EP2771176A1 - Führungsvorrichtung zum führen einer mehrzahl von fasern sowie vorrichtung zur herstellung eines faserverbundbauteils - Google Patents

Führungsvorrichtung zum führen einer mehrzahl von fasern sowie vorrichtung zur herstellung eines faserverbundbauteils

Info

Publication number
EP2771176A1
EP2771176A1 EP12783892.8A EP12783892A EP2771176A1 EP 2771176 A1 EP2771176 A1 EP 2771176A1 EP 12783892 A EP12783892 A EP 12783892A EP 2771176 A1 EP2771176 A1 EP 2771176A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fibers
guide
fiber
station
carrier material
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.)
Withdrawn
Application number
EP12783892.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Hoeck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP2771176A1 publication Critical patent/EP2771176A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/52Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
    • B29C70/525Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H57/00Guides for filamentary materials; Supports therefor
    • B65H57/16Guides for filamentary materials; Supports therefor formed to maintain a plurality of filaments in spaced relation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/30Handled filamentary material
    • B65H2701/31Textiles threads or artificial strands of filaments
    • B65H2701/314Carbon fibres

Definitions

  • Joining station 16 includes two interfitting joining rollers 22 which are rotationally driven for rotation in opposite directions.
  • the joining station 16 includes a heater 24th
  • FIG. 1 To control the drive devices contained in the device 1, cutting devices, heaters, etc. is an electronic control device 72, in the control programs are entered, according to which the device is controlled.
  • Figures 5 to 10 show examples of possibilities of depositing the fibers 58 on a base film. The direction of movement of the fibers is from bottom to top.
  • more thread or a larger thread length can be stored as needed on the support mat.
  • one or more threads are laid meander-shaped (as shown in FIG. 9) or zigzag-shaped onto a region of the support material, which are stretched in the three-dimensional fiber composite component during the late forming.

Abstract

Vorrichtung zum Herstellen eines Faserverbundbauteils und Führungsvorrichtung (60) zum Führen einer Mehrzahl von Fasern zur Herstellung eines Faserverbundbauteils, enthaltend ein Führungselement (26) mit etwa quer zu einer Bewegungsrichtung der Fasern beabstandeten Durchlässen (34) für die Fasern und eine Versteileinrichtung zum Verstellen Führungselemente (26).

Description

Führungsvorrichtung zum Führen einer Mehrzahl von Fasern sowie Vorrichtung zur
Herstellung eines Faserverbundbauteils
Die Erfindung betrifft eine Führungsvorrichtung zum Führen einer Mehrzahl von Fasern zur Herstellung eines Faserverbundbauteils. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils mit einer solchen Führungsvorrichtung.
Faserverbundbauteile, insbesondere mit Kohlenstofffasern, gewinnen in jüngerer Zeit insbeson- dere für Verkehrsmittel, wie Flugzeuge und Automobile, zunehmend an Bedeutung, da die Verkehrsmittel mit Hilfe solcher Faserverbundbauteile mit geringerem Gewicht hergestellt werden können.
Aus der DE 10 2008 040 282 AI ist ein Verfahren oder eine Vorrichtung zur Herstellung eines Fadengeleges aus wenigstens einer Fadenschar bekannt, bei dem oder bei der die einzelnen Fäden einer Fadenschar mittels einer parallel zueinander verlaufende Führungen aufweisenden Ausricht- und Führungseinrichtung in ihrer Lage zueinander unidirektional in Längsrichtung der Bespannung ausgerichtet und im ausgerichtetem Zustand auf eine endlos umlaufende Wickelfläche aufgewickelt und zueinander fixiert werden. Das Verfahren bzw. die Vorrichtung sind dadurch gekennzeichnet, dass die einstellbare Wickelbreite und/oder Fadendichte einer einzelnen Fadenschar quer zu der Längsrichtung der Wickelfläche als Funktion der Ausrichtung der Ausricht- und Führungseinrichtung gegenüber der Längsrichtung der Wickelfläche steuerbar ist. Aus der DE 100 21 341 AI ist ein Verfahren mit einer Vorrichtung zur Bildung von mehrschichtigen Schussfäden- Verlegungen multiaxial orientierter Fadengelege und Fadenleger hierfür, sowie ein mehrschichtiges Schussfadengelege bekannt.
Aus der DE 690 11 048 T2 ist eine Vorrichtung zum Herstellen einer Matte bekannt, bei der Fadenstränge durch ein Zinken eines faltwandartigen, präzise einstellbaren Kamms 60 gezogen werden. Der Kamm wird verwendet, damit einheitliche Anzahl von Strängen pro Zoll über Breite der Matte zugeführt wird und kann auch so eingestellt werden, dass verschieden laufenden Strangdichten in Abhängigkeit von der jeweils zu fertigenden Matte geschaffen werden können. Die Fäden werden zur Herstellung der Matte auf ein umlaufendes Endlosband aufge- legt und anschließend genadelt. Aus der DE 10 2007 015 516 B4 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststofffaserverbundbauteils aus einem Profil mit über die Länge variierendem Profilquerschnitt bekannt. Ein Problem, das sich insbesondere bei der Großserienfertigung solcher Faserverbundbauteile stellt, liegt in den hohen erforderlichen Taktzeiten zur Herstellung der Bauteile sowie in erheblichen Materialverlusten bei dem Zuschnitt der Faserverbundbauteile aus den jeweiligen Halbzeugen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Abhilfe für die vorstehenden Probleme zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 oder 6 und durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 13. Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine Vorrichtung zur Herstellung eines Faserverbundbauteils gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 bzw. eine Führungsvorrichtung gemäß dem Anspruch 6 mit den Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 6 bis 12 ermöglicht eine kontinuierliche bedarfsgerechte Beschickung eines Trägermaterials mit Fasern. Durch diese Beschickung ist es möglich, die Fasern kontinuierlich ent- sprechend dem Festigkeitsbedarf und/oder der Kontur bzw. Struktur des fertigen Faserverbundbauteils zuzuführen, wobei beim Zuschneiden des jeweiligen Halbzeugs (Verbund aus Trägermaterial und Mehrzahl von Fasern) nur minimale Verluste an mit Fasern belegtem Material entstehen,
tung.
Der Anspruch 13 kennzeichnet die Schritte eines Verfahrens zum Herstellen eines Faserverbundbauteils unter Verwendung einer Führungsvorrichtung.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es stellen dar:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung eines Faserverbundbauteils, Fig. 2 eine Seitenansicht eines Führungselements, Fig. 3 eine beispielhafte Ausfuhrungsform einer Führungsöse,
Fig. 4 eine Aufsicht auf eine Führungsvorrichtung und
Figuren 5 bis 10 Beispiele von mit der erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung ermöglichten Faserandordnungen.
Gemäß Fig. 1 weist eine Vorrichtung zur Herstellung eines Faserverbundbauteils eine Faservorratsstation 10, eine Faserführungsstation 12, eine Trägermaterialvorratsstation 14, eine Fügestation 16, eine Schneidstation 18 und eine Formstation 20 auf. In der Faservorratsstation 10 ist eine Vielzahl von Fasern auf Vorratsrollen gelagert. Die verschiedenen Fasern können unterschiedliche Stärke oder mechanische Eigenschaften haben und aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
In der Trägermaterialvorratsstation 14 ist ein Trägermaterial, beispielsweise eine Folie, ein Vlies oder ein Textil auf einer Vorratsrolle gelagert.
Die Fügestation 16 enthält zwei in gegenseitiger Anlage befindlichen Fügewalzen 22, die für eine Drehung in entgegengesetzten Richtungen drehangetrieben sind. Weiter enthält die Fügestation 16 eine Heizvorrichtung 24.
Im Folgenden wird ein beispielhafter Aufbau der Faserführungsstation 12 erläutert:
Gemäß Fig. 2 sind im Wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung der von der Faservorratsstation 10 abgezogenen Fasern, die gemäß Fig. 1 von links nach rechts erfolgt, mehrere Führungs- demente 26 nebeneinander angeordnet. Die Führungselemente 26 sind im dargestellten Beispiel kammartig ausgebildet mit einer Basis 28, von der Zinken 30 vorstehen. Die Basen 28 der Führungselemente 26 sind scharnierartig miteinander verbunden, wobei ein Scharnierzapfen 32 nach unten aus den Basiskörpern vorsteht. Die Zinken 30 können gemäß Fig. 3 auch derart ausgebildet sein, dass an ihrem freien Ende jeweils ein Durchlass 34 in Form einer Öse bzw. eines kleinen Loches gebildet ist.
Fig. 4 zeigt eine Aufsicht auf mehrere nebeneinander angeordnete und scharnierartig miteinander verbundene Führungselemente 26a-26d, die an einem Grundkörper 36 verschiebbar gehal- ten sind. Dazu greifen ein am gemäß der Fig. 4 linken Ende des Führungselements 26a ausge- bildeter Zapfen 38, ein die Führungselemente 26b und 26c verbindender Scharnierzapfen 32 und ein am rechten Ende des Führungselements 26d vorstehender Zapfen 40 in eine im Grundkörper 36 ausgebildete Nut 42 ein. Die Zapfen sind jeweils mit Mitnehmern starr verbunden, in die Gewindespindeln 44 eingreifen, die von Elektromotoren 52, 54, 56 drehangetrieben sind.
Wie ohne Weiteres ersichtlich, können die Zapfen 32, 38 und 40 durch zweckentsprechende Ansteuerung der ihnen zugeordneten Elektromotoren 54, 52 und 56 längs der Nut 42 bewegt werden, so dass sie sich die Winkel zwischen den Führungselementen und der Nut 42 ändern und der quer zur Bewegungsrichtung (Pfeil A) gemessene Abstand zwischen von den Durchläs- sen 34 der Führungselemente geführten Fäden bzw. Fasern 58 ändert.
Die Funktion der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, deren Faserführungsstation 12 mit einer Führungsvorrichtung 60 gemäß Fig. 4 ausgerüstet ist, ist wie folgt: Zwischen einem Walzenpaar 62 hindurch werden aus der Faservorratsstation 10 nebeneinander angeordnete Fasern 58 mittels der Fügewalzen 22 der Fügestation 16 abgezogen und durch die Faserführungsstation 12 hindurch bewegt. In der Fügestation 16 werden die Fasern 58 mit von der Trägermaterialvorratsstation 14 abgezogenem Trägermaterial 64 zusammengefügt, wobei die den Fasern 58 zugewandte Seite des Trägermaterials 64 beispielsweise mit einem thermo- plastischen Harz beschichtet ist. In der Heizvorrichtung 24 wird der Verbund aus Trägermaterial 64 und auf das Trägermaterial 64 aufgebrachten Fasern 58 erhitzt, so dass ein stabiler und nach Abkühlen teilweise ausgehärteter Verbund entsteht, der von einem Transportwalzenpaar 66 weitertransportiert wird und die Schneidstation 18 durchläuft, in der für die herzustellenden Faserverbundbauteile nicht benötigte Randbereiche abgeschnitten werden. Die flachen Faser- verbundbauteilzuschnitte werden von einem weiteren Transportwalzenpaar 68 in die Formstation 20 weitertransportiert, in der sie zu dreidimensionalen Faserverbundbauteilen 70 umgeformt werden, deren Ränder ggf. von einer weiteren Schneidstation zugeschnitten werden. In der Faserführungsstation 12, die beispielsweise eine Faserführungsvorrichtung gemäß Fig. 4 enthält, können die seitlichen Abstände zwischen den Fasern durch zweckentsprechende Steuerung der Elektromotoren 52, 54, 56 in vorbestimmter Weise verändert werden. Zur Steuerung der in der Vorrichtung 1 enthaltenen Antriebsvorrichtungen, Schneideinrichtungen, Heizeinrichtungen usw. dient eine elektronische Steuereinrichtung 72, in die Steuerprogramme eingebbar sind, entsprechend denen die Vorrichtung gesteuert wird. Die Figuren 5 bis 10 zeigen Beispiele von Möglichkeiten der Ablagerung der Fasern 58 auf einer Basisfolie. Dabei ist die Bewegungsrichtung der Fasern jeweils von unten nach oben.
Gemäß Fig. 5 wird durch symmetrisches Bewegen der Führungselemente 26 aus beispielsweise einer annähernden Strecklage in eine Knicklage der seitliche Abstand zwischen den Fasern 58 verringert.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 bleibt das linke Ende des am weitesten links befindlichen Führungselements unverändert und werden die Führungselemente in Positionen bewegt, in denen sich der Abstand zwischen den Durchlässen in Richtung quer zur Bewegungsrichtung der Fasern vermindert.
Fig. 7 zeigt ein Fasermuster, wie es beispielsweise mit der Vorrichtung gemäß Fig. 4 erzeugbar ist, wenn das rechtsseitige Ende des Führungselements 26b getrennt vom linken Ende des Füh- rungselements 26c bewegbar ist, so dass die beiden genannten Enden voneinander entfernbar sind. Auf diese Weise entsteht ein zentraler runder Bereich 74, der nicht mit Fasern 58 belegt ist.
Fig. 8 zeigt ein Faserbild, wie es erzeugbar ist, in dem der gesamte Grundkörper 36 der Füh- rungsvorrichtung 60 gemäß Fig. 4 nach links bewegt wird. Alternativ können die einzelnen Kämme gemeinsam bzw. gleichzeitig nach links bewegt werden.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform, bei der zwischen seitlich beabstandeten Führungselementen mit mehreren Durchlässen 34 ein weiteres, nur mit einem Durchlass versehenes Führungsele- ment angeordnet und hin und her bewegbar ist, so dass eine Faser 58 mäanderförmig ablegbar ist.
Fig. 10 zeigt ein Faserverbundbauteil 74 mit zugeschnittenem Trägermaterial 64, auf dem mehrere Lagen 58a und 58b von Fasern abgelegt sind. Die untere, gestrichelt eingezeichnete Lage 58a, deren Ablagemuster an die Kontur des Zuschnitts der Basisfolie 64 angepasst ist, wird beispielsweise mit einer Faserführungsstation 12 gemäß Fig. 1 abgelegt, wobei mit einem mittleren Führungselement mittig eine Faser mäanderförmig abgelegt ist.
Die obere Lage 58b von Fasern kann mittels einer weiteren Faserführungsstation abgelegt wer- den, die gemäß Fig. 1 über der Faserführungsstation 12 angeordnet ist, wobei die aus dieser weiteren Faserführungsstation auslaufenden Fasern ebenfalls zwischen den Fügewalzen 22 durchlaufen. Die Überkreuzanordnung der Fasern der Lage 58b kann dadurch erreicht werden, dass in der Faserführungsstation 12 zwei Faserführungsvorrichtungen höhenversetzt derart hintereinander angeordnet sind, dass sie seitlich zur Bewegungsrichtung der durch sie durchlau- fenden Fasern aneinander vorbei bewegt werden können, ohne dass die durch sie durchlaufenden Fasern sich behindern.
Die anhand der Fig. 5 bis 10 beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich beispielhaft und können an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden, so dass Faserverbundbauteile mit geringem Verschnitt kontinuierlich hergestellt werden können.
Die anhand der Fig. 1 beschriebene Vorrichtung kann vielfältig abgeändert werden. Beispielsweise müssen nicht alle dargestellten Walzen parallel drehangetrieben sein und können einzelne der Walzenpaare, beispielsweise das Walzenpaar 62 entfallen. Das Walzenpaar 62 dient im dargestellten Beispiel lediglich der einwandfreien Einleitung der Fasern in die Faserführungs- station. Es muss unterschiedliche Durchführungsgeschwindigkeiten der Fasern zulassen, da, wie aus den Fig. 5 bis 10 ersichtlich, unterschiedliche Faserlängen auf dem Trägermaterial abgelegt werden. Die Heizvorrichtung 24 kann durch eine Mehrzahl beheizter Walzen gebildet sein, zwischen denen sich der Verbund aus Basisfolie 64 und Fasern 58 hindurch bewegt. Die Schneidstation 18 kann hinter der Formstation 20 angeordnet sein. Die Schneidstation und Formstation kann sich jeweils um die Länge des Zuschnitts bzw. des Formkörpers mit dem Verbund mit bewegen und dann in die jeweilige Ausgangsstelle zurückkehren, so dass während des Schneidens und Formens keine Unterbrechung des Betriebs der Fügestation 16 erforderlich ist.
Die Führungselemente 26, deren Zahl, gelenkige Verbindung und Bewegbarkeit an die jeweiligen Anforderungen anpassbar ist, müssen nicht kammartig ausgebildet sein, sondern können beispielsweise lediglich durch die Basen 28 gebildet sein, an deren oberen Endbereichen die Durchlässe 34 bildende Löcher ausgebildet sind. Weiter müssen die Führungselemente nicht zwingend gelenkig miteinander verbunden sein, sondern können beispielsweise in vorbestimmter Weise verbiegbar sein, so dass durch Verändern des Abstandes Ihrer Enden sich der Abstand zwischen den Durchlässen verändert.
Die Führungsvorrichtung erlaubt das Ablegen der Fasern entsprechend einer vorbestimmten Struktur und Kontur. Dadurch wird ermöglicht, dass die Fasern auf dem Trägermaterial so abgelegt werden können, dass das Trägermaterial endkonturnah (eine Kontur, die ähnlich dem Fertigen Faserverbundbauteil ist) ausgebildet wird. D.h., die Kontur des mit Fasern belegten Trägermaterials ent- spricht weitestgehend der Kontur, die zum Herstellen des dreidimensionalen Faserverbundbauteils aus der mit Fasern belegten Trägermatte erforderlich ist.
Des Weiteren können durch das abschnittsweise Aufbringen zusätzlicher Fasern oder abschnittsweise Weglassen einiger Fasern im laufenden Prozess auch lokale„Aufdickungen" geschaffen werden.
Des Weiteren kann in bestimmten Bereichen mehr Faden bzw. eine größere Fadenlänge als benötigt auf der Trägermatte abgelegt werden. Beispielsweise werden ein oder mehrere Fäden mäanderförmig (wie in Fig. 9 gezeigt) oder zickzackförmig auf einen Bereich des Trägermate- rials abgelegt, der bei der spätem Umformung in das dreidimensionalen Faserverbundbauteil gestreckt werden.
Insgesamt können somit der Herstellungsprozess vereinfacht werden und Produktionskosten insbesondere durch Reduzieren des Verschnitts verringert werden.
Die Erfindung eignet sich zur Herstellung weitgehend aller Arten von Verbundbauteilen. Das Trägermaterial kann eine Folie aus thermo- oder duroplastischem Kunststoff sein. Es kann aber auch ein aus Fasern, beispielsweise Aramidfasern, Glasfasern, Fasern aus thermoplastischem Kunststoff und/oder aus Kohlefasern hergestelltes Vlies oder Textilmaterial sein, das gegebe- nenfalls mit Bindemitteln versetzt ist. Die Fasern, die auf das Trägermaterial aufgebracht werden, können ebenfalls unterschiedlichster Art sein, wobei Kunststofffasern, Glasfasern, Kohlefasern, Metallfasern bzw. Drähte usw. verwendet werden können. Die Fasern können in Form einzelner Fasern, in Form von Rovings, Monofilamenten (Drähten) usw. vorliegen. Zur Verbindung zwischen dem Trägermaterial und den Fasern kann das Trägermaterial, insbesondere wenn es nicht selbst thermoplastisch ist, mit einem thermoplastischen Kunststoff, Kleber usw. beschichtet sein. Im Fall von duroplastischem Trägermaterial kann auf dieses beispielsweise unmittelbar vor dem Einlauf in die Fügestation oder in der Fügestation ein Lösemittel aufgebracht werden. Die Fügewalzen müssen nicht drehangetrieben sein, sondern können lediglich beispielsweise als beheizte oder unbeheizte Anpresswalzen ausgebildet sein, so dass das Abzie- hen der Fasern und des Trägermaterials aus der jeweiligen Vorratsstation mittels beispielweise des Transportwalzenpaars 66 erfolgt. Die Faserdicken und der Abstand zwischen den Durchlässen, durch die sich die Fasern in der Faserführungsstation hindurchbewegen sowie der Durchmesser der Durchlässe bzw. Löcher richten sich nach der jeweiligen Anwendung. Die vorstehend beschriebenen Beispiele sind nicht abschließend sondern weisen nur auf die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der Erfindung hin.
Bezugszeichenliste
10 Faservorratsstation
12 Faserführungsstation 14 Trägermaterialvorratsstation
16 Fügestation
18 Schneidstation
20 Formstation
22 Fügewalzen
24 Heizvorrichtung
26 Führungselement
28 Basis
30 Zinken
32 Scharnierzapfen
34 Durchlass
36 Grundkörper
38 Zapfen
40 Zapfen
42 Nut
44 Gewindespindel
46 Gewindespindel
48 Gewindespindel
52 Elektromotor
54 Elektromotor
56 Elektromotor
58 Faser
60 Führungsvorrichtung
62 Walzenpaar
64 Trägermaterial
66 Transportwalzenpaar
68 Transportwalzenpaar
70 Faserverbundformkörper
72 Steuereinrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Herstellung eines Faserverbundbauteils, mit
einer Faservorratsstation (10) mit einem Vorrat an einer Mehrzahl von Fasern (58),
einer Faserführungsstation (12) mit einer Führungsvorrichtung (60), die mehrere Führungselemente (26) mit jeweils mehreren etwa quer zu einer Bewegungsrichtung der Fasern beabstandeten Durchlässen (34) für die Fasern und eine VerStelleinrichtung, mit der die Stellung der Führungselemente relativ zu der Bewegungsrichtung der Fasern veränderbar ist, aufweist, einer Trägermaterialvorratsstation (14) mit einem Vorrat an Trägermaterial (64),
einer Fügestation (16) zum Zusammenfügen der Mehrzahl von Fasern mit dem Trägermaterial, und
eine Steuereinrichtung (72) zum Steuern der Faserführungsstation derart, dass die von der Faservorratsstation abgezogene Mehrzahl von Fasern in der Fügestation in quer zur Bewegungs- richtung der Fasern und dem Trägermaterial vorbestimmten Positionen auf das Trägermaterial aufgebracht werden und mit diesem verbunden werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, enthaltend eine der Fügestation (16) nachgeordnete Schneidstation (18), in der aus dem Verbund von Trägermaterial (64) und Mehrzahl von Fasern (58) Verbundbauteile ausgeschnitten werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, enthaltend eine Formstation (20), in der der flache Verbund aus Trägermaterial (64) und Mehrzahl von Fasern (58) dreidimensional verformbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Versteileinrichtung zum Verstellen der Abstände zwischen den Durchlässen durch Verändern der Stellung der Führungselemente relativ zu der Bewegungsrichtung der Fasern geeignet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Versteileinrichtung geeignet ist, die Führungselemente und/oder Abstände zwischen den Durchlässen so zu verstellen, dass die Fäden entsprechend der Kontur des fertigen Faserverbundbauteils abgelegt werden können.
6. Führungsvorrichtung zum Führen einer Mehrzahl von Fasern (58) zur Herstellung eines Faserverbundbauteils, enthaltend mehrere Führungselemente (26) mit jeweils mehreren etwa quer zu einer Bewegungsrichtung der Fasern beabstandeten Durchlässen (34) für die Fasern und eine Versteileinrichtung, mit der die Stellung der Führungselemente relativ zu der Bewegungsrichtung der Fasern zum Verstellen der Abstände zwischen den Durchlässen veränderbar ist, wobei mindestens zwei benachbarte Führungselemente (26) getrennt voneinander sind und der Abstand zwischen den zwei benachbarten Führungselementen (26) veränderbar ist.
7. Führungsvorrichtung nach Anspruch 6 und/oder zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Versteileinrichtung zur Verstellung eines Winkels zwischen der Bewegungsrichtung der Fasern (58) und einer die Durchlässe (34) verbindenden Linie geeignet ist.
8. Führungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7 und/oder zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Führungselement (26) kammartig ausgebildet ist und die Durchlässe (34) durch die Zwischenräume zwischen den Zinken (30) des Kamms gebildet ist.
9. Führungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7 und/oder zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Führungselement (26) kammartig ausgebildet ist und die Durchlässe (34) durch an den Zinken (30) ausgebildete Ösen gebildet sind.
10. Führungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 und/oder zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mehrere Führungselemente (26) quer zur Bewegungsrichtung der Fasern (58) benachbart angeordnet sind.
11. Führungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei mindestens ein Paar benachbarter Füh- rungselemente (26) scharnierartig miteinander verbunden sind und der Winkel zwischen den
Führungselementen veränderbar ist.
12. Führungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 1 1, wobei Führungselemente (26) derart bewegbar sind, dass die Seiten, an denen sie benachbart sind, veränderbar sind.
13. Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Faserverbundbauteils (70), mit folgenden Schritten
Abziehen von Fasern (58) aus einer Faservorratsstation (10) und Hindurchbewegen der Fasern (58) durch eine Führungsvorrichtung (12) zum Führen der Fasern (58),
Abziehen von Trägermaterial (64) von einer Trägermaterialvorratsstation (14), Ablegen der Fasern (58) auf Trägermaterial (64) und Zusammenfügen der Fasern (58) und des Trägermaterials zu einem Verbund,
Umformen des Verbunds zu einem dreidimensionalen Faserverbundbauteil (70),
Zuschneiden des Verbunds und/oder des Faserverbundbauteils (70),
wobei
die Faserführungsvorrichtung (12) ein Führungselement (26) mit etwa quer zu einer Bewegungsrichtung der Fasern beabstandeten Durchlässen (34) für die Fasern und eine Ver- stelleinrichtung, mit der die Stellung der Führungselemente relativ zu der Bewegungsrichtung der Fasern veränderbar ist, aufweist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem
die Versteileinrichtung zum Verstellen der Abstände zwischen den Durchlässen durch Verändern der Stellung der Führungselemente relativ zu der Bewegungsrichtung der Fasern geeignet ist, und das Verfahren folgende weitere Schritte aufweist:
Verstellen der Abstände der Fasern durch die VerStelleinrichtung, während die Fasern die Führungsvorrichtung (12) durchlaufen, derart, dass die Fasern (58) entsprechend einem Festigkeitsbedarf und/oder einer Kontur und/oder einer Struktur des fertigen Faserverbundbauteils (70) verteilt werden und Verluste an mit Fasern belegtem Material beim Zuschneiden reduziert werden.
EP12783892.8A 2011-10-28 2012-10-26 Führungsvorrichtung zum führen einer mehrzahl von fasern sowie vorrichtung zur herstellung eines faserverbundbauteils Withdrawn EP2771176A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110117324 DE102011117324A1 (de) 2011-10-28 2011-10-28 Führungsvorrichtung zum Führen einer Mehrzahl von Fasern sowie Vorrichtung zur Herstellung eines Faserverbundbauteils
PCT/EP2012/004484 WO2013060468A1 (de) 2011-10-28 2012-10-26 Führungsvorrichtung zum führen einer mehrzahl von fasern sowie vorrichtung zur herstellung eines faserverbundbauteils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2771176A1 true EP2771176A1 (de) 2014-09-03

Family

ID=47148715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP12783892.8A Withdrawn EP2771176A1 (de) 2011-10-28 2012-10-26 Führungsvorrichtung zum führen einer mehrzahl von fasern sowie vorrichtung zur herstellung eines faserverbundbauteils

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2771176A1 (de)
DE (1) DE102011117324A1 (de)
WO (1) WO2013060468A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014222667A1 (de) * 2014-11-06 2016-05-12 Audi Ag Spreizvorrichtung für Rovings
CN106144763A (zh) * 2016-07-25 2016-11-23 江苏恒神股份有限公司 碳纤维原丝用分丝装置
CN107055195A (zh) * 2017-01-12 2017-08-18 华南理工大学 一种用于碳纤维短切工艺的可组装引丝板

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1977882A1 (de) * 2007-04-02 2008-10-08 Cetex Institut für Textil- und Verarbeitungsmaschinen gemeinnützige GmbH Verfahren und Vorrichtung zur partiellen Verstärkung einer Warenbahn

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3277865D1 (en) * 1982-07-19 1988-02-04 Boeing Co Method and apparatus for fiber lamination
JPS59162554U (ja) * 1983-04-18 1984-10-31 東レ株式会社 導糸装置
CA2028423C (en) * 1989-11-13 1994-08-16 William L. Schaefer Programmably controlled fiber glass strand feeders and improved methods for making glass fiber mats
JPH0724830A (ja) * 1993-07-09 1995-01-27 Ube Ind Ltd 熱可塑性一方向プリプレグシートの製造法
FR2807967B1 (fr) * 2000-04-25 2003-01-17 Lapeyre Element de menuiserie forme de matiere organique extrudable renforcee par des fibres de renforcement, procede et dispositif de fabrication
DE10021341A1 (de) * 2000-05-02 2001-11-15 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren und Vorrichtung zur Bildung von, insbesondere mehrschichtigen Schußfäden-Verlegungen multiaxial orientierter Fadengelege und Fadenleger hierfür, sowie mehrschichtiges Schußfädengelege
DE102007015516B4 (de) * 2007-01-22 2009-01-29 Airbus Deutschland Gmbh Kunststoff-Faser-Verbundbauteil in Form eines Profils mit über die Länge variierendem Profilquerschnitt
DE102008040282A1 (de) * 2008-07-09 2010-01-14 Voith Patent Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Fadengeleges

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1977882A1 (de) * 2007-04-02 2008-10-08 Cetex Institut für Textil- und Verarbeitungsmaschinen gemeinnützige GmbH Verfahren und Vorrichtung zur partiellen Verstärkung einer Warenbahn

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2013060468A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011117324A1 (de) 2013-05-02
WO2013060468A1 (de) 2013-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3377308B1 (de) Fertigungsanlage zum legen von faserbändern
EP1977882B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur partiellen Verstärkung einer Warenbahn
EP2822754B1 (de) Querablegen von fasern
EP1907194B1 (de) Führungsmittel für eine vorrichtung zur herstellung von faservorformlingen im tfp-verfahren für verbundbauteile
EP2694263B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung von faservorformlingen, die insbesondere eine vorstufe bei der herstellung von faserverstärkten kunststoff-bauteilen darstellen
WO2013152853A1 (de) Legekopf und vorrichtung und verfahren zum aufbau eines dreidimensionalen vorformlings für ein bauteil aus einem faserverbundwerkstoff
WO2009127456A1 (de) Verfahren zur herstellung von faservorformlingen
EP2694264A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung von faservorformlingen, die insbesondere eine vorstufe bei der herstellung von faserverstärkten kunststoff-bauteilen darstellen
EP2694262A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung von faservorformlingen, die insbesondere eine vorstufe bei der herstellung von faserverstärkten kunststoff-bauteilen darstellen
DE102008051121A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Drapieren und Vorformen gekrümmter Profilstrukturteile aus Fasergewirken
EP2181217B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung einer multiaxialen gelegebahn
DE19624912C2 (de) Maschine zur Herstellung vorkonfektionierter Verstärkungsgelege
EP2821201A1 (de) Faserhalbzeug-Temperiervorrichtung
DE102013104609B4 (de) Nestingablage
WO2013060468A1 (de) Führungsvorrichtung zum führen einer mehrzahl von fasern sowie vorrichtung zur herstellung eines faserverbundbauteils
EP2844455B1 (de) Querablegen von fasern
DE102019108580B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung gefalteter Zellstrukturen, sowie gefaltete Zellstruktur
WO2014053305A1 (de) Vorrichtung zur herstellung von faservorformlingen, die insbesondere eine vorstufe bei der herstellung von faserverstärkten kunststoffbauteilen darstellen
WO2014060092A1 (de) Führungsvorrichtung zum führen einer mehrzahl von fäden zur herstellung eines faserverbundbauteils
EP2821211A1 (de) Faserhalbzeug-Fördervorrichtung
EP3072657B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines faserhalbzeugs
DE102015005160B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Fadengelegen
WO2014012774A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung von faserverstärkten kunststoffbauteilen
DE102008001064A1 (de) Bespannung und Verfahren zu deren Herstellung
WO2022171532A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum recken von kunststofffolien

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20140328

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20151216

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20160628