DE202013104091U1 - Draping device for producing a three-dimensional preform made of fiber material - Google Patents
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Abstract
Drapiervorrichtung (13) zum Herstellen eines dreidimensionalen Vorformlings (5) aus Fasermaterial mit 1.1 einer die dreidimensionale Form des Vorformlings (5) abbildenden Matrize (14), 1.2 einem oder mehreren Stempeln (15) zum Drapieren und/oder Fixieren, welche zum Zusammenwirken mit der Matrize (14) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass 1.3 unterschiedliche Stempel (15) an ihrer dem Vorformling (5) zugewandten Oberfläche (16) und/oder unterschiedliche Bereiche dieser Oberfläche (16) wenigstens eines Stempels (15) verschiedene Oberflächenrauheiten und/oder Reibwerte aufweisen; und/oder 1.4 die dem Vorformling (5) zugewandte Oberfläche (17) der Matrize (14) Bereiche mit verschiedener Oberflächenrauheit und/oder Reibwerten aufweist.Draping device (13) for producing a three-dimensional preform (5) from fiber material with 1.1 a die (14), 1.2 depicting the three-dimensional shape of the preform (5), 1.2 one or more stamps (15) for draping and / or fixing, which work together with of the die (14), characterized in that 1.3 different punches (15) on their surface (16) facing the preform (5) and / or different areas of this surface (16) of at least one punch (15) have different surface roughnesses and / or have coefficients of friction; and / or 1.4 the surface (17) of the die (14) facing the preform (5) has areas with different surface roughness and / or coefficients of friction.
Description
Die Erfindung betrifft eine Drapiervorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Vorformlings aus Fasermaterial nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a draping device for producing a three-dimensional preform made of fibrous material according to the preamble of claim 1.
Bei der Herstellung von Faserverbundbauteilen, welche auch als faserverstärkte Kunststoffteile bezeichnet werden, ist ein gängiges Verfahren für die industrielle Verwendung beispielsweise das sogenannte RTM-Verfahren (Resin-Transfer-Molding) bekannt. Der dabei angewandte Herstellungsprozess, welcher letzten Endes zu dem verwendungsfähigen Kunststoffbauteil führt, besteht aus mehreren Einzelprozessen. Zuerst werden endkonturnahe Vorformlinge beziehungsweise Faserhalbzeuge hergestellt. Diese Bauteile, welche auch als Preform bezeichnet werden, werden in einem sogenannten Preformprozess typischerweise aus mehreren Einzellagen von Geweben oder Fasergelegen, üblicherweise in zweidimensionaler Form, gestapelt und/oder gefügt, beispielsweise durch Verklammern, Verkleben oder durch Verfahren, wie sie aus der Textiltechnik bekannt sind, beispielsweise Nähen oder ähnliches. Der so entstehende Stapel aus einzelnen Gewebelagen oder Fasergelegen hat dabei im Wesentlichen bereits die notwendige äußere Kontur und typischerweise auch eventuelle Besonderheiten hinsichtlich der Schichtdicke, besonderer Faserverläufe und dergleichen. Im Allgemeinen wird nach dem Herstellen des Stapels aus den Gewebelagen ein Binder auf die Gewebelagen aufgebracht oder ist bereits zwischen den Fasern vorhanden, beispielsweise indem die einzelnen Faserbündel mit einem derartigen Binder getränkt sind, bevor sie zu dem Gewebe-beziehungsweise Fasergelege weiterverarbeitet werden. In the production of fiber composite components, which are also referred to as fiber-reinforced plastic parts, a common method for industrial use, for example, the so-called RTM method (Resin Transfer Molding) is known. The applied manufacturing process, which ultimately leads to the usable plastic component, consists of several individual processes. First, near-net shape preforms or semi-finished fiber products are produced. These components, which are also referred to as a preform, are typically stacked and / or joined in a so-called preforming process from a plurality of individual layers of woven or fibrous layers, usually in two-dimensional form, for example by stapling, gluing or by methods known from textile technology are, for example, sewing or the like. The resulting stack of individual fabric layers or fiber layers essentially already has the necessary outer contour and typically also any special features with regard to the layer thickness, special fiber progressions and the like. In general, after the stack has been made from the fabric layers, a binder is applied to the fabric layers or is already present between the fibers, for example by the individual fiber bundles being impregnated with such a binder before they are further processed into the fabric or fiber layer.
Anschließend wird in einer Drapiervorrichtung, welche die gewünschte dreidimensionale Form des Vorformlings in einer Matrize abbildet, der Stapel der Gewebelagen vorgeformt, typischerweise indem ein oder mehrere Drapier- und/oder Fixierstempel, welche zur Zusammenwirkung mit der Matrize ausgebildet sind, den Gewebestapel in die Matrize drücken, um so die gewünschte dreidimensionale Form zu erzielen. Der Binder kann dann aktiviert werden, beispielsweise durch Erhitzen und anschließendes Abkühlen der Matrize, sodass eine zumindest für den weiteren Fertigungsprozess handhabbare endkonturnahe Ausgestaltung des dreidimensionalen Vorformlings möglich wird. Drapiervorrichtungen sind beispielsweise aus der
In den genannten Schriften wird deshalb die Drapiervorrichtung beispielsweise so gedreht, dass die Drapier- und/oder Fixierstempel von unten den Gewebestapel in die Matrize drücken, um eine seitliche Spannung des Fasermaterials mit Hilfe der Schwerkraft zu erzielen, sodass Falten und Knitter leicht vermieden werden können. Dies ist jedoch mit hohem Aufwand verbunden, da einerseits Matrize und Aufbau entsprechend gedreht werden müssen, sodass die Stempel aktiv angehoben werden können. In der anderen genannten Schrift sind Positionierungsstifte vorgesehen, welche für einen ähnlichen Effekt sorgen, ohne dass die Matrize aufwändig in eine Überkopfposition gedreht werden muss. Allerdings ist dabei die Matrize außerordentlich komplex in der Herstellung, da die Stifte in ihrer ausgefahrenen Position eine möglichst exakte Ebene ausbilden müssen und da sämtliche Stifte in die Matrize zurückfahren müssen. Die Matrize ist damit ein sehr aufwändiges Bauteil, sodass sich der hierdurch entstehende Aufwand nur für sehr große Serien überhaupt lohnt und in nachteiliger Weise keinerlei Flexibilität bei der Matrize zulässt. Darüber hinaus ist diese sehr komplexe Matrize außerordentlich anfällig für Störungen während des Produktionsablaufs für den Vorformling. In the cited documents, therefore, the draping device is, for example, rotated so that the draping and / or fixing punches press the fabric stack into the die from below in order to achieve a lateral tension of the fiber material by means of gravity, so that wrinkles and creases can be easily avoided , However, this is associated with great expense, since on the one hand mold and structure must be rotated accordingly, so that the stamp can be actively raised. In the other cited document positioning pins are provided, which provide a similar effect without the die must be laboriously turned into an overhead position. However, while the die is extremely complex to manufacture, since the pins in their extended position must form an exact level as possible and because all the pins must go back into the die. The die is thus a very complex component, so that the resulting expense is worthwhile only for very large series and adversely allows no flexibility in the die. In addition, this very complex die is extremely susceptible to disturbances during the production process for the preform.
Nach der Herstellung des dreidimensionalen Vorformlings wird dieser als endkonturnah vorgeformtes Zwischenprodukt in eine Presse zur Durchführung des RTM-Verfahrens eingelegt. Je nach Bedarf kann der dreidimensionale Vorformling davor noch nachgeschnitten, an vorgegebenen Stellen ausgestanzt oder mit Einlegern oder dergleichen versehen werden, um eine möglichst präzise Kontur und Funktionalität des späteren faserverstärkten Kunststoffbauteils zu erzielen. Nach dem Einlegen des dreidimensionalen Vorformlings in das Werkzeug werden dann in an sich bekannter Art und Weise die Werkzeughälften geschlossen und das notwendige Harz wird in die Kavität des Werkzeugs injiziert, um die Faserstruktur des dreidimensionalen Vorformlings zu imprägnieren und die Fasern einzuschließen. Nach dem Aushärten der Harzmatrix entsteht so das fertige faserverstärkte Kunststoffbauteil, welches dem Werkzeug entnommen werden kann.After the production of the three-dimensional preform this is inserted as near-net shape preformed intermediate product in a press for performing the RTM process. Depending on requirements, the three-dimensional preform can still be recut before, punched out at predetermined locations or provided with inserts or the like in order to achieve the most precise contour and functionality of the later fiber-reinforced plastic component. After inserting the three-dimensional preform into the tool, the tool halves are then closed in a manner known per se and the necessary resin is injected into the cavity of the tool in order to impregnate the fiber structure of the three-dimensional preform and to enclose the fibers. After curing of the resin matrix so the finished fiber-reinforced plastic component, which can be removed from the tool.
Da ein wichtiger Schritt bei der Herstellung derartiger faserverstärkter Kunststoffbauteile bereits in der Herstellung des dreidimensionalen Vorformlings liegt, hat die eingesetzte Drapiervorrichtung einen entscheidenden Anteil an der Qualität des späteren Bauteils. Die oben beschriebenen Drapiervorrichtungen gemäß dem Stand der Technik weisen dabei die genannten Nachteile auf. Since an important step in the production of such fiber-reinforced plastic components is already in the production of the three-dimensional preform, the draping device used has a decisive share in the quality of the later component. The above-described draping devices according to the prior art have the mentioned disadvantages.
Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine verbesserte Drapiervorrichtung anzugeben, welche insbesondere diese Nachteile vermeidet. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Drapiervorrichtung mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.The object of the present invention is now to provide an improved Specify Drapiervorrichtung, which avoids these disadvantages in particular. According to the invention this object is achieved by a draping device with the features in the characterizing part of claim 1. Further advantageous embodiments of the invention Drapiervorrichtung result from the dependent therefrom dependent claims.
Bei der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung ist es so, dass der oder die Drapier- und/oder Fixierstempel an ihrer dem Vorformling zugewandten Oberfläche und/oder unterschiedlichen Bereichen dieser Oberfläche wenigstens eines Drapier- und/oder Fixierstempels verschiedene Oberflächenrauheiten und/oder -reibwerte aufweisen. Ergänzend oder alternativ dazu kann auch die Matrize an ihrer dem Vorformling zugewandten Oberfläche Bereiche mit verschiedener Oberflächenrauheit und/oder verschiedenen Reibwerten aufweisen. Bei der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung ist es also vorgesehen, dass entweder unterschiedliche Stempel mit unterschiedlichen Oberflächenrauheiten oder Reibwerten ausgebildet sind, oder das ein und derselbe Stempel, insbesondere wenn der Stempel eine entsprechend komplexe Formgebung seiner dem Vorformling zugewandten Oberfläche aufweist, verschiedene Oberflächenrauheiten oder -Reibwerte aufweist. Alternativ oder vorzugsweise ergänzend hierzu kann auch die Matrize in unterschiedlichen Bereichen so ausgebildet sein, dass sie unterschiedliche Oberflächenrauheiten oder Reibwerte aufweist. Die Oberflächenrauheit lässt sich dabei beispielsweise durch Rautiefe, insbesondere in Form einer gemittelten Rautiefe, messtechnisch erfassen und fertigungstechnisch hinsichtlich der gewünschten Werte entsprechend herstellen. In the case of the draping device according to the invention, it is the case that the draping and / or fixing punches have different surface roughness and / or friction values on their surface facing the preform and / or different regions of this surface of at least one draping and / or fixing die. Additionally or alternatively, the die may also have areas with different surface roughness and / or different coefficients of friction on their surface facing the preform. In the case of the draping device according to the invention, it is thus provided that either different punches with different surface roughness or friction coefficients are formed, or the one and the same punches, in particular if the stamper has a correspondingly complex shaping of its surface facing the preform, has different surface roughness or friction values. Alternatively or preferably in addition to this, the matrix can also be designed in different regions such that it has different surface roughness or friction coefficients. The surface roughness can be detected by metrology, for example by roughness depth, in particular in the form of an average roughness depth, and produced correspondingly in terms of manufacturing technology with regard to the desired values.
Durch eine solche Variation der Oberflächenrauheiten und/oder -Reibwerte lassen sich unterschiedliche Abgleiteigenschaften des Fasermaterials, also des Stapels aus Gewebelagen, welches gegebenenfalls mit einem entsprechenden Binder versehen ist, erzielen. Indem die im Zentrum der Matrize angeordnete Stempel, Teile von Stempeln oder Matrizenoberfläche eine entsprechend glatte Oberfläche aufweisen oder mit einem die Reibung herabsetzenden Material wie beispielsweise Polytetrafluorethylen beschichtet sind, wird in diesem Bereich ein sehr gutes Abgleiten der Fasern an dem jeweiligen Stempel erreicht, sodass der dann typischerweise als Drapierstempel ausgebildete Stempel die Fasern mit wenig Reibung sehr leicht in die Gegenform der Matrize eindrücken kann. Andere Stempel oder andere Bereiche des Stempels oder der Matrize können dementsprechend mit einer Oberfläche mit hoher Oberflächenrauheit und/oder höheren Reibwerten für das Fasermaterial versehen sein, beispielsweise mit einer bewusst aufgerauten Oberfläche, welche beispielsweise eine mechanische Riffelung aufweist oder dergleichen, oder durch eine entsprechende Beschichtung beispielsweise mit Polyurethan, welches für das Fasermaterial einen sehr viel höheren Reibwert verursacht, als das bereits angesprochene Polytetrafluorethylen. By means of such a variation of the surface roughness and / or friction values, it is possible to achieve different slip properties of the fiber material, that is to say the stack of fabric layers, which is optionally provided with a suitable binder. By the arranged in the center of the die stamp, parts of stamps or die surface have a correspondingly smooth surface or coated with a friction reducing material such as polytetrafluoroethylene, in this area a very good sliding of the fibers is achieved at the respective stamp, so that the then typically trained as Drapierstempel stamp the fibers with little friction can easily press into the counter-mold of the die. Other punches or other areas of the punch or die may accordingly be provided with a surface having high surface roughness and / or higher coefficients of friction for the fibrous material, for example a deliberately roughened surface having, for example, a mechanical corrugation or the like, or a corresponding coating for example, with polyurethane, which causes a much higher coefficient of friction for the fiber material than the already mentioned polytetrafluoroethylene.
Indem diese Stempel oder Bereiche von Stempeln oder der Oberfläche der Matrize vorzugsweise im Außenbereich der Matrize angeordnet werden, kann so dafür gesorgt werden, dass das Material des Vorformlings hier stärker zurückgehalten wird, als durch die Stempel beziehungsweise Oberflächen mit entsprechend glatterer beziehungsweise mit geringerer Reibung ausgebildeten Oberfläche. Das Material lässt sich dann ausgehend von den Bereichen, in denen die Stempel mit der größeren Oberflächenrauheit beziehungsweise den höheren Reibwerten eingesetzt werden, durch die anderen Stempel in die Matrize hineinziehen. Hierdurch wird eine sehr saubere Anlage erzielt, ohne dass eine Faltenbildung oder dergleichen auftritt. Der Aufbau ist dabei gegenüber dem im Stand der Technik beschriebenen Aufbau, beispielsweise dem Aufbau mit den Positionierungsstiften, sehr viel einfacher, da lediglich eine entsprechende Oberflächenbearbeitung der Drapier- und/oder Fixierstempel und/oder gegebenenfalls der Oberfläche der Matrize notwendig ist, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Die verschiedenen Eigenschaften der Oberfläche hinsichtlich Oberflächenrauheit und/oder Reibwert lassen sich dabei sehr einfach durch eine unterschiedliche Bearbeitung der einzelnen Oberflächen oder partieller Teile der Oberfläche erzielen. By placing these punches or areas of punches or the surface of the die preferably in the outer region of the die, it is possible to ensure that the material of the preform is retained here more strongly than by the punches or surfaces with correspondingly smoother or with less friction Surface. The material can then be drawn from the areas in which the stamps are used with the larger surface roughness or the higher coefficients of friction, through the other stamp in the die. As a result, a very clean system is achieved without wrinkling or the like occurs. The structure is much simpler than the structure described in the prior art, for example, the construction with the positioning pins, since only a corresponding surface treatment of the draping and / or fixing punches and / or optionally the surface of the die is necessary to the desired Effect to achieve. The various properties of the surface with respect to surface roughness and / or coefficient of friction can be achieved very easily by a different processing of the individual surfaces or partial parts of the surface.
In einer sehr günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung ist es ferner vorgesehen, dass wenigstens einer der Drapier- und/oder Fixierstempel an seiner dem Vorformling zugewandten Oberfläche zumindest partiell mit einer federelastisch deformierbaren Schicht versehen oder aus federelastisch deformierbaren Material ausgebildet ist. Eine solche federelastisch deformierbare Schicht kann beispielsweise eine Elastomerschicht oder dergleichen sein, welche die Oberfläche des Drapierstempels bedeckt oder welche insbesondere in eine Ausfräsung passgenau eingesetzt ist, sodass sie in deformiertem Zustand eine ebene Oberfläche mit den restlichen Bereichen der Oberfläche des Drapierstempels ausbildet. Beim Drapieren kann dann, nachdem eine Anlage des Drapierstempels an dem Stapel der Gewebe erzielt worden ist, eine weitere Vorschubbewegung unter Ausnutzung der Elastizität des federelastisch deformierbaren Materials erfolgen. Hierdurch kann eine weitere Bewegung des Stapels aus den Gewebelagen erfolgen, beispielsweise um das Material zu spannen und/oder einzelne Falten glattzuziehen.In a very favorable development of the draping device according to the invention, it is further provided that at least one of the draping and / or fixing punches is at least partially provided on its surface facing the preform with a resiliently deformable layer or is formed of resiliently deformable material. Such a resiliently deformable layer may for example be an elastomer layer or the like, which covers the surface of the Drapierstempels or which is particularly accurately inserted into a cutout so that it forms a flat surface with the remaining areas of the surface of the Drapierstempels in the deformed state. When draping, then, after an investment of the Drapierstempels has been achieved on the stack of tissues, another feed movement taking advantage of the elasticity of the resiliently deformable material. This allows a further movement of the stack out of the fabric layers, for example, to stretch the material and / or smooth individual wrinkles.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung ist es vorgesehen, dass wenigstens einer der Drapier- und/oder Fixierstempel und/oder die Matrize an der dem Vorformling zugewandten Oberfläche zumindest partiell beschichtet ist. Durch eine solche zumindest partielle Beschichtung lassen sich die Oberflächeneigenschaften leicht verändern, beispielsweise indem die Oberfläche gleichmäßig mechanisch bearbeitet ist und dann in einem gezielten Bereich partiell beschichtet wird. Die Beschichtung kann beispielsweise so erfolgen, dass die Reibung und/oder die Oberflächenrauheit vermindert wird oder es kann umgekehrt punktuell eine Beschichtung in der Art erfolgen, dass die Reibung beziehungsweise die Oberflächenrauheit erhöht wird, beispielsweise indem eine partielle Polyurethanschicht aufgebracht wird.According to an advantageous development of the draping device according to the invention, it is provided that at least one of the drapery and / or Fixing punches and / or the die on the preform facing surface is at least partially coated. By such an at least partial coating, the surface properties can be easily changed, for example, by the surface is uniformly machined and then partially coated in a targeted area. The coating may, for example, take place such that the friction and / or the surface roughness is reduced, or, conversely, selective coating may take place in such a way that the friction or the surface roughness is increased, for example by applying a partial polyurethane layer.
In einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung ist es nun ferner vorgesehen, dass die dem Vorformling zugewandten Oberflächen des wenigstens einen Drapier- und/oder Fixierstempels verschiedene Beschichtungen aufweisen. Verschiedene Bereiche der Oberfläche eines einzigen Stempels können so sehr einfach an die unterschiedlichen benötigten Eigenschaften angepasst werden, beispielsweise indem Teile der Oberfläche mit einer die Reibung vermindernden Beschichtung, beispielsweise auf der Basis von PTFE, und andere Teile der Oberfläche mit einer die Reibung erhöhenden Beschichtung, beispielsweise auf der Basis von Polyurethan, ausgebildet sind. Dazwischen können prinzipiell auch unbeschichtete Bereiche der Oberfläche verbleiben, welche dann in ihren Eigenschaften zwischen den Eigenschaften der beiden beschichteten Bereiche liegen.In a further very favorable embodiment of the draping device according to the invention, it is now further provided that the surfaces of the at least one draping and / or fixing die facing the preform have different coatings. Different areas of the surface of a single stamp can thus be easily adapted to the different required properties, for example by removing parts of the surface with a friction-reducing coating, for example based on PTFE, and other parts of the surface with a friction-increasing coating, For example, based on polyurethane, are formed. In between, in principle uncoated areas of the surface may remain, which then lie in their properties between the properties of the two coated areas.
Um den Aufwand hinsichtlich der Herstellung der einzelnen Drapier- und/oder Fixierstempel zu minimieren, kann es jedoch in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung auch vorgesehen sein, dass die dem Vorformling zugewandte Oberfläche jedes Drapier- und/oder Fixierstempels einheitlich mit einer/-m im Wesentlichen konstanten Oberflächenrauheit und/oder Reibwert ausgebildet ist, wobei mehrere Drapier- und/oder Fixierstempel mit verschiedenen Oberflächen vorgesehen sind. Dieser Aufbau, bei dem jeder der Stempel in sich mit einer einheitlichen Oberfläche ausgebildet ist, ist besonders einfach zur Herstellung der Stempel, weil ohne Maskierungen und dergleichen die Oberfläche gleichmäßig bearbeitet und/oder beschichtet werden kann. Dadurch, dass in der Drapiervorrichtung jetzt mehrere Stempel eingesetzt werden, lässt sich die gewünschte Eigenschaft dennoch erreichen, indem beispielweise die weiter außen liegenden Stempel eine rauere Oberfläche aufweisen oder höherer Reibwerte haben, als beispielsweise die zentraler angeordneten Stempel. Hierdurch wird das Fasermaterial des späteren Vorformlings im Randbereich der Matrize entsprechend zurückgehalten und muss von den Drapierstempeln im Inneren, welche eine entsprechende Oberfläche mit geringer Reibung haben, entgegen der größeren Reibungskraft im Bereich der äußeren Stempel in die Matrize eingezogen und eingedrückt werden. Somit entsteht ein sehr sauberer Vorformling, ohne die nennenswerte Gefahr einer Faltenbildung oder dergleichen.In order to minimize the effort with regard to the production of the individual draping and / or fixing punches, however, it can also be provided in a particularly advantageous development of the draping device according to the invention that the surface of each draping and / or fixing punch facing the preform is uniformly m substantially constant surface roughness and / or coefficient of friction is formed, wherein a plurality of draping and / or fixing punches are provided with different surfaces. This structure, in which each of the punches is formed with a uniform surface in itself, is particularly easy to produce the punches, because without masking and the like, the surface can be uniformly processed and / or coated. The fact that now several punches are used in the draping device, the desired property can still be achieved, for example, by the more outer punch have a rougher surface or have higher coefficients of friction than, for example, the centrally arranged stamp. As a result, the fiber material of the later preform is retained accordingly in the edge region of the die and must be drawn and pressed against the larger frictional force in the region of the outer die of the Drapierstempeln inside, which have a corresponding surface with low friction in the die. This results in a very clean preform, without the significant risk of wrinkling or the like.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung ist es nun außerdem vorgesehen, dass wenigstens einer der Drapier- und/oder Fixierstempel eine Bewegungsrichtung zu der mit ihm korrespondierenden Oberfläche der Matrize aufweist, welche von der Senkrechten auf der mit ihm korrespondierenden Oberfläche der Matrize beziehungsweise einer diese mittelnden Ebene abweicht. Ein solcher Aufbau, bei dem wenigstens einer der Drapier- und/oder Fixierstempel also schräg, vorzugsweise mit einem Winkel von mehr als 5° gegenüber der Senkrechten auf die Matrize zubewegt wird, kann die einzelnen Fasern in dem Stapel der Gewebelagen optimal spannen. Die schräge Bewegung, insbesondere in Kombination mit einer federelastisch deformierbaren Oberfläche des Stempels, erzeugt beim Zustellen des Stempels eine Querbewegung der Fasern beziehungsweise Gewebelagen auf der Oberfläche der Matrize, wodurch Falten geglättet werden und gegebenenfalls alternativ oder ergänzend hierzu eine Umorientierung der Fasern erzielt wird. Dies gilt insbesondere in der Kombination mit dem bereits genannten federelastisch deformierbaren Material, da dann insbesondere durch den Resthub, welcher unter Ausnutzung der Elastizität erzielt wird, eine solche Querbewegung bei ansonsten bereits fixiertem Fasermaterial des Stapels der Gewebelagen erzielt werden kann. In a particularly advantageous embodiment of the draping device according to the invention, it is now also provided that at least one of the draping and / or fixing has a direction of movement to the corresponding surface of the die, which from the vertical on the corresponding surface of the die or a deviates from this mediating plane. Such a construction in which at least one of the draping and / or fixing punches is thus moved obliquely, preferably at an angle of more than 5 ° with respect to the vertical to the die, can optimally tension the individual fibers in the stack of fabric layers. The oblique movement, in particular in combination with a resiliently deformable surface of the punch, generates when moving the punch a transverse movement of the fibers or fabric layers on the surface of the die, whereby wrinkles are smoothed and, optionally, alternatively or additionally, a reorientation of the fibers is achieved. This is especially true in combination with the already mentioned elastically deformable material, since then in particular by the residual stroke, which is achieved by utilizing the elasticity, such a transverse movement can be achieved with otherwise already fixed fiber material of the stack of fabric layers.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung ergeben sich aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand des Ausführungsbeispiels deutlich, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben wird.Further advantageous embodiments of the draping device according to the invention will become apparent from the remaining dependent subclaims and will be apparent from the embodiment, which will be described below with reference to the figures.
Dabei zeigen:Showing:
In der Darstellung der
In einer Schneidvorrichtung
Nach dem Auftrag des Binders, oder falls dieser Schritt entfällt und der Binder bereits in dem Fasermaterial vorhanden ist, sofort anschließend gelangt die Gewebelage zu einer Stapeleinrichtung
Nachdem der Stapel
Die Kernfunktionalität bei der Herstellung des dreidimensional vorgeformten Vorformlings
Das Vorformling
Nun ist es so, dass insbesondere den Drapierstempeln
Insbesondere ist es dabei sinnvoll, wenn bezugnehmend auf die
Der Einsatz von Oberflächen
Dieses besonders gute Einziehen des Materials des Stapels
In der Darstellung der
Werden nun insbesondere die beiden dem zentralen Stempel
Dem Fachmann ist bereits bekannt, dass die Stempel
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Industrieanlage industrial plant
- 22
- Formteil molding
- 33
- Werkzeug Tool
- 44
- Presse Press
- 55
- Vorformling preform
- 66
- Rolle role
- 77
- Schneidvorrichtung cutter
- 88th
- Schneideinrichtung cutter
- 99
- Einrichtung Facility
- 1010
- Stapeleinrichtung stacker
- 1111
- Stapel stack
- 1212
- Heizeinrichtung heater
- 1313
- Drapiervorrichtung draping
- 1414
- Matrize die
- 1515
- Stempel stamp
- 1616
-
Oberfläche von
15 Surface of15 - 16*16. *
- Oberfläche (mit höherem Reibwert) Surface (with higher coefficient of friction)
- 16‘16 '
- Oberfläche (mit geringerem Reibwert) Surface (with lower coefficient of friction)
- 1717
-
Oberfläche von
14 Surface of14 - 1818
- Aktuatoren actuators
- SS
- Senkrechte vertical
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010027466 A1 [0003] DE 102010027466 A1 [0003]
- DE 102010043666 A1 [0003] DE 102010043666 A1 [0003]
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-
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- 2014-09-09 CN CN201420631682.1U patent/CN204431750U/en not_active Expired - Fee Related
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R157 | Lapse of ip right after 6 years |