EP2450481B1 - Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Mono- oder Multiaxialgelegen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Mono- oder Multiaxialgelegen Download PDF

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EP2450481B1
EP2450481B1 EP20100014280 EP10014280A EP2450481B1 EP 2450481 B1 EP2450481 B1 EP 2450481B1 EP 20100014280 EP20100014280 EP 20100014280 EP 10014280 A EP10014280 A EP 10014280A EP 2450481 B1 EP2450481 B1 EP 2450481B1
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EP
European Patent Office
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knife
accordance
sliver
fibre
cutting edge
Prior art date
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EP20100014280
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English (en)
French (fr)
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EP2450481A1 (de
Inventor
Astrid Kirchberg
Wolfram Kretzschmar
Frank Vettermann
Klaus Wiedenhöft
Matthias Thieme
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Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH
Original Assignee
Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH
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    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D04H3/04—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments in rectilinear paths, e.g. crossing at right angles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/04—Processes
    • Y10T83/0448—With subsequent handling [i.e., of product]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/202—With product handling means
    • Y10T83/2092—Means to move, guide, or permit free fall or flight of product
    • Y10T83/2096—Means to move product out of contact with tool
    • Y10T83/2098—With means to effect subsequent conveying or guiding

Definitions

  • the invention relates to an apparatus for producing mono- or Multiaxialgelegen from slivers with a dispensing device for dispensing and a separator for cutting the slivers, a conveyor for conveying at least one layer of juxtaposed slivers to a solidification device and a transport device for depositing the cut slivers on the conveyor.
  • the invention relates to a method for producing mono- or Multiaxialgelegen, in which one takes a sliver of a predetermined length from a dispenser assembly, the sliver severed, deposits the separated sliver next to already deposited slivers on a conveyor and solidifies the adjacent slivers.
  • filaments or other thread-like structures are deposited side by side with a large number, so that they form a sheet material.
  • This sheet material is then supplied to a solidification, for example, the active site of a knitting machine to connect the filaments or thread-like structures together.
  • this process is complemented by laying several such layers of filaments or thread-like structures with different directions on each other.
  • DE 10 2006 013 063 A1 describes a method and an apparatus for producing textile reinforcements for technical products.
  • a sliver is severed, in which a cutting knife is immersed vertically in the sliver.
  • the sliver is then connected to a group of threads and transported along with this group of threads on. Thereafter, the remaining end of the sliver is again connected to the yarn sheet and the yarn sheet is severed by a paper cut. This process is repeated.
  • US Pat. No. 3,580,783 A describes a method for producing a layer of parallel-aligned, very thin wires.
  • a wire is wound helically around a drum, sprayed with a lacquer layer and then cut with the aid of a knife, which is lowered vertically to the drum.
  • the wires can be supplied in parallel. They are laterally pushed together by a pair of rollers and then arranged side by side by a pair of rollers. After applying a varnish and drying, pieces of a predetermined length are cut off.
  • a knife is used, which dips perpendicular to the width direction and the transport direction of the wire coulter in the wire group.
  • the invention is based, to keep voltage differences during cutting as small as possible the task.
  • the separating device has a knife with a cutting edge which is displaceable in the direction of extension of the cutting edge.
  • the cutting edge is parallel to a plane in which a surface of the slivers lies, in which the cutting edge dips. So you aligns the sliver and the cutting edge relative to each other in parallel, so that the cutting edge in the width direction can fully apply the sliver.
  • the knife is tuned to the slivers so that the slivers are severable by a single movement of the cutting edge. This assumes that the knife has a length which is as much as the width of the slivers, leaving a reserve needed for the cutting motion. Since the separation process is carried out by a movement of the knife in a single direction, no voltage differences can be caused by a reversal of the direction of the knife.
  • the knife is designed as a rotating knife band.
  • a circumferential knife band can be equipped with a practically infinitely long cutting edge, so that a sufficiently large length is available for the cutting process.
  • the knife band can be driven in a single direction.
  • the knife is associated with a counter-profile, wherein the knife and the counter-profile are movable relative to each other perpendicular to the cutting direction. For example, you can move the counter profile to the knife. The counter profile then presses the sliver on the moving knives so that the sliver is severed.
  • the counter-profile has a groove into which the knife dips.
  • the groove causes the sliver during the cutting or separating process between the two edges of the groove is kept taut, so to speak. In the short stretched section can then dip the cutting edge of the knife to cut through the sliver.
  • a lowering device is arranged, which presses the sliver in a holding direction on the conveyor.
  • the holding device may for example be designed as in EP 1 512 784 A1 has been described.
  • the lowering and the mating profile are attached to a common bracket. You then only have to move the bracket to let the lowering and the counter-profile act together on the sliver.
  • the Absenker and the mating profile are connected to each other via a spring arrangement on the holder and movable relative to each other. With this configuration, you can move not only the lowering and the mating profile together. It is also possible to continue to move the counter profile when the lowering has already come to rest for example on a stop on the conveyor.
  • the spring arrangement here provides a certain amount of movement. On the other hand, it ensures that even with a relative movement of the counterbore and the counter-profile at the end of a movement of the holder, the two counter-profile and lowering elements can again align with one another as desired.
  • an elastically resilient support surface is arranged next to the knife on the side of the dispenser assembly. If the sliver is to be severed, then it can first be compressed on the support surface. When a certain compressive force is reached, then the support surface moves together with the sliver on the knife (or the knife on the sliver). Thus, the thickness of the sliver, which must be cut, reduced and the cutting process can be accelerated.
  • the object is achieved in a method of the type mentioned above, that leads for cutting a cutting edge of a knife with a pulling cut in the thickness direction through the sliver. Due to the pulling cut, it is possible to sever the sliver over the entire width at the same time, so that no differences in tension can build up or arise within the width of the sliver.
  • the cut is made by moving in a single direction.
  • a change of direction of the cutting edge can then not lead to differences in voltage within the width of the sliver.
  • the sliver is severed by its thickness with the same conditions, so that also no voltage differences can be entered into the sliver hereby.
  • the sliver is compressed during cutting to reduce its thickness. In In this case, the time required to completely cut through the sliver is minimized.
  • Fig. 1 shows in highly schematic form a device 1 for producing a monoaxial liege with a conveyor having two transport chains 2, 3, which are movable perpendicular to the plane of the drawing.
  • the transport chains 2, 3 have needle assemblies 4, 5, which serve as holding devices.
  • needle arrangements are for example in EP 1 512 784 A1 , to which reference is made described. The use of other holding devices is possible.
  • a sliver 6 is removed from a dispenser assembly 7.
  • the dispenser assembly 7 is shown here as a roll, from which the sliver 6 can be unwound. However, it can also be designed in other ways be, for example, as in DE 10 2005 008 705 B3 shown.
  • a separator 9 is provided, which will be explained below.
  • the separating device 9 has a knife 10, which is designed as a rotating knife band.
  • a leading strand is here the transport chain 2 adjacent.
  • a returning strand 11 is guided away from it.
  • the knife 10 has a cutting edge 12 which is adjacent to the sliver 6.
  • the cutting edge 12 is moved with.
  • This drive 13 may be designed as a rotary drive and, for example, act on a deflection roller over which the knife band is guided.
  • the separating device 9 is arranged on the "underside" of the sliver 6.
  • a holder 14 is arranged on the underside opposite the underside of the sliver 6.
  • a counter-profile 15 is attached on the holder 14.
  • the mating profile 15 is rigidly secured to the bracket 14.
  • a lowering 16 is attached to the holder 14, which is, however, arranged movable relative to the holder 14.
  • the sinker 16 is supported relative to the holder 14 with a compression spring 17.
  • an elastically resilient support surface 18 is arranged, on which the sliver 6 comes to rest when the holder 14 is moved to the sliver 6 and this movement continues even after the contact of the Absenkers 16 with the sliver 6 , This situation is in Fig. 2 darg Crow.
  • the support surface 18 is pressed by the sliver 6 with downward when the sliver is acted upon by the counter-profile 15.
  • the sliver 6 is then compressed by the interaction of the counter-profile 15 and the support surface 18 in the thickness direction.
  • a sliver 6 of reduced thickness is easier to cut through.
  • the counter profile 15 has a groove 19 into which the knife 10 can dip when the sliver 6 is severed. The sliver 6 is then stretched over the two flanks or edges of the groove 19, so that the cutting edge 12 of the knife 10 can easily penetrate through the sliver 6.
  • the holder 14 is lowered in the direction of the sliver 6.
  • An unillustrated lowering pushes the end 20 into the needle assembly 5 on the conveyor chain 3.
  • the sliver 6 is pressed onto the support surface 18, which deforms under this pressure (also a yielding shift should be referred to here as "deforming").
  • the sinker 16 may no longer move because it has come to rest on the needle assembly 4.
  • this is not critical because the spring 17 can be compressed, so that the counter-profile 15 continues to move toward the knife 10, so that the cutting edge 12 can dip into the groove 19.
  • the sliver 6 is severed, so that a cut fiber sliver section 8 results.
  • the severing of the sliver 6 takes place with a pulling cut, wherein the knife 10 is moved only in one direction.
  • the knife 10 is arranged with its cutting edge 12 parallel to the plane of the sliver 6, so that the cutting edge 12 can cut through the sliver 6 over its entire width at the same time. This also applies if the sliver 6 has a greater width, for example, several 100 mm. When severing, therefore, no differently tensioned regions of the sliver 6 in the width direction can result, so that no differences in tension are registered in the sliver 6.
  • the separation process is relatively quick, because the cutting edge 12 only takes a relatively short time to penetrate the reduced by the compression of the sliver 6 thickness of the sliver 6.
  • the arrangement of the blade 10 on the underside of the sliver 6 is not mandatory.
  • the knife 10 can also be arranged on the upper side of the sliver 6.
  • the knife 10 preferably moves parallel to the direction of movement of the transport chains 2, 3.
  • the material of the sliver 6 is utilized in the best possible way, even if the sliver 6 is at an angle not equal to 90 ° relative to the direction of movement of the transport chains 2, 3 to be led. This direction should also fall under the term "width direction”.
  • Steps have been described for producing a monoaxial bellows. If a Multiaxialgelege to be produced, then a plurality of slivers 6 are placed with different directions relative to the direction of movement of the transport chains 2, 3 each other and the superimposed layers then supplied to the solidification device not shown.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Mono- oder Multiaxialgelegen aus Faserbändern mit einer Spenderanordnung zum Ausgeben und einer Trenneinrichtung zum Ablängen der Faserbänder, einer Fördereinrichtung zum Fördern mindestens einer Lage von nebeneinander angeordneten Faserbändern zu einer Verfestigungseinrichtung und einer Transporteinrichtung zum Ablegen der abgelängten Faserbänder auf der Fördereinrichtung.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Mono- oder Multiaxialgelegen, bei dem man ein Faserband mit einer vorbestimmten Länge aus einer Spenderanordnung entnimmt, das Faserband durchtrennt, das abgetrennte Faserband neben bereits abgelegten Faserbändern auf einer Fördereinrichtung ablegt und die nebeneinander liegenden Faserbänder verfestigt.
  • Beim Herstellen eines Monoaxialgeleges werden Filamente oder andere fadenartige Gebilde mit einer großen Anzahl nebeneinander abgelegt, so dass sie ein flächiges Material bilden. Dieses flächige Material wird dann einer Verfestigung zugeführt, beispielsweise der Wirkstelle einer Wirkmaschine, um die Filamente oder fadenartigen Gebilde miteinander zu verbinden. Bei einem Multiaxialgelege wird dieser Vorgang dadurch ergänzt, dass man mehrere derartige Lagen von Filamenten oder fadenartigen Gebilden mit unterschiedlichen Richtungen aufeinander legt.
  • Um jeweils eine Lage aus nebeneinander liegenden Filamenten zu bilden, ist es bekannt, die Filamente in der gewünschten Richtung über die Fördereinrichtung zu transportieren, dann einen Versatz in Bewegungsrichtung der Fördereinrichtung durchzuführen und die Filamente dann in der entgegengesetzten Richtung wieder zurückzuführen. Damit ist eine endlose Verlegung der Filamente möglich.
  • Manche Materialien lassen sich allerdings nicht oder nur unter ungünstigen Bedingungen auf diese Weise verlegen. Bei diesen Materialien, beispielsweise Kohlefasern, wählt man einen anderen Weg. Man erzeugt bandförmige Scharen aus den Filamenten oder anderen fadenartigen Gebilden. Um die nachfolgende Erläuterung zu vereinfachen, werden diese Filamentscharen kurz als "Faserbänder" bezeichnet. Diese Faserbänder werden aus der Spenderanordnung entnommen, wobei die Spenderanordnung durchaus eine gewisse Förderleistung erbringen kann.
  • Wenn ein derartiges Faserband mit einer gewünschten Länge aus der Spenderanordnung entnommen worden ist, wird es durchtrennt. Das so abgelängte Faserband wird dann auf der Fördereinrichtung abgelegt. Die Fördereinrichtung wird bewegt, um Platz für das nächste Faserband zu schaffen und der Vorgang wiederholt sich.
  • Das Prinzip der Erzeugung von Mono- oder Multiaxialgelegen mit unterschiedlichen Verlegearten ist in DE 10 2007 024 124 B3 beschrieben.
  • Auch in EP 1 512 784 A1 findet sich eine Beschreibung der geschilderten Vorgehensweise.
  • DE 10 2006 013 063 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung textiler Armierungen für technische Erzeugnisse. Hier wird ein Faserband durchtrennt, in dem ein Trennmesser senkrecht in das Faserband eingetaucht wird. Das Faserband wird dann mit einer Fadenschar verbunden und gemeinsam mit dieser Fadenschar weiter transportiert. Danach wird das verbliebene Ende des Faserbandes erneut mit der Fadenschar verbunden und die Fadenschar wird durch einen Scherenschnitt durchtrennt. Dieser Vorgang wiederholt sich.
  • US 3 580 783 A beschreibt ein Verfahren zum Erzeugen einer Lage von parallel ausgerichteten, sehr dünnen Drähten. Hierzu wird ein Draht schraubenlinienförmig um eine Trommel gewickelt, mit einer Lackschicht besprüht und dann mit Hilfe eines Messers durchtrennt, das senkrecht auf die Trommel abgesenkt wird. In einer alternativen Ausgestaltung können die Drähte parallel zugeführt werden. Sie werden durch ein Rollenpaar seitlich zusammengeschoben und dann durch ein Walzenpaar nebeneinander angeordnet. Nach Auftragen eines Lacks und einem Trocknen werden Stücke mit einer vorbestimmten Länge abgeschnitten. Hierzu wird ein Messer verwendet, das senkrecht zur Breitenrichtung und zur Transportrichtung der Drahtschar in die Drahtschar eintaucht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Spannungsunterschiede beim Durchtrennen möglichst klein zu halten.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Trenneinrichtung ein Messer mit einer Schneidkante aufweist, die in Richtung der Erstreckung der Schneidkante verlagerbar ist.
  • Mit einem derartigen Messer kann man einen ziehenden Schnitt durchführen, der die gesamte Breite des Faserbandes gleichzeitig beaufschlagt. Es gibt also im Gegensatz zu einem scherenartigen Schnitt oder einem Schnitt, bei dem ein Messer in Breitenrichtung durch das Faserband geführt wird, in Breitenrichtung keine Bereiche des Faserbandes, die noch zusammenhängen, während andere Bereiche bereits durchtrennt sind. Die Schneidkante muss dazu natürlich eine Länge aufweisen, die größer ist als die Breite des Faserbandes. Dies ist aber problemlos möglich. Das Faserband wird in Richtung seiner Dicke durchtrennt. Die Dicke eines Faserbandes ist aber wesentlich kleiner als seine Breite. Dementsprechend kann das Durchtrennen in sehr kurzer Zeit erfolgen, so dass das Risiko von Spannungsunterschieden im Faserband praktisch nicht mehr vorhanden ist.
  • Vorzugsweise verläuft die Schneidkante parallel zu einer Ebene, in der eine Oberfläche der Faserbänder liegt, in die die Schneidkante eintaucht. Man richtet also das Faserband und die Schneidkante relativ zueinander parallel aus, so dass die Schneidkante in Breitenrichtung das Faserband vollständig beaufschlagen kann.
  • Bevorzugterweise ist das Messer so auf die Faserbänder abgestimmt, dass die Faserbänder durch eine einzige Bewegung der Schneidkante durchtrennbar sind. Dies setzt voraus, dass das Messer eine Länge aufweist, die um so viel größer ist wie die Breite der Faserbänder, dass eine Reserve verbleibt, die man für die Schneidbewegung benötigt. Da der Trennvorgang durch eine Bewegung des Messers in eine einzige Richtung erfolgt, können auch keine Spannungsunterschiede durch eine Richtungsumkehr des Messers hervorgerufen werden.
  • Hierbei ist bevorzugt, dass das Messer als umlaufendes Messerband ausgebildet ist. Ein umlaufendes Messerband kann mit einer praktisch unendlich langen Schneidkante ausgestattet werden, so dass eine ausreichend große Länge für den Schneidvorgang zur Verfügung steht. Das Messerband kann in eine einzige Richtung angetrieben werden. Hierfür kann man vorzugsweise einen Rotationsantrieb nutzen, der beispielsweise auf eine Umlenkrolle für das Messerband wirkt. Dies macht den Antrieb des Messers relativ einfach.
  • Vorzugsweise ist dem Messer ein Gegenprofil zugeordnet, wobei das Messer und das Gegenprofil relativ zueinander senkrecht zur Schneidrichtung bewegbar sind. Man kann beispielsweise das Gegenprofil auf das Messer zu bewegen. Das Gegenprofil drückt dann das Faserband auf das sich bewegende Messer, so dass das Faserband durchtrennt wird.
  • Hierbei ist bevorzugt, dass das Gegenprofil eine Nut aufweist, in die das Messer eintaucht. Die Nut bewirkt, dass das Faserband beim Schneid- oder Trennvorgang zwischen den beiden Flanken der Nut sozusagen gespannt gehalten wird. In den kurzen gespannten Abschnitt kann dann die Schneidkante des Messers eintauchen, um das Faserband zu durchtrennen.
  • Vorzugsweise ist neben dem Gegenprofil auf der Seite der Fördereinrichtung ein Absenker angeordnet, der das Faserband in eine Halterichtung an der Fördereinrichtung drückt. Die Halteeinrichtung kann beispielsweise so ausgebildet sein, wie dies in EP 1 512 784 A1 beschrieben worden ist. Man kann damit den Befestigungsvorgang des hinteren Endes des Faserbandes und den Trennvorgang kombinieren. Dies hat mehrere Vorteile. Zum einen benötigt man keine zusätzliche Halteeinrichtung für das hintere Ende des Faserbandes, also das der Trennstelle benachbarte Ende des abgelängten Faserbandes. Zum anderen ergibt sich eine Zeitersparnis, wenn man zwei Vorgänge miteinander kombiniert.
  • Vorzugsweise sind der Absenker und das Gegenprofil an einer gemeinsamen Halterung befestigt. Man muss dann nur die Halterung bewegen, um den Absenker und das Gegenprofil gemeinsam auf das Faserband wirken zu lassen. Bevorzugterweise sind der Absenker und das Gegenprofil über eine Federanordnung an der Halterung miteinander verbunden und relativ zueinander beweglich. Mit dieser Ausgestaltung kann man nicht nur den Absenker und das Gegenprofil gemeinsam bewegen. Es ist auch möglich, das Gegenprofil weiterzubewegen, wenn der Absenker beispielsweise an einem Anschlag an der Fördereinrichtung bereits zur Anlage gekommen ist. Die Federanordnung stellt hier eine gewisse Bewegungsreserve zur Verfügung. Sie stellt andererseits sicher, dass auch bei einer Relativbewegung von Absenker und Gegenprofil am Ende einer Bewegung der Halterung sich die beiden Elemente Gegenprofil und Absenker wieder so zueinander ausrichten können, wie dies gewünscht ist.
  • Vorzugsweise ist neben dem Messer auf der Seite der Spenderanordnung eine elastisch nachgiebige Auflagefläche angeordnet. Wenn das Faserband durchtrennt werden soll, dann kann es zunächst auf der Auflagefläche zusammengedrückt werden. Wenn eine gewisse Druckkraft erreicht ist, dann bewegt sich die Auflagefläche gemeinsam mit dem Faserband auf das Messer zu (oder das Messer auf das Faserband). Damit wird die Dicke des Faserbandes, die durchtrennt werden muss, verringert und der Schneidvorgang kann noch beschleunigt werden.
  • Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass man zum Durchtrennen eine Schneidkante eines Messers mit einem ziehenden Schnitt in Dickenrichtung durch das Faserband führt. Durch den ziehenden Schnitt ist es möglich, das Faserband über die gesamte Breite gleichzeitig zu durchtrennen, so dass sich innerhalb der Breite des Faserbandes keine Spannungsunterschiede aufbauen oder ergeben können.
  • Vorzugsweise führt man den Schnitt mit einer Bewegung in eine einzige Richtung aus. Auch ein Richtungswechsel der Schneidkante kann dann nicht zu Spannungsunterschieden innerhalb der Breite des Faserbandes führen.
  • Vorzugsweise führt man den Schnitt mit einer ununterbrochenen Bewegung aus. Damit wird das Faserband über seine Dicke mit gleich bleibenden Bedingungen durchtrennt, so dass auch hierdurch keine Spannungsunterschiede in das Faserband eingetragen werden können.
  • Auch ist von Vorteil, wenn man das Faserband in Richtung auf das Messer drückt und gleichzeitig das Faserband auf eine Halteeinrichtung an der Fördereinrichtung drückt. In diesem Fall kann man das Durchtrennen des Faserbandes mit dem Befestigen des Faserbandes an der Fördereinrichtung kombinieren. Selbstverständlich muss eine gewisse Befestigung des Faserbandes an der Fördereinrichtung erreicht sein, bevor eine vollständige Durchtrennung des Faserbandes erfolgt ist. Dies kann man aber durch eine abgestimmte Bewegung auf die Halteeinrichtung und auf das Messer zu berücksichtigen.
  • Auch ist bevorzugt, wenn man das Faserband beim Schneiden zur Verminderung seiner Dicke zusammendrückt. In diesem Fall wird die Zeit, die man zum vollständigen Durchtrennen des Faserbandes benötigt, minimiert.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
    • Fig. 1
    eine stark schematisierte Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen von Monoaxialgelegen vor dem Durchtrennen eines Faserbandes,
    Fig. 2
    die Vorrichtung beim Durchtrennen und
    Fig. 3
    eine vergrößerte Darstellung eines Teils einer Trenneinrichtung.
  • Fig. 1 zeigt in stark schematisierter Form eine Vorrichtung 1 zum Herstellen eines Monoaxialgeleges mit einer Fördereinrichtung, die zwei Transportketten 2, 3 aufweist, die senkrecht zur Zeichenebene bewegbar sind. Die Transportketten 2, 3 weisen Nadelanordnungen 4, 5 auf, die als Halteeinrichtungen dienen. Derartige Nadelanordnungen sind beispielsweise in EP 1 512 784 A1 , auf die Bezug genommen wird, beschrieben. Die Verwendung anderer Halteeinrichtungen ist möglich.
  • Ein Faserband 6 wird von einer Spenderanordnung 7 entnommen. Die Spenderanordnung 7 ist hier als Wickel dargestellt, von dem das Faserband 6 abgewickelt werden kann. Sie kann jedoch auch auf andere Weise ausgebildet sein, beispielsweise so, wie in DE 10 2005 008 705 B3 dargestellt.
  • Das Faserband 6, also eine bandförmige Filamentschar, die beispielsweise aus Karbon- oder Glasfasern oder -filamenten gebildet ist, wird so weit aus der Spenderanordnung 7 entnommen, dass sie einen Abstand zwischen den Transportketten 2, 3 überbrücken kann. Ein diesen Abstand überbrückender Faserbandabschnitt 8 muss dann vom Faserband 6 abgetrennt werden. Hierzu ist eine Trenneinrichtung 9 vorgesehen, die im Folgenden erläutert wird.
  • Die Trenneinrichtung 9 weist ein Messer 10 auf, das als umlaufendes Messerband ausgebildet ist. Ein vorlaufendes Trum ist hier der Transportkette 2 benachbart. Ein rücklaufendes Trum 11 ist entfernt davon geführt.
  • Das Messer 10 weist eine Schneidkante 12 auf, die dem Faserband 6 benachbart ist. Wenn das Messer 10 bewegt wird, wird die Schneidkante 12 mit bewegt. Schematisch dargestellt ist ein Antrieb 13 für das Messer 10. Dieser Antrieb 13 kann als Rotationsantrieb ausgebildet sein und beispielsweise auf eine Umlenkrolle wirken, über die das Messerband geführt ist.
  • Aus Gründen der Einfachheit wird im Folgenden davon ausgegangen, dass die Trenneinrichtung 9 auf der "Unterseite" des Faserbandes 6 angeordnet ist.
  • Eine Halterung 14 ist auf der der Unterseite gegenüberliegenden Oberseite des Faserbandes 6 angeordnet. An der Halterung 14 ist ein Gegenprofil 15 befestigt. Das Gegenprofil 15 ist an der Halterung 14 starr befestigt. Ferner ist an der Halterung 14 ein Absenker 16 befestigt, der allerdings gegenüber der Halterung 14 beweglich angeordnet ist. Der Absenker 16 ist gegenüber der Halterung 14 mit einer Druckfeder 17 abgestützt.
  • An der Unterseite des Faserbandes 6 ist eine elastisch nachgiebige Auflagefläche 18 angeordnet, an der das Faserband 6 zur Anlage kommt, wenn die Halterung 14 auf das Faserband 6 zu bewegt wird und sich diese Bewegung auch nach dem Kontakt des Absenkers 16 mit dem Faserband 6 fortsetzt. Diese Situation ist in Fig. 2 dargstellt. Die Auflagefläche 18 wird durch das Faserband 6 mit nach unten gedrückt, wenn das Faserband durch das Gegenprofil 15 beaufschlagt wird. Das Faserband 6 wird dann durch das Zusammenwirken des Gegenprofils 15 und der Auflagefläche 18 in Dickenrichtung zusammengedrückt. Ein Faserband 6 mit verminderter Dicke lässt sich leichter durchtrennen.
  • Das Gegenprofil 15 weist eine Nut 19 auf, in die das Messer 10 eintauchen kann, wenn das Faserband 6 durchtrennt wird. Das Faserband 6 wird dann über die beiden Flanken oder Kanten der Nut 19 gespannt, so dass die Schneidkante 12 des Messers 10 leicht durch das Faserband 6 hindurchdringen kann.
  • Die Vorrichtung 1 arbeitet wie folgt:
    • Das Faserband 6 wird mit einem nicht näher dargestellten Greifer ergriffen und so weit vorgezogen, dass sein vorderes Ende 20 so weit über die Nadelanordnung 5 auf der Transportkette 3 geführt worden ist, dass es in die Nadelanordnung 5 hineingedrückt werden kann. Diese Situation ist in Fig. 1 dargestellt.
  • Sobald dieser Zustand erreicht ist, wird die Halterung 14 in Richtung auf das Faserband 6 abgesenkt. Dabei drückt der Absenker 16 das Faserband 6 in die Nadelanordnung 4 auf der Transportkette 2. Ein nicht dargestellter Absenker drückt das Ende 20 in die Nadelanordnung 5 auf der Transportkette 3. Das Faserband 6 wird auf die Auflagefläche 18 gedrückt, die sich unter diesem Druck verformt (auch eine nachgiebige Verlagerung soll hier als "Verformen" bezeichnet werden). Wenn sich die Halterung 14 weiter bewegt, kann sich der Absenker 16 unter Umständen nicht mehr weiterbewegen, weil er an der Nadelanordnung 4 zur Anlage gekommen ist. Dies ist aber unkritisch, weil die Feder 17 komprimiert werden kann, so dass sich das Gegenprofil 15 weiter auf das Messer 10 zu bewegt, so dass die Schneidkante 12 in die Nut 19 eintauchen kann. Dabei wird das Faserband 6 durchtrennt, so dass sich ein abgelängter Faserbandabschnitt 8 ergibt.
  • Der nicht näher dargestellte, aber vorher erwähnte Greifer greift nun das noch mit der Spenderanordnung 7 verbundene Ende des Faserbandes 6 und der Vorgang beginnt von Neuem.
  • Das Durchtrennen des Faserbandes 6 erfolgt mit einem ziehenden Schnitt, wobei das Messer 10 nur in eine Richtung bewegt wird. Das Messer 10 ist mit seiner Schneidkante 12 parallel zur Ebene des Faserbandes 6 angeordnet, so dass die Schneidkante 12 das Faserband 6 über dessen gesamte Breite gleichzeitig durchtrennen kann. Dies gilt auch dann, wenn das Faserband 6 eine größere Breite von beispielsweise mehreren 100 mm aufweist. Beim Durchtrennen können sich also keine unterschiedlich gespannten Bereiche des Faserbandes 6 in Breitenrichtung ergeben, so dass keine Spannungsunterschiede in das Faserband 6 eingetragen werden. Darüber hinaus erfolgt der Trennvorgang relativ rasch, weil die Schneidkante 12 nur eine relativ kurze Zeit benötigt, um die durch das Zusammendrücken des Faserbandes 6 verminderte Dicke des Faserbandes 6 zu durchdringen.
  • Die Anordnung des Messers 10 an der Unterseite des Faserbandes 6 ist nicht zwingend. Das Messer 10 kann auch an der Oberseite des Faserbandes 6 angeordnet werden.
  • Das Messer 10 bewegt sich vorzugsweise parallel zur Bewegungsrichtung der Transportketten 2, 3. In diesem Fall wird das Material des Faserbandes 6 bestmöglich ausgenutzt und zwar auch dann, wenn das Faserband 6 mit einem Winkel ungleich 90° relativ zu der Bewegungsrichtung der Transportketten 2, 3 geführt wird. Auch diese Richtung soll noch unter den Begriff der "Breitenrichtung" fallen.
  • Es ist aber auch möglich, das Messer 10 in eine abweichende Richtung zu bewegen, beispielsweise unter einem rechten Winkel zur Längsrichtung des Faserbandes 6. Dies hätte den Vorteil, dass die Schnittlänge kürzer ist.
  • Beschrieben wurden Arbeitsschritte zum Herstellen eines Monoaxialgeleges. Wenn ein Multiaxialgelege hergestellt werden soll, dann werden mehrere Faserbänder 6 mit unterschiedlichen Richtungen relativ zur Bewegungsrichtung der Transportketten 2, 3 aufeinander gelegt und die aufeinander liegenden Lagen dann der nicht näher dargestellten Verfestigungseinrichtung zugeführt.

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zum Herstellen von Mono- oder Multiaxialgelegen aus Faserbändern (6) mit einer Spenderanordnung (7) zum Ausgeben und einer Trenneinrichtung (9) zum Ablängen der Faserbänder (6), einer Fördereinrichtung (2, 3) zum Fördern mindestens einer Lage von nebeneinander angeordneten Faserbändern (6) zu einer Verfestigungseinrichtung und einer Transporteinrichtung zum Ablegen der abgelängten Faserbänder auf der Fördereinrichtung (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (9) ein Messer (10) mit einer Schneidkante (12) aufweist, die in Richtung der Erstreckung der Schneidkante (12) verlagerbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (12) parallel zu einer Ebene verläuft, in der eine Oberfläche der Faserbänder (6) liegt, in die die Schneidkante (12) eintaucht.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (10) so auf die Faserbänder (6) abgestimmt ist, dass die Faserbänder (6) durch eine einzige Bewegung der Schneidkante (12) durchtrennbar sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (10) als umlaufendes Messerband ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Messer (10) ein Gegenprofil (15) zugeordnet ist, wobei das Messer (10) und das Gegenprofil (15) relativ zueinander senkrecht zur Schneidrichtung bewegbar sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenprofil (15) eine Nut (19) aufweist, in die das Messer (10) eintaucht.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Gegenprofil (15) auf der Seite der Fördereinrichtung ein Absenker (16) angeordnet ist, der das Faserband (6) in eine Halteeinrichtung (4) an der Fördereinrichtung (2, 3) drückt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Absenker (16) und das Gegenprofil (15) an einer gemeinsamen Halterung (14) befestigt sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Absenker (16) und das Gegenprofil (15) über eine Federanordnung (17) an der Halterung (14) miteinander verbunden und relativ zueinander beweglich sind.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Messer (10) auf der Seite der Spenderanordnung (7) eine elastisch nachgiebige Auflagefläche (18) angeordnet ist.
  11. Verfahren zum Herstellen von Mono- oder Multiaxialgelegen, bei dem man ein Faserband (6) mit einer vorbestimmten Länge aus einer Spenderanordnung (7) entnimmt, das Faserband (6) durchtrennt, das abgetrennte Faserband (8) neben bereits abgelegten Faserbändern auf einer Fördereinrichtung ablegt und die nebeneinander liegenden Faserbänder verfestigt, dadurch gekennzeichnet, dass man zum Durchtrennen eine Schneidkante (12) eines Messers (10) mit einem ziehenden Schnitt in Dickenrichtung durch das Faserband (6) führt.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man den Schnitt mit einer Bewegung in eine einzige Richtung ausführt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man den Schnitt mit einer ununterbrochenen Bewegung ausführt.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass man das Faserband (6) in Richtung auf das Messer (10) drückt und gleichzeitig das Faserband (6) auf eine Halteeinrichtung (4) an der Fördereinrichtung (2, 3) drückt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass man das Faserband (6) beim Schneiden zur Verminderung seiner Dicke zusammendrückt.
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