautomatisierten Herstellungsprozess wird dieser Ablegeprozess (auch häufig Preforming genannt) mithilfe von Faserlegevorrichtungen bzw. Faserlegeanlagen durchgeführt, bei denen die Endeffektoren Faserlegeköpfe sind. Derartige Faserlegeanlagen können beispielsweise Portalanlagen oder robotergestützte Anlagen sein, bei denen die Faserlegeköpfe an industriellen Knickarmrobotern angeordnet sind.So that the later component shape can arise from the semifinished fiber products, the semifinished fiber products are generally placed in or on a molding tool, for example using a force, the tool surface of which has a geometry corresponding to the later component shape or a preliminary stage thereof. In the automated or partially automated manufacturing process in particular, this laying process (also often called preforming) is carried out with the aid of fiber laying devices or fiber laying systems in which the end effectors are fiber laying heads. Such fiber laying systems can be, for example, portal systems or robot-based systems in which the fiber laying heads are arranged on industrial articulated arm robots.

Den Faserlegeköpfen werden Faserhalbzeuge, insbesondere flächige Faserhalbzeuge wie Tapes, Slittapes oder Rovings, mittels einer Materialbereitstellungseinrichtung zugeführt, so dass sie in oder auf dem Formwerkzeug durch eine relative Bewegung zwischen Legekopf und Werkzeugoberfläche abgelegt werden können.Semi-finished fiber products, in particular flat semi-finished fiber products such as tapes, slit tapes or rovings, are fed to the fiber laying heads by means of a material supply device, so that they can be deposited in or on the molding tool by a relative movement between the laying head and the tool surface.

Aus der DE 10 2013 107 103 A1 ist beispielsweise ein Faserlegekopf bekannt, der an einem Roboter zur Bildung einer Faserlegeanlage angeordnet werden kann. Der Faserlegekopf ist dabei so ausgebildet, dass er mithilfe einer Faserlegeeinheit, beispielsweise einer Andruckrolle, das ihm zugeführte flächige Faserhalbzeug auf die Formwerkzeugoberfläche ablegt, wobei der Faserlegekopf eine Mehrzahl von elektrischen Elektroden und/oder Gegenelektroden hat, um durch Anlegen einer elektrischen Spannung einen Stromfluss in dem Faserhalbzeug zwischen einer Elektrode und einer Gegenelektrode bewirken zu können. Hierdurch können beispielsweise bestimmte Materialien oder Werkstoffe innerhalb des Faserhalbzeuges aktiviert werden, wie beispielsweise ein Bindermaterial, um das Faserhalbzeug auf der Oberfläche zu fixieren. Denkbar ist aber auch, dass bei der Verwendung von vorimprägnierten Faserhalbzeugen (Prepregs) durch das Bestromen des abzulegenden Faserhalbzeuges dieses erwärmt wird, um so durch eine Erhöhung der Klebrigkeit eine bessere Fixierung des Faserhalbzeuges auf der Oberfläche zu erreichen.From the DE 10 2013 107 103 A1 For example, a fiber laying head is known which can be arranged on a robot to form a fiber laying plant. The fiber laying head is designed in such a way that it uses a fiber laying unit, for example a pressure roller, to lay the flat semi-finished fiber product supplied to it on the mold surface, the fiber laying head having a plurality of electrical electrodes and / or counter electrodes in order to flow a current through the application of an electrical voltage to be able to effect the semi-finished fiber product between an electrode and a counter electrode. In this way, for example, certain materials or materials can be activated within the semi-finished fiber product, such as a binder material, in order to fix the semi-finished fiber product on the surface. However, it is also conceivable that when using pre-impregnated semi-finished fiber products (prepregs), by energizing the semi-finished fiber product to be deposited, it is heated in order to achieve better fixation of the semi-finished fiber product on the surface by increasing the stickiness.

Aus der DE 10 2011 102 950 A1 ist ein Legekopf und ein Verfahren zur Herstellung von Textilvorformlingen aus Karbonfasern enthaltenen Faseranordnungen bekannt, wobei der Legekopf zumindest eine Faserzuführeinrichtung, eine Ablegerolle und eine Heizeinrichtung zur Erwärmung eines thermisch aktivierbaren Bindermittels zur Fixierung des Textilvorformlings aufweist. Der Legekopf umfasst zwei Kontaktflächen, die von der durch die Faserzuführeinrichtung zugeführte, durch den Legekopf zu der Ablegerolle geführte Faseranordnung kontaktiert werden, wobei die zwei Kontaktflächen elektrisch leitend als Elektrodenpaar ausgeführt und mit einer Stromquelle verbunden sind, wobei die elektrisch leitfähigen Karbonfasern der Faseranordnung zwischen den Elektrodenpaaren eine Heizstrecke des Legekopfes bilden, die die Heizeinrichtung des Legekopfes bereitstellt. Auch hier werden die dem Legekopf zugeführten Fasermaterialien innerhalb des Legekopfes bestromt und somit aufgeheizt.From the DE 10 2011 102 950 A1 A laying head and a method for producing textile preforms from fiber arrangements containing carbon fibers are known, the laying head having at least one fiber feed device, one laying roller and one heating device for heating a thermally activatable binder for fixing the textile preform. The laying head comprises two contact surfaces which are contacted by the fiber arrangement fed through the fiber feed device and guided by the laying head to the laying roller, the two contact surfaces being designed as an electrically conductive pair of electrodes and being connected to a power source, the electrically conductive carbon fibers of the fiber arrangement being between the Electrode pairs form a heating section of the laying head, which provides the heating device of the laying head. Here, too, the fiber materials supplied to the laying head are energized within the laying head and thus heated.

Da der Abstand zwischen den Elektroden und den Gegenelektroden in der Regel fix ist, weist auch die Bestromungsstrecke im Faserhalbzeug eine vorgegebene feste Länge auf. Der thermische Energieeintrag aufgrund des Bestromens ist demzufolge nicht nur abhängig von der Länge des Bestromungsabschnittes, sondern auch abhängig von der Ablegegeschwindigkeit, mit der das Fasermaterial auf das Faserhalbzeug abgelegt wird. Denn durch die Ablegegeschwindigkeit wird auch der Zeitraum definiert, innerhalb dessen sich eine bestimmte Faserhalbzeugposition innerhalb des Bestromungsabschnittes zwischen den Elektroden und den Gegenelektroden befindet.Because the distance between the electrodes and the counterelectrodes is generally fixed, the energization path in the semi-finished fiber also has a predetermined fixed length. The thermal energy input due to the energization is therefore not only dependent on the length of the energization section, but also on the deposition speed with which the fiber material is deposited on the semi-finished fiber product. This is because the deposition speed also defines the period of time within which a specific semi-finished fiber position is located within the energization section between the electrodes and the counter electrodes.

Aus der Praxis ist es zur Überwachung der Anlagenparameter bekannt, die Ablegegeschwindigkeit annähernd über die tatsächliche TCP-Geschwindigkeit (TCP: Tool Center Point) zu bestimmen. Die Genauigkeit hierbei hängt jedoch von den Sensoren zum Erfassen der TCP-Geschwindigkeit ab sowie von der Trägheit und Ungenauigkeit des Gesamtsystems aufgrund der Masse und des Schwingungsverhaltens.For monitoring the system parameters, it is known in practice to determine the depositing speed approximately via the actual TCP speed (TCP: Tool Center Point). However, the accuracy here depends on the sensors for detecting the TCP speed and on the inertia and inaccuracy of the overall system due to the mass and the vibration behavior.

Aus der DE 10 2009 017 217 A1 ist eine Vorrichtung zum Ablegen eines bandförmigen Faserhalbzeuges und ein Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung bekannt, wobei der hier verwendete Faserlegekopf eine Schneidvorrichtung hat, um das bandförmige Faserhalbzeug in eine vorgegebene Länge zuzuschneiden. Hierbei wird mithilfe einer Messvorrichtung die abgezogene Länge ermittelt, um so rechtzeitig die Schneidvorrichtung anzusteuern und das Faserhalbzeug abzuschneiden. Die Messvorrichtung umfasst dabei einen lasergestützten Sensor, der das Ende eines abgeschnittenen Faserhalbzeuges erfasst, wobei dann anhand der Transportgeschwindigkeit des Förder- bzw. Transportbandes, welches den Vorschub des Fasermaterials erzeugt, die abgerollte Länge des Faserhalbzeuges ermittelt werden kann.From the DE 10 2009 017 217 A1 A device for depositing a band-shaped semi-finished fiber product and a method for operating the device are known, wherein the fiber laying head used here has a cutting device in order to cut the band-shaped semi-finished fiber product to a predetermined length. Here, the length drawn off is determined with the aid of a measuring device, in order to control the cutting device in good time and to cut off the semi-finished fiber. The measuring device in this case comprises a laser-assisted sensor which detects the end of a cut-off semi-finished fiber product, the unrolled length of the semi-finished product then being able to be determined on the basis of the transport speed of the conveyor or transport belt which produces the feed of the fibrous material.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Faserlegeanlage und ein verbessertes Verfahren zum Ablegen von Fasermaterial zur Herstellung einer Faserpreform anzugeben, mit der sich gezielt und sehr fein der thermische Energieeintrag in das Fasermaterial während des Ablegens des Fasermaterials auf dem Formwerkzeug einstellen lässt. Es ist insbesondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Faserlegeanlage und ein verbessertes Verfahren anzugeben, bei dem der thermische Energieeintrag basierend auf den vorhandenen Prozessrandbedingungen des Ablegeprozesses sehr fein und hochgenau einstellbar ist.It is an object of the present invention to provide an improved fiber laying system and an improved method for depositing fiber material for producing a fiber preform, with which the thermal energy input into the fiber material can be adjusted in a targeted and very fine manner while the fiber material is being deposited on the molding tool. It is a particular object of the present invention to provide an improved fiber laying system and an improved method in which the thermal energy input can be set very finely and with high precision based on the existing process boundary conditions of the laying process.

Die Aufgabe wird mit der Faserlegeanlage gemäß Anspruch 1 sowie dem Verfahren zum Ablegen von Fasermaterial gemäß Anspruch 12 erfindungsgemäß gelöst.The object is achieved according to the invention with the fiber laying plant according to claim 1 and the method for depositing fiber material according to claim 12.

Gemäß Anspruch 1 wird eine Faserlegeanlage zum Ablegen von Fasermaterial zur Herstellung einer Faserpreform gattungsgemäß beansprucht, wobei aus der Faserpreform durch Aushärten eines das Fasermaterial der Faserpreform einbettenden Matrixmaterials ein Faserverbundbauteil herstellbar ist bzw. hergestellt werden soll. Demzufolge ist die Faserlegeanlage ausgebildet, aus einem Faserverbundwerkstoff, der wenigstens die beiden Hauptbestandteile Fasermaterial und Matrixmaterial enthält, eine Faserpreform wenigstens aus dem Fasermaterial des Faserverbundwerkstoffes durch Ablegen des Fasermaterials herzustellen, so dass aus dieser Faserpreform dann das Faserverbundbauteil durch Aushärten des Matrixmaterials hergestellt werden kann. Die Faserpreform ist dabei eine Bauteilvorform, die teilweise oder vollständig die spätere Bauteilgeometrie haben kann.According to claim 1, a fiber laying system for depositing fiber material for producing a fiber preform is claimed, wherein a fiber composite component can or should be produced from the fiber preform by curing a matrix material embedding the fiber material of the fiber preform. Accordingly, the fiber laying system is designed to produce a fiber preform from a fiber composite material that contains at least the two main components fiber material and matrix material, at least from the fiber material of the fiber composite material by depositing the fiber material, so that the fiber composite component can then be produced from this fiber preform by curing the matrix material. The fiber preform is a component preform that can partially or completely have the later component geometry.

Die Faserlegeanlage weist gattungsgemäß einen Faserlegekopf auf, der zum Ablegen von Fasermaterial auf einem Werkzeug ausgebildet ist. Des Weiteren weist die Faserlegeanlage gattungsgemäß eine Fasertransporteinrichtung auf, die zum Transportieren des Fasermaterials von einem Fasermaterialspeicher zu einem Faserlegekopf der Faserlegeanlage ausgebildet ist. Der Faserlegekopf kann dabei an einem Bewegungsautomaten angeordnet sein, damit der Faserlegekopf im Raum bewegbar ist und eine Relativbewegung zwischen dem Faserlegekopf und einem nicht bewegbaren Formwerkzeug ausführen kann. Ein solcher Bewegungsautomat kann beispielsweise eine Portalanlage oder ein Roboter sein. Denkbar ist aber auch, dass der Faserlegekopf feststehend ist oder sich nur in eine Raumrichtung bewegen kann, während sich die formgebende Werkzeugoberfläche gegenüber dem Faserlegekopf relativ bewegt (beispielsweise im Wickelprozess).The fiber-laying system has a fiber-laying head of the generic type, which is designed to deposit fiber material on a tool. In addition, the fiber laying plant of the generic type has a fiber transport device which is designed to transport the fiber material from a fiber material storage device to a fiber laying head of the fiber laying plant. The fiber laying head can be arranged on an automatic machine so that the fiber laying head can be moved in space and can execute a relative movement between the fiber laying head and a non-movable molding tool. Such an automatic machine can be, for example, a portal system or a robot. However, it is also conceivable that the fiber laying head is stationary or can only move in one spatial direction, while the shaping tool surface moves relative to the fiber laying head (for example in the winding process).

Mithilfe der Fasertransporteinrichtung kann dabei das Fasermaterial aus dem Fasermaterialspeicher, der in der Regel gegenüber dem Faserlegekopf feststehend angeordnet ist, so dass zwischen Faserlegekopf und Fasermaterialspeicher eine Relativbewegung und eine Bewegung des Faserlegekopfes stattfindet, zum Faserlegekopf transportiert und diesem zugeführt werden, so dass der Faserlegekopf das ihm zugeführte Fasermaterial ablegen kann.With the aid of the fiber transport device, the fiber material from the fiber material storage, which is generally arranged so as to be fixed relative to the fiber laying head, so that a relative movement and movement of the fiber laying head takes place between the fiber laying head and the fiber material storage head, can be transported to the fiber laying head and fed to it, so that the fiber laying head does this can deposit fiber material fed to it.

Des Weiteren weist die Faserlegeanlage eine Bewegungsmesseinrichtung auf, die zum Erfassen von Bewegungsinformationen des Fasermaterials eingerichtet ist, wenn das Fasermaterial durch den Faserlegekopf kontinuierlich auf dem Werkzeug abgelegt wird. Mithilfe einer solchen Bewegungsmesseinrichtung kann beispielsweise der zurückgelegte Materialweg und/oder die Materialgeschwindigkeit beim Ablegen des Fasermaterials kontinuierlich ermittelt werden. Die Bewegungsmesseinrichtung ist dabei so ausgebildet, dass sie direkt die Bewegung des Fasermaterials erfasst und basierend hierauf die Bewegungsinformationen des Fasermaterials ermittelt. Dabei werden Bewegungen des Fasermaterials und nicht des Faserlegekopfes zur Ermittlung der Bewegungsinformationen gemessen, wobei mithilfe der Bewegungsmesseinrichtung eine Bewegung des Fasermaterials durch den Faserlegekopf oder entlang der Transporteinrichtung direkt und unmittelbar erfasst wird. Eine solche Bewegungsmesseinrichtung kann beispielsweise ein Drehgeber an einer Umlenkrolle oder eines Transportbandes sein. Die Bewegungsmesseinrichtung kann allerdings auch einen optischen Sensor aufweisen, der zum kontaktlosen Erfassen einer Bewegung des Fasermaterials eingerichtet ist.Furthermore, the fiber laying system has a movement measuring device which is set up to record movement information of the fiber material when the fiber material is continuously deposited on the tool by the fiber laying head. With the aid of such a motion measuring device, for example, the material path covered and / or the material speed when the fiber material is deposited can be determined continuously. The movement measuring device is designed such that it detects the movement of the fiber material directly and determines the movement information of the fiber material based on this. Movements of the fiber material and not of the fiber laying head are measured to determine the movement information, movement of the fiber material through the fiber laying head or along the transport device being detected directly and immediately with the aid of the movement measuring device. Such a motion measuring device can, for example, be a rotary encoder on a Deflection roller or a conveyor belt. However, the motion measuring device can also have an optical sensor which is set up for contactless detection of a movement of the fiber material.

Darüber hinaus weist die Faserlegeanlage, vorzugsweise angeordnet innerhalb des Faserlegekopfes, eine Heizeinrichtung auf, die zum Aufheizen des Fasermaterials in einem Heizbereich eingerichtet ist, wenn das Fasermaterial durch den Faserlegekopf kontinuierlich auf dem Werkzeug abgelegt wird. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Faserlegeanlage eine Steuereinrichtung hat, die eingerichtet ist, die von der Bewegungsmesseinrichtung erfassten Bewegungsinformationen des Fasermaterials zu erhalten und die Wärmezufuhr der Heizeinrichtung in das Fasermaterial während des Ablegens in Abhängigkeit von der erfassten Bewegungsinformation des Fasermaterials zu steuern.In addition, the fiber laying system, preferably arranged within the fiber laying head, has a heating device which is set up to heat the fiber material in a heating area when the fiber material is continuously deposited on the tool by the fiber laying head. According to the invention, it is now provided that the fiber laying system has a control device which is set up to receive the movement information of the fiber material detected by the movement measuring device and to control the heat supply of the heating device into the fiber material during the laying down as a function of the detected movement information of the fiber material.

Die Erfinder haben dabei erkannt, dass durch eine Messung der Bewegung des Fasermaterials direkt und unabhängig von der Bewegung des Faserlegekopfes eine Bewegungsinformation mit einer Genauigkeit ermittelt werden kann, die dazu geeignet ist, die Wärmezufuhr in das Fasermaterial zu steuern, um so das Fasermaterial auf eine gewünschte Temperatur aufheizen zu können bzw. um das Fasermaterial innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereiches kurz vor dem Ablegen des Fasermaterials aufzuheizen. Insbesondere bei schnellen Ablegemanövern sowie schnellen Anfahr- und Abbremsvorgängen des Faserlegekopfes kann durch die direkte Erfassung der Bewegung des Fasermaterials und den daraus abgeleiteten Bewegungsinformationen ein hinreichender Steuerungsparameter bereitgestellt werden, mit dem sich die Wärmezufuhr in das Fasermaterial steuern lässt.The inventors have recognized that by measuring the movement of the fiber material directly and independently of the movement of the fiber laying head, movement information can be determined with an accuracy that is suitable for controlling the heat input into the fiber material, in order in this way to place the fiber material on a to be able to heat the desired temperature or to heat the fiber material within a predetermined temperature range shortly before the fiber material is deposited. In particular in the case of rapid laying maneuvers and rapid start-up and braking operations of the fiber laying head, the control of the movement of the fiber material and the movement information derived therefrom can provide a sufficient control parameter with which the heat supply into the fiber material can be controlled.

Die Steuereinrichtung kann dabei so ausgebildet sein, dass sie zum Steuern der Wärmezufuhr in das Fasermaterial die Heizleistung (Wärmeabgabe über die Zeit) in Abhängigkeit von der Bewegungsinformation des Fasermaterials einstellen kann. Die Steuereinrichtung kann aber auch alternativ oder zusätzlich so ausgebildet sein, dass sie die Wärmezufuhr in das Fasermaterial durch Anpassen der Heizzeit, in der die Heizeinrichtung Wärme in das Fasermaterial zuführt (und demzufolge Wärme abgibt) anpasst bzw. variiert, um so den Wärmeeintrag über die Zeit steuern zu können. Demzufolge wären vorteilhafterweise insbesondere die Menge an abgegebener Wärme über die Zeit sowie die Aufheizzeit bzw. Heizzeit an sich als mögliche Steuerungs- bzw. Regelungsparameter zur Steuerung der Wärmezufuhr verwendet.The control device can be designed such that it can adjust the heating power (heat output over time) as a function of the movement information of the fiber material in order to control the heat input into the fiber material. However, the control device can alternatively or additionally be designed such that it adjusts or varies the heat supply into the fiber material by adjusting the heating time in which the heating device feeds heat into the fiber material (and consequently emits heat), so as to increase the heat input via the To be able to control time. Accordingly, the amount of heat emitted over time and the heating time or heating time per se would advantageously be used as possible control parameters for controlling the heat supply.

Wie bereits angesprochen, ist es vorteilhaft, wenn die Bewegungsmesseinrichtung zum Erfassen einer Materialgeschwindigkeit und/oder eines zurückgelegten Materialweges als Bewegungsinformation des Fasermaterials während des Ablegens eingerichtet ist, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, die Wärmezufuhr der Heizeinrichtung in das Fasermaterial in Abhängigkeit von der erfassten Materialgeschwindigkeit und/oder des erfassten zurückgelegten Materialweges des Fasermaterials zu steuern.As already mentioned, it is advantageous if the movement measuring device is set up to record a material speed and / or a covered material path as movement information of the fiber material during the laying down, the control device being set up to supply the heat of the heating device into the fiber material as a function of the detected material speed and / or to control the detected material path of the fiber material.

So ist es beispielsweise denkbar, dass in Abhängigkeit der Materialgeschwindigkeit die Heizleistung (Wärmemenge über die Zeit) angepasst wird, so dass bei höheren Materialgeschwindigkeiten, die Heizleistung erhöht wird, während bei geringeren Materialgeschwindigkeiten die Heizleistung verringert wird. Demzufolge ist die Steuereinrichtung dann so ausgebildet, dass die Heizleistung mit der Materialgeschwindigkeit korreliert. Denkbar ist aber auch, dass in Abhängigkeit des zurückgelegten Materialweges die Heizeinrichtung eingeschaltet oder abgeschaltet wird, so dass hierdurch indirekt die Wärmemenge pro Zeit geregelt und gesteuert wird. So ist es denkbar, dass nach einem vorgegebenen zurückgelegten Materialweg s1 die Steuereinrichtung die Heizeinrichtung aktiviert, so dass die Heizeinrichtung mit der Zufuhr von Wärme beginnt. Diese Wärmezufuhr durch die Heizeinrichtung bleibt solange aufrechterhalten bis die Steuereinrichtung erkennt, dass seit Beginn der Wärmezufuhr durch die Heizeinrichtung ein zweiter zurückgelegter Materialweg s2 zurückgelegt wurde, woraufhin die Steuereinrichtung die Heizeinrichtung so ansteuert, dass die Wärmezufuhr gestoppt wird.It is conceivable, for example, that the heating output (amount of heat over time) is adjusted as a function of the material speed, so that the heating output is increased at higher material speeds, while the heating output is reduced at lower material speeds. As a result, the control device is then designed such that the heating power correlates with the material speed. However, it is also conceivable that the heating device is switched on or off depending on the material path covered, so that this indirectly regulates and controls the amount of heat per time. It is thus conceivable that the control device activates the heating device after a predetermined material path s 1 , so that the heating device begins to supply heat. This supply of heat by the heating device is maintained until the control device recognizes that a second covered material path s 2 has been covered since the beginning of the supply of heat by the heating device, whereupon the control device controls the heating device in such a way that the supply of heat is stopped.

Die Wärmezufuhr durch die Heizeinrichtung kann dabei direkt oder indirekt geschehen. So ist es denkbar, dass die Heizeinrichtung zur Wärmezufuhr basierend auf der klassischen Wärmekonvektion eingerichtet ist, indem beispielsweise mithilfe eines Heizstrahlers dem Fasermaterial Wärme zugeführt wird. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn das Fasermaterial aus nicht elektrisch leitfähigen Fasermaterialien besteht.The supply of heat by the heating device can take place directly or indirectly. It is conceivable that the heating device for supplying heat is set up based on classic heat convection, for example by using a radiant heater to supply heat to the fiber material. This is advantageous, for example, if the fiber material consists of non-electrically conductive fiber materials.

Weist das Fasermaterial elektrisch leitfähige Verstärkungsfasern auf, so kann es vorteilhaft sein, wenn die Wärmezufuhr durch ein Bestromen des Fasermaterials in Form einer Widerstandsheizung erfolgt. Hierfür wird mithilfe von Elektroden eine Spannung angelegt, die zu einem Stromfluss innerhalb des Fasermaterials führt und dabei das Fasermaterial aufheizt. Denkbar ist aber auch, dass ein Aufheizen induktiv erfolgt, mithilfe eines Wechselmagnetfeldes.If the fiber material has electrically conductive reinforcing fibers, it can be advantageous if the heat is supplied by energizing the fiber material in the form of a resistance heater. For this purpose, a voltage is applied with the aid of electrodes, which leads to a current flow within the fiber material and thereby heats the fiber material. However, it is also conceivable that heating takes place inductively, using an alternating magnetic field.

Weiterhin kann die Wärmezufuhr anhand der (längenspezifischen) Materialmengen bzw. Materialmassen, der spezifischen Wärmekapazität und/oder der elektrischen sowie thermischen Eigenschaften des aufzuheizenden Materials in Abhängigkeit von Prozessrandbedingungen geregelt werden. Die Wärmezufuhr kann dann anhand der prozessabhängigen Materialparameter in Verbindung mit der erfassten Materialbewegung geregelt werden.Furthermore, the heat supply can be regulated on the basis of the (length-specific) quantities or masses of material, the specific heat capacity and / or the electrical and thermal properties of the material to be heated as a function of process boundary conditions. The The supply of heat can then be regulated on the basis of the process-dependent material parameters in connection with the detected material movement.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Faserlegeanlage mindestens einen Temperatursensor auf, der zum Erfassen der Temperatur des Fasermaterials außerhalb oder innerhalb des Heizbereiches der Heizeinrichtung ausgebildet ist. Die Steuereinrichtung ist weiterhin so eingerichtet, dass die Wärmezufuhr der Heizeinrichtung in das Fasermaterial in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur des Fasermaterials gesteuert wird. Durch die Analyse der Materialtemperatur können die Regelparameter automatisiert auf sich verändernde Materialeigenschaften oder wechselnde Prozessrandbedingungen angepasst werden. Die Materialtemperatur wird dabei vorzugsweise durch ein kontaktloses Messverfahren wie beispielsweise durch ein oder mehrere Pyrometer oder eine Thermokamera erfasst. Aber auch andere kontaktlose Messverfahren sind denkbar, die ein schnelles Erfassen der Materialtemperatur erlauben.In a further advantageous embodiment, the fiber laying system has at least one temperature sensor which is designed to detect the temperature of the fiber material outside or inside the heating area of the heating device. The control device is also set up in such a way that the heat supply of the heating device into the fiber material is controlled as a function of the measured temperature of the fiber material. By analyzing the material temperature, the control parameters can be automatically adapted to changing material properties or changing process boundary conditions. The material temperature is preferably recorded by a contactless measuring method such as one or more pyrometers or a thermal camera. However, other contactless measuring methods are also conceivable that allow the material temperature to be recorded quickly.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Faserlegeanlage zum Ablegen von aus einer Mehrzahl von Einzelsträngen bestehendes Fasermaterial ausgebildet, die in der Regel dem Faserlegekopf parallel zugeführt und dann durch den Faserlegekopf parallel abgelegt werden. Mithilfe der Bewegungsmesseinrichtung wird nun für jeden bandförmigen Einzelstrang bzw. einer Gruppe von Einzelsträngen eine Bewegungsinformation erfasst, so dass basierend auf der für jeden Einzelstrang individuell erfassten Bewegungsinformation die Heizeinrichtung so angesteuert werden kann, dass für jeden Einzelstrang oder der Gruppe von Einzelsträngen die Wärmezufuhr in dem jeweiligen Einzelstrang oder die jeweilige Gruppe von Einzelsträngen gesteuert wird.In a further advantageous embodiment, the fiber laying system is designed to deposit fiber material consisting of a plurality of individual strands, which as a rule are fed in parallel to the fiber laying head and then deposited in parallel by the fiber laying head. With the help of the motion measuring device, movement information is now recorded for each band-shaped single strand or a group of individual strands, so that, based on the movement information recorded individually for each individual strand, the heating device can be controlled in such a way that the heat supply in the individual strand or group of single strands respective single strand or the respective group of single strands is controlled.

Hierdurch wird es möglich, für jedes abzulegende Faserband (Einzelstrang) die Wärmezufuhr individuell in Abhängigkeit von der Bewegungsinformation des jeweiligen Faserstranges zu steuern, wodurch ein Wärmeeintrag noch genauer durch die Faserlegeanlage ermöglicht wird.This makes it possible to control the heat supply individually for each fiber sliver to be deposited (individual strand) as a function of the movement information of the respective fiber strand, as a result of which heat input is made possible even more precisely by the fiber laying system.

Denn bei engen Kurvenradien oder einer hohen Anzahl breiter gleichzeitig abzulegender Faserbänder ergibt sich auf einer Kreisbahn ein deutlicher Unterschied an Materialabzug zwischen dem außenliegenden Bändern bzw. Einzelsträngen gegenüber den im Innenradius der Kreisbahn liegenden Bändern bzw. Einzelsträngen, so dass bei einem gemeinsamen Wärmeeintrag die Wärmezufuhr bei den Einzelsträngen im Außenradius geringer wäre als bei den Einzelsträngen im Innenradius. Durch das individuelle Ermitteln der Bewegungsinformation für jeden Einzelstrang sowie das individuelle Steuern der Wärmezufuhr in jeden einzelnen Einzelstrang kann diesem Problem beim Ablegen des Fasermaterials in engen Kurvenradien Rechnung getragen werden. Die Steuereinrichtung würde dann bei den außenliegenden Faserbändern einen erhöhten Materialabzug feststellen, beispielsweise in Form einer erhöhten Materialgeschwindigkeit oder einem schnelleren Erreichen der zurückgelegten Materialwegpunkte, so dass die Wärmezufuhr bei den außenliegenden Faserbändern automatisch durch die Steuereinrichtung erhöht wird, um so in allen Faserbändern einen möglichst gleichmäßigen Wärmeeintrag zu realisieren.Because with tight radii of curvature or a large number of wide fiber slivers to be laid simultaneously, there is a clear difference in material draw-off between the outer belts or individual strands compared to the belts or individual strands lying in the inner radius of the circular path, so that the heat input occurs when there is a common heat input the single strands in the outer radius would be smaller than in the single strands in the inner radius. By individually determining the movement information for each individual strand and individually controlling the heat supply in each individual strand, this problem can be taken into account when the fiber material is deposited in tight curve radii. The control device would then determine an increased material draw-off in the external fiber tapes, for example in the form of an increased material speed or a faster reaching of the material waypoints covered, so that the heat supply in the external fiber tapes is automatically increased by the control device, in order in this way to achieve the most uniform possible in all fiber tapes Realize heat input.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Heizeinrichtung zur gepulsten Wärmezufuhr in das Fasermaterial ausgebildet, wobei die Steuereinrichtung der Faserlegeanlage eingerichtet ist, die gepulste Wärmezufuhr in Abhängigkeit von den erfassten Bewegungsinformationen des Fasermaterials zu steuern. Unter einer gepulsten Wärmezufuhr wird insbesondere eine diskontinuierliche Wärmezufuhr in diskreten Zeitabständen verstanden, wobei die Heizdauer zeitlich begrenzt ist und in der Regel eine Vielzahl von Wärmezufuhrzyklen vorgesehen ist. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn Beginn und/oder Ende eines Wärmezuführpulses (Wärmezuführzyklus) in Abhängigkeit von den erfassten Bewegungsinformationen des Fasermaterials gesteuert werden. Denkbar ist aber auch, dass die Pulsdauer in Abhängigkeit der erfassten Bewegungsinformationen gesteuert wird.In a further advantageous embodiment, the heating device is designed for the pulsed supply of heat into the fiber material, the control device of the fiber laying system being set up to control the pulsed heat supply as a function of the detected movement information of the fiber material. A pulsed supply of heat is understood in particular to mean a discontinuous supply of heat at discrete time intervals, the duration of the heating being limited in time and generally a multiplicity of heat supply cycles being provided. It is particularly advantageous if the start and / or end of a heat supply pulse (heat supply cycle) are controlled as a function of the detected movement information of the fiber material. However, it is also conceivable that the pulse duration is controlled as a function of the movement information recorded.

Die gepulste Wärmezufuhr kann darüber hinaus auch in Abhängigkeit von prozessabhängigen Materialparametern, der durch die Energiequelle bereitgestellten Spannung, der gewünschten Zieltemperatur oder der gewünschten Anzahl an Pulsen bis zum Erreichen der Zieltemperatur festgelegt, berechnet und/oder ermittelt werden. So können die einzelnen Wärmezuführpulse in Abhängigkeit von der zurückgelegten Materialstrecke ausgelöst werden (beispielsweise alle 10 mm), wobei ein solcher Wärmezuführpuls eine Wärmezuführdauer von einer vorgegebenen Zeitspanne hat.The pulsed heat supply can also be determined, calculated and / or determined as a function of process-dependent material parameters, the voltage provided by the energy source, the desired target temperature or the desired number of pulses until the target temperature is reached. In this way, the individual heat supply pulses can be triggered as a function of the distance traveled (for example every 10 mm), such a heat supply pulse having a heat supply duration of a predetermined period of time.

Dabei ist es denkbar, dass bei einer Mehrzahl von Einzelsträngen bzw. Faserbändern, die durch den Faserlegekopf parallel abgelegt werden sollen, jedem Faserband individuell ein individueller Faserzuführpuls zur Wärmezuführung in das jeweilige Faserband eingestellt werden kann. So wird für jedes Faserband individuell eine Bewegungsinformation ermittelt, woraufhin dann für jedes Faserband individuell ein Wärmezuführpuls gesteuert wird, so dass unabhängig von den anderen Faserbändern eine individuell gepulste Wärmezufuhr erreicht werden kann.It is conceivable that in the case of a plurality of individual strands or fiber tapes which are to be laid in parallel by the fiber laying head, an individual fiber feed pulse for supplying heat to the respective fiber sliver can be set individually for each fiber tape. Movement information is thus determined individually for each fiber sliver, whereupon a heat supply pulse is then controlled individually for each fiber sliver, so that an individually pulsed heat supply can be achieved independently of the other fiber slivers.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Heizeinrichtung mindestens eine mit einer elektrischen Energiequelle verbundene Elektrode auf, die mit dem elektrisch leitfähigen Fasermaterial beim Transportieren des Fasermaterials elektrisch kontaktiert ist und mit einer das elektrisch leitfähige Fasermaterial ebenfalls elektrisch kontaktierenden Gegenelektrode derart zusammenwirkt, dass in einem durch die elektrische Kontaktierung der mindestens einen Elektrode und mindestens einen Gegenelektrode gebildeten Bestromungsabschnitt ein Stromfluss zum Aufheizen des Fasermaterials bewirkt wird, wenn eine elektrische Spannung an die Elektrode und/oder Gegenelektrode angelegt wird, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, die Wärmezufuhr in das Fasermaterial durch Steuern des Anlegens der elektrischen Spannung in Abhängigkeit von der erfassten Bewegungsinformation des Fasermaterials zu steuern.In a further advantageous embodiment, the heating device has at least one electrode which is connected to an electrical energy source and which is connected to the electrically conductive one Fiber material is electrically contacted during transport of the fiber material and interacts with a counter electrode that also electrically contacts the electrically conductive fiber material in such a way that a current flow for heating the fiber material is effected in a current section formed by the electrical contacting of the at least one electrode and at least one counter electrode electrical voltage is applied to the electrode and / or counterelectrode, the control device being set up to control the supply of heat into the fiber material by controlling the application of the electrical voltage as a function of the detected movement information of the fiber material.

Dabei können eine oder mehrere Elektroden sowie eine oder mehrere Gegenelektroden vorgesehen sein, um verschiedene Bestromungsabschnitte bilden zu können. Vorzugsweise sind die Elektroden und die Gegenelektroden in dem Faserlegekopf, beispielsweise in Form von Umlenkrollen vorgesehen. Denkbar ist aber auch, dass beispielsweise die Gegenelektrode durch das Formwerkzeug gebildet wird, wenn das Formwerkzeug eine elektrisch leitfähige Werkzeugoberfläche hat.One or more electrodes and one or more counter electrodes can be provided in order to be able to form different current supply sections. The electrodes and the counter electrodes are preferably provided in the fiber laying head, for example in the form of deflection rollers. However, it is also conceivable that, for example, the counter electrode is formed by the molding tool if the molding tool has an electrically conductive tool surface.

Dabei ist selbstverständlich denkbar, dass bei einer Mehrzahl von Einzelsträngen, die durch den Faserlegekopf abgelegt werden sollen, jeder Einzelstrang individuell durch kontaktierende Elektrode und Gegenelektrode einen Bestromungsabschnitt ausbildet, so dass jeder Einzelstrang jeweils mindestens einen Bestromungsabschnitt hat, innerhalb dessen ein Stromfluss durch Anlegen von elektrischen Spannungen bewirkt werden kann, um so das Fasermaterial bzw. den Einzelstrang innerhalb des Bestromungsabschnittes in Art einer Widerstandsheizung aufzuheizen. Dabei kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, dass Anlegen der elektrischen Spannung individuell für jeden Bestromungsabschnitt eines jeweiligen Einzelstranges zu steuern, um so individuell ein Aufheizen des jeweiligen Einzelstranges zu ermöglichen.It is of course conceivable that in the case of a plurality of individual strands which are to be deposited by the fiber laying head, each individual strand individually forms an energization section by means of contacting electrodes and counterelectrodes, so that each individual strand has at least one energization section, within which a current flow by applying electrical ones Tensions can be brought about in order to heat the fiber material or the single strand within the energization section in the manner of a resistance heater. In this case, the control device can be set up to control the application of the electrical voltage individually for each energization section of a respective single strand, so as to enable individual heating of the respective single strand.

Vorteilhafterweise ist die Steuereinrichtung der Faserlegeanlage zum Steuern des Anlegens der elektrischen Spannung derart eingerichtet, dass die Höhe der elektrischen Spannung, der Zeitpunkt des Anlegens der elektrischen Spannung und/oder der Zeitabstand zwischen zwei Bestromungsphasen sowie die Dauer der angelegten elektrischen Spannung zum Steuern der Wärmezufuhr gesteuert wird.Advantageously, the control device of the fiber laying system for controlling the application of the electrical voltage is set up in such a way that the level of the electrical voltage, the point in time at which the electrical voltage is applied and / or the time interval between two energization phases and the duration of the applied electrical voltage for controlling the heat supply are controlled becomes.

So ist es denkbar, dass alle Elektroden (beispielsweise in Form von Pluspolen) der Anlage an einem großen Energiespeicher (z.B. Kondensator) angeschlossen sind. Dies hat den Zweck, dass Spannungsabfälle beim Zuschalten von Elektroden vermieden werden sollen. Zudem ist dies eine einfache technische Lösung. Die einzelnen Elektroden werden nun durch ein geeignetes elektrisches Bauteil (z.B. MOSFET) für die Dauer eines Pulses mit dem Energiespeicher verbunden und dann wieder getrennt. Hierdurch lassen sich Pulse im Mikrosekundenbereich schalten. Ist der Energiespeicher mit einer hohen Spannung geladen (vorzugsweise Gleichstrom) im berührungssicheren Bereich ≤ 120 VDC oder sogar ≤ 60 VDC, lassen sich so bereits bei üblichen Kohlenstofffaserhalbzeugen innerhalb weniger Milli- oder Mikrosekunden die gewünschten Zieltemperaturen erreichen.It is conceivable that all electrodes (for example in the form of positive poles) of the system are connected to a large energy storage device (e.g. capacitor). The purpose of this is to avoid voltage drops when connecting electrodes. It is also a simple technical solution. The individual electrodes are now connected to the energy store for a pulse by a suitable electrical component (e.g. MOSFET) and then separated again. This enables pulses to be switched in the microsecond range. If the energy storage device is charged with a high voltage (preferably direct current) in the touch-safe range ≤ 120 VDC or even ≤ 60 VDC, the desired target temperatures can be reached within a few milliseconds or microseconds with conventional carbon fiber semi-finished products.

Demzufolge ist es vorteilhaft, wenn die Heizeinrichtung zum gepulsten Anlegen der elektrischen Spannung zur gepulsten Wärmezufuhr in das Fasermaterial ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung der Faserlegeanlage eingerichtet ist, die gepulste Wärmezufuhr in Abhängigkeit von den erfassten Bewegungsinformationen des Fasermaterials zu steuern. So ist es vorteilhaft, wenn ein solcher Wärmezuführpuls eine Dauer von weniger als eine Sekunde, vorzugweise weniger als 0,1 Sekunden hat. Die Dauer des Wärmezuführpulses kann dabei fest vorgegeben sein, während die Auslösezeitpunkte, zu wann der jeweilige Wärmezuführpuls durch Anlegen der elektrischen Spannung ausgelöst werden soll, anhand der zurückgelegten Materialstrecke bzw. anhand einer Materialgeschwindigkeit, d.h. anhand einer Bewegungsinformation, gesteuert werden soll.Accordingly, it is advantageous if the heating device is designed for the pulsed application of the electrical voltage for the pulsed supply of heat into the fiber material, the control device of the fiber laying system being set up to control the pulsed heat supply as a function of the detected movement information of the fiber material. It is advantageous if such a heat supply pulse has a duration of less than one second, preferably less than 0.1 seconds. The duration of the heat supply pulse can be predefined, while the triggering times at which the respective heat supply pulse is to be triggered by applying the electrical voltage are based on the distance traveled or on the basis of a material speed, i.e. based on movement information to be controlled.

Bei besonders schnellen Ablegeverfahren werden die Wärmezuführpulse vorteilhafterweise über die ermittelte Materialstrecke gesteuert, da dies schnell, prozesssicher und effizient durchführbar ist. Zusätzlich hierzu ist es auch denkbar, dass die Pulse temperaturgesteuert ausgelegt werden. Fällt beispielsweise die Zieltemperatur unter einen gewissen Wert, so wird ein Wärmezuführpuls ausgelöst. Weil der Energiegehalt eines Wärmezuführpulses über seine eingestellte Dauer sehr fein gesteuert werden kann, kann ein Einzelpuls die Materialtemperatur nach Bedarf erhöhen. Dies kann zusätzlich zu den nach der Bewegungsinformation gesteuerten Wärmezuführpulsen erfolgen.In the case of particularly fast deposition processes, the heat supply pulses are advantageously controlled via the determined material path, since this can be carried out quickly, reliably and efficiently. In addition to this, it is also conceivable that the pulses are designed to be temperature-controlled. For example, if the target temperature falls below a certain value, a heat supply pulse is triggered. Because the energy content of a heat supply pulse can be controlled very finely over its set duration, a single pulse can increase the material temperature as required. This can be done in addition to the heat supply pulses controlled according to the movement information.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Faserlegeanlage zum Erfassen mindestens eines Parameters des Bestromungsabschnittes ausgebildet, wobei die Steuereinrichtung der Faserlegeanlage eingerichtet ist, die Wärmezufuhr in das Fasermaterial durch Steuern des Anlegens der elektrischen Spannung an das Fasermaterial in Abhängigkeit von dem erfassten elektrischen Parameter des Fasermaterials zu steuern.In a further advantageous embodiment, the fiber laying system is designed to detect at least one parameter of the energization section, the control device of the fiber laying system being set up to control the supply of heat into the fiber material by controlling the application of the electrical voltage to the fiber material as a function of the detected electrical parameter of the fiber material Taxes.

So können beispielsweise bei einem Wärmezuführpuls die elektrischen Parameter (Spannungsabfall über die Messstrecke und/oder Strom) gemessen werden und anhand der Messdaten dann weitere Wärmezuführpulse optimiert werden (z.B. Pulsdauer oder Frequenz der gepulsten Wärmezufuhr). Dies kann eine sehr schnelle Anpassung der Heizparameter an natürliche Prozessschwankungen ermöglichen. Der innerhalb der Heizstrecke vorherrschende Gesamtwiderstand gibt dabei Rückschlüsse auf die im Material in Wärme umgesetzte Energie. Wird ein erhöhter Widerstand sensiert, bedeutet dies normalerweise, dass weniger Energie im Material in Wärme umgewandelt wurde. Dementsprechend kann die Pulsdauer erhöht werden oder es wird ein weiterer Wärmezuführpuls ausgelöst (Erhöhung der Frequenz).In the case of a heat supply pulse, for example, the electrical parameters (voltage drop over the measurement section and / or current) can be measured and then on the basis of the measurement data further heat supply pulses are optimized (e.g. pulse duration or frequency of the pulsed heat supply). This can allow the heating parameters to be adapted very quickly to natural process fluctuations. The total resistance prevailing within the heating section gives conclusions about the energy converted into heat in the material. If an increased resistance is sensed, this usually means that less energy in the material has been converted into heat. Accordingly, the pulse duration can be increased or a further heat supply pulse is triggered (increase in frequency).

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist eine Vorheizeinrichtung vorgesehen, die in Förderrichtung des Fasermaterials vor der Heizeinrichtung angeordnet ist und zum Vorheizen des Fasermaterials vor dem eigentlichen Aufheizen ausgebildet ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass das Fasermaterial auf eine Temperatur unterhalb der eigentlichen Zieltemperatur (z.B. Schmelztemperatur bei thermoplastischen Kunststoffen) vorgeheizt wird. Die Zieltemperatur kann dann direkt vor der Ablage im Ablegekopf durch einen letzten Wärmezuführpuls mit geringem Energiegehalt erzeugt werden.In a further advantageous embodiment, a preheating device is provided which is arranged in the conveying direction of the fiber material in front of the heating device and is designed to preheat the fiber material before the actual heating. In this way it can be achieved that the fiber material is preheated to a temperature below the actual target temperature (e.g. melting temperature in the case of thermoplastics). The target temperature can then be generated directly in front of the deposit in the deposit head by a last heat supply pulse with low energy content.

An die Kontaktflächen mit denen Energiepulse in das Material eingeleitet werden können, können unterschiedliche Energiespeicher geschaltet werden. So kann z.B. ein erster Puls aus einem Energiespeicher mit Spannungsniveau 1 (z.B. 60 VDC) kommen und ein zweiter darauf folgender Puls kommt aus einem Energiespeicher mit einem niedrigeren Spannungsniveau 2 (z.B. 30VDC) und es könnten weiter folgen. Hardwaremäßig kann auch ein „Schalter“ (z.B. MOSFET) durch zwei oder mehrere verschiedene Pulsgeneratoren geschaltet werden. Dies kann z.B. zu schnelleren oder einfacheren Hardwarelösungen für die Steuerung/Regelung führen. Pulsgenerator 1 schaltet dann bei Aktivierung z.B. immer einen Puls mit 800 Mikrosekunden Länge während Pulsgenerator 2 einen Puls mit 300 Mikrosekunden freischaltet.Different energy stores can be connected to the contact areas with which energy pulses can be introduced into the material. For example, a first pulse from an energy store with a voltage level 1 (eg 60 VDC) and a second pulse follows from an energy store with a lower voltage level 2 (eg 30VDC) and it could continue to follow. In terms of hardware, a "switch" (eg MOSFET) can also be switched by two or more different pulse generators. For example, this can lead to faster or simpler hardware solutions for the control. pulse generator 1 then, for example, always switches a pulse with a length of 800 microseconds during the pulse generator 2 unlocks a pulse of 300 microseconds.

Von der Erfindung ebenfalls umfasst ist der Aspekt, dass anstelle der Bewegungsmesseinrichtung zum Erfassen von Bewegungsinformationen eine Temperaturmesseinrichtung vorgesehen ist, die zum Erfassen von Temperaturinformationen oder Informationen, die einen Rückschluss auf die Temperatur zulassen, eingerichtet ist, wenn das Fasermaterial durch den Faserlegekopf kontinuierlich auf dem Werkzeug abgelegt wird. Die Steuereinrichtung der Faserlegeanlage ist dann so eingerichtet, die von der Temperaturmesseinrichtung erfassten Temperaturinformationen des Fasermaterials zu erhalten und die Wärmezufuhr der Heizeinrichtung in das Fasermaterial während des Ablegens in Abhängigkeit von der erfassten Temperaturinformation des Fasermaterials zu steuern.The invention also encompasses the aspect that, instead of the movement measuring device for detecting movement information, a temperature measuring device is provided, which is set up to record temperature information or information that allows conclusions to be drawn about the temperature when the fiber material is continuously on the fiber laying head Tool is put down. The control device of the fiber laying system is then set up to receive the temperature information of the fiber material detected by the temperature measuring device and to control the heat supply of the heating device into the fiber material during the laying down as a function of the detected temperature information of the fiber material.

Es ist ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfasst, dass die Faserlegeanlage sowohl eine Bewegungsmesseinrichtung als auch eine Temperaturmesseinrichtung hat, wobei die Steuereinrichtung dann so ausgebildet ist, die von der Temperaturmesseinrichtung erfassten Temperaturinformationen des Fasermaterials und die von der Bewegungsmesseinrichtung erfassten Bewegungsinformation des Fasermaterials zu erhalten und dann die Wärmezufuhr der Heizeinrichtung in das Fasermaterial während des Ablegens in Abhängigkeit von der erfassten Temperaturinformation und in Abhängigkeit von der erfassten Bewegungsinformation des Fasermaterials zu steuern. Demzufolge ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Faserlegeanlage zum Ablegen von Fasermaterial zur Herstellung einer Faserpreform, aus der durch Aushärten eines das Fasermaterial der Faserpreform einbettenden Matrixmaterials ein Faserverbundbauteil herstellbar ist, wobei die Faserlegeanlage aufweist:

  • - Einen Faserlegekopf, der zum Ablegen von Fasermaterial auf einem Werkzeug ausgebildet ist,
  • - eine Fasertransporteinrichtung, die zum Transportieren des Fasermaterials von einem Fasermaterialspeicher zu dem Faserlegekopf der Faserlegeanlage ausgebildet ist,
  • - eine Temperaturmesseinrichtung, die zum Erfassen von Temperaturinformationen oder Informationen, die einen Rückschluss auf die Temperatur zulassen, eingerichtet ist, wenn das Fasermaterial durch den Faserlegekopf kontinuierlich auf dem Werkzeug abgelegt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlegeanlage eine Steuereinrichtung hat, die eingerichtet ist, die von der Temperaturmesseinrichtung erfassten Temperaturinformationen des Fasermaterials zu erhalten und die Wärmezufuhr der Heizeinrichtung in das Fasermaterial während des Ablegens in Abhängigkeit von der erfassten Temperaturinformation des Fasermaterials zu steuern.It is also encompassed by the present invention that the fiber laying system has both a movement measuring device and a temperature measuring device, the control device then being designed to receive the temperature information of the fiber material recorded by the temperature measuring device and the movement information of the fiber material recorded by the movement measuring device and then to control the heat supply of the heating device into the fiber material during the deposition as a function of the detected temperature information and as a function of the detected movement information of the fiber material. Accordingly, one aspect of the present invention is a fiber laying system for laying down fiber material for producing a fiber preform, from which a fiber composite component can be produced by curing a matrix material embedding the fiber material of the fiber preform, the fiber laying system comprising:
  • A fiber laying head, which is designed to deposit fiber material on a tool,
  • a fiber transport device which is designed to transport the fiber material from a fiber material store to the fiber laying head of the fiber laying plant,
  • a temperature measuring device which is set up to record temperature information or information which allows a conclusion to be drawn about the temperature when the fiber material is deposited continuously on the tool by the fiber laying head,
characterized in that the fiber laying system has a control device which is set up to receive the temperature information of the fiber material detected by the temperature measuring device and to control the heat supply of the heating device into the fiber material during the deposition as a function of the detected temperature information of the fiber material.

Ein weitere Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Ablegen von Fasermaterial zur Herstellung einer Faserpreform, aus der durch Aushärten eines das Fasermaterial der Faserpreform einbettenden Matrixmaterial ein Faserverbundbauteil hergestellt werden soll, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

  • - Transportieren von Fasermaterial von einem Fasermaterialspeicher zu einem Faserlegekopf mittels einer Fasertransporteinrichtung einer Faserlegeanlage,
  • - Ablegen des transportierten Fasermaterials mittels des Faserlegekopfes auf ein Werkzeug;
  • - Erfassen von Temperaturinformationen des Fasermaterials mittels einer Temperaturmesseinrichtung während des kontinuierlichen Transports des Fasermaterials; und
  • - Aufheizen des Fasermaterials innerhalb eines Heizbereiches mittels einer Heizvorrichtung während des kontinuierlichen Transportierens des Fasermaterials,
dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Temperaturinformationen an eine Steuereinrichtung übertragen werden, wobei mittels der Steuereinrichtung die Wärmezufuhr der Heizeinrichtung in das Fasermaterial in Abhängigkeit von der erfassten Temperaturinformation des Fasermaterials gesteuert wird.Another aspect of the present invention is a method for depositing fiber material for producing a fiber preform, from which a fiber composite component is to be produced by curing a matrix material embedding the fiber material of the fiber preform, the method comprising the following steps:
  • Transporting fiber material from a fiber material store to a fiber laying head by means of a fiber transport device of a fiber laying plant,
  • - Placing the transported fiber material on a tool by means of the fiber laying head;
  • - Acquiring temperature information of the fiber material by means of a temperature measuring device during the continuous transport of the fiber material; and
  • Heating the fiber material within a heating area by means of a heating device during the continuous transport of the fiber material,
characterized in that the recorded temperature information is transmitted to a control device, the control device controlling the heat supply of the heating device into the fiber material as a function of the recorded temperature information of the fiber material.

So ist es beispielsweise denkbar, dass bei Über- oder Unterschreiten einer Schellwerttemperatur, was durch die Temperaturmesseinrichtung erkannt wird, durch die Heizeinrichtung ein elektrischer Energieimpuls ausgelöst wird, der durch die Steuereinrichtung entsprechend ausgelöst wird, um so einen Wärmeeintrag in dem Material zu generieren. So lässt sich bei einer erkannten Temperatur durch die Temperaturmesseinrichtung ermitteln, wie viele elektrische Pulse ausgelöst werden müssen, um auf die gewünschte Solltemperatur zu kommen. Dies setzt voraus, dass bekannt ist, wie groß die Temperaturerhöhung pro elektrischem Puls ist.For example, it is conceivable that when the temperature exceeds or falls below a threshold value, which is detected by the temperature measuring device, an electrical energy pulse is triggered by the heating device, which is triggered accordingly by the control device, so as to generate a heat input in the material. When the temperature is detected, the temperature measuring device can determine how many electrical pulses have to be triggered in order to reach the desired target temperature. This presupposes that it is known how large the temperature increase per electrical pulse is.

Erfindungsgemäß werden auch bei sämtlichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anstelle von Bewegungsinformationen auch Temperaturinformationen genutzt, um den Wärmeeintrag beim kontinuierlichen Ablegen von Fasermaterial entsprechend steuern zu können. Vorteilhaft ist sicherlich auch, wenn sowohl Temperatur als auch Bewegungsinformationen erfasst werden und die Steuerung basierend auf Temperatur und Bewegungsinformationen erfolgt.According to the invention, temperature information is also used in all embodiments of the present invention instead of movement information in order to be able to control the heat input during the continuous deposition of fiber material accordingly. It is certainly also advantageous if both temperature and movement information are recorded and the control is based on temperature and movement information.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 - Schematische Darstellung eines Faserlegekopfes;
  • 2 - Schematische Darstellung einer Ausführungsform mit einem Strangfasermaterial;
  • 3 - Schematische Darstellung einer Ausführungsform mit mehreren Fasersträngen.
The invention is explained in more detail by way of example with reference to the accompanying figures. Show it:
  • 1 - Schematic representation of a fiber laying head;
  • 2 - Schematic representation of an embodiment with a strand fiber material;
  • 3 - Schematic representation of an embodiment with several fiber strands.

1 zeigt stark vereinfacht den inneren Aufbau eines Faserlegekopfes 1 in einer schematischen Darstellung. Dem Faserlegekopf 1 wird dabei ein Fasermaterial 2 zugeführt, das dann mithilfe einer Andruckrolle 3 des Faserlegekopfes 1 auf einem Werkzeug 100 abgelegt werden soll. Hierfür wird das Fasermaterial 2 durch den Faserlegekopf 1 so geführt, dass es schließlich an der Andruckrolle 3 ankommt und auf diese so geführt ist, dass die Andruckrolle 3 das Fasermaterial 2 auf das Werkzeug 100 drücken kann. Das Fasermaterial 2 verläuft demzufolge zwischen der Andruckrolle 3 und dem Werkzeug 100. Hierfür weist der Faserlegekopf 1 mehrere Führungselemente 4, die im Ausführungsbeispiel der 1 in Form von Walzen- oder Rollenpaaren ausgebildet sind. 1 shows the internal structure of a fiber laying head in a highly simplified manner 1 in a schematic representation. The fiber laying head 1 becomes a fiber material 2 fed that then using a pinch roller 3 of the fiber laying head 1 on a tool 100 should be filed. For this the fiber material 2 through the fiber laying head 1 led so that it finally hit the pinch roller 3 arrives and is guided so that the pressure roller 3 the fiber material 2 on the tool 100 can press. The fiber material 2 therefore runs between the pinch roller 3 and the tool 100 , For this, the fiber laying head 1 several guide elements 4 which in the embodiment of the 1 are in the form of pairs of rollers or rollers.

Der Faserlegekopf 1 weist des Weiteren im Ausführungsbeispiel der 1 eine optionale Schneidvorrichtung 5 auf, mit der Fasermaterial 2 vor der Andruckrolle 3 durchtrennt werden kann. Hierdurch kann das in Form von quasiendlosen Faserbändern zugeführte Fasermaterial 2 auf eine gewünschte Länge bzw. am Ende des Werkzeuges 100 gekappt werden.The fiber laying head 1 further points in the embodiment of the 1 an optional cutter 5 on, with the fiber material 2 in front of the pinch roller 3 can be severed. This allows the fiber material fed in the form of quasi-endless fiber tapes 2 to a desired length or at the end of the tool 100 be capped.

Der Faserlegekopf 1 weist des Weiteren eine Heizvorrichtung 6 auf, um das Fasermaterial 2 kurz vor dem Ablegen auf dem Werkzeug 100 mittels der Andruckrolle 3 erwärmen zu können. Auf den Aufbau der Heizvorrichtung 6 wird später noch detailliert eingegangen.The fiber laying head 1 also has a heater 6 on to the fiber material 2 shortly before placing it on the tool 100 by means of the pressure roller 3 to be able to heat. On the construction of the heater 6 will be discussed in detail later.

Des Weiteren weist der schematisch dargestellte Faserlegekopf 1 der 1 mindestens einen optischen Sensor 7 auf, der Bestandteil einer Bewegungsmesseinrichtung sein kann. Die Bewegungsmesseinrichtung kann darüber hinaus vor der Schneidvorrichtung 5 einen weiteren optionalen optischen Sensor 7a aufweisen, um eine Bewegung auch vor der Schneidvorrichtung 5 erfassen zu können.Furthermore, the schematically shown fiber laying head 1 the 1 at least one optical sensor 7 on, which can be part of a motion measuring device. The motion measuring device can also in front of the cutting device 5 another optional optical sensor 7a have to move even in front of the cutter 5 to be able to record.

Der optische Sensor 7 ist dabei so ausgebildet, dass er zum Erfassen von Bewegungsinformationen des Fasermaterials eingerichtet ist, wenn das Fasermaterial durch den Faserlegekopf kontinuierlich auf dem Werkzeug abgelegt wird.The optical sensor 7 is designed so that it is set up to record movement information of the fiber material when the fiber material is continuously deposited on the tool by the fiber laying head.

Der optische Sensor 7 kann dabei vorteilhafterweise zum kontaktlosen Erfassen der Materialgeschwindigkeit bzw. des zurückgelegten Materialweges ausgebildet sein. Hierfür weist der optische Sensor 7 einen bildgebenden Sensorchip auf, der beispielsweise aus einem Pixelarray eines digitalen Bildsensors aufgebaut sein kann. Hiermit wird die Materialoberfläche des Fasermaterials 2 erfasst, und zwar kontinuierlich mit einer vorgegeben Frequenz von beispielsweise 1000 Hz, wobei dann mithilfe einer in den optischen Sensoren 7 vorgesehenen Recheneinheit (DSP: Digital Signal Processor) die Bilder zweier Aufnahmen miteinander verglichen werden. Anhand des Vergleiches wird dann eine Materialverschiebung des Fasermaterials bzw. der Fasermaterialoberfläche zwischen einem ersten und einem zweiten Aufnahmezeitpunkt erkannt, aus der sich dann die Materialgeschwindigkeit bzw. die zurückgelegte Wegstrecke des Materials ermitteln lässt.The optical sensor 7 can advantageously be designed for contactless detection of the material speed or the material path covered. For this, the optical sensor 7 an imaging sensor chip, which can be constructed, for example, from a pixel array of a digital image sensor. Hereby the material surface of the fiber material 2 detected, namely continuously with a predetermined frequency of, for example, 1000 Hz, with the aid of one in the optical sensors 7 provided processing unit (DSP: Digital Signal Processor) the images of two recordings are compared with each other. On the basis of the comparison, a material shift of the fiber material or the fiber material surface between a first and a second recording time is then recognized, from which the material speed or the distance traveled by the material can then be determined.

Die Faserlegeanlage, deren Bestandteil der Faserlegekopf 1 ist, weist des Weiteren eine Steuereinrichtung 10 auf, die in dem Faserlegekopf 1 vorgesehen sein kann oder Bestandteil der Gesamtsteueranlage der gesamten Faserlegeanlage sein kann. Die Steuereinrichtung 10 empfängt nun die von den optischen Sensoren 7 erfassten Bewegungsinformationen, beispielsweise die Materialgeschwindigkeit oder die zurückgelegte Wegstrecke und steuert daraufhin die Heizeinrichtung so an, dass die Wärmezufuhr der Heizeinrichtung 6 in das Fasermaterial 2 während des Ablegens in Abhängigkeit von den durch die optischen Sensoren 7 erfassten Bewegungsinformationen des Fasermaterials gesteuert wird. Hierdurch kann insbesondere die Heizleistung, die Heizdauer, eine Frequenz bei einer gepulsten Wärmezufuhr sowie die Heizzeitpunkte durch die Steuereinrichtung 10 der Heizvorrichtung 6 vorgegeben werden, wodurch die Wärmezufuhr insgesamt entsprechend gesteuert wird. The fiber laying system, of which the fiber laying head is a component 1 has a control device 10 on that in the fiber laying head 1 can be provided or can be part of the overall control system of the entire fiber laying system. The control device 10 now receives that from the optical sensors 7 recorded movement information, for example the material speed or the distance traveled and then controls the heating device in such a way that the heat supply to the heating device 6 into the fiber material 2 during the deposition depending on the optical sensors 7 recorded movement information of the fiber material is controlled. In this way, in particular the heating power, the heating duration, a frequency with a pulsed supply of heat and the heating times by the control device 10 the heater 6 be specified, whereby the heat input is controlled accordingly overall.

2 zeigt ein mögliches Schema einer weggesteuerten Wärmezufuhr, wie sie direkt innerhalb des Faserlegekopfes 1 realisiert werden kann. Die Steuereinrichtung 10 ist dabei signaltechnisch mit einem Wegaufnehmer 11 verbunden, der anders als ein optischer Sensor aus der 1 dem zurückgelegten Weg des Fasermaterials 2 kontaktbehaftet erfasst. Denkbar ist sicherlich aber auch, dass anstelle des Wegaufnehmers 11 ein optischer Sensor 7, wie aus der 1 bekannt ist, verwendet wird. 2 shows a possible scheme of a path-controlled heat supply, as it is directly inside the fiber laying head 1 can be realized. The control device 10 is signaling with a displacement sensor 11 connected, unlike an optical sensor from the 1 the path covered by the fiber material 2 recorded with contact. It is certainly also conceivable that instead of the displacement sensor 11 an optical sensor 7 as from the 1 is known is used.

Des Weiteren ist das Fasermaterial mit einer Elektrode 12a und einer Gegenelektrode 12b elektrisch kontaktiert, die beispielsweise in Form von Führungsrollen ausgebildet sein können. Die Elektrode 12a und die Gegenelektrode 12b bilden dabei einen Teil der Heizvorrichtung 6.Furthermore, the fiber material is with an electrode 12a and a counter electrode 12b electrically contacted, which can be designed for example in the form of guide rollers. The electrode 12a and the counter electrode 12b form part of the heater 6 ,

Über eine an die Heizvorrichtung 6 angeschlossene Energiequelle 20 wird ein Energiespeicher 13 aufgeladen, der beispielsweise in Form eines Kondensatorarrays ausgebildet sein kann. Die Energiequelle 20 ist dabei vorzugsweise bidirektional aufgebaut und kann den Energiespeicher 13 auch bei Bedarf wieder entleeren. Alternativ ist eine andere Vorrichtung vorzusehen, die eine Entladung des Energiespeichers ermöglicht, da dieser hohe Mengen an Energie speichern soll und diese nicht unkontrolliert entladen werden sollten.Via one to the heater 6 connected energy source 20 becomes an energy store 13 charged, which can be designed for example in the form of a capacitor array. The energy source 20 is preferably constructed bidirectionally and can be the energy store 13 empty again if necessary. Alternatively, another device is to be provided which enables the energy store to be discharged, since this is intended to store large amounts of energy and should not be discharged in an uncontrolled manner.

Zwischen der Elektrode 12a und der Gegenelektrode 12b wird ein Bestromungsabschnitt 14 ausgebildet, innerhalb dessen ein Stromfluss bewirkt wird, wenn an die Elektrode 12a und die Gegenelektrode 12b eine entsprechende elektrische Spannung angelegt wird. Hierfür ist die Elektrode 12a über einen Schalter 15 mit dem Energiespeicher 13 in Form eines Pluspols verbunden, und bei Nicht-Wärmezufuhr entsprechend von diesem getrennt, während die Gegenelektrode 12b an die Masseleitung des Energiespeichers 13 bzw. der Energiequelle 20 verbunden ist.Between the electrode 12a and the counter electrode 12b becomes a lighting section 14 formed within which a current flow is caused when connected to the electrode 12a and the counter electrode 12b a corresponding electrical voltage is applied. This is the electrode 12a via a switch 15 with the energy storage 13 connected in the form of a positive pole, and accordingly separated from it when there is no heat supply, while the counter electrode 12b to the ground line of the energy storage 13 or the energy source 20 connected is.

Ist der Schalter 15 geschlossen, so wird in dem Bestromungsabschnitt 14 ein Stromfluss bewirkt, der in Art einer Widerstandsheizung wirkt und das Fasermaterial innerhalb des Bestromungsabschnittes 14 entsprechend aufheizt. Durch das Öffnen des Schalters wird der Stromkreis unterbrochen und es fließt kein Strom durch den Bestromungsabschnitt 14.Is the switch 15 closed, so in the energization section 14 a current flow, which acts in the manner of a resistance heater, and the fiber material within the energization section 14 heated up accordingly. When the switch is opened, the circuit is interrupted and no current flows through the energizing section 14 ,

Wie lange der Schalter 15 geschlossen ist und wie lange dieser geschlossen bleibt und somit einen Stromfluss in dem Bestromungsabschnitt 14 bewirkt, wird durch die Steuereinrichtung 10 bestimmt. Diese erhält über den Wegaufnehmer 11 die Information, wieviel Material bereits seit einem bestimmten Zeitpunkt gefördert bzw. abgezogen wurde. So wird beispielsweise alle 10 mm der Schalter 15 geschlossen und somit ein Wärmezuführimpuls ausgelöst. Wird das Faserhalbzeug 2 beispielsweise insgesamt 24 mm abgezogen, so werden insgesamt zwei Pulse freigesetzt. Die Dauer eines Pulses ist z.B. abhängig davon, welche Temperatur durch den Puls erreicht werden soll, wieviel und was für ein Material sich innerhalb der Heizstrecke befindet und auf was für ein Spannungsniveau der Energiespeicher aufgeladen wurde.How long the switch 15 is closed and how long it remains closed and thus a current flow in the energization section 14 is effected by the control device 10 certainly. This is received via the displacement sensor 11 information about how much material has already been mined or withdrawn since a certain point in time. For example, the switch turns every 10 mm 15 closed and thus triggered a heat supply pulse. Will the semi-finished fiber 2 subtracted 24 mm in total, a total of two pulses are released. The duration of a pulse depends, for example, on what temperature should be reached by the pulse, how much and what kind of material is inside the heating section and to what voltage level the energy store has been charged.

Ein weiterer Inputparameter kann die gemessene Temperatur des Faserhalbzeuges sein, was mithilfe eines Temperatursensors 16 ermittelt werden kann. So können die Pulsparameter z.B. automatisiert durch die Steuereinrichtung 10 angepasst werden, wenn die Temperatur des Halbzeuges nach einem Puls vermessen wird und mit einem Zielwert verglichen wird.Another input parameter can be the measured temperature of the semi-finished fiber, which is done using a temperature sensor 16 can be determined. For example, the pulse parameters can be automated by the control device 10 be adjusted if the temperature of the semi-finished product is measured after a pulse and compared with a target value.

Des Weiteren kann eine elektrische Messvorrichtung 17 vorgesehen sein, mit der sich der Gesamtwiderstand der Heizstrecke bestimmen lässt und dabei als Input für die Steuereinrichtung 10 dient. Hierbei werden bei jedem Puls die elektrischen Daten (Spannung/Strom/Widerstand) ausgewertet und mit einer Zielgröße verglichen. Die Parameter für den nächsten Strompuls als Äquivalent für den Wärmezuführpuls werden dann entsprechend angepasst. Zwecks Optimierung könnte ein solcher Messpuls immer kurz vor dem eigentlichen Heizpuls erfolgen.Furthermore, an electrical measuring device 17 be provided with which the total resistance of the heating section can be determined and thereby as input for the control device 10 serves. The electrical data (voltage / current / resistance) are evaluated for each pulse and compared with a target variable. The parameters for the next current pulse as an equivalent for the heat supply pulse are then adjusted accordingly. For the purpose of optimization, such a measuring pulse could always take place shortly before the actual heating pulse.

3 zeigt eine Anordnung einer Multi-Tow Anlage, bei der mehrere Einzelstränge bzw. Faserbänder parallel abgelegt werden. Zur einfacheren Darstellung sind die einzelnen parallel abzulegenden Faserbänder nebeneinander dargestellt. 3 shows an arrangement of a multi-tow system, in which several single strands or slivers are stored in parallel. To simplify the illustration, the individual slivers to be laid in parallel are shown side by side.

Im Ausführungsbeispiel der 3 ist das Formwerkzeug 100 als Gegenelektrode ausgebildet und stellt somit die gemeinsame Masse bzw. den gemeinsamen Masseanschluss für alle einzelnen Faserstränge dar.In the embodiment of the 3 is the mold 100 formed as a counter electrode and thus represents the common ground or the common ground connection for all individual fiber strands.

Für jeden einzelnen Faserstrang 2a-2c ist dabei jeweils ein Wegaufnehmer 11a-11c vorgesehen, der für jeden einzelnen Einzelstrang individuell die jeweilige Bewegungsinformation erfasst. Die Wegaufnehmer 11a und 11c können selbstverständlich auch in Form von optischen Sensoren ausgebildet sein.For every single strand of fiber 2a-2c A displacement sensor 11a-11c is provided in each case, which detects the respective movement information individually for each individual strand. The displacement sensors 11a and 11c can of course also be designed in the form of optical sensors.

Des Weiteren steht jeder Einzelstrang 2a-2c mit einer jeweiligen Elektrode 12aa-12ac in Verbindung, um so gezielt für jeden einzelnen Faserstrang 2a-2c einen individuellen Stromfluss innerhalb des jeweiligen Faserstranges 2a-2c bewirken zu können.Furthermore, each single strand is available 2a-2c in connection with a respective electrode 12aa-12ac, so as to be targeted for each individual fiber strand 2a-2c an individual current flow within the respective fiber strand 2a-2c to be able to effect.

Jede der Elektroden 12aa-12ac ist dabei mit einem Energiespeicher 13 verbunden, und zwar derart, dass jede Elektrode separat geschaltet werden kann. Hierfür ist für jeden Faserstrang 2a-2c ein Steuerungsmodul 10a-10c vorgesehen, das mit einem entsprechenden Schalter, wie in 2 gezeigt ist, in Verbindung steht.Each of the electrodes 12aa-12ac is with an energy storage 13 connected, in such a way that each electrode can be switched separately. This is for every strand of fiber 2a-2c a control module 10a-10c provided that with an appropriate switch, as in 2 is shown.

Wird nun bei dem ersten Faserstrang 2a mithilfe des Wegaufnehmers 11a die Wegstrecke gemessen und durch das Steuerungsmodul 10a festgestellt, dass ein neuer Stromimpuls zum Aufheizen bewirkt werden kann, so wird mithilfe des entsprechenden Schalters ein Stromkreis derart geschlossen, dass ein Stromfluss durch den Faserstrang 2a zwischen der Elektrode 12aa und der gemeinsamen Masse 100 bewirkt wird. Dieser Impuls führt dabei zu einem Erwärmen des Fasermaterials 2a im jeweiligen Bestromungsabschnitt 14a.Now with the first fiber strand 2a with the help of the displacement sensor 11a the distance measured and by the control module 10a found that a new current pulse for heating can be effected, a circuit is closed with the aid of the corresponding switch in such a way that a current flows through the fiber strand 2a between the electrode 12aa and the common crowd 100 is effected. This impulse leads to heating of the fiber material 2a in the respective current section 14a ,

Demzufolge wird bei einer Multi-Tow Anlage oder anderen Anlagen, die mehrere Faserstränge parallel ablegen können, für jeden Faserstrang ein eigener Bestromungsabschnitt 14a-14c ausgebildet, durch den ein Stromfluss bewirkt werden kann, um das Fasermaterial individuell und unabhängig von den anderen aufheizen zu können.Accordingly, in a multi-tow system or other systems that can lay several fiber strands in parallel, a separate energization section is provided for each fiber strand 14a-14c formed, through which a current flow can be effected in order to be able to heat the fiber material individually and independently of the others.

Die im Ausführungsbeispiel der 3 gezeigte Anordnung der Steuerungsmodule 10a-10c ist nur beispielhaft dargestellt. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass dies über eine einzige übergeordnete Steuerung erfolgen kann.The in the embodiment of 3 arrangement of the control modules shown 10a-10c is only shown as an example. Of course, it is also conceivable that this can be done via a single higher-level controller.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 -1 -
FaserlegekopfFiber laying head
2 -2 -
Fasermaterialfiber material
3 -3 -
Andruckrollepinch
4 -4 -
Führungselementeguide elements
5 -5 -
Schneidvorrichtungcutter
6 -6 -
Heizvorrichtungheater
7 -7 -
optischer Sensor einer Bewegungsmesseinrichtungoptical sensor of a motion measuring device
10 -10 -
Steuerungseinrichtungcontrol device
11 -11 -
Wegaufnehmer einer BewegungsmesseinrichtungDisplacement sensor of a motion measuring device
12a -12a -
Elektrodeelectrode
12b -12b -
Gegenelektrodecounter electrode
13 -13 -
Energiequelleenergy
14 -14 -
BestromungsabschnittBestromungsabschnitt
15 -15 -
Schalterswitch
16 -16 -
Temperatursensortemperature sensor
17 -17 -
elektrische Messeinrichtungelectrical measuring device
20 -20 -
Energiequelleenergy
100 -100 -
Formwerkzeugmold

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102013107103 A1 [0006]DE 102013107103 A1 [0006]
  • DE 102011102950 A1 [0007]DE 102011102950 A1 [0007]
  • DE 102009017217 A1 [0010]DE 102009017217 A1 [0010]

Claims (20)

Faserlegeanlage zum Ablegen von Fasermaterial (2) zur Herstellung einer Faserpreform, aus der durch Aushärten eines das Fasermaterial (2) der Faserpreform einbettenden Matrixmaterials ein Faserverbundbauteil herstellbar ist, wobei die Faserlegeanlage aufweist: - einen Faserlegekopf (1), der zum Ablegen von Fasermaterial (2) auf einem Werkzeug (100) ausgebildet ist, - eine Fasertransporteinrichtung, die zum Transportieren des Fasermaterials (2) von einem Fasermaterialspeicher zu dem Faserlegekopf (1) der Faserlegeanlage ausgebildet ist, - eine Bewegungsmesseinrichtung, die zum Erfassen von Bewegungsinformationen des Fasermaterials (2) eingerichtet ist, wenn das Fasermaterial (2) durch den Faserlegekopf (1) kontinuierlich auf dem Werkzeug (100) abgelegt wird, und - eine Heizeinrichtung (6), die zum Aufheizen des Fasermaterials (2) in einem Heizbereich eingerichtet ist, wenn das Fasermaterial (2) durch den Faserlegekopf (1) kontinuierlich auf dem Werkzeug (100) abgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlegeanlage eine Steuereinrichtung (10) hat, die eingerichtet ist, die von der Bewegungsmesseinrichtung erfassten Bewegungsinformationen des Fasermaterials (2) zu erhalten und die Wärmezufuhr der Heizeinrichtung (6) in das Fasermaterial (2) während des Ablegens in Abhängigkeit von der erfassten Bewegungsinformation des Fasermaterials (2) zu steuern.Fiber laying system for depositing fiber material (2) for producing a fiber preform from which a fiber composite component can be produced by curing a matrix material embedding the fiber material (2) of the fiber preform, the fiber laying system comprising: - a fiber laying head (1) which is used to deposit fiber material ( 2) is formed on a tool (100), - a fiber transport device, which is designed to transport the fiber material (2) from a fiber material storage to the fiber laying head (1) of the fiber laying plant, - a motion measuring device, which is used to record movement information of the fiber material (2 ) is set up when the fiber material (2) is continuously deposited on the tool (100) by the fiber laying head (1), and - a heating device (6) which is set up to heat the fiber material (2) in a heating area if that Fiber material (2) is continuously deposited on the tool (100) by the fiber laying head (1), thereby kneaded indicates that the fiber laying system has a control device (10) which is set up to receive the movement information of the fiber material (2) detected by the movement measuring device and the heat supply of the heating device (6) into the fiber material (2) during the laying depending on the to control recorded movement information of the fiber material (2). Faserlegeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsmesseinrichtung zum Erfassen einer Materialgeschwindigkeit und/oder eines zurückgelegten Materialweges als Bewegungsinformation des Fasermaterials (2) eingerichtet ist, wobei die Steuereinrichtung (10) eingerichtet ist, die Wärmezufuhr der Heizeinrichtung (6) in das Fasermaterial (2) in Abhängigkeit von der erfassten Materialgeschwindigkeit und/oder des erfassten zurückgelegten Materialweges des Fasermaterials (2) zu steuern.Fiber laying plant after Claim 1 , characterized in that the movement measuring device is set up to detect a material speed and / or a covered material path as movement information of the fiber material (2), the control device (10) being set up to supply heat to the heating device (6) into the fiber material (2) To control depending on the detected material speed and / or the covered material path of the fiber material (2). Faserlegeanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlegeanlage mindestens einen Temperatursensor (16) zum Erfassen der Temperatur des Fasermaterials (2) außerhalb oder innerhalb des Heizbereiches der Heizeinrichtung (6) hat, wobei die Steuereinrichtung (10) weiterhin eingerichtet ist, die Wärmezufuhr der Heizeinrichtung (6) in das Fasermaterial (2) in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur des Fasermaterials (2) zu steuern.Fiber laying plant after Claim 1 or 2 , characterized in that the fiber laying system has at least one temperature sensor (16) for detecting the temperature of the fiber material (2) outside or inside the heating area of the heating device (6), the control device (10) also being set up to supply heat to the heating device (6 ) in the fiber material (2) depending on the measured temperature of the fiber material (2). Faserlegeanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlegeanlage zum Ablegen von aus einer Mehrzahl von Einzelsträngen bestehendes Fasermaterial (2) ausgebildet ist, - wobei die Bewegungsmesseinrichtung zum Erfassen von jeweiligen Bewegungsinformationen individuell für jeden Einzelstrang oder einer Gruppe von Einzelsträngen ausgebildet ist, - wobei die Heizeinrichtung (6) zum Aufheizen der Einzelstränge oder einer Gruppe von Einzelsträngen individuell und unabhängig voneinander ausgebildet ist, - wobei die Steuereinrichtung (10) der Faserlegeanlage eingerichtet ist, die Wärmezufuhr der Heizeinrichtung (6) für jeden Einzelstrang oder einer Gruppe von Einzelsträngen individuell und unabhängig voneinander in Abhängigkeit von der erfassten Bewegungsinformation des jeweiligen Einzelstranges oder der Gruppe von Einzelsträngen zu steuern.Fiber laying installation according to one of the preceding claims, characterized in that the fiber laying installation is designed for depositing fiber material (2) consisting of a plurality of individual strands, the movement measuring device being designed to detect respective movement information individually for each individual strand or a group of individual strands, - The heating device (6) for heating the individual strands or a group of single strands is designed individually and independently of one another, - wherein the control device (10) of the fiber laying system is set up to supply heat to the heating device (6) for each single strand or a group of single strands to be controlled individually and independently of one another depending on the recorded movement information of the respective single strand or the group of individual strands. Faserlegeanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (6) zur gepulsten Wärmezufuhr in das Fasermaterial (2) ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung (10) der Faserlegeanlage eingerichtet ist, die gepulsten Wärmezufuhr in Abhängigkeit von den erfassten Bewegungsinformationen des Fasermaterials (2) zu steuern.Fiber laying system according to one of the preceding claims, characterized in that the heating device (6) is designed for the pulsed supply of heat into the fiber material (2), the control device (10) of the fiber laying system being set up to provide the pulsed heat supply as a function of the detected movement information of the fiber material (2) to control. Faserlegeanlage nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (6) zur gepulsten Wärmezufuhr individuell in einen jeweiligen Einzelstrang oder einer Gruppe von Einzelsträngen ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung (10) eingerichtet ist, die gepulste Wärmezufuhr jedes Einzelstranges oder jeder Gruppe von Einzelsträngen individuell und unabhängig voneinander in Abhängigkeit von der erfassten Bewegungsinformation des jeweiligen Einzelstranges oder der Gruppe von Einzelsträngen zu steuern.Fiber laying plant after Claim 4 and 5 , characterized in that the heating device (6) for the pulsed heat supply is designed individually in a respective single strand or a group of single strands, the control device (10) being set up to individually and independently of the pulsed heat supply of each single strand or each group of single strands To control depending on the detected movement information of the respective single strand or the group of individual strands. Faserlegeanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (6) mindestens eine mit einer elektrischen Energiequelle (13) verbundenen Elektrode (12a) hat, die mit dem elektrisch leitfähigen Fasermaterial (2) beim Transportieren des Fasermaterials (2) elektrisch kontaktiert ist und mit einer das elektrisch leitfähige Fasermaterial (2) ebenfalls elektrisch kontaktierenden Gegenelektrode (12b) derart zusammenwirkt, dass in einem durch die elektrische Kontaktierung der mindestens einen Elektrode (12a) und mindestens einen Gegenelektrode (12b) gebildeten Bestromungsabschnitt (14) ein Stromfluss zum Aufheizen des Fasermaterials (2) bewirkt wird, wenn eine elektrische Spannung an die Elektrode (12a) und/oder Gegenelektrode (12b) angelegt wird, wobei die Steuereinrichtung (10) eingerichtet ist, die Wärmezufuhr in das Fasermaterial (2) durch Steuern des Anlegens der elektrischen Spannung in Abhängigkeit von der erfassten Bewegungsinformation des Fasermaterials (2) zu steuern.Fiber laying plant according to one of the preceding claims, characterized in that the heating device (6) has at least one electrode (12a) which is connected to an electrical energy source (13) and makes electrical contact with the electrically conductive fiber material (2) when the fiber material (2) is being transported and cooperates with a counter electrode (12b) which also electrically contacts the electrically conductive fiber material (2) in such a way that a current flow to a current flow section (14) formed by the electrical contacting of the at least one electrode (12a) and at least one counter electrode (12b) Heating of the fiber material (2) is brought about when an electrical voltage is applied to the electrode (12a) and / or counter electrode (12b), the control device (10) being set up to supply heat to the fiber material (2) by controlling the application the electrical voltage as a function of the detected movement information d to control it fiber material (2). Faserlegeanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) der Faserlegeanlage zum Steuern des Anlegens der elektrischen Spannung derart eingerichtet ist, dass die Höhe der elektrischen Spannung, der Zeitpunkt des Anlegens der elektrischen Spannung, die Zeitdauer der angelegten elektrischen Spannung und/oder der Zeitabstand zwischen zwei Bestromungsphasen zum Steuern der Wärmezufuhr gesteuert wird. Fiber laying plant after Claim 7 , characterized in that the control device (10) of the fiber laying system for controlling the application of the electrical voltage is set up in such a way that the amount of the electrical voltage, the time of the application of the electrical voltage, the duration of the applied electrical voltage and / or the time interval between two energization phases for controlling the heat supply is controlled. Faserlegeanlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (6) zum gepulsten Anlegen der elektrischen Spannung zur gepulsten Wärmezufuhr in das Fasermaterial (2) ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung (10) der Faserlegeanlage eingerichtet ist, die gepulste Wärmezufuhr in Abhängigkeit von den erfassten Bewegungsinformationen des Fasermaterials (2) zu steuern.Fiber laying plant after Claim 7 or 8th , characterized in that the heating device (6) is designed for the pulsed application of the electrical voltage for the pulsed supply of heat into the fiber material (2), wherein the control device (10) of the fiber laying system is set up to provide the pulsed heat supply as a function of the detected movement information of the fiber material (2) to control. Faserlegeanlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlegeanlage zum Erfassen mindestens eines elektrischen Parameters des Bestromungsabschnitt ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung (10) der Faserlegeanlage eingerichtet ist, die Wärmezufuhr in das Fasermaterial (2) durch Steuern des Anlegens der elektrischen Spannung in Abhängigkeit von dem erfassten elektrischen Parameter des Fasermaterials (2) zu steuern.Fiber laying plant according to one of the Claims 7 to 9 , characterized in that the fiber laying system is designed to detect at least one electrical parameter of the energizing section, the control device (10) of the fiber laying system being set up to supply heat to the fiber material (2) by controlling the application of the electrical voltage as a function of the detected electrical voltage Control parameters of the fiber material (2). Faserlegeanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorheizeinrichtung vorgesehen ist, die in Förderrichtung des Fasermaterials (2) vor der Heizeinrichtung (6) angeordnet und zum Vorheizen des Fasermaterials (2) vor dem eigentlichen Aufheizen ausgebildet ist.Fiber laying plant according to one of the preceding claims, characterized in that a preheating device is provided which is arranged in the conveying direction of the fiber material (2) in front of the heating device (6) and is designed for preheating the fiber material (2) before the actual heating. Verfahren zum Ablegen von Fasermaterial (2) zur Herstellung einer Faserpreform, aus der durch Aushärten eines das Fasermaterial (2) der Faserpreform einbettenden Matrixmaterials ein Faserverbundbauteil hergestellt werden soll, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Transportieren von Fasermaterial (2) von einem Fasermaterialspeicher zu einem Faserlegekopf (1) mittels einer Fasertransporteinrichtung einer Faserlegeanlage; - Ablegen des transportierten Fasermaterials (2) mittels des Faserlegekopfes auf ein Werkzeug (100); - Erfassen von Bewegungsinformationen des Fasermaterials (2) mittels einer Bewegungsmesseinrichtung während des kontinuierlichen Transportes des Fasermaterials (2); und - Aufheizen des Fasermaterials (2) innerhalb eines Heizbereiches mittels einer Heizvorrichtung während des kontinuierlichen Transportes des Fasermaterials (2), dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Bewegungsinformationen an eine Steuereinrichtung (10) übertragen werden, wobei mittels der Steuereinrichtung (10) die Wärmezufuhr der Heizeinrichtung (6) in das Fasermaterial (2) in Abhängigkeit von der erfassten Bewegungsinformation des Fasermaterials (2) gesteuert wird.Method for depositing fiber material (2) for producing a fiber preform from which a fiber composite component is to be produced by curing a matrix material embedding the fiber material (2) of the fiber preform, the method comprising the following steps: - Transporting fiber material (2) from one Fiber material storage to a fiber laying head (1) by means of a fiber transport device of a fiber laying plant; - Placing the transported fiber material (2) by means of the fiber laying head on a tool (100); - Detection of movement information of the fiber material (2) by means of a movement measuring device during the continuous transport of the fiber material (2); and - heating the fiber material (2) within a heating area by means of a heating device during the continuous transport of the fiber material (2), characterized in that the movement information recorded is transmitted to a control device (10), the heat supply of the Heating device (6) in the fiber material (2) is controlled depending on the detected movement information of the fiber material (2). Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens eines Temperatursensors (16) die Temperatur des Fasermaterials (2) außerhalb oder innerhalb des Heizbereiches der Heizeinrichtung (6) erfasst wird, wobei mittels der Steuereinrichtung (10) die Wärmezufuhr der Heizeinrichtung (6) in das Fasermaterial (2) in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur des Fasermaterials (2) gesteuert wird.Procedure according to Claim 12 , characterized in that the temperature of the fiber material (2) outside or inside the heating area of the heating device (6) is detected by means of at least one temperature sensor (16), the heat supply of the heating device (6) into the fiber material (6) 2) is controlled as a function of the measured temperature of the fiber material (2). Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von einzelnen Fasersträngen mittels der Faserlegeanlage parallel abgelegt werden, - wobei für jeden Einzelstrang oder einer Gruppe von Einzelsträngen jeweils eine Bewegungsinformation mittels der Bewegungsmesseinrichtung erfasst werden, - wobei jeder Einzelstrang oder eine Gruppe von Einzelsträngen jeweils individuell und unabhängig voneinander mittels der Heizeinrichtung (6) aufgeheizt werden kann, und - wobei mittels der Steuereinrichtung (10) die Wärmezufuhr der Heizeinrichtung (6) für jeden Einzelstrang oder einer Gruppe von Einzelsträngen individuell und unabhängig voneinander in Abhängigkeit von der erfassten Bewegungsinformation des jeweiligen Einzelstranges oder der Gruppe von Einzelsträngen gesteuert wird.Procedure according to Claim 12 or 13 , characterized in that a plurality of individual fiber strands are deposited in parallel by means of the fiber laying system, - wherein for each individual strand or a group of individual strands, movement information is recorded by means of the movement measuring device, - each individual strand or group of individual strands each individually and independently of one another can be heated by means of the heating device (6), and - by means of the control device (10) the heat supply of the heating device (6) for each individual strand or a group of individual strands individually and independently of one another as a function of the detected movement information of the respective single strand or group is controlled by single strands. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Heizeinrichtung (6) eine gepulste Wärmezufuhr in das Fasermaterial (2) erfolgt, wobei mittels der Steuereinrichtung (10) die gepulste Wärmezufuhr in Abhängigkeit von den erfassten Bewegungsinformationen des Fasermaterials (2) gesteuert wird.Procedure according to one of the Claims 12 to 14 , characterized in that a pulsed heat supply into the fiber material (2) takes place by means of the heating device (6), the pulsed heat supply being controlled by means of the control device (10) as a function of the detected movement information of the fiber material (2). Verfahren nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Heizeinrichtung (6) individuell für jeden Einzelstrang oder einer Gruppe von Einzelsträngen eine gepulste Wärmezufuhr erfolgt, wobei mittels der Steuereinrichtung (10) die gepulste Wärmezufuhr jedes Einzelstranges oder jeder Gruppe von Einzelsträngen individuell und unabhängig voneinander in Abhängigkeit von der erfassten Bewegungsinformation des jeweiligen Einzelstranges oder der Gruppe von Einzelsträngen gesteuert wird.Procedure according to Claim 14 and 15 , characterized in that by means of the heating device (6) there is a pulsed supply of heat individually for each single train or group of single trains, the control device (10) providing the pulsed heat supply of each individual train or group of individual trains individually and independently of one another depending on the detected movement information of the respective single strand or the group of individual strands is controlled. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Fasermaterial (2) mit mindestens einer Elektrode (12a) und mit mindestens einer Gegenelektrode (12b) elektrisch kontaktiert ist, wobei in einem durch die elektrische Kontaktierung der mindestens einen Elektrode (12a) und mindestens einen Gegenelektrode (12b) gebildeten Bestromungsabschnitt ein Stromfluss zum Aufheizen des Fasermaterials (2) bewirkt wird, indem eine elektrische Spannung an die Elektrode (12a) und/oder Gegenelektrode (12b) angelegt wird, wobei mittels der Steuereinrichtung (10) die Wärmezufuhr in das Fasermaterial (2) durch Steuern des Anlegens der elektrischen Spannung in Abhängigkeit von der erfassten Bewegungsinformation des Fasermaterials (2) gesteuert wird.Procedure according to one of the Claims 12 to 16 , characterized in that the electrically conductive fiber material (2) with at least one Electrode (12a) and with at least one counter electrode (12b) is electrically contacted, a current flow for heating the fiber material (2) being effected in an energization section formed by the electrical contacting of the at least one electrode (12a) and at least one counter electrode (12b) by applying an electrical voltage to the electrode (12a) and / or counterelectrode (12b), the heat supply into the fiber material (2) by means of the control device (10) by controlling the application of the electrical voltage as a function of the detected movement information of the Fiber material (2) is controlled. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuereinrichtung (10) die Höhe der elektrischen Spannung, der Zeitpunkt des Anlegens der elektrischen Spannung, die Zeitdauer der angelegten elektrischen Spannung und/oder der Zeitabstand zwischen zwei Bestromungsphasen zum Steuern der Wärmezufuhr gesteuert wird.Procedure according to Claim 17 , characterized in that the control device (10) is used to control the level of the electrical voltage, the time at which the electrical voltage is applied, the duration of the electrical voltage applied and / or the time interval between two energization phases for controlling the heat supply. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Heizeinrichtung (6) ein gepulstes Anlegen der elektrischen Spannung zur gepulsten Wärmezufuhr in das Fasermaterial (2) erfolgt, wobei mittels der Steuereinrichtung (10) die gepulsten Wärmezufuhr in Abhängigkeit von den erfassten Bewegungsinformationen des Fasermaterials (2) gesteuert wird.Procedure according to Claim 17 or 18 , characterized in that by means of the heating device (6) there is a pulsed application of the electrical voltage for the pulsed supply of heat into the fiber material (2), the pulsed heat supply being controlled by the control device (10) as a function of the detected movement information of the fiber material (2) becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein elektrischer Parameter des Bestromungsabschnittes erfasst wird, wobei mittels der Steuereinrichtung (10) die Wärmezufuhr in das Fasermaterial (2) durch Steuern des Anlegens der elektrischen Spannung in Abhängigkeit von dem erfassten elektrischen Parameter des Fasermaterials (2) gesteuert wird.Procedure according to one of the Claims 12 to 19 , characterized in that at least one electrical parameter of the energization section is detected, the heat supply into the fiber material (2) being controlled by means of the control device (10) by controlling the application of the electrical voltage as a function of the detected electrical parameter of the fiber material (2) ,
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