EP3043984A2 - Draping device for producing a three-dimensional preform of fibrous material - Google Patents

Draping device for producing a three-dimensional preform of fibrous material

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EP3043984A2
EP3043984A2 EP14766138.3A EP14766138A EP3043984A2 EP 3043984 A2 EP3043984 A2 EP 3043984A2 EP 14766138 A EP14766138 A EP 14766138A EP 3043984 A2 EP3043984 A2 EP 3043984A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
preform
die
friction
draping device
draping
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14766138.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Steffen Maertiens
Tobias Fuerst
Matthias Graf
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.)
Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Original Assignee
Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
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Filing date
Publication date
Application filed by Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau filed Critical Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Publication of EP3043984A2 publication Critical patent/EP3043984A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a draping device for producing a three-dimensional preform made of fiber material according to the type defined in greater detail in the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to the use of such a draping device.
  • fiber composite components which are also referred to as fiber-reinforced plastic parts
  • RTM method Resin Transfer Molding
  • the applied manufacturing process which ultimately leads to the usable plastic component, consists of several individual processes.
  • These components, which are also referred to as a preform are typically stacked and / or joined in a so-called preforming process from a plurality of individual layers of woven or fibrous layers, usually in two-dimensional form, for example by stapling, gluing or by methods known from textile technology are, for example, sewing or the like.
  • the resulting stack of individual fabric layers or fiber layers essentially already has the necessary outer contour and typically also any special features with regard to the layer thickness, special fiber progressions and the like.
  • a binder is applied to the fabric layers or is already present between the fibers, for example by impregnating the individual fiber bundles with such a binder before they are further processed into the fabric or fiber layer.
  • the stack of fabric layers is preformed, typically by placing one or more draping and / or fixing punches, which are adapted to cooperate with the die, into the die stack Press to achieve the desired three-dimensional shape.
  • the binder can then be activated, for example by heating and subsequent cooling of the die, so that an at least for the further manufacturing process manageable near net shape configuration of the three-dimensional preform is possible.
  • Draping devices are basically known, for example, from DE 10 2010 027 466 A1 or from DE 10 2010 043 666 A1.
  • the draping device is, for example, rotated so that the draping and / or fixing punches press the fabric stack into the die from below in order to achieve a lateral tension of the fiber material by means of gravity, so that wrinkles and creases can be easily avoided ,
  • this is associated with great expense, since on the one hand mold and structure must be rotated accordingly, so that the stamp can be actively raised.
  • positioning pins are provided, which provide a similar effect without the die must be laboriously turned into an overhead position.
  • the die is extremely complex to manufacture, since the pins in their extended position must form an exact level as possible and because all the pins must go back into the die. The die is thus a very complex component, so that the resulting expense is worthwhile only for very large series and adversely allows no flexibility in the die.
  • this very complex die is extremely susceptible to disturbances during the production process for the preform.
  • the three-dimensional preform After the production of the three-dimensional preform this is inserted as near-net shape preformed intermediate product in a press for performing the RTM process.
  • the three-dimensional preform can still be recut before, punched out at predetermined locations or provided with inserts or the like in order to achieve the most precise contour and functionality of the later fiber-reinforced plastic component.
  • the tool halves After inserting the three-dimensional preform into the tool, the tool halves are then closed in a manner known per se and the necessary resin is injected into the cavity of the tool in order to impregnate the fiber structure of the three-dimensional preform and to enclose the fibers. After curing of the resin matrix so the finished fiber-reinforced plastic component, which can be removed from the tool.
  • the draping device used Since an important step in the production of such fiber-reinforced plastic components is already in the production of the three-dimensional preform, the draping device used has a decisive share in the quality of the later component.
  • the above-described draping devices according to the prior art have the mentioned disadvantages.
  • the object of the present invention is now to provide an improved draping device, which avoids these disadvantages in particular. According to the invention this object is achieved by a draping device with the features in the characterizing part of claim 1. Further advantageous embodiments of the draping device according to the invention and its use will become apparent from the dependent claims.
  • the draping and / or fixing die or draperies have different surface roughness and / or friction values on their surface facing the preform and / or different regions of this surface of at least one draping and / or fixing die. Additionally or alternatively, the die may also have areas with different surface roughness and / or different coefficients of friction on their surface facing the preform. In the case of the draping device according to the invention, it is thus provided that either different punches with different surface roughness or friction coefficients are formed, or the one and the same punches, in particular if the stamper has a correspondingly complex shaping of its surface facing the preform, has different surface roughness or friction values.
  • the matrix can also be designed in different regions such that it has different surface roughness or friction coefficients.
  • the surface roughness can be detected by metrology, for example by roughness depth, in particular in the form of an average roughness depth, and produced correspondingly in terms of manufacturing technology with regard to the desired values.
  • punches or other areas of the punch or die may accordingly be provided with a surface having high surface roughness and / or higher coefficients of friction for the fibrous material, for example a deliberately roughened surface having, for example, a mechanical corrugation or the like, or a corresponding coating for example, with polyurethane, which causes a much higher coefficient of friction for the fiber material than the already mentioned polytetrafluoroethylene.
  • the various properties of the surface with respect to surface roughness and / or coefficient of friction can be achieved very easily by a different processing of the individual surfaces or partial parts of the surface.
  • At least one of the draping and / or fixing punches is at least partially provided on its surface facing the preform with a resiliently deformable layer or is formed of resiliently deformable material.
  • a resiliently deformable layer may for example be an elastomer layer or the like, which covers the surface of the Drapierstkovs or which is particularly accurately inserted into a cutout so that it forms a flat surface with the remaining areas of the surface of the Drapierstkovs in the deformed state.
  • the draping device it is provided that at least one of the draping and / or fixing punches and / or the die is at least partially coated on the surface facing the preform.
  • the surface properties can be easily changed, for example, by the surface is uniformly machined and then partially coated in a targeted area.
  • the coating may, for example, take place such that the friction and / or the surface roughness is reduced, or, conversely, selective coating may take place in such a way that the friction or the surface roughness is increased, for example by applying a partial polyurethane layer.
  • the surfaces of the at least one draping and / or fixing die facing the preform have different coatings. Different areas of the surface of a single stamp can thus be easily adapted to the different required properties, for example by removing parts of the surface with a friction-reducing coating, for example based on PTFE, and other parts of the surface with a friction-increasing coating, For example, based on polyurethane, are formed. In between, in principle uncoated areas of the surface may remain, which then lie in their properties between the properties of the two coated areas.
  • each draping and / or fixing punch facing the preform is uniformly m substantially constant surface roughness and / or coefficient of friction is formed, wherein a plurality of draping and / or fixing punches are provided with different surfaces.
  • This structure, in which each of the punches is formed with a uniform surface in itself, is particularly easy to produce the punches, because without masking and the like, the surface can be uniformly processed and / or coated.
  • the desired property can still be achieved, for example, by the more outer punch have a rougher surface or have higher coefficients of friction than, for example, the centrally arranged stamp.
  • the fiber material of the later preform is retained accordingly in the edge region of the die and must be drawn and pressed against the larger frictional force in the region of the outer die of the Drapierstkovn inside, which have a corresponding surface with low friction in the die. This results in a very clean preform, without the significant risk of wrinkling or the like.
  • At least one of the draping and / or fixing has a direction of movement to the corresponding surface of the die, which from the vertical on the corresponding surface of the die or a deviates from this mediating plane.
  • the oblique movement in particular in combination with a resiliently deformable surface of the punch, generates when moving the punch a transverse movement of the fibers or fabric layers on the surface of the die, whereby wrinkles are smoothed and, optionally, alternatively or additionally, a reorientation of the fibers is achieved.
  • This is especially true in combination with the already mentioned elastically deformable material, since then in particular by the residual stroke, which is achieved by utilizing the elasticity, such a transverse movement can be achieved with otherwise already fixed fiber material of the stack of fabric layers.
  • Showing: 1 is a schematic representation of an industrial plant for the production of fiber-reinforced molded parts with a previous production of three-dimensional preforms.
  • FIG. 1 In the illustration of Figure 1 is very highly schematic an industrial plant 1 can be seen, which ultimately serves to produce a fiber-reinforced molding 2 by means of a RTM process in a tool 3 in a press 4.
  • the fiber-reinforced molded part 2 is produced from a preform 5, which is preformed in a three-dimensionally close-to-net shape and which has previously been produced in some schematically illustrated steps.
  • the starting base for the preform 5 is a fiber material, for example in the form of a fabric layer, a fiber fabric or the like. This can be made available, for example, as a roll product via an indicated roller 6.
  • a single fabric layer or mat which is not explicitly shown here, is then cut from the roll goods by means of a cutting device 8. Subsequently, this fabric layer is fed via a suitable transport device, which is indicated in principle in the illustration of Figure 1 only by curved arrows, an indicated device 9, in which binder is applied to the fabric layer. This can be done for example by spraying, rolling, dipping or the like. Alternatively to this procedure with the device 9 for applying binder, it would also be possible to preimpregnate the fiber material with a corresponding binder, so that this step can be omitted. However, this is familiar to the person skilled in the art from the general state of the art, so that it need not be discussed further here.
  • the fabric layer passes to a stacking device 10, in which the individual fabric layers are stacked to form a stack of fabric layers 11 indicated here. It can also be a stapling, sewing or otherwise connecting the individual layers of fabric at locations where this is useful and necessary for design reasons, can be provided.
  • the fabric layers typically have a near-net shape after cutting in the cutter 7. Nevertheless, even after the stacking of the fabric layers to the stack 11 in the stacking device 10 further trimming, punching out openings or the like can be made, if desired or required.
  • the stack 11 After the stack 11 has been prepared in this way, in the exemplary embodiment shown here it enters a heating device 12 in which, as indicated here, it is guided via a transport means through an oven, a line with infrared radiation or the like.
  • the stack 11 is thus preheated and the typically thermally activatable binder is activated or liquefied so far that the stack 11 still has a high degree of flexibility, but the fabric layers processed in the stack 11 adhere to one another during cooling.
  • the core functionality in the production of the three-dimensionally preformed preform 5 now comes to the draping device 13 shown in the next step.
  • the draping device 13 in this case has a die 14, which images the later form of the three-dimensionally preformed preform 5.
  • the stack 11 of fabric layers is now pressed into the shape of this matrix 14 and typically cools by the metallic material of the matrix 14, which is highly thermally conductive and dissipates heat from the stack 11 of the fabric layers ,
  • the binder hardens and there is the three-dimensionally preformed preform 5, which is already formed in its shape near net shape and the shape of the die 14 and the punch 15 follows.
  • the punches 15 can be used, which hold the fiber material, and / or in particular punches 15 are used as Drapierstkov, which serve for moving the fiber material, for example in the recesses of the die 14.
  • the preform 5 is as far as dimensionally stable by the cured binder, that this, without losing its shape, at least further transported and optionally stored. However, it has not yet reached its final shape and hardness, this will only be achieved in the subsequent RTM process.
  • the thus preformed in the drapery 13 and ideally glued and hardened in her stack 11 then forms the preform 5, which, as already described above, the press 4 for the RTM process can be supplied.
  • each individual one of the punches 15 may have areas on its surface 16 with specifically different surface roughness or friction coefficients. Ideally, however, the surfaces 16 of the punches 15 are largely homogeneous in themselves, while different punches 15 have different surface roughness or friction values.
  • the two smaller stamps 15 arranged outside have a higher surface roughness or higher coefficients of friction on their surfaces 16 so as to retain and tension the material of the stack 11 from woven layers. Accordingly, the surfaces with the larger surface roughness or the higher coefficients of friction are denoted by 16 *.
  • the central punch 15 presses or pulls the material of the stack 11 into the recess of the die 14.
  • the central punch 15 has a correspondingly good surface quality with very low surface roughness or a very low coefficient of friction, so that the material slides on it particularly well. Its surface is designated 16 ', it could for example be polished. Fundamentally as an alternative to, but in particular in addition to, the surface of the die 14, which is designated 17 in FIG.
  • the surface roughness or friction coefficients must be adapted accordingly to the fiber material used, for example the carbon fibers in a carbon fiber-reinforced molded part 2.
  • a processing can be carried out in such a way that the surface has microscopic or even macroscopic corrugations so as to achieve adherence of the fibers to the surface 16, 17.
  • the fiber material is thereby retained and can be tensioned by the central punch 15 accordingly. As a result, the risk of edges, wrinkles or wrinkles in the material of the stack 11 is significantly reduced.
  • each outer punch 15 such a coating would have to produce a higher coefficient of friction with respect to the fibers of the fiber material than, for example, the surface of the central punch 15 or a coating applied thereto.
  • Conceivable coatings would be in the region of the outer dies 15, for producing a higher coefficient of friction, for example coatings of polyurethane, which have a comparatively high coefficient of friction for the fibers.
  • the central punch 15 could accordingly have a friction-reducing coating, for example based on polytetrafluoroethylene.
  • surfaces 16, 17 with different surface roughness and / or friction values thus allows a targeted "flow" of the material of the stack 11 between the surface 17 of the die 14 and the surface 16 of the respective punch 15, so very targeted by a suitable coating or Processing of the surfaces 16, 17, the uniform and crease-free feeding of the fiber material into the recesses of the matrix 14 can take place.
  • the surface 16 is provided at least one punch 15 with a resiliently deformable layer or the entire stamp 15 is formed of resiliently deformable material.
  • a deformable elastomer can be inserted into a cutout in a punch 15 formed of metal or plastic, in particular such that in the deformed state a flat surface of the punch 15 is achieved between the area with the elastomer and the adjacent areas.
  • a surface 16 * with higher coefficient of friction when using rubber or rubbery materials is then simultaneously achieved a surface 16 * with higher coefficient of friction.
  • the two punches 15 adjacent to the central punch 15 are provided, in addition to their surface 16 *, with greater roughness or a higher coefficient of friction for the fiber material with a resiliently deformable material, for example as described above, then after the actual infeed via the through The elasticity achievable residual stroke achieved a transverse movement of the material of the stack 11 in the example of Figure 3 to the outside, so that wrinkles easily eliminated and, if necessary, a voltage or reorientation of the fibers can be achieved.
  • the surface 17 of the matrix 14 and the surface 16 'of the central punch 15 are designed to be correspondingly smooth, then the material can simply flow in, so as to ensure an ideal contact with the surface 17 of the matrix 14.
  • the two externally arranged stamp 15 accordingly.
  • the punches 15 have actuators 18 which are suitable for moving the punches in the direction of or away from the die 14. Depending on the orientation of the actuators 18 and the Drapiergeometrie thus results during draping also a corresponding component of movement of the stack 11 in or parallel to the surface of the die.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a draping device (13) for producing a three-dimensional preform (5) of fibrous material, comprising a female mould (14) reproducing the three-dimensional shape of the preform (5), and one or more mould cores (15) for draping and/or fixing, which are designed to cooperate with the female mould (14). The invention substantially consists in that different mould cores (15) on their surface (16) facing the preform (5), and/or different portions of this surface (16) of at least one mould core (15), have different surface roughnesses and/or roughness values; and or the surface (17) of the female mould (14) facing the preform (5) has portions with a different surface roughness and/or different roughness values.

Description

    DRAPIERVORRICHTUNG ZUM HERSTELLEN EINES DREIDIMENSIONALEN VORFORMLINGS AUS FASERMATERIALDRAPING DEVICE FOR MANUFACTURING A THREE-DIMENSIONAL FIBER MATERIAL PREPARATION
  • Die Erfindung betrifft eine Drapiervorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Vorformling aus Fasermaterial nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung einer solchen Drapiervorrichtung.The invention relates to a draping device for producing a three-dimensional preform made of fiber material according to the type defined in greater detail in the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to the use of such a draping device.
  • Bei der Herstellung von Faserverbundbauteilen, welche auch als faserverstärkte Kunststoffteile bezeichnet werden, ist ein gängiges Verfahren für die industrielle Verwendung beispielsweise das sogenannte RTM-Verfahren (Resin-Transfer-Molding) bekannt. Der dabei angewandte Herstellungsprozess, welcher letzten Endes zu dem verwendungsfähigen Kunststoffbauteil führt, besteht aus mehreren Einzelprozessen. Zuerst werden endkonturnahe Vorformlinge beziehungsweise Faserhalbzeuge hergestellt. Diese Bauteile, welche auch als Preform bezeichnet werden, werden in einem sogenannten Preformprozess typischerweise aus mehreren Einzellagen von Geweben oder Fasergelegen, üblicherweise in zweidimensionaler Form, gestapelt und/oder gefügt, beispielsweise durch Verklammern, Verkleben oder durch Verfahren, wie sie aus der Textiltechnik bekannt sind, beispielsweise Nähen oder ähnliches. Der so entstehende Stapel aus einzelnen Gewebelagen oder Fasergelegen hat dabei im Wesentlichen bereits die notwendige äußere Kontur und typischerweise auch eventuelle Besonderheiten hinsichtlich der Schichtdicke, besonderer Faserverläufe und dergleichen. Im Allgemeinen wird nach dem Herstellen des Stapels aus den Gewebelagen ein Binder auf die Gewebelagen aufgebracht oder ist bereits zwischen den Fasern vorhanden, beispielsweise indem die einzelnen Faserbündel mit einem derartigen Binder getränkt sind, bevor sie zu dem Gewebe- beziehungsweise Fasergelege weiterverarbeitet werden. In the production of fiber composite components, which are also referred to as fiber-reinforced plastic parts, a common method for industrial use, for example, the so-called RTM method (Resin Transfer Molding) is known. The applied manufacturing process, which ultimately leads to the usable plastic component, consists of several individual processes. First, near-net shape preforms or semi-finished fiber products are produced. These components, which are also referred to as a preform, are typically stacked and / or joined in a so-called preforming process from a plurality of individual layers of woven or fibrous layers, usually in two-dimensional form, for example by stapling, gluing or by methods known from textile technology are, for example, sewing or the like. The resulting stack of individual fabric layers or fiber layers essentially already has the necessary outer contour and typically also any special features with regard to the layer thickness, special fiber progressions and the like. In general, after the stack has been made from the fabric layers, a binder is applied to the fabric layers or is already present between the fibers, for example by impregnating the individual fiber bundles with such a binder before they are further processed into the fabric or fiber layer.
  • Anschließend wird in einer Drapiervorrichtung, welche die gewünschte dreidimensionale Form des Vorformlings in einer Matrize abbildet, der Stapel der Gewebelagen vorgeformt, typischerweise indem ein oder mehrere Drapier- und/oder Fixierstempel, welche zur Zusammenwirkung mit der Matrize ausgebildet sind, den Gewebestapel in die Matrize drücken, um so die gewünschte dreidimensionale Form zu erzielen. Der Binder kann dann aktiviert werden, beispielsweise durch Erhitzen und anschließendes Abkühlen der Matrize, sodass eine zumindest für den weiteren Fertigungsprozess handhabbare endkonturnahe Ausgestaltung des dreidimensionalen Vorformlings möglich wird. Drapiervorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 10 2010 027 466 A1 oder aus der DE 10 2010 043 666 A1 grundsätzlich bekannt. Subsequently, in a draping device which images the desired three-dimensional shape of the preform in a die, the stack of fabric layers is preformed, typically by placing one or more draping and / or fixing punches, which are adapted to cooperate with the die, into the die stack Press to achieve the desired three-dimensional shape. The binder can then be activated, for example by heating and subsequent cooling of the die, so that an at least for the further manufacturing process manageable near net shape configuration of the three-dimensional preform is possible. Draping devices are basically known, for example, from DE 10 2010 027 466 A1 or from DE 10 2010 043 666 A1.
  • Entscheidend für die Qualität des dreidimensionalen Vorformlings ist es, dass die einzelnen Lagen des Stapels möglichst ohne Knitter, unerwünschtem Zug, unerwünschten Spannungen oder dergleichen in der Matrize zu liegen kommen, um so einen möglichst hochwertigen und hinsichtlich des Stapels homogenen dreidimensionalen Vorformling zu bekommen.Decisive for the quality of the three-dimensional preform is that the individual layers of the stack come to lie in the die as possible without creases, unwanted draw, undesired stresses or the like, so as to obtain a three-dimensional preform that is as high-quality as possible and homogeneous with respect to the stack.
  • In den genannten Schriften wird deshalb die Drapiervorrichtung beispielsweise so gedreht, dass die Drapier- und/oder Fixierstempel von unten den Gewebestapel in die Matrize drücken, um eine seitliche Spannung des Fasermaterials mit Hilfe der Schwerkraft zu erzielen, sodass Falten und Knitter leicht vermieden werden können. Dies ist jedoch mit hohem Aufwand verbunden, da einerseits Matrize und Aufbau entsprechend gedreht werden müssen, sodass die Stempel aktiv angehoben werden können. In der anderen genannten Schrift sind Positionierungsstifte vorgesehen, welche für einen ähnlichen Effekt sorgen, ohne dass die Matrize aufwändig in eine Überkopfposition gedreht werden muss. Allerdings ist dabei die Matrize außerordentlich komplex in der Herstellung, da die Stifte in ihrer ausgefahrenen Position eine möglichst exakte Ebene ausbilden müssen und da sämtliche Stifte in die Matrize zurückfahren müssen. Die Matrize ist damit ein sehr aufwändiges Bauteil, sodass sich der hierdurch entstehende Aufwand nur für sehr große Serien überhaupt lohnt und in nachteiliger Weise keinerlei Flexibilität bei der Matrize zulässt. Darüber hinaus ist diese sehr komplexe Matrize außerordentlich anfällig für Störungen während des Produktionsablaufs für den Vorformling. In the cited documents, therefore, the draping device is, for example, rotated so that the draping and / or fixing punches press the fabric stack into the die from below in order to achieve a lateral tension of the fiber material by means of gravity, so that wrinkles and creases can be easily avoided , However, this is associated with great expense, since on the one hand mold and structure must be rotated accordingly, so that the stamp can be actively raised. In the other cited document positioning pins are provided, which provide a similar effect without the die must be laboriously turned into an overhead position. However, while the die is extremely complex to manufacture, since the pins in their extended position must form an exact level as possible and because all the pins must go back into the die. The die is thus a very complex component, so that the resulting expense is worthwhile only for very large series and adversely allows no flexibility in the die. In addition, this very complex die is extremely susceptible to disturbances during the production process for the preform.
  • Nach der Herstellung des dreidimensionalen Vorformlings wird dieser als endkonturnah vorgeformtes Zwischenprodukt in eine Presse zur Durchführung des RTM-Verfahrens eingelegt. Je nach Bedarf kann der dreidimensionale Vorformling davor noch nachgeschnitten, an vorgegebenen Stellen ausgestanzt oder mit Einlegern oder dergleichen versehen werden, um eine möglichst präzise Kontur und Funktionalität des späteren faserverstärkten Kunststoffbauteils zu erzielen. Nach dem Einlegen des dreidimensionalen Vorformlings in das Werkzeug werden dann in an sich bekannter Art und Weise die Werkzeughälften geschlossen und das notwendige Harz wird in die Kavität des Werkzeugs injiziert, um die Faserstruktur des dreidimensionalen Vorformlings zu imprägnieren und die Fasern einzuschließen. Nach dem Aushärten der Harzmatrix entsteht so das fertige faserverstärkte Kunststoffbauteil, welches dem Werkzeug entnommen werden kann.After the production of the three-dimensional preform this is inserted as near-net shape preformed intermediate product in a press for performing the RTM process. Depending on requirements, the three-dimensional preform can still be recut before, punched out at predetermined locations or provided with inserts or the like in order to achieve the most precise contour and functionality of the later fiber-reinforced plastic component. After inserting the three-dimensional preform into the tool, the tool halves are then closed in a manner known per se and the necessary resin is injected into the cavity of the tool in order to impregnate the fiber structure of the three-dimensional preform and to enclose the fibers. After curing of the resin matrix so the finished fiber-reinforced plastic component, which can be removed from the tool.
  • Da ein wichtiger Schritt bei der Herstellung derartiger faserverstärkter Kunststoffbauteile bereits in der Herstellung des dreidimensionalen Vorformlings liegt, hat die eingesetzte Drapiervorrichtung einen entscheidenden Anteil an der Qualität des späteren Bauteils. Die oben beschriebenen Drapiervorrichtungen gemäß dem Stand der Technik weisen dabei die genannten Nachteile auf. Since an important step in the production of such fiber-reinforced plastic components is already in the production of the three-dimensional preform, the draping device used has a decisive share in the quality of the later component. The above-described draping devices according to the prior art have the mentioned disadvantages.
  • Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine verbesserte Drapiervorrichtung anzugeben, welche insbesondere diese Nachteile vermeidet. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Drapiervorrichtung mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung sowie ihrer Verwendung ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.The object of the present invention is now to provide an improved draping device, which avoids these disadvantages in particular. According to the invention this object is achieved by a draping device with the features in the characterizing part of claim 1. Further advantageous embodiments of the draping device according to the invention and its use will become apparent from the dependent claims.
  • Bei der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung ist so, dass der oder die Drapier- und/oder Fixierstempel an ihrer dem Vorformling zugewandten Oberfläche und/oder unterschiedlichen Bereichen dieser Oberfläche wenigstens eines Drapier- und/oder Fixierstempels verschiedene Oberflächenrauheiten und/oder -reibwerte aufweisen. Ergänzend oder alternativ dazu kann auch die Matrize an ihrer dem Vorformling zugewandten Oberfläche Bereiche mit verschiedener Oberflächenrauheit und/oder verschiedenen Reibwerten aufweisen. Bei der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung ist es also vorgesehen, dass entweder unterschiedliche Stempel mit unterschiedlichen Oberflächenrauheiten oder Reibwerten ausgebildet sind, oder das ein und derselbe Stempel, insbesondere wenn der Stempel eine entsprechend komplexe Formgebung seiner dem Vorformling zugewandten Oberfläche aufweist, verschiedene Oberflächenrauheiten oder -Reibwerte aufweist. Alternativ oder vorzugsweise ergänzend hierzu kann auch die Matrize in unterschiedlichen Bereichen so ausgebildet sein, dass sie unterschiedliche Oberflächenrauheiten oder Reibwerte aufweist. Die Oberflächenrauheit lässt sich dabei beispielsweise durch Rautiefe, insbesondere in Form einer gemittelten Rautiefe, messtechnisch erfassen und fertigungstechnisch hinsichtlich der gewünschten Werte entsprechend herstellen. In the case of the draping device according to the invention, the draping and / or fixing die or draperies have different surface roughness and / or friction values on their surface facing the preform and / or different regions of this surface of at least one draping and / or fixing die. Additionally or alternatively, the die may also have areas with different surface roughness and / or different coefficients of friction on their surface facing the preform. In the case of the draping device according to the invention, it is thus provided that either different punches with different surface roughness or friction coefficients are formed, or the one and the same punches, in particular if the stamper has a correspondingly complex shaping of its surface facing the preform, has different surface roughness or friction values. Alternatively or preferably in addition to this, the matrix can also be designed in different regions such that it has different surface roughness or friction coefficients. The surface roughness can be detected by metrology, for example by roughness depth, in particular in the form of an average roughness depth, and produced correspondingly in terms of manufacturing technology with regard to the desired values.
  • Durch eine solche Variation der Oberflächenrauheiten und/oder -Reibwerte lassen sich unterschiedliche Abgleiteigenschaften des Fasermaterials, also des Stapels aus Gewebelagen, welches gegebenenfalls mit einem entsprechenden Binder versehen ist, erzielen. Indem die im Zentrum der Matrize angeordnete Stempel, Teile von Stempeln oder Matrizenoberfläche eine entsprechend glatte Oberfläche aufweisen oder mit einem die Reibung herabsetzenden Material wie beispielsweise Polytetrafluorethylen beschichtet sind, wird in diesem Bereich ein sehr gutes Abgleiten der Fasern an dem jeweiligen Stempel erreicht, sodass der dann typischerweise als Drapierstempel ausgebildete Stempel die Fasern mit wenig Reibung sehr leicht in die Gegenform der Matrize eindrücken kann. Andere Stempel oder andere Bereiche des Stempels oder der Matrize können dementsprechend mit einer Oberfläche mit hoher Oberflächenrauheit und/oder höheren Reibwerten für das Fasermaterial versehen sein, beispielsweise mit einer bewusst aufgerauten Oberfläche, welche beispielsweise eine mechanische Riffelung aufweist oder dergleichen, oder durch eine entsprechende Beschichtung beispielsweise mit Polyurethan, welches für das Fasermaterial einen sehr viel höheren Reibwert verursacht, als das bereits angesprochene Polytetrafluorethylen. By means of such a variation of the surface roughness and / or friction values, it is possible to achieve different slip properties of the fiber material, that is to say the stack of fabric layers, which is optionally provided with a suitable binder. By the arranged in the center of the die stamp, parts of stamps or die surface have a correspondingly smooth surface or coated with a friction reducing material such as polytetrafluoroethylene, in this area a very good sliding of the fibers is achieved at the respective stamp, so that the then typically trained as Drapierstempel stamp the fibers with little friction can easily press into the counter-mold of the die. Other punches or other areas of the punch or die may accordingly be provided with a surface having high surface roughness and / or higher coefficients of friction for the fibrous material, for example a deliberately roughened surface having, for example, a mechanical corrugation or the like, or a corresponding coating for example, with polyurethane, which causes a much higher coefficient of friction for the fiber material than the already mentioned polytetrafluoroethylene.
  • Indem diese Stempel oder Bereiche von Stempeln oder der Oberfläche der Matrize vorzugsweise im Außenbereich der Matrize angeordnet werden, kann so dafür gesorgt werden, dass das Material des Vorformlings hier stärker zurückgehalten wird, als durch die Stempel beziehungsweise Oberflächen mit entsprechend glatterer beziehungsweise mit geringerer Reibung ausgebildeten Oberfläche. Das Material lässt sich dann ausgehend von den Bereichen, in denen die Stempel mit der größeren Oberflächenrauheit beziehungsweise den höheren Reibwerten eingesetzt werden, durch die anderen Stempel in die Matrize hineinziehen. Hierdurch wird eine sehr saubere Anlage erzielt, ohne dass eine Faltenbildung oder dergleichen auftritt. Der Aufbau ist dabei gegenüber dem im Stand der Technik beschriebenen Aufbau, beispielsweise dem Aufbau mit den Positionierungsstiften, sehr viel einfacher, da lediglich eine entsprechende Oberflächenbearbeitung der Drapier- und/oder Fixierstempel und/oder gegebenenfalls der Oberfläche der Matrize notwendig ist, um den gewünschten Effekt zu erzielen.By placing these punches or areas of punches or the surface of the die preferably in the outer region of the die, it is possible to ensure that the material of the preform is retained here more strongly than by the punches or surfaces with correspondingly smoother or with less friction Surface. The material can then be drawn from the areas in which the stamps are used with the larger surface roughness or the higher coefficients of friction, through the other stamp in the die. As a result, a very clean system is achieved without wrinkling or the like occurs. The structure is much simpler than the structure described in the prior art, for example, the construction with the positioning pins, since only a corresponding surface treatment of the draping and / or fixing punches and / or optionally the surface of the die is necessary to the desired Effect to achieve.
  • Die verschiedenen Eigenschaften der Oberfläche hinsichtlich Oberflächenrauheit und/oder Reibwert lassen sich dabei sehr einfach durch eine unterschiedliche Bearbeitung der einzelnen Oberflächen oder partieller Teile der Oberfläche erzielen. The various properties of the surface with respect to surface roughness and / or coefficient of friction can be achieved very easily by a different processing of the individual surfaces or partial parts of the surface.
  • In einer sehr günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung ist es ferner vorgesehen, dass wenigstens einer der Drapier- und/oder Fixierstempel an seiner dem Vorformling zugewandten Oberfläche zumindest partiell mit einer federelastisch deformierbaren Schicht versehen oder aus federelastisch deformierbaren Material ausgebildet ist. Eine solche federelastisch deformierbare Schicht kann beispielsweise eine Elastomerschicht oder dergleichen sein, welche die Oberfläche des Drapierstempels bedeckt oder welche insbesondere in eine Ausfräsung passgenau eingesetzt ist, sodass sie in deformiertem Zustand eine ebene Oberfläche mit den restlichen Bereichen der Oberfläche des Drapierstempels ausbildet. Beim Drapieren kann dann, nachdem eine Anlage des Drapierstempels an dem Stapel der Gewebe erzielt worden ist, eine weitere Vorschubbewegung unter Ausnutzung der Elastizität des federelastisch deformierbaren Materials erfolgen. Hierdurch kann eine weitere Bewegung des Stapels aus den Gewebelagen erfolgen, beispielsweise um das Material zu spannen und/oder einzelne Falten glattzuziehen.In a very favorable development of the draping device according to the invention, it is further provided that at least one of the draping and / or fixing punches is at least partially provided on its surface facing the preform with a resiliently deformable layer or is formed of resiliently deformable material. Such a resiliently deformable layer may for example be an elastomer layer or the like, which covers the surface of the Drapierstempels or which is particularly accurately inserted into a cutout so that it forms a flat surface with the remaining areas of the surface of the Drapierstempels in the deformed state. When draping, then, after an investment of the Drapierstempels has been achieved on the stack of tissues, another feed movement taking advantage of the elasticity of the resiliently deformable material. This allows a further movement of the stack out of the fabric layers, for example, to stretch the material and / or smooth individual wrinkles.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung ist es vorgesehen, dass wenigstens einer der Drapier- und/oder Fixierstempel und/oder die Matrize an der dem Vorformling zugewandten Oberfläche zumindest partiell beschichtet ist. Durch eine solche zumindest partielle Beschichtung lassen sich die Oberflächeneigenschaften leicht verändern, beispielsweise indem die Oberfläche gleichmäßig mechanisch bearbeitet ist und dann in einem gezielten Bereich partiell beschichtet wird. Die Beschichtung kann beispielsweise so erfolgen, dass die Reibung und/oder die Oberflächenrauheit vermindert wird oder es kann umgekehrt punktuell eine Beschichtung in der Art erfolgen, dass die Reibung beziehungsweise die Oberflächenrauheit erhöht wird, beispielsweise indem eine partielle Polyurethanschicht aufgebracht wird.According to an advantageous development of the draping device according to the invention, it is provided that at least one of the draping and / or fixing punches and / or the die is at least partially coated on the surface facing the preform. By such an at least partial coating, the surface properties can be easily changed, for example, by the surface is uniformly machined and then partially coated in a targeted area. The coating may, for example, take place such that the friction and / or the surface roughness is reduced, or, conversely, selective coating may take place in such a way that the friction or the surface roughness is increased, for example by applying a partial polyurethane layer.
  • In einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung ist es nun ferner vorgesehen, dass die dem Vorformling zugewandten Oberflächen des wenigstens einen Drapier- und/oder Fixierstempels verschiedene Beschichtungen aufweisen. Verschiedene Bereiche der Oberfläche eines einzigen Stempels können so sehr einfach an die unterschiedlichen benötigten Eigenschaften angepasst werden, beispielsweise indem Teile der Oberfläche mit einer die Reibung vermindernden Beschichtung, beispielsweise auf der Basis von PTFE, und andere Teile der Oberfläche mit einer die Reibung erhöhenden Beschichtung, beispielsweise auf der Basis von Polyurethan, ausgebildet sind. Dazwischen können prinzipiell auch unbeschichtete Bereiche der Oberfläche verbleiben, welche dann in ihren Eigenschaften zwischen den Eigenschaften der beiden beschichteten Bereiche liegen.In a further very favorable embodiment of the draping device according to the invention, it is now further provided that the surfaces of the at least one draping and / or fixing die facing the preform have different coatings. Different areas of the surface of a single stamp can thus be easily adapted to the different required properties, for example by removing parts of the surface with a friction-reducing coating, for example based on PTFE, and other parts of the surface with a friction-increasing coating, For example, based on polyurethane, are formed. In between, in principle uncoated areas of the surface may remain, which then lie in their properties between the properties of the two coated areas.
  • Um den Aufwand hinsichtlich der Herstellung der einzelnen Drapier- und/oder Fixierstempel zu minimieren, kann es jedoch in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung auch vorgesehen sein, dass die dem Vorformling zugewandte Oberfläche jedes Drapier- und/oder Fixierstempels einheitlich mit einer/-m im Wesentlichen konstanten Oberflächenrauheit und/oder Reibwert ausgebildet ist, wobei mehrere Drapier- und/oder Fixierstempel mit verschiedenen Oberflächen vorgesehen sind. Dieser Aufbau, bei dem jeder der Stempel in sich mit einer einheitlichen Oberfläche ausgebildet ist, ist besonders einfach zur Herstellung der Stempel, weil ohne Maskierungen und dergleichen die Oberfläche gleichmäßig bearbeitet und/oder beschichtet werden kann. Dadurch, dass in der Drapiervorrichtung jetzt mehrere Stempel eingesetzt werden, lässt sich die gewünschte Eigenschaft dennoch erreichen, indem beispielweise die weiter außen liegenden Stempel eine rauere Oberfläche aufweisen oder höherer Reibwerte haben, als beispielsweise die zentraler angeordneten Stempel. Hierdurch wird das Fasermaterial des späteren Vorformlings im Randbereich der Matrize entsprechend zurückgehalten und muss von den Drapierstempeln im Inneren, welche eine entsprechende Oberfläche mit geringer Reibung haben, entgegen der größeren Reibungskraft im Bereich der äußeren Stempel in die Matrize eingezogen und eingedrückt werden. Somit entsteht ein sehr sauberer Vorformling, ohne die nennenswerte Gefahr einer Faltenbildung oder dergleichen.In order to minimize the effort with regard to the production of the individual draping and / or fixing punches, however, it can also be provided in a particularly advantageous development of the draping device according to the invention that the surface of each draping and / or fixing punch facing the preform is uniformly m substantially constant surface roughness and / or coefficient of friction is formed, wherein a plurality of draping and / or fixing punches are provided with different surfaces. This structure, in which each of the punches is formed with a uniform surface in itself, is particularly easy to produce the punches, because without masking and the like, the surface can be uniformly processed and / or coated. The fact that now several punches are used in the draping device, the desired property can still be achieved, for example, by the more outer punch have a rougher surface or have higher coefficients of friction than, for example, the centrally arranged stamp. As a result, the fiber material of the later preform is retained accordingly in the edge region of the die and must be drawn and pressed against the larger frictional force in the region of the outer die of the Drapierstempeln inside, which have a corresponding surface with low friction in the die. This results in a very clean preform, without the significant risk of wrinkling or the like.
  • In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung ist es nun außerdem vorgesehen, dass wenigstens einer der Drapier- und/oder Fixierstempel eine Bewegungsrichtung zu der mit ihm korrespondierenden Oberfläche der Matrize aufweist, welche von der Senkrechten auf der mit ihm korrespondierenden Oberfläche der Matrize beziehungsweise einer diese mittelnden Ebene abweicht. Ein solcher Aufbau, bei dem wenigstens einer der Drapier- und/oder Fixierstempel also schräg, vorzugsweise mit einem Winkel von mehr als 5° gegenüber der Senkrechten auf die Matrize zubewegt wird, kann die einzelnen Fasern in dem Stapel der Gewebelagen optimal spannen. Die schräge Bewegung, insbesondere in Kombination mit einer federelastisch deformierbaren Oberfläche des Stempels, erzeugt beim Zustellen des Stempels eine Querbewegung der Fasern beziehungsweise Gewebelagen auf der Oberfläche der Matrize, wodurch Falten geglättet werden und gegebenenfalls alternativ oder ergänzend hierzu eine Umorientierung der Fasern erzielt wird. Dies gilt insbesondere in der Kombination mit dem bereits genannten federelastisch deformierbaren Material, da dann insbesondere durch den Resthub, welcher unter Ausnutzung der Elastizität erzielt wird, eine solche Querbewegung bei ansonsten bereits fixiertem Fasermaterial des Stapels der Gewebelagen erzielt werden kann. In a particularly advantageous embodiment of the draping device according to the invention, it is now also provided that at least one of the draping and / or fixing has a direction of movement to the corresponding surface of the die, which from the vertical on the corresponding surface of the die or a deviates from this mediating plane. Such a construction in which at least one of the draping and / or fixing punches is thus moved obliquely, preferably at an angle of more than 5 ° with respect to the vertical to the die, can optimally tension the individual fibers in the stack of fabric layers. The oblique movement, in particular in combination with a resiliently deformable surface of the punch, generates when moving the punch a transverse movement of the fibers or fabric layers on the surface of the die, whereby wrinkles are smoothed and, optionally, alternatively or additionally, a reorientation of the fibers is achieved. This is especially true in combination with the already mentioned elastically deformable material, since then in particular by the residual stroke, which is achieved by utilizing the elasticity, such a transverse movement can be achieved with otherwise already fixed fiber material of the stack of fabric layers.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Drapiervorrichtung ergeben sich aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand des Ausführungsbeispiels deutlich, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben wird.Further advantageous embodiments of the draping device according to the invention will become apparent from the remaining dependent subclaims and will be apparent from the embodiment, which will be described below with reference to the figures.
  • Dabei zeigen:
    Fig. 1 eine schematisierte Darstellung einer Industrieanlage zur Herstellung von faserverstärkten Formteilen mit einer vorherigen Herstellung von dreidimensionalen Vorformlingen;
    Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts aus einer Drapiervorrichtung gemäß der Erfindung; und
    Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts aus einer Drapiervorrichtung in einer alternativen Ausgestaltung gemäß der Erfindung.     Showing:
    1 is a schematic representation of an industrial plant for the production of fiber-reinforced molded parts with a previous production of three-dimensional preforms.
    Fig. 2 is a schematic representation of a detail of a draping device according to the invention; and
    Fig. 3 is a schematic representation of a section of a draping device in an alternative embodiment according to the invention.
  • In der Darstellung der Figur 1 ist sehr stark schematisiert eine Industrieanlage 1 zu erkennen, welche letztlich zur Herstellung eines faserverstärkten Formteils 2 mittels eines RTM-Verfahrens in einem Werkzeug 3 in einer Presse 4 dient. Das faserverstärkte Formteil 2 wird dabei aus einem dreidimensional endkonturnah vorgeformten Vorformling 5 hergestellt, welcher zuvor in einigen schematisch dargestellten Schritten erzeugt worden ist. Als Ausgangsbasis für den Vorformling 5 dient ein Fasermaterial, beispielsweise in Form einer Gewebelage, eines Fasergeleges oder dergleichen. Diese kann beispielsweise als Rollenware über eine angedeutete Rolle 6 zur Verfügung gestellt werden. In the illustration of Figure 1 is very highly schematic an industrial plant 1 can be seen, which ultimately serves to produce a fiber-reinforced molding 2 by means of a RTM process in a tool 3 in a press 4. In this case, the fiber-reinforced molded part 2 is produced from a preform 5, which is preformed in a three-dimensionally close-to-net shape and which has previously been produced in some schematically illustrated steps. The starting base for the preform 5 is a fiber material, for example in the form of a fabric layer, a fiber fabric or the like. This can be made available, for example, as a roll product via an indicated roller 6.
  • In einer Schneidvorrichtung 7 wird dann mittels einer Schneideinrichtung 8 aus der Rollenware eine einzelne Gewebelage beziehungsweise -matte, welche hier so explizit nicht dargestellt ist, zugeschnitten. Anschließend wird diese Gewebelage über eine geeignete Transportvorrichtung, welche in der Darstellung der Figur 1 lediglich durch gebogene Pfeile prinzipmäßig angedeutet ist, einer angedeuteten Einrichtung 9 zugeführt, in welcher Binder auf die Gewebelage aufgetragen wird. Dies kann beispielsweise durch Besprühen, Aufwalzen, Tauchen oder dergleichen erfolgen. Alternativ zu diesem Vorgehen mit der Einrichtung 9 zum Auftragen von Binder wäre es auch möglich, das Fasermaterial mit einem entsprechenden Bindemittel vorzuimprägnieren, sodass dieser Schritt entfallen kann. Dies ist dem Fachmann jedoch aus dem allgemeinen Stand der Technik geläufig, sodass hierauf nicht näher eingegangen werden muss. In a cutting device 7, a single fabric layer or mat, which is not explicitly shown here, is then cut from the roll goods by means of a cutting device 8. Subsequently, this fabric layer is fed via a suitable transport device, which is indicated in principle in the illustration of Figure 1 only by curved arrows, an indicated device 9, in which binder is applied to the fabric layer. This can be done for example by spraying, rolling, dipping or the like. Alternatively to this procedure with the device 9 for applying binder, it would also be possible to preimpregnate the fiber material with a corresponding binder, so that this step can be omitted. However, this is familiar to the person skilled in the art from the general state of the art, so that it need not be discussed further here.
  • Nach dem Auftrag des Binders, oder falls dieser Schritt entfällt und der Binder bereits in dem Fasermaterial vorhanden ist, sofort anschließend gelangt die Gewebelage zu einer Stapeleinrichtung 10, in welcher die einzelnen Gewebelagen zu einem hier angedeuteten Stapel 11 aus Gewebelagen aufgestapelt werden. Dabei kann auch ein Verklammern, Vernähen oder sonstiges Verbinden der einzelnen Gewebelagen an Stellen, an denen dies aus konstruktiven Gründen sinnvoll und notwendig ist, vorgesehen sein. Die Gewebelagen haben nach dem Schneidvorgang in der Schneidvorrichtung 7 typischerweise eine endkonturnahe Form. Dennoch kann auch nach dem Stapeln der Gewebelagen zu dem Stapel 11 in der Stapeleinrichtung 10 ein weiteres Beschneiden, Ausstanzen von Öffnungen oder Ähnliches erfolgen, sofern gewünscht oder erforderlich. After the order of the binder, or if this step is omitted and the binder is already present in the fiber material, then immediately the fabric layer passes to a stacking device 10, in which the individual fabric layers are stacked to form a stack of fabric layers 11 indicated here. It can also be a stapling, sewing or otherwise connecting the individual layers of fabric at locations where this is useful and necessary for design reasons, can be provided. The fabric layers typically have a near-net shape after cutting in the cutter 7. Nevertheless, even after the stacking of the fabric layers to the stack 11 in the stacking device 10 further trimming, punching out openings or the like can be made, if desired or required.
  • Nachdem der Stapel 11 so vorbereitet ist, gelangt er in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in eine Heizeinrichtung 12, in der er, wie hier angedeutet, über ein Transportmittel durch einen Ofen, eine Strecke mit infraroter Bestrahlung oder dergleichen geführt wird. Der Stapel 11 wird so vorgewärmt und der typischerweise thermisch aktivierbare Binder wird aktiviert beziehungsweise soweit verflüssigt, dass der Stapel 11 zwar noch eine hohe Flexibilität aufweist, aber die in dem Stapel 11 verarbeiteten Gewebelagen jedoch beim Abkühlen aneinander haften. After the stack 11 has been prepared in this way, in the exemplary embodiment shown here it enters a heating device 12 in which, as indicated here, it is guided via a transport means through an oven, a line with infrared radiation or the like. The stack 11 is thus preheated and the typically thermally activatable binder is activated or liquefied so far that the stack 11 still has a high degree of flexibility, but the fabric layers processed in the stack 11 adhere to one another during cooling.
  • Die Kernfunktionalität bei der Herstellung des dreidimensional vorgeformten Vorformlings 5 kommt nun der im nächsten Schritt dargestellten Drapiervorrichtung 13 zu. Die Drapiervorrichtung 13 weist dabei eine Matrize 14 auf, welche die spätere Form des dreidimensional vorgeformten Vorformlings 5 abbildet. Über Stempel 15 zur Drapierung und/oder Fixierung wird der Stapel 11 aus Gewebelagen nun in die Form dieser Matrize 14 eingedrückt und kühlt typischerweise durch das metallische Material der Matrize 14, welches sehr gut wärmeleitend ist und Wärme aus dem Stapel 11 der Gewebelagen abführt, aus. Hierdurch härtet der Binder aus und es entsteht der dreidimensional vorgeformte Vorformling 5, welcher in seiner Formgebung bereits endkonturnah geformt ist und der Form der Matrize 14 und der Stempel 15 folgt. Dabei können die Stempel 15 eingesetzt werden, welche das Fasermaterial festhalten, und/oder es werden insbesondere Stempel 15 als Drapierstempel eingesetzt, welche zum Bewegen des Fasermaterials beispielsweise in die Vertiefungen der Matrize 14 dienen. The core functionality in the production of the three-dimensionally preformed preform 5 now comes to the draping device 13 shown in the next step. The draping device 13 in this case has a die 14, which images the later form of the three-dimensionally preformed preform 5. Via stamp 15 for draping and / or fixing, the stack 11 of fabric layers is now pressed into the shape of this matrix 14 and typically cools by the metallic material of the matrix 14, which is highly thermally conductive and dissipates heat from the stack 11 of the fabric layers , As a result, the binder hardens and there is the three-dimensionally preformed preform 5, which is already formed in its shape near net shape and the shape of the die 14 and the punch 15 follows. In this case, the punches 15 can be used, which hold the fiber material, and / or in particular punches 15 are used as Drapierstempel, which serve for moving the fiber material, for example in the recesses of the die 14.
  • Das Vorformling 5 ist dabei durch den ausgehärteten Binder soweit formstabil, dass dieses, ohne seine Form zu verlieren, zumindest weitertransportiert und gegebenenfalls zwischengelagert werden kann. Es hat jedoch noch nicht seine endgültige Form und Härte erreicht, diese wird erst im nachfolgenden RTM-Prozess erzielt. Der so in der Drapiervorrichtung 13 vorgeformte und idealerweise in ihr verklebte und ausgehärtete Stapel 11 bildet dann den Vorformling 5, welches, wie oben bereits beschrieben, der Presse 4 für das RTM-Verfahren zugeführt werden kann. The preform 5 is as far as dimensionally stable by the cured binder, that this, without losing its shape, at least further transported and optionally stored. However, it has not yet reached its final shape and hardness, this will only be achieved in the subsequent RTM process. The thus preformed in the drapery 13 and ideally glued and hardened in her stack 11 then forms the preform 5, which, as already described above, the press 4 for the RTM process can be supplied.
  • Nun ist es so, dass insbesondere den Drapierstempeln 15 zum Einziehen des Stapels 11 an Gewebelagen eine besondere Bedeutung zukommt, da ein sehr gleichmäßiges Einziehen beziehungsweise Eindrücken des Stapels 11 aus Gewebelagen in die Vertiefungen der Matrize 14 erfolgen muss. Nur so können Falten oder unnötige Spannungen in dem Material des Stapels 11 vermieden werden. Dies ist jedoch eine grundlegende Voraussetzung für eine gute Qualität des im RTM-Verfahrens hergestellten Formteils 2 und damit verbunden eine gute Qualität bei den so hergestellten faserverstärkten Formteilen 2. Now it is so that in particular the Drapierstempeln 15 for pulling the stack 11 on fabric layers of particular importance, since a very uniform feeding or pressing the stack 11 must be made of fabric layers in the recesses of the die 14. Only in this way can wrinkles or unnecessary stresses in the material of the stack 11 be avoided. However, this is a fundamental prerequisite for a good quality of the molded part 2 produced in the RTM process and, associated therewith, a good quality in the fiber-reinforced molded parts 2 produced in this way.
  • Um ein qualitativ hochwertiges Eindrücken beziehungsweise Einziehen des Stapels 11 an Gewebelagen, also letztlich des Fasermaterials in die Matrize 14 beziehungsweise ihre Vertiefungen zu erreichen, ist es bei der Drapiervorrichtung 13 vorgesehen, dass die einzelnen Drapier- und/oder Fixierstempel an ihrer dem späteren Vorformling 5 beziehungsweise dem Stapel 11 aus Gewebelagen zugewandten Oberflächen, welche in der Darstellung der Figur 2 jeweils mit 16 gekennzeichnet sind, unterschiedliche Oberflächenrauheiten und/oder Reibwerte aufweisen. Dabei kann im Prinzip jeder einzelne der Stempel 15 an seiner Oberfläche 16 Bereiche mit gezielt unterschiedlichen Oberflächenrauheiten oder Reibwerten aufweisen. Idealerweise sind jedoch die Oberflächen 16 der Stempel 15 in sich weitgehend homogen, während unterschiedliche Stempel 15 verschiedene Oberflächenrauheiten oder Reibwerte aufweisen. In order to achieve a high-quality impressions or drawing in of the stack 11 on fabric layers, ie ultimately of the fiber material into the die 14 or its recesses, it is provided in the draping device 13 that the individual draping and / or fixing punches on their later preform. 5 or the stack 11 of fabric layers facing surfaces, which are each marked 16 in the illustration of Figure 2, have different surface roughness and / or friction values. In principle, each individual one of the punches 15 may have areas on its surface 16 with specifically different surface roughness or friction coefficients. Ideally, however, the surfaces 16 of the punches 15 are largely homogeneous in themselves, while different punches 15 have different surface roughness or friction values.
  • Insbesondere ist es dabei sinnvoll, wenn bezugnehmend auf die Figur 2 die beiden kleineren außen angeordneten Stempel 15 an ihren Oberflächen 16 eine höhere Oberflächenrauheit beziehungsweise höhere Reibwerte aufweisen, um so das Material des Stapels 11 aus Gewebelagen zurückzuhalten und zu spannen. Dementsprechend sind die Oberflächen mit der größeren Oberflächenrauheit beziehungsweise den höheren Reibwerten mit 16* bezeichnet. Der zentrale Stempel 15 drückt beziehungsweise zieht das Material des Stapels 11 in die Vertiefung der Matrize 14 ein. Der zentrale Stempel 15 hat dabei eine entsprechend gute Oberflächenqualität mit sehr geringer Oberflächenrauheit beziehungsweise einem sehr geringen Reibwert, sodass das Material an ihm besonders gut gleitet. Seine Oberfläche ist mit 16‘ bezeichnet, sie könnte beispielsweise poliert sein. Grundlegend alternativ dazu, insbesondere jedoch ergänzend dazu kann auch die in Figur 2 mit 17 bezeichnete Oberfläche der Matrize 14, welche dem Material des Stapels 11 zugewandt ist, Bereiche mit verschiedener Oberflächenrauheit und/oder verschiedenen Reibwerten aufweisen. Auch hierdurch wird das Einziehen des Materials des Stapels 11 in die Vertiefungen entsprechend erleichtert, beispielsweise wenn Kanten und Radien um die das Material des Stapels 11 fließen muss, entsprechend poliert sind und beispielsweise die mit den beiden äußeren Stempeln 15 zusammenwirkenden Oberflächen 17 der Matrize 14 ebenfalls aufgeraut sind, um das Material des Stapels 11 beim Einziehen durch den zentralen Stempel 15 in die Vertiefungen der Matrize 14 zurückzuhalten und zu spannen.In particular, it makes sense if, referring to FIG. 2, the two smaller stamps 15 arranged outside have a higher surface roughness or higher coefficients of friction on their surfaces 16 so as to retain and tension the material of the stack 11 from woven layers. Accordingly, the surfaces with the larger surface roughness or the higher coefficients of friction are denoted by 16 *. The central punch 15 presses or pulls the material of the stack 11 into the recess of the die 14. The central punch 15 has a correspondingly good surface quality with very low surface roughness or a very low coefficient of friction, so that the material slides on it particularly well. Its surface is designated 16 ', it could for example be polished. Fundamentally as an alternative to, but in particular in addition to, the surface of the die 14, which is designated 17 in FIG. 2 and faces the material of the stack 11, can also have regions with different surface roughness and / or different coefficients of friction. This also makes it easier to retract the material of the stack 11 into the recesses, for example when edges and radii around which the material of the stack 11 must flow are polished accordingly and, for example, the surfaces 17 of the die 14 cooperating with the two outer punches 15 likewise are roughened to restrain and tension the material of the stack 11 as it passes through the central punch 15 in the recesses of the die 14.
  • Die Oberflächenrauheiten beziehungsweise Reibwerte müssen dabei dem eingesetzten Fasermaterial, beispielsweise den Kohlenstofffasern bei einem kohlenfaserverstärkten Formteil 2, entsprechend angepasst werden. Zum Erzeugen einer entsprechend großen Oberflächenrauheit beziehungsweise eines hohen Reibwerts kann beispielsweise eine Bearbeitung in der Art erfolgen, dass die Oberfläche mikroskopische oder auch makroskopische Riffelungen aufweist, um so ein Anhaften der Fasern an der Oberfläche 16, 17 zu erzielen. Das Fasermaterial wird dadurch zurückgehalten und kann durch den zentralen Stempel 15 entsprechend gespannt werden. Hierdurch wird die Gefahr von Kanten, Falten oder Knittern in dem Material des Stapels 11 deutlich reduziert. Im Falle der beschriebenen, in der Darstellung der Figur 2 jeweils außenliegenden Stempel 15, müsste eine solche Beschichtung einen höheren Reibwert bezüglich der Fasern des Fasermaterials erzeugen als beispielsweise die Oberfläche des zentralen Stempels 15 oder eine auf diesem aufgebrachte Beschichtung. Denkbare Beschichtungen wären im Bereich der außenliegenden Stempel 15, zum Erzeugen eines höheren Reibwerts, beispielsweise Beschichtungen aus Polyurethan, welche einen vergleichsweise hohen Reibwert für die Fasern aufweisen. Der zentrale Stempel 15 könnte entsprechend eine den Reibwert verringernde Beschichtung, beispielsweise auf der Basis von Polytetrafluorethylen, aufweisen. The surface roughness or friction coefficients must be adapted accordingly to the fiber material used, for example the carbon fibers in a carbon fiber-reinforced molded part 2. To produce a correspondingly large surface roughness or a high coefficient of friction, for example, a processing can be carried out in such a way that the surface has microscopic or even macroscopic corrugations so as to achieve adherence of the fibers to the surface 16, 17. The fiber material is thereby retained and can be tensioned by the central punch 15 accordingly. As a result, the risk of edges, wrinkles or wrinkles in the material of the stack 11 is significantly reduced. In the case of the described, in the representation of Figure 2 each outer punch 15, such a coating would have to produce a higher coefficient of friction with respect to the fibers of the fiber material than, for example, the surface of the central punch 15 or a coating applied thereto. Conceivable coatings would be in the region of the outer dies 15, for producing a higher coefficient of friction, for example coatings of polyurethane, which have a comparatively high coefficient of friction for the fibers. The central punch 15 could accordingly have a friction-reducing coating, for example based on polytetrafluoroethylene.
  • Der Einsatz von Oberflächen 16, 17 mit verschiedenen Oberflächenrauheiten und/oder Reibwerten ermöglicht damit ein gezieltes „Fließen“ des Materials des Stapels 11 zwischen der Oberfläche 17 der Matrize 14 und der Oberfläche 16 des jeweiligen Stempels 15, sodass sehr zielgerichtet durch eine geeignete Beschichtung oder Bearbeitung der Oberflächen 16, 17 das gleichmäßige und knitterfreie Einziehen des Fasermaterials in die Vertiefungen der Matrix 14 erfolgen kann. The use of surfaces 16, 17 with different surface roughness and / or friction values thus allows a targeted "flow" of the material of the stack 11 between the surface 17 of the die 14 and the surface 16 of the respective punch 15, so very targeted by a suitable coating or Processing of the surfaces 16, 17, the uniform and crease-free feeding of the fiber material into the recesses of the matrix 14 can take place.
  • Dieses besonders gute Einziehen des Materials des Stapels 11 zwischen der Oberfläche 17 der Matrize 14 und den Oberflächen 16 der jeweiligen Stempel 15 kann nun ferner dadurch unterstützt werden, dass die Oberfläche 16 wenigstens eines Stempels 15 mit einer federelastisch deformierbaren Schicht versehen ist beziehungsweise der gesamte Stempel 15 aus federelastisch deformierbaren Material ausgebildet wird. Beispielsweise kann ein deformierbares Elastomer in eine Ausfräsung in einem aus Metall oder Kunststoff ausgebildeten Stempel 15 eingesetzt werden, insbesondere so, dass im deformierten Zustand eine ebene Oberfläche des Stempels 15 zwischen den Bereich mit dem Elastomer und den danebenliegenden Bereichen erzielt wird. Beispielsweise beim Einsatz von Gummi oder gummiartigen Materialien wird dann gleichzeitig eine Oberfläche 16* mit höherem Reibwert erzielt. Durch das federelastisch deformierbare Material kann nach der eigentlichen Zustellbewegung über einen Resthub des Stempels 15 – unter Ausnutzung der Elektrizität – ein weiteres Spannen sowie gegebenenfalls Glätten des Materials des Stapels 11 sowie gegebenenfalls ein Vorspannen beziehungsweise Umorientieren der darin befindlichen Fasern erzielt werden. This particularly good retraction of the material of the stack 11 between the surface 17 of the die 14 and the surfaces 16 of the respective punch 15 can now also be supported by the fact that the surface 16 is provided at least one punch 15 with a resiliently deformable layer or the entire stamp 15 is formed of resiliently deformable material. For example, a deformable elastomer can be inserted into a cutout in a punch 15 formed of metal or plastic, in particular such that in the deformed state a flat surface of the punch 15 is achieved between the area with the elastomer and the adjacent areas. For example, when using rubber or rubbery materials is then simultaneously achieved a surface 16 * with higher coefficient of friction. By means of the elastically deformable material, after the actual feed movement over a residual stroke of the punch 15, a further tensioning and, if appropriate, smoothing of the material of the stack 11 and, if appropriate, a pretensioning or reorienting of the fibers located therein can be achieved using the electricity.
  • In der Darstellung der Figur 3 ist nun eine alternative Ausführungsform der Drapiervorrichtung 13 zu erkennen. Die einzelnen Stempel 15 bewegen sich hier nicht mehr alle senkrecht gegenüber der jeweiligen, ihnen zugeordneten Oberfläche 17 der Matrize 14, sondern teilweise schräg zu einer Senkrechten S, auf der entsprechenden Oberfläche 17 der Matrize 14 beziehungsweise falls diese uneben ist, einer Senkrechten S auf einer gemittelten Ebene hierzu. Im konkreten Ausführungsbeispiel in der Darstellung der Figur 3 wird dann insbesondere der zentrale Stempel 15, welcher eine entsprechend glatte Oberfläche 16‘ aufweist, zeitlich zuerst in Richtung der Matrize 14 bewegt. Anschließend kommen die benachbarten schräg nach außen zustellenden Stempel 15, welche insbesondere rauhere Oberflächen 16* aufweisen und damit ein Spannen des Materials des Stapels 11 nach außen hin bewirken. Anschließend können die äußeren Stempel 15 zugestellt werden, welche in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls eine Oberfläche 16* mit höherer Oberflächenrauhigkeit aufweisen.In the representation of FIG. 3, an alternative embodiment of the draping device 13 can now be seen. The individual punches 15 no longer move all perpendicular to the respective, associated surface 17 of the die 14, but partially obliquely to a vertical S, on the corresponding surface 17 of the die 14 or, if this is uneven, a vertical S on one averaged level on this. In the specific exemplary embodiment in the illustration of FIG. 3, in particular the central punch 15, which has a correspondingly smooth surface 16 ', then moves in time in the direction of the die 14. Subsequently, the adjacent obliquely outwardly delivering punch 15, which in particular have rougher surfaces 16 * and thus cause a tensioning of the material of the stack 11 to the outside. Subsequently, the outer punch 15 can be delivered, which also have a surface 16 * with higher surface roughness in the embodiment shown here.
  • Werden nun insbesondere die beiden dem zentralen Stempel 15 benachbarten Stempel 15 zusätzlich zu ihrer Oberfläche 16* mit größerer Rauheit beziehungsweise einem höheren Reibwert für das Fasermaterial mit einem federelastisch deformierbaren Material, beispielsweise wie oben beschrieben, versehen, dann wird nach der eigentlichen Zustellung über den durch die Elastizität erzielbaren Resthub eine Querbewegung des Materials des Stapels 11 im Beispiel der Figur 3 nach außen erzielt, sodass Falten leicht beseitigt und bei Bedarf eine Spannung beziehungsweise Umorientierung der Fasern erzielt werden kann. Ist dabei die Oberfläche 17 der Matrize 14 sowie die Oberfläche 16‘ des zentralen Stempels 15 entsprechend glatt ausgebildet, dann kann das Material einfach nachfließen, um so eine ideale Anlage an der Oberfläche 17 der Matrize 14 zu gewährleisten. Vergleichbares gilt dann für die beiden außen angeordneten Stempel 15 entsprechend. Durch diesen Aufbau, gegebenenfalls mit einem zeitlich versetzten Setzen der einzelnen Stempel 15 nacheinander, insbesondere von innen nach außen, lässt sich die Drapiervorrichtung 13 also nochmals weiter optimieren.If, in particular, the two punches 15 adjacent to the central punch 15 are provided, in addition to their surface 16 *, with greater roughness or a higher coefficient of friction for the fiber material with a resiliently deformable material, for example as described above, then after the actual infeed via the through The elasticity achievable residual stroke achieved a transverse movement of the material of the stack 11 in the example of Figure 3 to the outside, so that wrinkles easily eliminated and, if necessary, a voltage or reorientation of the fibers can be achieved. If the surface 17 of the matrix 14 and the surface 16 'of the central punch 15 are designed to be correspondingly smooth, then the material can simply flow in, so as to ensure an ideal contact with the surface 17 of the matrix 14. The same applies then for the two externally arranged stamp 15 accordingly. By this structure, optionally with a staggered setting of the individual punches 15 successively, in particular from the inside to the outside, the draping device 13 can thus be further optimized.
  • Dem Fachmann ist bereits bekannt, dass die Stempel 15 Aktuatoren 18 aufweisen, die geeignet sind, die Stempel in Richtung oder von der Matrize 14 weg zu bewegen. Je nach Ausrichtung der Aktuatoren 18 und der Drapiergeometrie ergibt sich damit während des Drapierens auch eine entsprechende Bewegungskomponente des Stapels 11 in oder parallel zur Oberfläche der Matrize. The person skilled in the art already knows that the punches 15 have actuators 18 which are suitable for moving the punches in the direction of or away from the die 14. Depending on the orientation of the actuators 18 and the Drapiergeometrie thus results during draping also a corresponding component of movement of the stack 11 in or parallel to the surface of the die.
  • Bezugszeichenliste P1464
    1 Industrieanlage
    2 Formteil
    3 Werkzeug
    4 Presse
    5 Vorformling
    6 Rolle
    7 Schneidvorrichtung
    8 Schneideinrichtung
    9 Einrichtung
    10 Stapeleinrichtung
    11 Stapel
    12 Heizeinrichtung
    13 Drapiervorrichtung
    14 Matrize
    15 Stempel
    16 Oberfläche von 15
    16* Oberfläche (mit höherem Reibwert)
    16‘ Oberfläche (mit geringerem Reibwert)
    17 Oberfläche von 14
    18 Aktuatoren
    S Senkrechte

    Genannte Patentliteratur:
    DE 10 2010 027 466 A1
    DE 10 2010 043 666 A1    List of Reference P1464
    1 industrial plant
    2 molding
    3 tool
    4 press
    5 preform
    6 roll
    7 cutting device
    8 cutting device
    9 device
    10 stacking device
    11 stacks
    12 heating device
    13 draping device
    14 matrix
    15 stamps
    16 surface of 15
    16 * surface (with higher coefficient of friction)
    16 'surface (with lower coefficient of friction)
    17 surface of 14
    18 actuators
    S vertical

    Named patent literature:
    DE 10 2010 027 466 A1
    DE 10 2010 043 666 A1

Claims (13)

  1. Drapiervorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Vorformlings (5) aus Fasermaterial mit Draping device for producing a three-dimensional preform (5) made of fibrous material
    1.1 einer die dreidimensionale Form des Vorformlings (5) abbildenden Matrize (14), 1.1 of a three-dimensional shape of the preform (5) imaging die (14),
    1.2 einem oder mehreren Stempeln (15) zum Drapieren und/oder Fixieren, welche zum Zusammenwirken mit der Matrize (14) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass 1.2 one or more stamps (15) for draping and / or fixing, which are designed to cooperate with the die (14), characterized in that
    1.3 unterschiedliche Stempel (15) an ihrer dem Vorformling (5) zugewandten Oberfläche (16) und/oder unterschiedliche Bereiche dieser Oberfläche (16) wenigstens eines Stempels (15) verschiedene Oberflächenrauheiten und/oder Reibwerte aufweisen; und/oder 1.3 different stamp (15) on its the preform (5) facing surface (16) and / or different areas of this surface (16) of at least one stamp (15) have different surface roughness and / or friction values; and or
    1.4 die dem Vorformling (5) zugewandte Oberfläche (17) der Matrize (14) Bereiche mit verschiedener Oberflächenrauheit und/oder Reibwerten aufweist.1.4 the preform (5) facing surface (17) of the die (14) has areas with different surface roughness and / or friction.
  2. Drapiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Stempel (15) an seiner dem Vorformling (5) zugewandten Oberfläche (16) zumindest partiell mit einer federelastisch deformierbaren Schicht versehen oder aus federelastisch deformierbarem Material ausgebildet ist. Draping device according to claim 1, characterized in that at least one of the dies (15) on its side facing the preform (5) is facing surface (16) at least partially provided with an elastically deformable layer or formed of resiliently deformable material.
  3. Drapiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Stempel (15) an seiner dem Vorformling (5) zugewandten Oberfläche (16) oder der dem Vorformling (5) zugewandten Oberfläche (17) der Matrize (14) zumindest partiell beschichtet ist. Draping device according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the punches (15) at its the preform (5) facing surface (16) or the preform (5) facing surface (17) of the die (14) at least partially coated is.
  4. Drapiervorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Vorformling (5) zugewandte Oberfläche (16) des wenigstens einen Stempels (15) verschiedene Beschichtungen aufweist. Draping device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the preform (5) facing surface (16) of the at least one punch (15) has different coatings.
  5. Drapiervorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Vorformling (5) zugewandte Oberfläche (16) jedes Stempels (15) einheitlich mit einer/-en im Wesentlichen konstanten Oberflächenrauheit und/oder Reibwert ausgebildet ist, wobei mehrere Stempel (15) mit verschiedenen Oberflächenrauheiten und/oder Reibwerten an ihren Oberflächen (16) vorgesehen sind. Draping device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the preform (5) facing surface (16) of each stamp (15) is uniformly formed with a / s substantially constant surface roughness and / or coefficient of friction, wherein a plurality of punches ( 15) are provided with different surface roughness and / or friction on their surfaces (16).
  6. Drapiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Außenbereich der Matrize (14) angeordnete Stempel (15) eine rauere Oberfläche oder höhere Reibwerte aufweisen als zentraler angeordnete Drapier- und/oder Fixierstempel. Draping device according to claim 5, characterized in that in the outer region of the die (14) arranged punch (15) have a rougher surface or higher coefficients of friction than centrally arranged drapery and / or Fixierstempel.
  7. Drapiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Beschichtungen für Oberflächen (16, 17) mit geringen Reibwerten Polytetrafluorethylen aufweisen oder aus Polytetrafluorethylen sind. Draping device according to one of claims 3 to 6, characterized in that coatings for surfaces (16, 17) with low coefficients of friction comprise polytetrafluoroethylene or polytetrafluoroethylene.
  8. Drapiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Beschichtungen für Oberflächen (16, 17) mit größerem Reibwert Polyurethan aufweisen oder aus Polyurethan sind. Draping device according to one of claims 3 to 7, characterized in that coatings for surfaces (16, 17) have a higher coefficient of friction polyurethane or polyurethane.
  9. Drapiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Oberflächen (16, 17) mit größerer Oberflächenrauheit eine mikroskopische oder makroskopische Riffelung aufweisen. Draping device according to one of claims 1 to 8, characterized in that surfaces (16, 17) with greater surface roughness have a microscopic or macroscopic corrugation.
  10. Drapiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Oberflächen (16, 17), welche eine geringe Oberflächenrauheit aufweisen, feingeschliffen oder poliert ausgeführt sind. Draping device according to one of claims 1 to 9, characterized in that surfaces (16, 17), which have a low surface roughness, are made finely ground or polished.
  11. Drapiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Stempel (15) eine Bewegungsrichtung zu der mit ihm korrespondierenden Oberfläche (17) der Matrize (14) aufweist, welche von der Senkrechten (S) oder auf der mit ihm korrespondierenden Oberfläche (17) der Matrize (14) oder einer mittleren Ebene der gegebenenfalls unebenen mit ihm korrespondierenden Oberfläche (17) der Matrize (14) abweicht.Draping device according to one of claims 1 to 10, characterized in that at least one of the punches (15) has a direction of movement to the corresponding surface (17) of the die (14), which from the vertical (S) or on the with him corresponding surface (17) of the die (14) or a middle plane of the optionally uneven surface corresponding to it (17) of the die (14).
  12. Drapiervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung der Bewegungsrichtung von der Senkrechten (S) mindestens 5 ° beträgt. Draping device according to claim 11, characterized in that the deviation of the direction of movement from the vertical (S) is at least 5 °.
  13. Verwendung der Drapiervorrichtung (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Herstellung eines dreidimensional vorgeformten Vorformlings (5) zur Weiterverarbeitung in einem RTM-Verfahren. Use of the draping device (13) according to one of claims 1 to 12 for producing a three-dimensionally preformed preform (5) for further processing in an RTM process.
EP14766138.3A 2013-09-09 2014-09-09 Draping device for producing a three-dimensional preform of fibrous material Withdrawn EP3043984A2 (en)

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