DE202016104843U1 - Draping device for producing a three-dimensional preform - Google Patents
Draping device for producing a three-dimensional preform Download PDFInfo
- Publication number
- DE202016104843U1 DE202016104843U1 DE202016104843.5U DE202016104843U DE202016104843U1 DE 202016104843 U1 DE202016104843 U1 DE 202016104843U1 DE 202016104843 U DE202016104843 U DE 202016104843U DE 202016104843 U1 DE202016104843 U1 DE 202016104843U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- draping
- stack
- drapery
- stamp
- die
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B11/00—Making preforms
- B29B11/14—Making preforms characterised by structure or composition
- B29B11/16—Making preforms characterised by structure or composition comprising fillers or reinforcement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping 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
- B29C70/34—Shaping 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 and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
- B29C70/345—Shaping 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 and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using matched moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
- B29C70/461—Rigid movable compressing mould parts acting independently from opening or closing action of the main mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B11/00—Making preforms
- B29B11/06—Making preforms by moulding the material
- B29B11/12—Compression moulding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
Drapiervorrichtung (13) zum Herstellen eines dreidimensionalen Vorformlings (5), umfassend eine Mehrzahl von Drapierstempeln (15a, 15b, 15c), und eine Matrize (14), welche die Form des herzustellenden Vorformlings (5) abbildet, wobei die Drapierstempel (15a, 15b, 15c) so eingerichtet sind, um mit der Matrize (14) so zusammenzuwirken, einen Stapel (11) einer Höhe H von Fasergeweben und/oder Fasergelegen, welcher in einer Öffnungsposition der Drapiervorrichtung (13) auf die Matrize (14) platziert wird, mittels der Drapierstempel (15a, 15b, 15c) auf die Matrize (14) zu drapieren und auf eine vorgegeben Enddicke D zu komprimieren, wobei die Drapierstempel (15a, 15b, 15c) von Aktuatoren (19) betätigt werden, und wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche die Aktuatoren (19) zur Betätigung der Drapierstempel (15a, 15b, 15c) ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung so eingerichtet ist, die Ansteuerung der Aktuatoren (19) zur Betätigung der Drapierstempel (15a, 15b, 15c) so vorzunehmen, dass während des Drapierens durch zumindest einen ersten Drapierstempel (15b) zumindest ein zweiter Drapierstempel (15a, 15c) in einer Führungsposition, welche von der Öffnungsposition verschieden ist, in einem Abstand A zur Matrize (14) positioniert und gehalten wird, und dass in der Führungsposition der zweite Drapierstempel (15a, 15c) zumindest teilweise einen Spalt S zum Stapel (11) aufweist, wobei für den Abstand A gilt: Abstand A = Höhe H + Spalt S, mit Spalt S ≥ 0; und/oder dass in der Führungsposition der zweite Drapierstempel (15a, 15c) den Stapel (11) zumindest teilweise berührt und um eine Kompression K komprimiert, wobei für den Abstand A gilt: Abstand A = Enddicke D + Kompression K, mit Kompression K > 0 und Kompression K ≤ Höhe H – Enddicke D.A draping device (13) for producing a three-dimensional preform (5), comprising a plurality of drapery dies (15a, 15b, 15c), and a die (14) which images the shape of the preform (5) to be produced, the draping dies (15a, 15b, 15c) are arranged to cooperate with the die (14), a stack (11) of a height H of fibrous webs and / or fibrous webs placed in an opening position of the draping device (13) on the die (14) by draping the draping punches (15a, 15b, 15c) onto the die (14) and compressing them to a predetermined final thickness D, the draping punches (15a, 15b, 15c) being actuated by actuators (19), and a control device is provided, which controls the actuators (19) for actuating the Drapierstempel (15a, 15b, 15c), characterized in that the control device is arranged to control the actuators (19) for actuating the Drapierstempel (15 a, 15b, 15c) in such a way that during draping through at least one first draping die (15b) at least one second draping die (15a, 15c) in a guiding position, which is different from the opening position, at a distance A from the die (14) is positioned and held, and that in the guide position, the second Drapierstempel (15a, 15c) at least partially a gap S to the stack (11), wherein for the distance A is: distance A = height H + gap S, with gap S ≥ 0; and / or that in the guiding position, the second draping punch (15a, 15c) at least partially contacts the stack (11) and compresses it by a compression K, wherein the distance A = distance A = final thickness D + compression K, with compression K> 0 and compression K ≤ height H - final thickness D.
Description
Die Erfindung betrifft eine Drapiervorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Vorformlings nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.The invention relates to a draping device for producing a three-dimensional preform according to the preamble of
Im Zuge der Herstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen, auch Faserverbundbauteile genannt, ist insbesondere als industrielle Verwendung das RTM-Verfahren, Resin-Transfer-Moulding-Verfahren, gängige Praxis. Der gesamte Herstellungsprozess bis zu einem verwendungsfähigen Kunststoffbauteil besteht aus mehreren nachfolgend ablaufenden Einzelprozessen. In einem ersten Verfahrensschritt werden endkonturnahe Vorformlinge/Faserhalbzeuge hergestellt, die im Wesentlichen bereits die äußere Form des späteren Kunststoffbauteils aufweisen. In diesem Preform-Prozess (Herstellung eines Vorformlings) werden in der Regel mehrere Lagen Fasergewebe oder Fasergelege, üblicher Weise in zweidimensionaler Form, gestapelt oder ggf. gefügt (Nähen, Verschweißen, Kleben), so dass der Stapel an Fasergeweben und/oder Fasergelegen im Wesentlichen bereits die notwendigen äußeren Konturen und teilweise auch bereits besondere Schichten oder Schichtdicken bzw. lokale Besonderheiten aufweist (
Neben dem RTM-Verfahren selbst, legt bereits die Herstellung eines Faserhalbzeuges den Grundstein für den Erfolg bei der Herstellung eines Kunststoffbauteiles. In addition to the RTM process itself, the production of a semifinished fiber product already lays the foundation for success in the production of a plastic component.
Im Stand der Technik sind eine Vielzahl an Möglichkeiten zur Herstellung eines Vorformlings bekannt, wobei zunächst eine manuelle oder automatisierte Herstellung eines möglichst ebenen Stapels an Fasergeweben und/oder Fasergelegen erfolgt, der anschließend in einer Presse aus seiner 2D-Form in eine 3D-Form überführt wird.In the prior art, a variety of ways to produce a preform are known, wherein initially a manual or automated production of a flat as possible stack of fiber fabrics and / or fiber bed takes place, which then transferred in a press from its 2D shape into a 3D shape becomes.
Für die 3D-Umformung von mehrlagigen zweidimensionalen Zuschnitten aus Fasergeweben und/oder Fasergelegen sind auch die folgenden Verfahrensschritte bekannt: Es werden Fasergewebe oder -gelege von einer Rolle abgewickelt und je nach Bedarf aus mehreren verschiedenen Geweben oder Gelegen, Formen und Größen zu einem Stapel zusammengelegt. Dabei kann es notwendig sein, die Außen- und ggf. Innenkontur entsprechend einem Schnittmuster des Vorformlings respektive des Kunststoffformteils zu bearbeiten oder zuzuschneiden. Das Schnittmuster wird dabei aus einer Abwicklung des Vorformlings, oder des Endbauteils erzeugt. Vorzugsweise wird dann der erstellte, im Wesentlichen ebene Stapel bzw. Faserstapel mittels einer Drapiervorrichtung drapiert, respektive in eine dreidimensionale Vorform umgeformt (
Weitere Verfahren zur Herstellung eines Vorformlings sind beispielsweise aus den Dokumenten
Beim Drapieren von Halbzeuglagen aus Glas- oder Kohlenstofffasern in 2D- bzw. 3D-Bauteilkonturen liegt ein großer Fokus auf der kontrollier- und steuerbaren Materialführung während des Umformprozesses. Einen wesentlichen Beitrag hierbei kann ein sequentieller Drapierprozess leisten, wie er beispielsweise in dem Dokument
Um dieses Nachfließen besser zu unterstützen, wird in dem Dokument
Mit diesem Verfahren lassen sich Vorformlinge hoher Qualität herstellen. Allerdings besteht der Nachteil, dass die Bestimmung, welche Oberflächenrauheiten geeignet sind, meist nur über entsprechende Versuchsreihen möglich ist, was erfordert, dass die jeweiligen Drapierstempel häufig bearbeitet oder ausgetauscht werden müssen, bis ein zufriedenstellendes Ergebnis erzielt wird. Dies ist meist mit hohem zeitlichem, personellem und materiellem Aufwand verbunden, und verursacht daher entsprechend hohe Kosten. This process can produce preforms of high quality. However, there is the disadvantage that the determination of which surface roughness is suitable is usually only possible by means of corresponding test series, which requires that the respective draping punches must be frequently processed or replaced until a satisfactory result is achieved. This is usually associated with high time, personnel and material costs, and therefore causes correspondingly high costs.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, welche auf einfache und kostengünstige Weise die Herstellung von dreidimensionalen Vorformlingen mit hoher Qualität erlaubt. It is therefore an object of the present invention to provide a device which allows the production of three-dimensional preforms with high quality in a simple and cost-effective manner.
Als eine Lösung wird eine Drapiervorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Vorformlings angegeben, umfassend eine Mehrzahl von Drapierstempeln und eine Matrize, welche die Form des herzustellenden Vorformlings abbildet, wobei die Drapierstempel so eingerichtet sind, um mit der Matrize so zusammenzuwirken, einen Stapel einer Höhe H von Fasergeweben und/oder Fasergelegen, welcher in einer Öffnungsposition der Drapiervorrichtung auf die Matrize platziert wird, mittels der Drapierstempel auf die Matrize zu drapieren und auf eine vorgegeben Enddicke D zu komprimieren, wobei die Drapierstempel von Aktuatoren betätigt werden, und wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche die Aktuatoren zur Betätigung der Drapierstempel ansteuert. Die Steuereinrichtung ist so eingerichtet, die Ansteuerung der Aktuatoren zur Betätigung der Drapierstempel so vorzunehmen, dass während des Drapierens durch zumindest einen ersten Drapierstempel zumindest ein zweiter Drapierstempel in einer Führungsposition, welche von der Öffnungsposition verschieden ist, in einem Abstand A zur Matrize positioniert und gehalten wird, und dass in der Führungsposition der zweite Drapierstempel zumindest teilweise einen Spalt S zum Stapel aufweist, wobei für den Abstand A gilt: Abstand A = Höhe H + Spalt S, mit Spalt S ≥ 0; und/oder dass in der Führungsposition der zweite Drapierstempel den Stapel zumindest teilweise berührt und um eine Kompression K komprimiert, wobei für den Abstand A gilt: Abstand A = Enddicke D + Kompression K, mit Kompression K > 0 und Kompression K ≤ Höhe H – Enddicke D. As a solution, there is provided a draping device for producing a three-dimensional preform comprising a plurality of drapery dies and a die which images the shape of the preform to be produced, the drapery dies adapted to cooperate with the die to form a stack of height H of Fibrous webs and / or fibrous webs placed on the die in an opening position of the draping device by means of draping the draping dies onto the die and compressing them to a predetermined final thickness D, the drapery dies being actuated by actuators, and with a control device being provided; which drives the actuators to actuate the Drapierstempel. The control device is set up to actuate the actuators for actuating the draping punches so that at least one second draping punch is positioned and held at a distance A from the die during draping by at least one first draping punch in a guiding position which is different from the opening position is, and that in the guide position, the second Drapierstempel at least partially a gap S to the stack, wherein for the distance A is: distance A = height H + gap S, with gap S ≥ 0; and / or that in the guide position the second drapery stamp at least partially touches the stack and compresses it by a compression K, wherein the distance A is: distance A = final thickness D + compression K, with compression K> 0 and compression K ≤ height H - Final thickness D.
Mit der angegebenen Drapiervorrichtung ist es möglich, einen sequentiellen Drapierprozess zu verwirklichen, bei dem das obere Formwerkzeug in einzelne Segmente bzw. Drapierstempel aufgeteilt ist und das Schließen des Umformwerkzeugs in mehreren Etappen, wie etwa vom Bauteilinneren hin zum Bauteilrand, erfolgt. Das Einnehmen einer Führungsposition durch einen Drapierstempel hat dabei die Wirkung, dass der Drapierstempel als eine Art Führung fungiert, so dass Falten oder Überwerfungen vermieden werden können. Gleichzeitig ist es damit möglich, direkt über einzelne Drapierstempel gezielt eine Kompression bzw. Kompressionskräfte oder Niederhaltekräfte einzubringen, und so einen direkten Einfluss auf das Nachfließverhalten des Fasermaterials des Stapels zu nehmen, was ein kontrolliertes Nachfließen an Fasermaterial von den Randbereichen für die Abformung von beispielsweise Sicken, Vertiefungen, Verprägungen, oder anderer vordergründig komplexer Konturen wie doppeltgekrümmte Radien, Kofferecken und ähnliches ermöglicht wird so dass eine konturgetreue Umformung erreicht werden kann und durch die Umformung induzierte Materialüberwerfungen vermieden oder zumindest reduziert werden. With the specified draping device, it is possible to realize a sequential draping process in which the upper mold is divided into individual segments or draping dies and the closing of the forming tool takes place in several stages, such as from the component interior to the component edge. The assumption of a leadership position by a Drapierstempel has the effect that the Drapierstempel acts as a kind of leadership, so that wrinkles or throws can be avoided. At the same time, it is thus possible to introduce compressive or compressive forces or hold-down forces directly via individual draping punches, and thus to have a direct influence on the re-flow behavior of the fiber material of the stack, resulting in a controlled subsequent flow of fiber material from the edge regions for the impression of, for example, corrugations , Depressions, embossings, or other superficially complex contours such as double-curved radii, Kofferecken and the like is made possible so that a contour-faithful deformation can be achieved and induced by the deformation induced material overhangs or at least reduced.
Der Abstand A wird stets als der Abstand zwischen einem Drapierstempel und der Matrize der Drapiervorrichtung gesehen. Er kann somit auch als Drapierwerkzeugabstand verstanden werden, wobei Matrize und Drapierstempel die Drapierwerkzeuge bilden. Die Höhe H bezeichnet die Höhe des Stapels an Fasergeweben und/oder Fasergelegen, welcher in der Drapiervorrichtung zu einem Vorformling verarbeitet wird. Der Stapel kann je nach Ausführung unterschiedliche Höhen H aufweisen, abhängig von der Anzahl an einzelnen Lagen oder lokalen Verstärkungen in einzelnen Bereichen. In der Drapiervorrichtung selbst kann sich zwischen dem Stapel und den Drapierstempeln weiterhin ein Spalt S ausbilden. Unter der Ausbildung eines Spaltes S fällt jedoch nicht Fall, dass die Drapiervorrichtung sich in einer Öffnungsposition zum Einlegen des Stapels befindet. Auch eine Vorschließposition, welche vor dem eigentlichen Drapierprozess von den einzelnen Drapierstempeln eingenommen werden kann, fällt nicht unter die Bedeutung des Spaltes S, welcher sich erst während des Drapierprozess ausbildet. Berührt ein Drapierstempel den Stapel und übt einen Druck auf diesen aus, so wird der Stapel um eine Kompression K komprimiert bzw. verdichtet. Die Kompression K hängt dabei von den auf den Stapel ausgeübten Kraft ab. Der Stapel kann jedoch nur auf eine Enddicke D, welcher auch der Enddicke D des Vorformlings entspricht, komprimiert werden. Somit ergibt sich daraus, dass die Kompression K sich nur in einem Dickenbereich bewegen kann, welcher zwischen der Enddicke D und der Höhe H des Stapels ausgebildet ist. Dadurch dass der Stapel mit unterschiedlichen Höhen ausgebildet sein kann, können sich auch während des Drapierprozess unterschiedliche Spalte S und/oder unterschiedliche Kompressionen K ausbilden. Beispielsweise wäre es auch möglich, dass der Stapel zu einem Drapierstempel einen Spalt S aufweist, wohingegen zu einem anderen, oder, falls im Wirkbereich des vorgenannten Drapierstempel der Stapel bereits einen andere Höhe H aufweist, zu dem gleichen Stempel, bereits eine Kompression K auf den Stapel einwirkt. In der Führungsposition kann der Drapierstempel auch die Funktion des Glättens des Stapels einnehmen, falls dieser sich beispielsweise beim Einlegen des Stapels in der Öffnungsposition der Drapiervorrichtung aufgewölbt hat. Aber auch bei unterschiedlichen Höhen H innerhalb des Stapels können Bereiche mit einer größeren Höhe H in der Führungsposition zunächst einmal geglättet und eventuell auch leicht komprimiert werden. The distance A is always seen as the distance between a draping die and the die of the draping device. It can thus also be understood as a Drapierwerkzeugabstand, wherein die and Drapierstempel form the Drapierwerkzeuge. The height H denotes the height of the stack of fibrous webs and / or fibrous webs, which is processed into a preform in the draping device. Depending on the design, the stack may have different heights H, depending on the number of individual layers or local reinforcements in individual areas. In the draping device itself, a gap S can continue to form between the stack and the drapery dies. However, under the formation of a gap S, it does not fall that the draping device is in an opening position for inserting the stack. Also, a Vorschließposition, which can be taken before the actual Drapierprozess of the individual Drapierstempeln, does not fall under the meaning of the gap S, which forms only during the Drapierprozess. Touches a drapery stamp on the stack and applies pressure this, the stack is compressed or compressed by a compression K. The compression K depends on the force exerted on the stack. However, the stack can only be compressed to a final thickness D, which also corresponds to the final thickness D of the preform. Thus, it follows that the compression K can only move in a thickness range which is formed between the final thickness D and the height H of the stack. Because the stack can be designed with different heights, different gaps S and / or different compressions K can also be formed during the draping process. For example, it would also be possible for the stack to have a gap S to a draping die, whereas for another, or, if in the effective range of the aforementioned draping die, the stack already has a different height H, a compression K on the same die already exists Pile interacts. In the guiding position, the draping punch may also take on the function of smoothing the stack, if it has buckled, for example, when inserting the stack in the opening position of the draping device. But even at different heights H within the stack areas with a higher height H in the leading position can be smoothed once and possibly slightly compressed.
Als Öffnungsposition ist jene Stellung von Matrize und Drapierstempel der Drapiervorrichtung zu verstehen, in welcher der Stapel in die Drapiervorrichtung auf die Matrize abgelegt und positioniert wird. The opening position is understood to be the position of the die and draping stamp of the draping device, in which the stack is deposited and positioned in the draping device on the die.
Der Abstand A von Matrize und Drapierstempeln kann so bemessen sein, dass in der Führungsposition der Spalt S weniger als 1 mm, weniger als 0,8 mm, weniger als 0,6 mm, weniger als 0,4 mm und besonders bevorzugt weniger als 0,2 mm beträgt. Indem auf diese Weise ein kleiner Spalt zwischen dem zumindest einen zweiten Drapierstempel und dem Stapel, bzw. der obersten Lage an Fasergewebe und/oder Fasergelege des Stapels ausgebildet wird, kann der zweite Drapierstempel als eine Führung dienen, die Materialüberwerfungen im Bereich des zweiten Drapierstempels verhindert, wenn der zumindest eine erste Drapierstempel geschlossen wird und den Stapel in diesem Bereich umformt und es auf Grund dessen zum Nachließen von Fasermaterial im Bereich des zweiten Drapierstempels kommt. Gleichzeitig übt der zweite Drapierstempel, auf Grund des ausgebildeten kleinen Spalts, keine auf den Stapel drückende Kraft aus, so dass das Fasermaterial frei und ungehindert nachfließen kann.The spacing A of the die and draping punches may be so dimensioned that in the guide position the gap S is less than 1 mm, less than 0.8 mm, less than 0.6 mm, less than 0.4 mm and particularly preferably less than 0 , 2 mm. By forming in this way a small gap between the at least one second Drapierstempel and the stack, or the uppermost layer of fiber fabric and / or Fasergelege the stack, the second Drapierstempel can serve as a guide that prevents material overhangs in the region of the second Drapierstempels when the at least one first Drapierstempel is closed and transforms the stack in this area and it is due to the release of fiber material in the region of the second Drapierstempels. At the same time, due to the small gap formed, the second draping die does not exert any force on the stack, so that the fiber material can flow freely and unhindered.
Alternativ und bevorzugt kann der Abstand A so bemessen sein, dass in der Führungsposition der zumindest eine zweite Drapierstempel den Stapel teilweise komprimiert und die Kompression K weniger als 80%, vorzugsweise weniger als 50%, bevorzugt weniger als 30% und besonders bevorzugt weniger als 15% der Differenz von Höhe H und Enddicke D des Stapels beträgt.Alternatively and preferably, the distance A may be so dimensioned that in the guiding position the at least one second draping die partially compresses the stack and the compression K is less than 80%, preferably less than 50%, preferably less than 30% and particularly preferably less than 15 % of the difference of height H and final thickness D of the stack is.
Vorzugsweise kann in der Führungsposition der zweite Drapierstempel insbesondere eine Kompression K bzw. Niederhaltekraft auf den Stapel ausüben, die einem Druck von weniger als 5 × 104 Pa, bevorzugt weniger als 2 × 104 Pa, besonders bevorzugt weniger als 1 × 104 Pa entspricht. Indem auf diese Weise mittels des zweiten Drapierstempels eine vorgebbare, insbesondere variierbare und einstellbare Kompression bzw. Niederhaltekraft eingebracht wird, ist es möglich, einen direkten Einfluss auf das Nachfließverhalten des Fasermaterials des Stapels zu nehmen und dieses gewünscht zu beeinflussen. Vorteilshaft dabei ist weiter, dass dabei auch eine geringe Kompression bzw. kleine Niederhaltekräfte möglich sind, so dass das Nachfließen des Fasermaterials nicht zu stark behindert oder unmöglich gemacht wird und/oder das Umformen mittels des ersten Drapierstempels nicht negativ beeinträchtigt wird. Preferably, in the guiding position, the second drapery punch may in particular exert a compression K or hold down force on the stack which has a pressure of less than 5 × 10 4 Pa, preferably less than 2 × 10 4 Pa, particularly preferably less than 1 × 10 4 Pa equivalent. In this way, by means of the second Drapierstempels a predetermined, in particular variable and adjustable compression or hold-down force is introduced, it is possible to take a direct influence on the Nachfließverhalten the fiber material of the stack and to influence this desired. Vorteilshaft thereby is further that while a small compression or small hold-down forces are possible, so that the Nachfießen the fiber material is not impeded too much or made impossible and / or the forming by means of the first Drapierstempels is not adversely affected.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass einzelne oder alle der Drapierstempel mittels einer Positionssteuerung und/oder Positionsregelung, und/oder mittels einer Drucksteuerung und/oder Druckregelung arbeiten. It can preferably be provided that individual or all of the draping punches work by means of a position control and / or position regulation, and / or by means of a pressure control and / or pressure regulation.
Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung der Drapiervorrichtung so eingerichtet, die Ansteuerung der Aktuatoren zur Betätigung der Drapierstempel weiter so vorzunehmen, dass der zweite Drapierstempel zuerst zumindest Teile des Stapels drapiert und anschließend wieder angehoben und in die Führungsposition gebracht wird, und/oder nach dem Drapieren des Stapels mittels aller Drapierstempel die Drapierstempel wieder angehoben werden, so dass der Vorformling entnommen werden kann. Preferably, the control device of the draping device is set up to further actuate the actuators for actuating the draping stamps so that the second draping stamp is first draped at least parts of the stack and then raised again and brought into the guiding position, and / or after draping the stack The draping stamps are raised again by means of all draping stamps, so that the preform can be removed.
Alternativ oder in Kombination ist die Steuereinrichtung der Drapiervorrichtung so eingerichtet, dass für zumindest einen der Drapierstempel unter entsprechender Ansteuerung des zugeordneten Aktuators die Position des zumindest einen Drapierstempels zu steuern und/oder zu regeln ist, und/oder einen Druck, der von dem zumindest einen Drapierstempel auf den Stapel ausgeübt wird, zu steuern und/oder zu regeln ist.Alternatively or in combination, the control device of the draping device is set up so that the position of the at least one drapery stamp is to be controlled and / or regulated for at least one of the draping stamps with corresponding activation of the associated actuator, and / or a pressure which is at least one of the at least one Drape stamp on the pile is exercised, to control and / or to fix.
Weiter kann es vorgesehen sein, dass der erste Drapierstempel ein Drapierstempel einer Gruppe erster Drapierstempel ist, wobei die Drapierstempel der Gruppe erster Drapierstempel einzeln und/oder gemeinsam betreibbar sind, und/oder der zweite Drapierstempel ein Drapierstempel einer Gruppe zweiter Drapierstempel ist, wobei die Drapierstempel der Gruppe zweiter Drapierstempel einzeln und/oder gemeinsam betreibbar sind.It can further be provided that the first drape stamp is a draping stamp of a group of first draping dies, the draping dies of the group of first draping dies being operable individually and / or jointly, and / or the second draping stamp being a draping stamp of a group of second draping dies, wherein the draping dies the group second Drapierstempel are individually and / or jointly operated.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit den Zeichnungen hervor. Further advantageous measures and embodiments of the subject matter of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description with the drawings.
Es zeigen: Show it:
In der Darstellung der
Nach dem Auftrag des Binders, oder falls dieser Schritt entfällt und der Binder bereits in dem Fasermaterial vorhanden ist, gelangt die Lage aus Fasergewebe oder Fasergelege anschließend zu einer Stapeleinrichtung
Nachdem der Stapel
Die Kernfunktionalität bei der Herstellung des dreidimensional vorgeformten Vorformlings
Der Vorformling
Nun ist es so, dass insbesondere den Drapierstempeln
Hierbei kann es abhängig von der umzuformenden Bauteilgeometrie im Herstellprozess insbesondere von Vorteil sein, eine Kompression K bzw. Niederhaltekräfte, wie sie etwa auch in der Blechumformung bekannt sind, direkt über einzelne Drapierstempel
Dies soll mit Bezug auf die
Die
In einem nächsten Prozessschritt, der in
In einem wiederum nächsten Prozessschritt, der in
Hierbei kann es jedoch zu dem Problem kommen, dass die von den Drapierstempeln
Um diese Problematik zu vermeiden, wird ein Verfahren gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, das nachfolgend mit Bezug auf die
Zunächst wird, wie in
In einem weiteren Verfahrensschritt werden, wie in
Im hier dargestellten Ausführungsbeispiels kann der Abstand A so bestimmt und vorgegeben werden, dass sich in der in
In einem dritten Verfahrensschritt, der in
In einem vierten Verfahrensschritt, der in
Anschließend können in einem weiteren Verfahrensschritt (nicht dargestellt) die Drapierstempel
Es wird verstanden werden, dass der optimale Abstand A bzw. optimale Spalt S von dem gewünschten Einsatzzweck abhängen mag, insbesondere von dem verwendeten Material der Fasergewebe und/oder Fasergelege des Stapels
Weiterhin kann es möglich sein, dass durch lokale Verstärkungen des Stapels
Die Drapierstempel
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Aktuatoren
Während mit Bezug auf
So ist es beispielsweise denkbar, dass in dem in
Weiter ist es auch denkbar, von dem in den
Umgekehrt ist es auch denkbar, die Drapierstempel
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird in Bezug auf die
Zunächst wird, wie in
In einem nächsten Verfahrensschritt, welcher nun von der Ausführungsform der
Im hier dargestellten Ausführungsbeispiels kann der Abstand A so bestimmt und vorgegeben werden, dass sich in der in
Im diesem Fall kann der Abstand A von Matrize
In einem dritten Verfahrensschritt, der in
In einem vierten Verfahrensschritt, der in
Anschließend können in einem weiteren Verfahrensschritt (nicht dargestellt) die Drapierstempel
Es kann daher vorkommen, dass in der Führungsposition teilweise eine unterschiedliche Kompression K auf den Stapel
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Aktuatoren
Umgekehrt ist es auch denkbar, die Drapierstempel
In den dargelegten Ausführungsformen der
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
- Binderauftragseinrichtung Binder application device
- 10 10
- Stapeleinrichtungstacker
- 11 11
- Stapelstack
- 12 12
- Heizeinrichtungheater
- 13 13
- Drapiervorrichtungdraping
- 14 14
- Matrizedie
- 15a, 15b, 15c15a, 15b, 15c
- Drapierstempel Drapierstempel
- 16 16
- Ausnehmungrecess
- 17 17
- Aufnahmeadmission
- 1818
- Abstützung support
- 1919
- Aktuatoren actuators
- AA
- Abstand distance
- DD
- Enddicke final thickness
- HH
-
Höhe des Stapels
11 Height of thepile 11 - SS
- Spalt gap
- KK
- Kompression compression
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2012/156524 A1 [0002] WO 2012/156524 A1 [0002]
- WO 2012/156523 A1 [0002] WO 2012/156523 A1 [0002]
- WO 2010/103471 A2 [0002] WO 2010/103471 A2 [0002]
- WO 2012/062824 A1 [0005] WO 2012/062824 A1 [0005]
- WO 2012/062825 A1 [0005] WO 2012/062825 A1 [0005]
- WO 2012/062828 A1 [0005] WO 2012/062828 A1 [0005]
- DE 102010043663 A1 [0006] DE 102010043663 A1 [0006]
- DE 102010043665 A1 [0006] DE 102010043665 A1 [0006]
- DE 102010043666 A1 [0006] DE 102010043666 A1 [0006]
- DE 102013109854 A1 [0007, 0008] DE 102013109854 A1 [0007, 0008]
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202016104843.5U DE202016104843U1 (en) | 2016-09-02 | 2016-09-02 | Draping device for producing a three-dimensional preform |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202016104843.5U DE202016104843U1 (en) | 2016-09-02 | 2016-09-02 | Draping device for producing a three-dimensional preform |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202016104843U1 true DE202016104843U1 (en) | 2017-11-03 |
Family
ID=60419442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202016104843.5U Expired - Lifetime DE202016104843U1 (en) | 2016-09-02 | 2016-09-02 | Draping device for producing a three-dimensional preform |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202016104843U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019203383A1 (en) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | Zf Friedrichshafen Ag | Method and system for producing a fiber preform |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010103471A2 (en) | 2009-03-11 | 2010-09-16 | Roctool | Forming tool |
DE102010043665A1 (en) | 2010-11-09 | 2012-05-10 | Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau | Method and device for producing a three-dimensional preform in the course of the production of fiber-reinforced molded parts |
DE102010043666A1 (en) | 2010-11-09 | 2012-05-10 | Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau | Method and device for producing a three-dimensional preform in the course of the production of fiber-reinforced molded parts |
DE102010043663A1 (en) | 2010-11-09 | 2012-05-10 | Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau | Method, apparatus and mold shell for producing a three-dimensional preform in the course of the production of fiber-reinforced molded parts |
WO2012156524A1 (en) | 2011-05-19 | 2012-11-22 | Dieffenbacher Gmbh Maschinen Und- Anlagenbau | Method and device for transporting a fiber contour cut out from a planar woven fabric in the course of producing fiber-reinforced plastic molded parts |
WO2012156523A1 (en) | 2011-05-19 | 2012-11-22 | Dieffenbacher Gmbh Maschinen Und- Anlagenbau | Method, system, and device for applying a binder to at least one layer of a multi-layer preform |
DE102013109854A1 (en) | 2013-09-09 | 2015-03-12 | Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau | Draping device for producing a three-dimensional preform made of fiber material |
-
2016
- 2016-09-02 DE DE202016104843.5U patent/DE202016104843U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010103471A2 (en) | 2009-03-11 | 2010-09-16 | Roctool | Forming tool |
DE102010043665A1 (en) | 2010-11-09 | 2012-05-10 | Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau | Method and device for producing a three-dimensional preform in the course of the production of fiber-reinforced molded parts |
DE102010043666A1 (en) | 2010-11-09 | 2012-05-10 | Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau | Method and device for producing a three-dimensional preform in the course of the production of fiber-reinforced molded parts |
DE102010043663A1 (en) | 2010-11-09 | 2012-05-10 | Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau | Method, apparatus and mold shell for producing a three-dimensional preform in the course of the production of fiber-reinforced molded parts |
WO2012062825A1 (en) | 2010-11-09 | 2012-05-18 | Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau | Method and device for producing a three-dimensional preform during the production of fiber-reinforced molded parts |
WO2012062824A2 (en) | 2010-11-09 | 2012-05-18 | Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau | Method, device, and molding shell for producing a three-dimensional preform in the course of producing fiber-reinforced molded parts |
WO2012062828A1 (en) | 2010-11-09 | 2012-05-18 | Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau | Method and device for producing a three-dimensional preform during the production of fiber-reinforced molded parts |
WO2012156524A1 (en) | 2011-05-19 | 2012-11-22 | Dieffenbacher Gmbh Maschinen Und- Anlagenbau | Method and device for transporting a fiber contour cut out from a planar woven fabric in the course of producing fiber-reinforced plastic molded parts |
WO2012156523A1 (en) | 2011-05-19 | 2012-11-22 | Dieffenbacher Gmbh Maschinen Und- Anlagenbau | Method, system, and device for applying a binder to at least one layer of a multi-layer preform |
DE102013109854A1 (en) | 2013-09-09 | 2015-03-12 | Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau | Draping device for producing a three-dimensional preform made of fiber material |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019203383A1 (en) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | Zf Friedrichshafen Ag | Method and system for producing a fiber preform |
US11981092B2 (en) | 2019-03-13 | 2024-05-14 | Zf Friedrichshafen Ag | Method and system for producing a fiber preform |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2804731B1 (en) | Method and device for producing a three-dimensional preform from a laid scrim in the course of production of fiber reinforced molded parts | |
EP2637842B1 (en) | Method and device for producing a three-dimensional preform during the production of fiber-reinforced molded parts | |
EP2804729B1 (en) | Method and device for producing a three-dimensional preform from a fibre fabric as part of production of fibre-reinforced formed components | |
WO2015032982A2 (en) | Draping device for producing a three-dimensional preform of fibrous material | |
DE102010043666A1 (en) | Method and device for producing a three-dimensional preform in the course of the production of fiber-reinforced molded parts | |
WO2012062824A2 (en) | Method, device, and molding shell for producing a three-dimensional preform in the course of producing fiber-reinforced molded parts | |
DE102013103039A1 (en) | Method, apparatus and preform for the multi-stage production of a three-dimensional preform in the course of the production of fiber-reinforced molded parts | |
WO2018042006A1 (en) | Method and draping device for producing a three-dimensional preform | |
DE102010053636A1 (en) | Processing of a fiber composite semifinished product | |
DE2338650B2 (en) | Method and device for the production of preforms from flat fiber mats | |
DE202016100796U1 (en) | Apparatus for the production of three-dimensional preforms in the course of the production of fiber-reinforced molded parts and preform | |
EP2804730B1 (en) | Method and device for producing a three-dimensional preform in the course of the production of fiber-reinforced molded parts | |
DE202013104091U1 (en) | Draping device for producing a three-dimensional preform made of fiber material | |
WO2017129806A1 (en) | Tool for draping a fibre blank and method for producing a three-dimensional preform | |
DE202016104843U1 (en) | Draping device for producing a three-dimensional preform | |
DE102016102689B4 (en) | Method and device for the production of three-dimensional preforms in the course of the production of fiber-reinforced molded parts and preforms | |
DE102017206582A1 (en) | Process for the production of components by extrusion | |
DE102008057782B4 (en) | Device and method for folding over a provided for producing a fiber composite component textile semi-finished profile, and method for producing a multi-layer textile semi-finished profile | |
DE202012100180U1 (en) | Device for producing a three-dimensional preform in the course of the production of fiber-reinforced molded parts | |
DE102012200698A1 (en) | Method and device for producing a three-dimensional preform from a fiber fabric in the course of the production of fiber-reinforced molded parts | |
AT515808B1 (en) | Method and device for producing a three-dimensional preform from a fiber fabric in the course of the production of fiber-reinforced molded parts | |
DE202016100440U1 (en) | Tool for draping a fiber blank to make a three-dimensional preform |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R157 | Lapse of ip right after 6 years |