DE102021107531A1 - Process and device for producing a print product - Google Patents

Process and device for producing a print product Download PDF

Info

Publication number
DE102021107531A1
DE102021107531A1 DE102021107531.9A DE102021107531A DE102021107531A1 DE 102021107531 A1 DE102021107531 A1 DE 102021107531A1 DE 102021107531 A DE102021107531 A DE 102021107531A DE 102021107531 A1 DE102021107531 A1 DE 102021107531A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
starting materials
section
cross
printed material
product
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021107531.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Sebastian Krull
Thomas Hogger
Christoph Jagoda
Oleg Konrad
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102021107531.9A priority Critical patent/DE102021107531A1/en
Publication of DE102021107531A1 publication Critical patent/DE102021107531A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/32Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/52Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0003Producing profiled members, e.g. beams
    • B29D99/0007Producing profiled members, e.g. beams having a variable cross-section
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/712Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B29L2031/7154Barrels, drums, tuns, vats
    • B29L2031/7156Pressure vessels

Abstract

Offenbart ist eine Vorrichtung, dazu eingerichtet:- insbesondere gesteuert, mehrere Ausgangsmaterialien bereitzustellen, die jeweils einen Querschnitt aufweisen;- die bereitgestellten Ausgangsmaterialien zu erhitzen und zu einem Druckgut mit einem vorgegebenen Querschnitt umzuformen;- die Ausgangsmaterialien so umzuformen, dass der vorgegebene Querschnitt unabhängig eines oder mehrerer Querschnitte der bereitgestellten Ausgangsmaterialien ist.Disclosed is a device set up to:- in particular controlled, to provide a plurality of starting materials, each of which has a cross section;- to heat the provided starting materials and to shape them into a printed material with a specified cross-section;- to shape the starting materials in such a way that the specified cross-section is independent of a or more cross sections of the provided starting materials.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft Vorrichtungen zum Herstellen von Druckgut, beispielsweise für Strukturbauteile und/oder Wickelprodukte, und Verfahren zum Herstellen von Druckgut.The present disclosure relates to devices for producing printed matter, for example for structural components and/or wound products, and methods for producing printed matter.

Faserverstärkte Strukturbauteile oder gezielt vorgegebene faserverstärkte Materialien zur Weiterverarbeitung werden nach dem Stand-der-Technik aus Basismaterialien hergestellt, die beispielsweise in einem Spulengatter auf einer Spule angeordnet und strangförmig bereitgestellt werden. In einer Druckanlage werden die Ausgangsmaterialien erhitzt, um einen verformbaren Zustand anzunehmen. In diesem Zustand werden sie dann auf einen vorgegebenen Zielquerschnitt umgeformt. Dabei sind die erreichbaren Zielquerschnitte abhängig der Querschnitte der auf den Spulen angeordneten Ausgangsmaterialien. Um einen anderen Querschnitt zu erreichen, muss die Anzahl der zugeführten Stränge an Ausgangsmaterialien verändert werden. Dazu ist ein Anhalten der gesamten Anlage erforderlich, um die Anlage entsprechend umzukonfigurieren. Verbesserungen in diesem Bereich sind wünschenswert.According to the state of the art, fiber-reinforced structural components or specifically specified fiber-reinforced materials for further processing are produced from base materials, which are arranged, for example, in a creel on a spool and are provided in the form of strands. In a printing plant, the starting materials are heated to assume a malleable state. In this state, they are then reshaped to a specified target cross-section. The target cross-sections that can be achieved depend on the cross-sections of the starting materials arranged on the coils. In order to achieve a different cross-section, the number of strands of starting material fed in must be changed. This requires stopping the entire system in order to reconfigure the system accordingly. Improvements in this area are desirable.

Eine Aufgabe besteht darin, die Herstellung von faserumfassten Bauteilen zu verbessern.One object is to improve the manufacture of fiber-enclosed components.

Diese Aufgabe wird durch die offenbarte Technologie gelöst, welche durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche definiert ist. Die abhängigen Ansprüche betreffen entsprechende Weiterbildungen. Im Folgenden werden verschiedene Aspekte und Ausführungsformen dieser Aspekte offenbart, die zusätzliche Merkmale und Vorteile bereitstellen.This object is solved by the disclosed technology, which is defined by the subject matter of the independent claims. The dependent claims relate to corresponding developments. Various aspects and embodiments of these aspects are disclosed below that provide additional features and advantages.

Einige Ausführungsformen lösen die spezielle Aufgabe einen Wasserstofftank für ein Fahrzeug effizient herstellen zu können. Dazu werden dünne thermoplastische Profile als Rollenware mit einem Querschnitt von 2 mm2 bereitgestellt. Die Profile weisen Verstärkungsfasern aus Kohlenstoff auf. Die kohlenstoffverstärkten Profile werden in einem Pultrusionsstabdrucker weiterverarbeitet. Dabei werden sie auf eine vorgegebene Temperatur aufgeheizt, um verformbar zu sein. In dem Pultrusionsstabdrucker werden die Profile in ein Wickelgut umgewandelt, welches einen Querschnitt von bis zu 100 mm2 aufweist. Das heiße Wickelgut wird danach in eine Wickeleinrichtung gezogen und auf einem Positivkern der Wickeleinrichtung gewickelt. Die aufgeheizten Lagen verbinden sich zu einer festen Form. Der Wasserstofftank soll so hergestellt werden, dass die äußeren Lagen, aus denen die Wand des Tanks geformt ist, dünner sind als die unteren Lagen. Außerdem sollen die äußeren Lagen einen anderen Fasertyp umfassen als die inneren Lagen. Dazu wird für die ersten Lagen ein Wickelgut gedruckt, welches einen dickeren Querschnitt aufweist. Dies wird durch die Zuführung von 24 Strängen an Ausgangsmaterial erreicht. Nachdem die ersten Lagen gewickelt sind, wird das Spulengatter so angesteuert, dass nur noch 15 Lagen an den Tänzer des Druckers bereitgestellt werden. Der Tänzer verflechtet dementsprechend weniger Stränge Ausgangsmaterial und führt diese der Heizeinrichtung des Pultrusionsstabdruckers zu. Das dadurch bereitgestellte Wickelgut weist einen geringeren Querschnitt auf als das Wickelgut für die unteren Lagen. Um die Lagen mit unterschiedlichen Fasern zu versehen umfassen die 24 Stränge, die für die unteren Lagen verarbeitet werden, 10 Stränge Bambusfasern und 14 Stränge Kunststoff. Für die oberen Lagen werden durch die Steuerung 5 Stränge Kohlefaser und 10 Stränge Kunststoff vorgegeben. Vorteilhaft kann dadurch die Dicke eines Wickelgutes sowie die Zusammensetzung eines Wickelgut während der Produktion eines Wickelproduktes vorgegeben werden. Die Anlage muss dafür nicht angehalten werden.Some embodiments solve the specific problem of being able to efficiently manufacture a hydrogen tank for a vehicle. For this purpose, thin thermoplastic profiles are provided as rolled goods with a cross section of 2 mm 2 . The profiles have carbon reinforcement fibers. The carbon-reinforced profiles are further processed in a pultrusion rod printer. They are heated to a specified temperature in order to be malleable. In the pultrusion bar printer, the profiles are converted into a coiled product, which has a cross section of up to 100 mm 2 . The hot material to be wound is then drawn into a winding device and wound on a positive core of the winding device. The heated layers combine to form a solid form. The hydrogen tank shall be manufactured in such a way that the outer plies forming the wall of the tank are thinner than the lower plies. In addition, the outer layers should comprise a different type of fiber than the inner layers. For this purpose, a winding material with a thicker cross-section is printed for the first layers. This is achieved by feeding 24 strands of starting material. After the first layers have been wound, the creel is controlled in such a way that only 15 layers are made available to the printer's dancer. The dancer correspondingly interlaces fewer strands of stock material and feeds them to the heater of the pultrusion rod printer. The winding material thus provided has a smaller cross section than the winding material for the lower layers. To provide the layers with different fibers, the 24 strands used for the bottom layers include 10 strands of bamboo fibers and 14 strands of plastic. For the upper layers, the controller specifies 5 strands of carbon fiber and 10 strands of plastic. Advantageously, the thickness of a winding material and the composition of a winding material can be specified during the production of a wound product. The system does not have to be stopped for this.

Im Folgenden werden dazu weitere Aspekte und Ausführungsformen dieser Aspekte offenbart.Further aspects and embodiments of these aspects are disclosed below.

Ein erster Aspekt betrifft eine Vorrichtung, dazu eingerichtet:

  • - insbesondere gesteuert, mehrere Ausgangsmaterialien bereitzustellen, die jeweils einen Querschnitt aufweisen;
  • - die bereitgestellten Ausgangsmaterialien zu erhitzen und zu einem Druckgut mit einem vorgegebenen Querschnitt umzuformen;
  • - die Ausgangsmaterialien so umzuformen, dass der vorgegebene Querschnitt unabhängig eines oder mehrerer Querschnitte der bereitgestellten Ausgangsmaterialien ist.
A first aspect relates to a device set up to:
  • - particularly controlled to provide a plurality of starting materials each having a cross-section;
  • - to heat the provided starting materials and to form them into a printed material with a specified cross-section;
  • - to reshape the starting materials in such a way that the specified cross-section is independent of one or more cross-sections of the starting materials provided.

Ein Ausgangsmaterial kann insbesondere ein thermoplastisches Material sein, welches durch Erhitzung verformbar wird. Ein solches Material kann auch faserverstärkte Stoffe umfassen, beispielsweise CFK-Rods (dünne, thermoplastische CFK-Profile, welche auf Rollen aufgewickelt sind) oder thermoplastisch bepulverte CFK-Rovings. Zusätzlich oder alternativ kann ein thermoplastisches Wickelmaterial auch andere Fasern, z.B. Metallfasern, enthalten.A starting material can in particular be a thermoplastic material which becomes deformable when heated. Such a material can also include fiber-reinforced materials, for example CFRP rods (thin, thermoplastic CFRP profiles that are wound onto rolls) or CFRP rovings powdered with thermoplastic powder. Additionally or alternatively, a thermoplastic wrapping material may also contain other fibers, such as metal fibers.

Die Ausgangsmaterialien können mit einem Drucker in ein Druckgut umgeformt werden. Ein Drucker kann jede Einrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, ein Druckgut in einem vorgegebenen Querschnitt bereitzustellen, der unabhängig eines oder mehrerer Querschnitte des bereitgestellten Ausgangsmaterials ist.The starting materials can be converted into a print product with a printer. A printer can include any device that is designed to provide a print product in a predetermined cross section that is independent of one or more cross sections of the provided starting material.

In einer Ausführungsform kann ein Drucker ein Pultrusionsdrucker sein, bei dem faserverstärkte Kunststoffprofile oder -stäbe als Druckgut hergestellt werden. Dazu werden ein oder mehrere Ausgangsmaterialien bezüglich ihrer Art und/oder ihrer Menge ausgewählt und in dem Pultrusionsdrucker bis zur Verformbarkeit erhitzt. Danach wird durch ein in dem Pultrusionsdrucker befindliches Formwerkzeug aus dem Ausgangsmaterial das Druckgut mit einem vorgegebenen Querschnitt erzeugt.In one embodiment, a printer can be a pultrusion printer, in which fiber-reinforced plastic profiles or rods are produced as print material. For this purpose, one or more starting materials are selected with regard to their type and/or their quantity and heated in the pultrusion printer until they can be deformed. After that, the print product with a predetermined cross-section is produced from the starting material by a molding tool located in the pultrusion printer.

Das Druckgut kann strangförmig gedruckt werden, insbesondere in einer endlosstrangförmigen Konfiguration. Das Druckgut kann insbesondere 2 bis 10 mm dick und/oder 20 mm bis 30 mm breit sein. Andere Querschnittskonfigurationen sind ebenfalls möglich.)The print product can be printed in the form of a strand, in particular in an endless strand-like configuration. In particular, the print material can be 2 to 10 mm thick and/or 20 mm to 30 mm wide. Other cross-section configurations are also possible.)

Vorteilhaft sind mit Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kürzere Prozesszeiten und/oder ein hoher Ertrag, z.B. von Strukturprodukten und/oder Wickelprodukten möglich.With embodiments of the present disclosure, shorter process times and/or a high yield, e.g. of structured products and/or wound products, are advantageously possible.

Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, wobei die Vorrichtung einen Pultrusionsstabdrucker umfasst, der dazu eingerichtet ist, aus den Ausgangsmaterialien das Druckgut herzustellen.An embodiment of the first aspect relates to a device, wherein the device comprises a pultrusion bar printer which is set up to produce the print product from the starting materials.

Ein Pultrusionsstabdrucker stellt aus einem Ausgangsmaterial ein stabförmiges Material bereit, welches Fasern, z.B. CFK-Fasern, umfasst. Vorteilhaft kann ein Pultrusionsstabdrucker als Druckgut ein faserverstärktes Produkt bereitstellen, welches beispielsweise ein Strukturbauteil sein kann oder als ein Wickelgut, welches durch eine Rotationseinrichtung zu einem Wickelprodukt weiterverarbeitet wird.A pultrusion rod printer provides a rod-shaped material from a starting material, which comprises fibers, e.g. CFRP fibers. A pultrusion bar printer can advantageously provide a fiber-reinforced product as the print product, which can be a structural component, for example, or as a wound product, which is further processed by a rotary device to form a wound product.

Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, dazu eingerichtet, Ausgangsmaterialien zu verarbeiten, die wenigstens ein oder mehrere der folgenden Materialien umfassen:

  • - Glasfaser,
  • - Bambusfaser,
  • - Metallfaser,
  • - Kohlefaser;
  • - Kunststoff.
An embodiment of the first aspect relates to a device set up to process starting materials which comprise at least one or more of the following materials:
  • - Glass fiber,
  • - bamboo fiber,
  • - metal fiber,
  • - carbon fiber;
  • - Plastic.

Solche Materialien können insbesondere mit Fasern versehene Kunststoffe sein. Vorteilhaft können dadurch Fasern für einen bestimmten Abschnitt eines End- oder Zwischenproduktes zielgerichtet während des Druckens bereitgestellt und verarbeitet werden. Insbesondere kann die Vorrichtung ein Spulengatter umfassen, welches alle Materialien auf entsprechenden Spulen bereitstellt. Über eine Steuerung kann dann die gewünschte Faser in den Drucker eingeführt und von diesem verarbeitet werden. Beispielsweise kann ein Spulengatter 50 Spulen umfassen, wobei diese beispielsweise umfassen können: zehn Spulen glasfaserbasierte Stränge, zehn Spulen bambusfaserbasierte Stränge, zehn Spulen stahlfaserbasierte Stränge, zehn Spulen kohlefaserbasierte Stränge und zehn Spulen kunststofffaserbasierte Stränge.Such materials can in particular be plastics provided with fibers. In this way, fibers for a specific section of an end product or intermediate product can advantageously be made available and processed in a targeted manner during printing. In particular, the device can include a creel that provides all the materials on appropriate spools. The desired fiber can then be fed into the printer via a controller and processed by it. For example, a creel can include 50 spools, which can include, for example: ten spools of fiberglass-based strands, ten spools of bamboo-fiber-based strands, ten spools of steel-fiber-based strands, ten spools of carbon-fiber-based strands and ten spools of plastic-fiber-based strands.

Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, dazu eingerichtet, die Menge der mehreren Ausgangsmaterialien, die zu dem Druckgut umgeformt werden, gesteuert vorzugeben.One embodiment of the first aspect relates to a device that is set up to specify the quantity of the multiple starting materials that are formed into the printed material in a controlled manner.

Dies kann insbesondere durch die Anzahl der in den Drucker eingeführten Stränge an Ausgangsmaterialen erreicht werden. Zusätzlich oder alternativ kann dies durch einen Zieh- oder Streckprozess erreicht werden, der auf ein Ausgangsmaterial oder mehrere Ausgangsmaterialien angewendet wird, bevor diese durch den Drucker in das Druckgut umgewandelt werden.This can be achieved in particular by the number of strands of starting material fed into the printer. Additionally or alternatively, this may be achieved by a drawing or stretching process applied to one or more base materials before they are converted into the print material by the printer.

Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, dazu eingerichtet, den Querschnitt des Druckguts variierend vorzugeben.An embodiment of the first aspect relates to a device set up to specify the cross section of the printed material in a varying manner.

Ein variierender Querschnitt kann insbesondere durch eine unterschiedliche Anzahl von Strängen von Ausgangsmaterial vorgegeben werden, die entsprechend der Vorgaben von der Vorrichtung automatisch verarbeitet werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass von einem Spulengatter mit einer Mehrzahl von Spulen je nach Bedarf Ausgangsmaterial in einen Stabdrucker geleitet wird. Verschiedene Spulen können dabei insbesondere unterschiedliche Materialien bereitstellen.A varying cross-section can be specified in particular by a different number of strands of starting material, which are automatically processed by the device in accordance with the specifications. This can be done, for example, by feeding starting material from a creel with a plurality of bobbins into a bar printer as required. Different coils can in particular provide different materials.

Zusätzlich oder alternativ kann dies durch eine aktiv gesteuerte Tänzervorrichtung an einem Stabdrucker erfolgen, so dass ein Ausgangsmaterial zunächst je nach Steuerung mehr oder weniger flach gezogen wird. Vorteilhaft kann dadurch ein Druckgut-Querschnitt gezielt eingestellt werden, insbesondere in Abhängigkeit verschiedener zu wickelnder Abschnitte eines Wickelproduktes. Zusätzlich oder alternativ kann eine Geschwindigkeit einer Bereitstellung der Ausgangsmaterialien gesteuert werden, insbesondere so, dass eine oder mehrere Spulen Ausgangsmaterial langsamer bereitstellen, wenn der Querschnitt eines aktuell zu druckenden Druckgutes geringer sein soll, oder so, dass ein oder mehrere Spulen Ausgangsmaterial schneller bereitstellen, wenn ein Querschnitt des aktuell zu druckenden Abschnitts des Druckguts größer sein soll.Additionally or alternatively, this can be done by an actively controlled dancer device on a bar printer, so that a starting material is initially drawn more or less flat, depending on the control. Advantageously, a printed material cross-section can be adjusted in a targeted manner, in particular as a function of different sections of a wound product that are to be wound. Additionally or alternatively, the speed at which the starting materials are provided can be controlled, in particular in such a way that one or more coils provide starting material more slowly if the cross section of a print product currently to be printed is to be smaller, or in such a way that one or more coils provide starting material more quickly if a cross-section of the section of the print material currently to be printed should be larger.

Das Druckgut kann insbesondere ein Strukturbauteil sein. Beispielsweise kann ein Strukturbauteil ein Querverstärkungsbauteil eines Fahrzeugs betreffen, welches an den Enden dünner ist als in der Mitte. Denn in der Mitte soll das Querverstärkungsbauteil eine größere Kraft aufnehmen können. Dementsprechend kann eine Materialmenge und/oder ein Querschnitt auch abhängig von Kavitäten, in denen das Druckgut eingebracht werden soll, gesteuert werden.The printed material can in particular be a structural component. For example, a structural building part relate to a transverse reinforcement component of a vehicle which is thinner at the ends than in the middle. Because in the middle, the transverse reinforcement component should be able to absorb a greater force. Accordingly, a quantity of material and/or a cross section can also be controlled as a function of the cavities in which the printed material is to be introduced.

Zusätzlich oder alternativ kann ein Druckgut ein Wickelgut darstellen, welches verschiedene Dicken annehmen soll, je nach zu wickelnder Lage eines Wickelproduktes, das aus dem Wickelgut hergestellt werden soll. Dazu muss die Dicke des Wickelgutes einer vorgegebenen Sequenz folgen, so dass das Wickelgut in einem einzigen Wickelvorgang hergestellt werden kann.In addition or as an alternative, a printed product can represent a winding product that is to assume different thicknesses, depending on the layer of a winding product to be wound that is to be produced from the winding product. For this purpose, the thickness of the winding material must follow a predetermined sequence, so that the winding material can be produced in a single winding process.

Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, dazu eingerichtet, eine Zusammensetzung des Druckguts variierend vorzugeben.An embodiment of the first aspect relates to a device set up to specify a composition of the printed material in a varying manner.

Insbesondere kann eine Geschwindigkeit einer Bereitstellung der Ausgangsmaterialien gesteuert werden, insbesondere so dass eine oder mehrere Spulen langsamer Ausgangsmaterial bereitstellen, wenn dieses Ausgangsmaterial weniger angefordert wird, als weniger von diesem Ausgangsmaterial im aktuell zu druckend Abschnitt des Druckgutes vorkommen soll. Entsprechend können eine oder mehrere Spulen mit einem oder mehreren Ausgangsmaterialien schneller Ausgangsmaterial bereitstellen, wenn dieses Ausgangsmaterial im aktuellen Abschnitt des Druckgutes vermehrt vorkommen soll.In particular, a speed at which the starting materials are provided can be controlled, in particular so that one or more coils provide starting material more slowly if less of this starting material is required than less of this starting material is to occur in the section of the printed material currently to be printed. Correspondingly, one or more coils with one or more starting materials can provide starting material more quickly if this starting material is to occur more frequently in the current section of the printed material.

Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, dazu eingerichtet, das Druckgut mit einer vorgegebenen Temperatur bereitzustellen.An embodiment of the first aspect relates to a device set up to provide the printed material at a predetermined temperature.

Der Ausgang des Druckers kann ein Aufheizelement umfassen, um Druckgut vorgegeben aufheizen zu können. Das Aufheizelement kann dazu eingerichtet sein, ein den Drucker in Richtung einer Wickeleinrichtung verlassendes Druckgut nochmals zu erhitzen. Das Druckgut kann im Formwerkzeug abgekühlt sein. Vorteilhaft kann dadurch eine Haftung der Wickelgutlagen untereinander verbessert werden. Eine Aufheizung kann insbesondere über einen Laser, über einen IR-Strahler und/oder über Bestromung des Druckgutes (wenn dieses elektrisch leitend ist) erfolgen. Die Erhitzung kann insbesondere lokal, also an einer vorgegebenen Stelle, erfolgen.The output of the printer can include a heating element in order to be able to heat up the material to be printed in a predetermined manner. The heating element can be set up to reheat a printed material leaving the printer in the direction of a winding device. The material to be printed may have cooled down in the mold. Adhesion of the layers of winding material to one another can advantageously be improved as a result. Heating can take place in particular via a laser, via an IR emitter and/or via energizing the printed material (if this is electrically conductive). The heating can in particular take place locally, ie at a predetermined point.

Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, wobei die Vorrichtung einen Pultrusionsstabdrucker umfasst, der beweglich gelagert ist.An embodiment of the first aspect relates to a device, the device comprising a pultrusion rod printer which is movably mounted.

Der Drucker kann dazu auf einem aktiven Positionierer, z.B. einer Hebebühne, oder auf einem Roboter angeordnet sein. Vorteilhaft kann dadurch die Wicklung gezielt beeinflusst werden.For this purpose, the printer can be arranged on an active positioner, e.g. The winding can advantageously be influenced in a targeted manner as a result.

Die Rotationseinrichtung kann insbesondere ergänzend zu Bewegungsmöglichkeiten des Wickelgutdruckers gelagert sein. Insbesondere kann die Rotationseinrichtung durch einen Roboter oder andere Positioniereinrichtung, z.B. eine Hebebühne, beweglich gelagert sein. Vorteilhaft können durch eine bewegliche Anordnung der Rotationseinrichtung kompliziertere Formen bzw. kompliziertere Wickelspuren gewickelt werden. In particular, the rotation device can be mounted in addition to the movement options of the winding material printer. In particular, the rotation device can be movably mounted by a robot or other positioning device, e.g. a lifting platform. Advantageously, more complicated shapes or more complicated winding tracks can be wound by a movable arrangement of the rotation device.

Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet, ist ein Strukturbauteil oder ein Wickelgut als Druckgut herzustellen.An embodiment of the first aspect relates to a device, the device being set up to produce a structural component or a winding material as a printed material.

Ein Wickelgut ist ein Druckgut, welches in einer nachfolgenden Wickelmaschine, die nicht Teil der Vorrichtung sein muss, weiterverarbeitet wird.A winding product is a printed product that is processed further in a subsequent winding machine, which does not have to be part of the device.

Eine Ausführungsform des ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung, dazu eingerichtet, das Druckgut zu einem Wickelprodukt aufzuwickeln und/oder zu verflechten.An embodiment of the first aspect relates to a device set up to wind up and/or braid the printed material to form a wound product.

Ein Wickelprodukt kann ein rotationssymmetrisches Bauteil sein, z.B. ein Behälter, ein Rohr und/oder eine Welle. Je nach der Ausgestaltung der Rotationseinrichtung können auch kompliziertere Formen, insbesondere gekrümmte Formen, hergestellt werden. Insbesondere kann ein Tank, z.B. ein Wasserstofftank, sein. Des Weiteren kann ein Wickelprodukt auch ein Verstärkungsprofil sein.A wound product can be a rotationally symmetrical component, e.g. a container, a pipe and/or a shaft. Depending on the configuration of the rotation device, more complicated shapes, in particular curved shapes, can also be produced. In particular, it can be a tank, e.g. a hydrogen tank. Furthermore, a winding product can also be a reinforcement profile.

Eine Rotationseinrichtung umfasst wenigstens ein Wickelelement, welches dazu eingerichtet ist, das Wickelgut aufzuwickeln. Das Wickelelement kann nach der Fertigstellung des Wickelprodukts von diesem entfernt werden oder ein Teil des Wickelproduktes bleiben.A rotation device comprises at least one winding element which is set up to wind up the winding material. The winding element can be removed from the wound product after the finished product or remain a part of the wound product.

Vorteilhaft sind mit diesen Ausführungsformen kürzere Prozesszeiten und/oder ein hoher Wickelertrag möglich. Denn durch die Umformung des Ausgangsmaterials in ein Wickelgut kann ein auf das Wickelprodukt abgestimmtes Wickelgut von der Rotationseinrichtung gewickelt werden. Insbesondere kann ein Wickelgut mit einer größeren Dicke als das Ausgangsmaterial oder als ein standardmäßiges Wickelgut bereitgestellt werden. Dadurch sind weniger Wicklungen erforderlich, um eine entsprechende Wandstärke des Wickelproduktes zu erzeugen.With these embodiments, shorter process times and/or a high winding yield are advantageously possible. Because by forming the starting material into a winding product, a winding product that is matched to the winding product can be wound by the rotation device. In particular, a winding material with a greater thickness than the starting material or as a standard winding material can be provided. As a result, fewer windings are required in order to produce a corresponding wall thickness of the wound product.

Ein zweiter Aspekt betrifft ein Verfahren, umfassend folgende Schritte:

  • - Bereitstellen mehrerer Ausgangsmaterialien;
  • - Umformen der Ausgangsmaterialien in ein, insbesondere strangförmiges, Druckgut mit einer gesteuert vorgegebenen Breite und/oder einem gesteuert vorgegebenen Querschnitt, wobei der gesteuert vorgegebene Parameter unabhängig eines korrespondierenden Parameters eines oder mehrerer Ausgangsmaterialien ist.
A second aspect relates to a method comprising the following steps:
  • - Providing several starting materials;
  • - Forming the starting materials into a print material, in particular in the form of a strand, with a controlled, predetermined width and/or a controlled, predetermined cross-section, the controlled, predetermined parameter being independent of a corresponding parameter of one or more starting materials.

Eine Ausführungsform des zweiten Aspekts betrifft ein Verfahren, umfassend die Schritte:

  • - vorgegebenes Auswählen eines oder mehrerer Ausgangsmaterialien;
  • - verarbeiten der ausgewählten Ausgangsmaterialien.
An embodiment of the second aspect relates to a method comprising the steps:
  • - predetermined selection of one or more starting materials;
  • - processing of the selected starting materials.

Ein dritter Aspekt betrifft Steuerung, wobei die Steuerung als Hardware mit oder ohne Software implementiert ist.A third aspect relates to control, where the control is implemented in hardware with or without software.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den folgenden Ausführungsformen, die sich auf die Figuren beziehen. Die Figuren zeigen die Ausführungsformen nicht maßstabsgetreu. Die Abmessungen der verschiedenen Merkmale können insbesondere zur Klarheit der Beschreibung entsprechend vergrößert oder verkleinert sein. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:

  • 1 eine Vorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
  • 2 eine Vorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Further advantages and features emerge from the following embodiments, which relate to the figures. The figures do not show the embodiments to scale. The dimensions of the various features may be increased or decreased accordingly, particularly for the sake of clarity of description. This shows, partially schematized:
  • 1 an apparatus according to an embodiment of the present disclosure;
  • 2 an apparatus according to an embodiment of the present disclosure.

In der folgenden Beschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der Offenbarung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Aspekte gezeigt sind, in denen die vorliegende Offenbarung verstanden werden kann. In den folgenden Beschreibungen beziehen sich identische Bezugszeichen auf identische bzw. zumindest funktional oder strukturell ähnliche Merkmale.In the following description, reference is made to the accompanying drawings which form a part hereof, and is shown by way of illustration of specific aspects in which the present disclosure may be understood. In the following descriptions, identical reference symbols refer to identical or at least functionally or structurally similar features.

Generell gilt eine Offenbarung über ein beschriebenes Verfahren auch für eine entsprechende Vorrichtung, um das Verfahren durchzuführen oder herzustellen, oder für ein entsprechendes System, welches ein oder mehrere Vorrichtungen umfasst, und umgekehrt. Wenn beispielsweise ein spezieller Verfahrensschritt beschrieben wird, kann eine entsprechende Vorrichtung ein Merkmal umfassen, um den beschriebenen Verfahrensschritt durchzuführen, auch wenn dieses Merkmal nicht explizit beschrieben oder dargestellt ist. Wenn andererseits beispielsweise eine spezielle Vorrichtung auf der Grundlage von Funktionseinheiten und/oder Strukturmerkmalen beschrieben wird, kann ein entsprechendes Verfahren einen Schritt umfassen, der die beschriebene Funktionalität ausführt oder mit dem eine entsprechende Struktur hergestellt werden kann, auch wenn solche Schritte nicht explizit beschrieben oder dargestellt sind. Ebenso kann ein System mit entsprechenden Vorrichtungsmerkmalen versehen werden oder mit Merkmalen, um einen bestimmten Verfahrensschritt auszuführen. Merkmale der verschiedenen zuvor oder nachfolgend beschriebenen Aspekte und Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben.In general, disclosure of a described method also applies to a corresponding device for carrying out or producing the method, or for a corresponding system which comprises one or more devices, and vice versa. For example, if a particular method step is described, a corresponding device may include a feature to perform the method step described, even if that feature is not explicitly described or illustrated. On the other hand, if, for example, a specific device is described on the basis of functional units and/or structural features, a corresponding method can include a step that performs the described functionality or can be used to produce a corresponding structure, even if such steps are not explicitly described or illustrated are. A system can also be provided with corresponding device features or with features in order to carry out a specific method step. Features of the various aspects and embodiments described above or below can be combined with one another, unless explicitly stated otherwise.

1 zeigt eine Vorrichtung 100 zur Herstellung von Druckgut 300 einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Vorrichtung 100 ist dazu eingerichtet, ein Strukturbauteil 300 zu produzieren. Das Strukturbauteil 300 ist aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt. Es weist darüber hinaus entlang seiner Längsrichtung einen variierenden Querschnitt 302 auf. Dieser variierende Querschnitt 302 wird durch die Steuerung der zugeführten und zum Strukturbauteil 300 verarbeiteten Ausgangsmaterialien 103a, 103b realisiert. Des Weiteren weist das Strukturbauteil 300 an den Enden einen anderen Faserstoff auf als in der Mitte. Dies wird durch eine automatisch, per Software, gesteuerte Auswahl von Ausgangsmaterialien 103a, 103b während der Fertigung des Strukturbauteils 300, also ohne die Vorrichtung 300 in ihrem Betrieb unterbrechen zu müssen, umgesetzt. Dazu weist die Vorrichtung 100 ein Spulengatter 101 auf. Das Spulengatter 101 stellt eine Mehrzahl von Spulen 102a, 102b (in diesem Fall 50) bereit. Die Spulen sind jeweils mit einem Ausgangsmaterial als strangförmiges Material umwickelt. Unterschiedliche Spulen weisen dabei teilweise unterschiedliche Materialien auf. Das Spulengatter 101 stellt als Ausgangsmaterial Kunststoff, Stahlfasern und Kohlefasern bereit. In 1 ist nur die Zuführung von Strängen mit dem Ausgangsmaterial 103a, 103b aus der ersten Spulenreihe des Spulengatters 101 dargestellt. Selbstverständlich können auch die Ausgangsmaterialien der hinteren Spulen Ausgangsmaterial liefern. Das Ausgangsmaterial wird vom Spulengatter an einen Stabdrucker 200 bereitgestellt, welcher Teil der Vorrichtung 100 ist. Der Stabdrucker 200 umfasst einen Tänzer 201, der das Ausgangsmaterial vom Stuhlgatter 101 in Empfang nimmt und eventuell weiterverarbeitet, z. B. durch ein gezieltes Anordnen, insbesondere ein Verflechten, der verschiedenen Ausgangsmaterialien. Nach dem Tänzer 201 ist eine Aufheizeinrichtung 202 angeordnet. Die Aufheizeinrichtung 202 ist dazu eingerichtet, ein oder mehrere der Ausgangsmaterialien so weit zu erhitzen, dass diese einen haftenden Zustand annehmen. Dadurch wird aus den verschiedenen Ausgangsmaterialien 103a, 103b ein Druckgut erzeugt. Nach dem Aufheizen werden die Ausgangsmaterialien in das Formwerkzeug 203 des Stabdruckers 200 geführt und dort entsprechend eines vorgegebenen, variierenden Querschnitts, den das Druckgut 300 aufweisen soll, bearbeitet. Nach dem formgebenden Werkzeug 203 durchläuft das Druckgut 300 eine Ausgangseinheit 204. In dieser Ausgangseinheit wird das Druckgut abschließend bearbeitet, und insbesondere für eine Weiterverarbeitung vorbereitet. Dies kann zum Beispiel ein weiteres Aufheizen des im Formwerkzeug abgekühlten Druckgutes umfassen, sodass das Druckgut beim Austritt aus den Stabdrucker weiterhin in einem entsprechend haftenden Zustand vorliegt, oder eine Lackierung. Durch den variablen Aufbau und die Versorgung mit insgesamt 50 strangförmigen Ausgangsmaterialien, die verschiedene Materialien umfassen, besteht die Möglichkeit, einzelne Stränge des Spulenkaters zur Verarbeitung an und/oder abzuwählen. Die An- oder Abwahl kann insbesondere von einer Menge des zu verarbeitenden Ausgangsmaterials abhängen. Beispielsweise kann eine Menge des zu verarbeitenden Ausgangsmaterials erhöht werden, wenn ein größerer Querschnitt für einen aktuellen Abschnitt eines Druckgutes gewünscht ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Ausgangsmaterialmenge verringert werden, wenn ein geringerer Querschnitt des aktuellen Abschnittes des Druckgutes gewünscht ist. Zusätzlich und alternativ kann durch eine Auswahl bzw. eine Abwahl eines oder mehrerer Ausgangsmaterialstränge die Zusammensetzung des zu verarbeitenden Materials für einen aktuellen Abschnitt des Druckgutes gezielt vorgegeben werden. Dadurch kann wie oben bereits beschrieben das Druckgut an seinen Enden einen kohlefaserverstärkten Kunststoff aufweisen. In der Mitte kann das Druckgut 300 einen stahlfaserverstärkten Kunststoff aufweisen. Des Weiteren können auch Fasern von dem Spulengatter 101 umfasst sein, die andere als eine stabilisierende Funktion betreffen. Diese können insbesondere abschnittsweise in dem Druckgut verarbeitet werden. Solche Fasern können beispielsweise elektrische Leiterbahnen sein oder Lichtleitfasern. 1 10 shows an apparatus 100 for producing printed material 300 of an embodiment of the present disclosure. The device 100 is set up to produce a structural component 300 . The structural component 300 is made from a fiber-reinforced plastic. It also has a varying cross section 302 along its longitudinal direction. This varying cross section 302 is realized by controlling the starting materials 103a, 103b that are supplied and processed to form the structural component 300. Furthermore, the structural component 300 has a different fiber material at the ends than in the middle. This is implemented by an automatic, software-controlled selection of starting materials 103a, 103b during the manufacture of the structural component 300, that is to say without having to interrupt the operation of the device 300. For this purpose, the device 100 has a creel 101 . The creel 101 provides a plurality of bobbins 102a, 102b (50 in this case). The coils are each wound with a starting material as a strand-like material. Different coils sometimes have different materials. The creel 101 provides plastic, steel fibers and carbon fibers as starting material. In 1 only the feeding of strands with the starting material 103a, 103b from the first row of bobbins of the creel 101 is shown. Of course, the starting materials of the rear coils can also provide starting material. The stock material is provided from the creel to a bar printer 200 which is part of the apparatus 100 . The rod printer 200 includes a dancer 201, which receives the starting material from the chair gate 101 and possibly further processes it, e.g. B. by a targeted arrangement, in particular an interweaving, the various starting materials. A heating device 202 is arranged after the dancer 201 . The heating device 202 is set up to heat one or more of the starting materials to such an extent that they assume an adhesive state. As a result, a print product is produced from the various starting materials 103a, 103b. After this After heating, the starting materials are fed into the mold 203 of the rod printer 200 and processed there in accordance with a predetermined, varying cross-section that the printed material 300 should have. After the shaping tool 203, the print material 300 runs through an output unit 204. In this output unit, the print material is finally processed and, in particular, prepared for further processing. This can include, for example, further heating of the printed material that has cooled in the mold, so that the printed material is still in a correspondingly adhesive state when it exits the bar printer, or painting. Due to the variable structure and the supply of a total of 50 strand-like starting materials, which include different materials, it is possible to select and/or deselect individual strands of the bobbin hanger for processing. The selection or deselection can depend in particular on a quantity of the starting material to be processed. For example, a quantity of the starting material to be processed can be increased if a larger cross-section is desired for a current section of a print product. Additionally or alternatively, the amount of starting material can be reduced if a smaller cross-section of the current section of the printed material is desired. Additionally and alternatively, the composition of the material to be processed for a current section of the printed material can be specified in a targeted manner by selecting or deselecting one or more strands of starting material. As a result, as already described above, the printed material can have a carbon-fiber-reinforced plastic at its ends. The printed material 300 can have a steel-fibre-reinforced plastic in the middle. Furthermore, fibers can also be included in the creel 101 that relate to functions other than a stabilizing one. In particular, these can be processed in sections in the printed matter. Such fibers can be, for example, electrical conductor tracks or optical fibers.

Als Basisauslegung wird eine PA6 CF Faserverstärkung von 25mm2 verwendet. D.h. einen UD-Stab von 5mm x 5mm entspricht 6 x PA6 CF-Rods als Halbzeug. Um dem Druckgut lokal unterschiedliche Eigenschaften aufzuprägen können Rods, insbesondere mit verschiedenen Materialien, in der Vorrichtung zur Verarbeitung automatisch an- und abgewählt werden, d.h. in die Erstellung des Druckgutes einbezogen werden oder davon ausgeschlossen werden. Dies kann über die Tänzersteuerung erfolgen. Diese kann ein Signal an die Antriebsmotoren der Spulen des Spulengatters oder einer Vorschubeinrichtung senden, welche die Rods zum Drucker befördern.A PA6 CF fiber reinforcement of 25mm 2 is used as the basic design. Ie a UD rod of 5mm x 5mm corresponds to 6 x PA6 CF rods as a semi-finished product. In order to impress locally different properties on the print product, rods, in particular with different materials, can be automatically selected and deselected in the device for processing, ie included in the creation of the print product or excluded from it. This can be done via the dancer control. This can send a signal to the drive motors of the spools of the spool creel or to a feed device, which transports the rods to the printer.

2 zeigt eine Vorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Ausführungsform umfasst einen Materialspender 100. Der Materialspender 100 stellt zwei Ausgangsmaterialien auf zwei Rollen 102a und 102b bereit. In einer Variante der Ausführungsform kann der Ausgangsmaterialspender 100 ein Flechtrad sein, welches, aus Ausgangsmaterialien auf einer Mehrzahl von Rollen 102a, 102b, ein zusammengesetztes (verflochtenes) Ausgangsmaterial bereitstellt. In einer anderen Variante der Ausführungsform kann der Ausgangsmaterialspender ein Spulengatter sein, welches eine Vielzahl von Spulen, z.B. 26 Spulen aufnehmen kann. Die Rollen 102a, 102b stellen zwei verschiedene Ausgangsmaterialien mehr oder weniger als jeweils einen endlosen Strang 103a, 103b bereit. 2 10 shows an apparatus according to an embodiment of the present disclosure. The embodiment includes a material dispenser 100. The material dispenser 100 provides two starting materials on two rolls 102a and 102b. In a variant of the embodiment, the feedstock dispenser 100 may be a braiding wheel which, from feedstocks on a plurality of rolls 102a, 102b, provides a composite (interlaced) feedstock. In another variant of the embodiment, the starting material dispenser can be a creel which can accommodate a large number of bobbins, for example 26 bobbins. The rolls 102a, 102b provide two different starting materials more or less than one endless strand 103a, 103b respectively.

Die Stränge werden dann in einem Stabdrucker 200 zusammengeführt und weiterverarbeitet. Der Stabdrucker 200 kann dazu eine Tänzersteuerung 201 aufweisen, der die verschiedenen Stränge, welche in dünner Form vorliegen, miteinander verbindet, zum Beispiel verdrillt oder anderweitig verflechtet, wenn dies nicht schon vorher geschehen ist. Der Stabdrucker 200 weist darüber hinaus eine Heizstrecke 202 auf, in welcher der Strang des Ausgangsmaterials geführt wird. Die Heizstrecke ist dazu eingerichtet, den Strang auf eine vorgegebene Temperatur zu erhitzen. Bei dieser Temperatur wird das Ausgangsmaterial verformbar.The strands are then brought together in a bar printer 200 and further processed. For this purpose, the bar printer 200 can have a dancer control 201, which connects the various strands, which are present in thin form, to one another, for example by twisting or otherwise braiding them if this has not already happened beforehand. The bar printer 200 also has a heating section 202 in which the strand of starting material is guided. The heating section is set up to heat the strand to a predetermined temperature. At this temperature, the starting material becomes malleable.

Nachdem der Strang durch die Heizstrecke entsprechend erhitzt wurde, wird er in das Formwerkzeug 203 geführt. Das Formwerkzeug ist Teil des Stabdruckers 200. Das Formwerkzeug ist dazu eingerichtet, dem formbaren Strang einen vorgegebenen Querschnitt aufzuprägen. Insbesondere kann aus den Ausgangssträngen, die eine geringe Dicke aufweisen ein Wickelgut erzeugt werden, welches abschnittsweise eine wesentlich größere Dicke aufweist. In einem Beispiel können die Ausgangsmaterialien 103a, 103b eine Dicke von 2 mm betragen und eine Dicke des geformten Wickelgutes 300 kann 10 mm betragen. In einem anderen Abschnitt des Wickelgutes kann dieses den gleichen Querschnitt aufweisen, wie einer der beiden Ausgangsmaterialstränge. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass in diesem Abschnitt nur einer der beiden Ausgangsmaterialstränge verarbeitet wird.After the strand has been appropriately heated by the heating section, it is guided into the forming tool 203 . The forming tool is part of the bar printer 200. The forming tool is set up to impress a predetermined cross-section on the formable strand. In particular, a winding material can be produced from the starting strands, which have a small thickness, which in sections has a significantly greater thickness. In an example, the starting materials 103a, 103b can have a thickness of 2 mm and a thickness of the formed winding material 300 can have a thickness of 10 mm. In another section of the winding material, this can have the same cross section as one of the two strands of starting material. This can be done in particular by only processing one of the two strands of starting material in this section.

Nachdem der zusammengesetzte Strang durch das Formwerkzeug einen vorgegebenen Querschnitt erhalten hat, wird das entstandene Wickelgut 300 durch ein Wickelauge 204 zu einer Rotationseinrichtung 400 geführt. Das Wickelauge umfasst neben einer Führungsfunktion auch einen Hitzestrahler, um das Wickelgut lokal aufzuheizen, bevor es aufgerollt wird. Zusätzlich oder alternativ kann der Hitzestrahler auf die zuletzt gewickelte Lage auf der Rotationseinrichtung gerichtet sein, um diese lokal aufzuheizen, bevor sie durch die nächste Lage, die gerade aus dem Drucker kommt, umwickelt wird.After the assembled strand has been given a predetermined cross section by the forming tool, the resultant winding material 300 is guided through a winding eye 204 to a rotation device 400 . In addition to a guiding function, the winding eye also includes a heat radiator to heat up the winding material locally before it is rolled up. Additionally or alternatively, the heat radiator can be wound on the last layer on the rotary device to heat it up locally before it is wrapped by the next layer just coming out of the printer.

Insbesondere vorteilhaft bei dieser Vorrichtung ist die Möglichkeit, ein vorgegeben geformtes Wickelgut 300 mit einem, im Vergleich zu einem Ausgangsmaterial, variablen Querschnitt und in einer variablen Zusammensetzung in die Rotationseinrichtung führen zu können. Dadurch kann ein Wickelprodukt schneller, effizienter und mit mehr Funktionen hergestellt werden.A particularly advantageous feature of this device is the possibility of being able to feed a predetermined shaped winding material 300 with a variable cross-section compared to the starting material and in a variable composition into the rotation device. This allows a wound product to be manufactured faster, more efficiently and with more functions.

BezugszeichenlisteReference List

100100
Vorrichtung zum Erstellen eines DruckgutesDevice for creating a printed matter
101101
Spulengattercreel
102a, 102b102a, 102b
Spule mit AusgangsmaterialSpool of feedstock
103a, 103b103a, 103b
von Spule zugeführtes Ausgangsmaterialfeedstock fed from spool
200200
Drucker, Pultrusionsdruckerprinter, pultrusion printer
201201
Tänzersteuerungdancer control
202202
Heizstreckeheating section
203203
Formwerkzeugmolding tool
204204
Wickelaugewrap eye
300300
Druckgut, WickelgutPrinted goods, winding goods
302302
Querschnitt eines DruckgutesCross-section of a printed material
301301
aufgewickeltes Wickelgutcoiled goods
400400
Rotationseinrichtungrotation device
401401
Lagerung der RotationseinrichtungStorage of the rotation device
402402
Rotationselementrotation element

Claims (13)

Vorrichtung zum Herstellen eines Druckgutes (100), dazu eingerichtet: - insbesondere gesteuert, mehrere Ausgangsmaterialien (103a, 103b) bereitzustellen, die jeweils einen Querschnitt aufweisen; - die bereitgestellten Ausgangsmaterialien zu erhitzen und zu einem Druckgut (300) mit einem vorgegebenen Querschnitt (302) umzuformen; - die Ausgangsmaterialien so umzuformen, dass der vorgegebene Querschnitt unabhängig eines oder mehrerer Querschnitte der bereitgestellten Ausgangsmaterialien ist.Device for producing a print product (100), set up for this purpose: - controlled in particular to provide a plurality of starting materials (103a, 103b) each having a cross-section; - To heat the provided starting materials and to form them into a printed material (300) with a predetermined cross-section (302); - to reshape the starting materials in such a way that the specified cross-section is independent of one or more cross-sections of the starting materials provided. Die Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Vorrichtung einen Pultrusionsstabdrucker (200) umfasst, der dazu eingerichtet ist, aus den Ausgangsmaterialien (103a, 103b) das Druckgut (300) herzustellen.The device according to the preceding claim, wherein the device comprises a pultrusion rod printer (200) which is set up to produce the printed product (300) from the starting materials (103a, 103b). Die Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dazu eingerichtet, Ausgangsmaterialien (103a, 103b) zu verarbeiten, die wenigstens ein oder mehrere der folgenden Materialien umfassen: - Glasfaser, - Bambusfaser, - Metallfaser, - Kohlefaser; - Kunststoff.The device according to any one of the preceding claims, set up to process starting materials (103a, 103b) which comprise at least one or more of the following materials: - Glass fiber, - bamboo fiber, - metal fiber, - carbon fiber; - Plastic. Die Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dazu eingerichtet, die Menge der mehreren Ausgangsmaterialien (103a, 103b), die zu dem Druckgut (300) umgeformt werden, gesteuert vorzugeben.The device according to one of the preceding claims, set up to specify the quantity of the plurality of starting materials (103a, 103b) which are formed into the printed material (300) in a controlled manner. Die Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dazu eingerichtet, den Querschnitt (302) des Druckguts (300) variierend vorzugegeben.The device according to one of the preceding claims, set up to vary the cross section (302) of the printed material (300). Die Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dazu eingerichtet, eine Zusammensetzung des Druckguts (300) variierend vorzugegeben.The device according to one of the preceding claims, set up to specify a composition of the printed material (300) in a varying manner. Die Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dazu eingerichtet, das Druckgut (300) mit einer vorgegebenen Temperatur bereitzustellen.The device according to one of the preceding claims, set up to provide the printed material (300) at a predetermined temperature. Die Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung einen Pultrusionsstabdrucker (200) umfasst, der beweglich gelagert ist.The device according to any one of the preceding claims, wherein the device comprises a pultrusion rod printer (200) which is movably mounted. Die Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist ein Strukturbauteil oder ein Wickelgut als Druckgut (300) herzustellen.The device according to one of the preceding claims, wherein the device is set up to produce a structural component or a winding material as a printed material (300). Die Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dazu eingerichtet das Druckgut (300) zu einem Wickelprodukt (301) aufzuwickeln und/oder zu verflechten.The device according to one of the preceding claims, set up to wind and/or braid the printed material (300) to form a wound product (301). Ein Verfahren zum Herstellen eines Druckgutes (300), umfassend folgende Schritte: - Bereitstellen mehrerer Ausgangsmaterialien (103a, 103b); - Umformen der Ausgangsmaterialien (103a, 103b) in ein, insbesondere strangförmiges, Druckgut (300) mit einer gesteuert vorgegeben Breite und/oder einem gesteuert vorgegebenen Querschnitt, wobei der gesteuert vorgegebene Parameter unabhängig eines korrespondierenden Parameters eines oder mehrerer Ausgangsmaterialien ist.A method for producing a print product (300), comprising the following steps: - providing a plurality of starting materials (103a, 103b); - Forming of the starting materials (103a, 103b) into a, in particular strand-shaped, printed material (300) with a controlled, predetermined width and/or a controlled, predetermined cross-section, the controlled, predetermined parameter being independent of a corresponding parameter of one or more starting materials. Das Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, umfassend die Schritte: - vorgegebenes Auswählen eines oder mehrerer Ausgangsmaterialien; - verarbeiten der ausgewählten Ausgangsmaterialien.The method according to the preceding claim, comprising the steps of: - predetermined selection of one or more starting materials; - processing of the selected starting materials. Eine Steuerung zum Steuern eines Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche 11 oder 12 und/oder einer Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 1-10, wobei die Steuerung als Hardware mit oder ohne Software implementiert ist.A controller for controlling a method according to any of the foregoing Claims 11 or 12 and/or a device according to any of the foregoing Claims 1 - 10 , where the controller is implemented as hardware with or without software.
DE102021107531.9A 2021-03-25 2021-03-25 Process and device for producing a print product Pending DE102021107531A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021107531.9A DE102021107531A1 (en) 2021-03-25 2021-03-25 Process and device for producing a print product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021107531.9A DE102021107531A1 (en) 2021-03-25 2021-03-25 Process and device for producing a print product

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021107531A1 true DE102021107531A1 (en) 2022-09-29

Family

ID=83192758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021107531.9A Pending DE102021107531A1 (en) 2021-03-25 2021-03-25 Process and device for producing a print product

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021107531A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010056239A1 (en) 2010-10-26 2012-04-26 Rehau Ag + Co. Process for producing continuous fiber-reinforced plastic profiles from thermoplastic materials
DE102016008192A1 (en) 2016-07-05 2018-01-11 Daimler Ag Pultrusion process for producing a thermoplastic FRP hollow profile

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010056239A1 (en) 2010-10-26 2012-04-26 Rehau Ag + Co. Process for producing continuous fiber-reinforced plastic profiles from thermoplastic materials
DE102016008192A1 (en) 2016-07-05 2018-01-11 Daimler Ag Pultrusion process for producing a thermoplastic FRP hollow profile

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2337669B1 (en) Method and device for laying and draping portions of a reinforcing fibre structure to produce a profiled preform
DE102008028441B4 (en) Method and device for producing an annular preform made of semifinished fiber material, and use of such methods and devices
DE3029890C2 (en) Method and device for producing fiber-reinforced wound bodies
DE102014202352B4 (en) Method and apparatus for producing a fiber-reinforced thermoset article
EP2694264B1 (en) Device and method for producing fiber preforms, which are a precursor in the production of fiber-reinforced plastic components in particular
EP1342554B1 (en) Method for making textile preforms from textile half-products
WO2012136394A1 (en) Device and method for producing fiber preforms, which are a precursor in the production of fiber-reinforced plastic components in particular
WO2016142299A2 (en) System for manufacturing fibre composite components
DE202020101503U1 (en) Printhead with at least one feed for a meltable filament and a body produced with an additive manufacturing process
DE102019108123A1 (en) Additive manufacturing device, additive manufacturing process and profile bar therefor
WO2005063465A1 (en) Method and device for applying a reinforcement to a plastic pipe by way of a wrap welding process
WO2021008896A1 (en) Method for manufacturing a bent part and bending machine for carrying out the method
DE102012218178A1 (en) Device useful for producing fiber preforms, preferably a precursor in the preparation of fiber-reinforced plastic components, comprises many unwinding stations for providing many yarns, rovings or ribbons, and many grippers
DE102009053967A1 (en) Pultrusion tool for end-forming of fabric impregnated by waterproofing material, has outer mold, where two opposite side walls of outer mold are adjusted
DE102018211793A1 (en) Process for producing a hollow profile with variable curvatures and cross sections
DE2557718A1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING A REINFORCED HOSE
DE102021107531A1 (en) Process and device for producing a print product
DE102008052670B4 (en) Braiding device and braiding method for braiding a braid core
DE2430576A1 (en) MULTI-LAYER FIBER MAT
DE102021128605A1 (en) Molding plant for producing a composite body
DE102021107528A1 (en) Device and method for manufacturing wound products
DE102011106865A1 (en) Continuous production method for producing fiber-reinforced plastic profiles of any cross-sectional shape using web technology, involves forming a hollow textile structure and preparing the end section of hollow textile structure
DE102011082192A1 (en) Method for manufacturing prepreg used for fiber matrix mats, involves wrapping moistened roving on winding machine for producing wound prepreg on winding machine, and carrying out winding process by cooling wound prepreg
DE10251581A1 (en) Manufacture of a shaped textile fiber preform for production of fiber reinforced plastic components comprises placement and orientation of a fiber pre product on a supporting tool
DE102019219073A1 (en) Process for additive manufacturing of a workpiece by means of fused layering, as well as fiber-reinforced workpiece

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified