FR3020307A1

FR3020307A1 - FIBER LAYING DEVICE

Info

Publication number: FR3020307A1
Application number: FR1553571A
Authority: FR
Inventors: Andreas Kolbe
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2015-10-30
Anticipated expiration: 2035-04-21
Also published as: DE102014105712A1; FR3020307B1; DE102014105712B4

Abstract

L'invention concerne un dispositif de pose de fibres pour poser du matériau à base de fibres sur un outillage, pour la fabrication d'une pièce composite renforcée de fibres. Le dispositif de pose de fibres comprend un rouleau presseur segmenté axialement, qui présente plusieurs segments de rouleau. Chaque segment de rouleau est en liaison d'interaction mécanique avec un actionneur qui lui est propre, permettant d'impartir un mouvement de débattement.The invention relates to a fiber-laying device for applying fiber-based material to a tool for manufacturing a fiber-reinforced composite part. The fiber delivery device comprises an axially segmented pressure roller which has a plurality of roller segments. Each roller segment is mechanically interacting with an actuator of its own, to impart a movement movement.

Description

Dispositif de pose de fibres L'invention concerne un dispositif de pose de fibres pour poser du matériau à base de fibres sur un outillage pour la fabrication d'une pièce composite renforcée de fibres, au moyen d'un rouleau presseur. En raison des propriétés avantageuses des matériaux composites renforcés de fibres, de présenter une résistance et une rigidité élevées dans au moins une direction, pour un poids relativement faible, les matériaux composites renforcés io de fibres sont à présent incontournables dans le domaine aéronautique et aérospatial. Mais les matériaux composites renforcés de fibres sont également de plus en plus utilisés dans le domaine de l'industrie automobile, en vue de réduire, tout en conservant la même stabilité, le poids des véhicules, ce qui le plus souvent entraîne une économie proportionnelle du carburant consommé. 15 Par contre, la fabrication de pièces composites renforcées de fibres est très coûteuse, parce que les processus de fabrication sont en partie impossibles à automatiser, ou, dans le cas de processus automatisés, il est nécessaire de mettre davantage l'accent sur l'assurance qualité, pour pouvoir déceler des 20 pièces défectueuses en raison d'imprécisions du processus. En effet, les moindres écarts par rapport aux paramètres de processus peuvent suffire à occasionner des sites défectueux à l'intérieur de la pièce, qui peuvent considérablement compromettre la résistance et la rigidité. 25 Pour la fabrication de pièces de grande taille utilisant la technologie du placement de fibres ou la technologie de pose de rubans, on connaît déjà d'après le document DE 10 2010 015 027 B1, une installation de pose de fibres dans laquelle les étapes de processus de la pose des fibres sur l'outillage peuvent, pour leur plus grande part, être automatisées. Des robots sont guidés sur un 30 système de rails s'étendant de manière périphérique autour de l'outillage. Les robots comportent des têtes de pose de fibres correspondantes en guise d'effecteurs terminaux, permettant de poser le matériau à base de fibres sur l'outillage. Le matériau à base de fibres est amené à la tête de pose de fibres au moyen d'un dispositif d'amenée, le matériau à base de fibres circulant le plus souvent sur un rouleau presseur, qui est agencé sur la tête de pose de fibres, dépose les fibres sur l'outillage et les compacte simultanément avec une force pressante de consigne prescrite.The invention relates to a fiber laying device for laying fiber-based material on a tool for manufacturing a fiber-reinforced composite part, by means of a pressure roller. Because of the advantageous properties of fiber reinforced composite materials, high strength and stiffness in at least one direction, and relatively low weight, fiber reinforced composite materials are now essential in the aeronautical and aerospace field. But fiber-reinforced composite materials are also increasingly used in the automotive industry to reduce, while maintaining the same stability, the weight of vehicles, which most often results in a proportional economy of the vehicle. fuel consumed. On the other hand, the manufacture of fiber reinforced composite parts is very expensive, because the manufacturing processes are partly impossible to automate, or, in the case of automated processes, it is necessary to put more emphasis on the quality assurance, to be able to detect defective parts due to inaccuracies in the process. Indeed, the smallest deviations from the process parameters can be enough to cause faulty sites inside the room, which can considerably compromise the strength and rigidity. For the manufacture of large parts using fiber placement technology or tape laying technology, it is already known from DE 10 2010 015 027 B1, a fiber laying installation in which the steps of FIG. The process of laying fibers on the tools can, for the most part, be automated. Robots are guided on a rail system extending peripherally around the tooling. The robots have corresponding fiber-laying heads as end-effectors for placing the fiber-based material on the tooling. The fiber-based material is fed to the fiber-laying head by means of a feeder, the fiber-based material most often circulating on a pressure roller which is arranged on the fiber-laying head. , deposits the fibers on the tooling and compacts them simultaneously with a prescribed set pressure force.

Le matériau à base de fibres est le plus souvent posé sous forme de plusieurs bandes côte à côte, et réalise, sur l'ensemble de la surface, une couche de stratification (pli). Plusieurs couches de stratification, en partie de forme géométrique différente et d'orientation de fibres différente, forment alors la pièce composite renforcée de fibres.The fiber-based material is most often laid in the form of several strips side by side, and carries a layer of lamination (fold) over the entire surface. Several layers of lamination, partly of different geometrical shape and different fiber orientation, then form the fiber-reinforced composite part.

Dans le cas d'une pose automatisée des fibres, il est nécessaire, en-dehors d'une fourniture de chaleur constante et suffisante, d'assurer également au niveau de la zone d'application, une force de compactage suffisante, par exemple perpendiculairement à la surface de pose, en vue de garantir la qualité de pose souhaitée et ainsi la qualité de la pièce. D'après le document EP 2 454 081 B1 , on connaît par exemple une machine destinée à appliquer des fibres, comprenant un cylindre de compactage flexible avec un système de régulation de la chaleur. Le rouleau presseur comporte une enveloppe périphérique en un matériau silicone. Des passages en forme de tubulures dans le rouleau presseur, à savoir le cylindre de compactage, permettent de réaliser un apport de chaleur correspondant aux fibres à poser. Le rouleau presseur en silicone permet ici un compactage relativement uniforme du matériau à base de fibres sur l'outillage de mise en forme, dans la mesure où la surface est autant que possible plane ou courbée dans la direction de la pose. Dans le cas de courbures apparaissant transversalement au mouvement de déplacement et de pose, les forces de compression augmentent pour des courbures convexes, en raison d'un tassement différent du matériau silicone sur la largeur du rouleau, et diminuent pour des courbures concaves. Comme la commande de l'ensemble de la force de compression est réalisée par l'intermédiaire d'un débattement commun de l'ensemble de l'unité de compression, il en résulte ainsi des forces pressantes différentes sur l'ensemble de la largeur du rouleau, ce qui peut à son tour conduire à influencer négativement la qualité de pose et conduire à des dommages sur le matériau à base de fibres ou des dommages sur la pièce. Un autre problème dans le cas d'une telle régulation de la force pressante, réside dans le fait qu'en raison du débattement centralisé de l'ensemble de l'unité de compression, le poids de l'ensemble de la tête de pose de fibres est nettement augmenté, ce qui augmente l'imprécision de l'ensemble du processus de pose, notamment lors d'opérations de positionnement et de déplacement de l'unité de pose, parce qu'en raison de la masse accrue dans le système en mouvement, la flexibilité de l'ensemble de l'unité de déplacement est augmentée. Au regard de cet arrière-plan, le but de la présente invention consiste à proposer un dispositif de pose de fibres amélioré pour poser un matériau à base de fibres sur un outillage pour la fabrication d'une pièce composite renforcée de fibres qui permette de réaliser, même dans le cas de surfaces d'outillage à courbures multiples, une force pressante la plus régulière possible et répartie de manière la plus homogène possible, mais également une force pressante adaptée io individuellement ou complètement au matériau de la pièce. Le but recherché est atteint conformément à l'invention, grâce au dispositif de pose de fibres pour poser un matériau à base de fibres sur un outillage pour la fabrication d'une pièce composite renforcée de fibres, comprenant un rouleau 15 presseur segmenté axialement, qui présente un axe non rotatif et possède plusieurs segments de rouleau, qui comprennent chacun respectivement un noyau de segment non rotatif par rapport à l'axe et une enveloppe périphérique de segment montée sur le noyau de segment de manière rotative par rapport à l'axe et conçue pour venir en contact avec le matériau à base de fibres à poser, 20 le dispositif comprenant également un dispositif actionneur prévu pour produire un mouvement de débattement radial du rouleau presseur segmenté, caractérisé en ce que le dispositif actionneur comporte plusieurs actionneurs conçus pour effectuer un mouvement de débattement, chaque actionneur étant mécaniquement en liaison d'interaction avec exactement un noyau de segment 25 d'un segment de rouleau de manière telle que lorsque l'actionneur effectue un mouvement de débattement, il soit produit un mouvement de débattement radial du noyau de segment respectif avec lequel l'actionneur se trouve en liaison d'interaction, indépendamment et séparément des autres noyaux de segment respectifs. 30 En conséquence, il est proposé un dispositif de pose de fibres pour poser du matériau à base de fibres, possédant un rouleau presseur segmenté axialement, qui présente un axe non rotatif et comporte plusieurs segments de rouleau, qui comprennent chacun respectivement un noyau de segment non rotatif par 35 rapport à l'axe et une enveloppe périphérique de segment montée sur le noyau de segment de manière rotative par rapport à l'axe. L'enveloppe périphérique de segment est conçue pour venir en contact avec le matériau à base de fibres à poser, l'axe du rouleau presseur étant non rotatif, c'est-à-dire fixe. Par conséquent, sur l'axe non rotatif sont agencés plusieurs segments de rouleau 40 pour chacun desquels une partie, à savoir le noyau de segment, est non rotative, et l'autre partie, qui forme l'enveloppe périphérique de segment, est montée rotative. A l'état assemblé, les segments de rouleau individuels forment le 5 rouleau presseur. L'enveloppe périphérique de segment présente une surface conçue pour venir en contact avec le matériau à base de fibres à poser, de sorte que le matériau à base de fibres à poser est en mesure de rouler de manière guidée sur la surface de l'enveloppe périphérique de segment. En outre, il est prévu un dispositif actionneur, configuré pour produire un mouvement radial du rouleau presseur segmenté. Conformément à l'invention, le dispositif actionneur présente plusieurs actionneurs conçus pour effectuer un mouvement de pressage ou de compression, chaque actionneur étant io mécaniquement en liaison d'interaction avec exactement un noyau de segment d'un segment de rouleau de manière telle que lorsque l'actionneur effectue un mouvement de débattement, il soit produit un mouvement de débattement radial du noyau de segment respectif avec lequel l'actionneur se trouve en liaison, indépendamment et séparément des autres noyaux de segment respectifs. Le 15 mouvement de débattement radial permet d'exercer une force sur le matériau à base de fibres posé ou à poser. Il devient ainsi possible de commander individuellement chaque segment de rouleau individuel du rouleau presseur segmenté pour lui impartir un mouvement 20 de débattement, de sorte qu'il est possible de régler de manière ciblée la force pressante en produisant le mouvement de débattement. Ainsi, pendant la pose des fibres au moyen du rouleau presseur segmenté, en raison du mouvement de débattement imparti aux noyaux de segment individuels, une force agit sur les noyaux de segment respectifs, dans ladite au moins une direction radiale de 25 mouvement de débattement Ceci ouvre la possibilité de faire varier de manière ciblée la force pressante sur toute la largeur du rouleau presseur et de l'adapter aux conditions locales. On peut ainsi, notamment lorsque l'outillage comporte des surfaces courbées 30 transversalement par rapport à la direction de déplacement, régler la force pressante exercée par les segments de rouleau individuels de manière à obtenir une répartition régulière et homogène des forces sur toute la largeur du rouleau presseur. Cela permet de réduire des incertitudes de processus. 35 De plus, le type de construction ici envisagé permet de réduire l'usure par rapport aux systèmes connus, la force pressante homogène permettant notamment de réduire l'usure sur chaque élément de rouleau. Au sens de l'invention, un actionneur est une unité permettant de produire un 40 mouvement de débattement dans au moins une direction, notamment un mouvement de débattement linéaire. Un tel actionneur peut par exemple être un organe de réglage qui, de manière similaire à un entraînement linéaire, produit une variation de longueur d'un élément.In the case of an automated laying of the fibers, it is necessary, apart from a constant and sufficient supply of heat, also to ensure, at the level of the zone of application, a sufficient compaction force, for example perpendicularly to the laying surface, in order to guarantee the desired installation quality and thus the quality of the workpiece. For example, EP 2 454 081 B1 discloses a machine for applying fibers, comprising a flexible compacting cylinder with a heat regulation system. The pressure roller comprises a peripheral envelope made of a silicone material. Tube-shaped passages in the pressure roller, namely the compacting cylinder, make it possible to provide a heat input corresponding to the fibers to be laid. The silicone pressure roller here provides for relatively uniform compaction of the fiber-based material on the forming tool, as long as the surface is as flat as possible or curved in the laying direction. In the case of bends appearing transversely to the movement of movement and laying, the compression forces increase for convex curvatures, due to a different settlement of the silicone material over the width of the roll, and decrease for concave curvatures. Since the control of the entire compressive force is achieved by means of a common deflection of the entire compression unit, this results in different pressing forces over the entire width of the compression unit. roller, which in turn can negatively influence the quality of laying and lead to damage to the fiber-based material or damage to the workpiece. Another problem in the case of such a regulation of the pressing force, lies in the fact that due to the centralized movement of the entire compression unit, the weight of the whole of the laying head of fibers is significantly increased, which increases the inaccuracy of the entire laying process, especially during positioning and moving operations of the laying unit, because due to the increased mass in the system in movement, the flexibility of the entire moving unit is increased. In view of this background, the object of the present invention is to provide an improved fiber laying device for laying a fiber-based material on a tool for the manufacture of a fiber-reinforced composite part which enables even in the case of multi-curved tooling surfaces, a pressing force as regular as possible and distributed as homogeneously as possible, but also a pressing force adapted individually or completely to the material of the workpiece. The object of the invention is achieved by the fiber-laying device for laying a fiber-based material on a tool for the manufacture of a fiber-reinforced composite part, comprising an axially segmented pressure roller which has a non-rotating axis and has a plurality of roll segments, each of which comprises a non-rotational segment core with respect to the axis and a segment peripheral shell mounted on the segment core rotatably with respect to the axis and adapted to engage the fiber-based material to be laid, the device further comprising an actuator device arranged to produce a radial movement movement of the segmented pressure roller, characterized in that the actuator device comprises a plurality of actuators adapted to perform a movement movement, each actuator being mechanically in interaction with exa a segment core of a roller segment such that when the actuator moves in a deflection movement, a radial movement movement of the respective segment core with which the actuator is connected is effected; interaction, independently and separately from the other respective segment cores. Accordingly, there is provided a fiber laying device for laying fiber-based material, having an axially segmented pressing roller, which has a non-rotating axis and has a plurality of roller segments, each of which comprises a segment core. non-rotatable relative to the axis and a peripheral segment envelope mounted on the segment core rotatably with respect to the axis. The segmental circumferential envelope is adapted to come into contact with the fiber-based material to be laid, the axis of the pressure roller being non-rotating, i.e. stationary. Therefore, on the non-rotational axis are arranged a plurality of roll segments 40 for each of which one part, namely the segment core, is non-rotating, and the other part, which forms the segment peripheral envelope, is mounted press. In the assembled state, the individual roll segments form the pressure roller. The peripheral segment envelope has a surface adapted to contact the fiber-based material to be laid, so that the fiber-based material to be laid is able to roll in a guided manner on the surface of the envelope segment device. In addition, there is provided an actuator device configured to produce a radial movement of the segmented pressure roller. According to the invention, the actuator device has a plurality of actuators designed to effect a pressing or compressing movement, each actuator being mechanically in interaction with exactly one segment core of a roll segment in such a way that when the actuator performs a movement movement, it produces a radial movement movement of the respective segment core with which the actuator is in connection, independently and separately from the other respective segment cores. The radial movement movement exerts a force on the laid or laid fiber material. It thus becomes possible to individually control each individual roll segment of the segmented pressure roller to impart to it a movement movement, so that it is possible to adjust the pressing force in a targeted manner by producing the movement movement. Thus, during the laying of the fibers by means of the segmented pressure roller, due to the movement movement imparted to the individual segment cores, a force acts on the respective segment cores, in said at least one radial direction of movement of movement. opens up the possibility of varying in a targeted manner the pressing force over the entire width of the pressure roller and adapting it to local conditions. It is thus possible, particularly when the tooling has surfaces curved transversely to the direction of movement, to adjust the pressing force exerted by the individual roll segments so as to obtain a regular and uniform distribution of forces over the entire width of the roll. pressure roller. This reduces process uncertainties. In addition, the type of construction contemplated here makes it possible to reduce wear with respect to known systems, the homogeneous pressing force making it possible in particular to reduce the wear on each roller element. Within the meaning of the invention, an actuator is a unit for producing a movement movement in at least one direction, in particular a linear movement movement. Such an actuator may for example be an adjusting member which, similarly to a linear drive, produces a variation in the length of an element.

Conformément à l'invention, chaque actionneur est associé à un segment de rouleau et à son noyau de segment et est en liaison d'interaction avec celui-ci, sans exclure de pouvoir également prévoir plusieurs actionneurs pour un seul noyau de segment. Grâce à ce type d'agencement, les segments de rouleau individuels peuvent être commandés de manière ciblée, individuellement et io séparément les uns des autres, de sorte que chaque segment de rouleau est en mesure d'effectuer un mouvement de débattement séparé et indépendant des autres segments de rouleau. De plus, la présente invention permet un mode de construction compact de 15 l'effecteur terminal avec des masses supplémentaires relativement faibles. On peut ainsi accroître la précision lors des opérations de positionnement et de déplacement de l'effecteur terminal, par réduction de la flexibilité de l'ensemble du système. Les inventeurs ont constaté à cette occasion qu'au moyen des actionneurs, le mouvement de débattement des segments de rouleau suffit pour 20 produire la force de compactage nécessaire, pour assurer la qualité de pièce exigée. Conformément à un mode de réalisation avantageux, les noyaux de segment présentent une ouverture pour le passage de l'axe non rotatif, et l'axe non rotatif 25 présente deux surfaces latérales parallèles, opposées, sur lesquelles les noyaux de segment, dans leur ouverture, sont en appui de guidage pour le mouvement radial. Les noyaux de segment sont ainsi montés à la manière d'un guidage parallèle en étant guidés dans au moins deux directions radiales de mouvement opposées l'une à l'autre. Le mouvement de débattement généré agit ici dans au 30 moins l'une de ces directions de mouvement, la force pour le compactage des fibres agissant également dans la direction du mouvement de débattement. Les noyaux de segment peuvent donc être montés de manière guidée sur les deux surfaces latérales parallèles et opposées de l'axe non rotatif, sous la forme d'un guidage glissant, par complémentarité de formes, en vue d'effectuer le 35 mouvement de débattement. Il s'avère ici avantageux que l'axe continu présente une section transversale sensiblement rectangulaire, et que les ouvertures des noyaux de segment, prévues pour le passage de l'axe non rotatif, présentent une section transversale correspondante, la section transversale des ouvertures des noyaux de segment étant, dans une direction d'étendue correspondant à la direction du mouvement de débattement dans au moins une direction radiale, plus grande que la section transversale de l'axe non rotatif dans cette direction d'étendue. Les deux surfaces latérales parallèles et opposées permettent d'une part un arrêt, et en même temps un montage guidé pour le mouvement de débattement tandis que la taille plus grande de la section transversale de l'ouverture dans la direction io d'étendue du mouvement de débattement, permet de disposer de l'espace nécessaire à la réalisation d'une course de débattement correspondante. La forme rectangulaire permet une réalisation particulièrement simple et mécaniquement très stable du rouleau presseur. 15 De manière avantageuse, les noyaux de segment sont en prise mécanique avec l'axe non rotatif de manière telle que les noyaux de segment soient arrêtés en rotation contre l'axe continu et en position fixe mais puissent en même temps effectuer un mouvement de débattement. 20 De manière avantageuse, les actionneurs du dispositif actionneur sont agencés de manière telle que le mouvement de débattement soit engendré en direction d'un outillage prévu pour la pose de matériau à base de fibres, de sorte que dans cette direction, les segments de rouleau individuels peuvent appliquer une force 25 sur l'outillage lors de la pose du matériau à base de fibres. On peut ainsi régler de manière ciblée la force de compactage sur l'ensemble de la largeur du rouleau, séparément pour chaque segment de rouleau. D'après un mode de réalisation avantageux, chacun des actionneurs comporte 30 un carter de tige de pression, dans lequel est prévue respectivement une tige de pression montée mobile pour effectuer le mouvement de débattement. La tige de pression montée mobile est rendue étanche par rapport au carter de tige de pression pour réaliser une zone de pression, de sorte que par application d'une pression dans la zone de pression, la tige de pression peut être déplacée pour 35 effectuer le mouvement de débattement. A cet effet, le carter de tige de pression possède au moins un raccord de pression prévu dans la zone de pression et par l'intermédiaire duquel la zone de pression peut être alimentée en pression par un fluide pour assurer le mouvement de la tige de pression.According to the invention, each actuator is associated with a segment of a roll and its segment core and is in interaction with it, without excluding also being able to provide several actuators for a single segment core. With this type of arrangement, the individual roll segments can be individually and individually controlled separately, so that each roll segment is able to perform a separate and independent movement of the rollers. other roll segments. In addition, the present invention allows a compact construction mode of the end effector with relatively small additional masses. It is thus possible to increase the precision during positioning and displacement operations of the end effector by reducing the flexibility of the entire system. The inventors have found on this occasion that by means of the actuators, the movement movement of the roller segments is sufficient to produce the necessary compaction force to ensure the quality of the required part. According to an advantageous embodiment, the segment cores have an opening for the passage of the non-rotating axis, and the non-rotating axis 25 has two opposite parallel side surfaces, on which the segment cores, in their opening. , are in guiding support for the radial movement. The segment cores are thus mounted in the manner of a parallel guide being guided in at least two radial directions of movement opposite to each other. The generated movement movement acts here in at least one of these directions of movement, the force for compaction of the fibers also acting in the direction of the deflection movement. The segment cores can therefore be mounted guided on the two parallel and opposite side surfaces of the non-rotating axis, in the form of a sliding guide, by complementarity of shapes, in order to effect the movement of movement. . It is advantageous here that the continuous axis has a substantially rectangular cross section, and that the openings of the segment cores, provided for the passage of the non-rotating axis, have a corresponding cross section, the cross section of the openings of the segment cores being, in a direction of extent corresponding to the direction of the movement of movement in at least one radial direction, greater than the cross-section of the non-rotating axis in that direction of extension. The two parallel and opposite side surfaces allow on the one hand a stop, and at the same time a guided mounting for the movement of movement while the larger size of the cross section of the opening in the direction of extension of the movement. travel, allows to have the space necessary for the realization of a corresponding travel stroke. The rectangular shape allows a particularly simple and mechanically very stable execution of the pressure roller. Advantageously, the segment cores are mechanically engaged with the non-rotational axis such that the segment cores are stopped in rotation against the DC axis and in a fixed position but can at the same time perform a movement movement. . Advantageously, the actuators of the actuator device are arranged in such a way that the movement movement is generated in the direction of a tool provided for laying fiber-based material, so that in this direction the roller segments Individuals may apply a force on the tooling when laying the fiber material. In this way, the compaction force can be specifically adjusted over the entire width of the roll, separately for each roll segment. According to an advantageous embodiment, each of the actuators comprises a pressure rod casing, in which is provided respectively a movable pressure rod mounted to perform the movement movement. The movably mounted pressure rod is sealed against the pressure shank housing to provide a pressure zone so that by application of pressure in the pressure zone the pressure rod can be moved to effect the pressure sump. movement movement. For this purpose, the pressure rod housing has at least one pressure connection provided in the pressure zone and through which the pressure zone can be supplied with pressure by a fluid to ensure the movement of the pressure rod. .

On obtient ainsi un système d'actionnement permettant un gain de poids très important, permettant de piloter séparément les segments de rouleau individuels. En outre, la force de compactage nécessaire peut ici être réglée de manière sûre et fiable correspondante. Il est par exemple envisageable que les carters de tige de pression soient reliés à une seule source de pression, ce qui permet de régler de manière ciblée, sur l'ensemble de la largeur du rouleau, une pression de compactage d'abord régulière, des courbures et des défauts de planéité pouvant être compensés sur toute l'étendue en largeur du rouleau. io De manière avantageuse, il est prévu dans le carter de tige de pression un élément ressort, qui interagit avec la tige de pression pour assurer le rappel de la tige de pression à l'encontre du mouvement de débattement dû à la pression. Le rappel de la tige de pression peut toutefois également être réalisé par la pression d'application régnante. 15 Le cas échéant, on peut également envisager de réaliser un rappel pneumatique ou hydraulique, par exemple en prévoyant pour produire le rappel de la tige de pression la possibilité de régler une pression de fluide dans une deuxième zone de pression, située à l'opposé de la première zone de pression produisant le 20 mouvement de débattement. Selon un mode de réalisation avantageux, les carters de tige de pression des actionneurs sont reliés, respectivement sur un côté, à un carter de tige de pression voisin, en constituant ainsi, ensemble, au moins une partie de l'axe non 25 rotatif. Les carters de tige de pression peuvent avantageusement également être configurés et reliés mutuellement de manière à former l'axe non rotatif dans son intégralité. Aux deux extrémités, peut alors être agencé, sur ces carters de tige de pression, un flasque correspondant, par l'intermédiaire duquel le rouleau presseur est monté sur l'effectuer terminal. 30 D'après un mode de réalisation avantageux, les actionneurs du dispositif actionneur sont agencés entre l'axe non rotatif et les noyaux de segment respectifs, de sorte que les noyaux de segment peuvent effectuer de manière correspondante, le mouvement souhaité. 35 Selon un autre mode de réalisation avantageux, les actionneurs du dispositif actionneur sont reliés à une unité de commande, conçue pour commander les actionneurs séparément les uns des autres, en fonction de paramètres de processus détectés pendant la pose du matériau à base de fibres, pour produire 40 le mouvement de débattement radial du noyau de segment respectivement considéré. Ainsi, il est par exemple possible d'envisager que la géométrie de la surface soit relevée à l'aide de capteurs appropriés, par exemple des capteurs de relevé d'image ou des capteurs de coupe optique, une commande correspondante des actionneurs permettant ensuite de prendre en considération de manière ciblée la géométrie de la surface, de sorte que l'on obtient une force pressante uniformément répartie sur toute la largeur du rouleau. On peut également envisager de prévoir des capteurs de force appropriés, qui relèvent la force pressante pour l'ensemble du rouleau presseur, ou individuellement de manière séparée pour le segment de rouleau respectif, les actionneurs étant io alors commandés de manière correspondante par l'unité de commande, pour le réglage d'une force pressante correspondante pour chaque segment de rouleau. Il est ici par exemple envisageable de relier l'unité de commande à une source de pression en vue de pouvoir alimenter les actionneurs dans la zone de pression, 15 avec une pression de fluide appropriée correspondante. L'unité de commande peut dans ce cas commander la source de pression de manière que les actionneurs individuels soient alimentés avec une pression de fluide différente, de sorte que des forces pressantes différentes les unes de autres agissent de manière respectivement séparée lors de la pose des fibres. 20 L'invention va être explicitée à titre d'exemple, au regard des dessins annexés. Ceux-ci montrent : 25 Figure 1 une représentation schématique du dispositif de pose de fibres conforme à l'invention ; Figure 2 une représentation schématique de la section transversale du rouleau presseur y compris un actionneur ; Figure 3 une représentation schématique de la section longitudinale 30 de l'ensemble du rouleau presseur ; Figure 4 une représentation schématique d'un actionneur avec des tiges de pression. La figure 1 montre schématiquement un dispositif de pose de fibres 1 possédant 35 une unité de pose de fibres 2 et un rouleau presseur 3 agencé dans celle-ci, qui est orienté en direction d'un outillage 17 sur lequel doit être posé le matériau à base de fibres.An actuation system is thus obtained which makes it possible to gain considerable weight, making it possible to control the individual roll segments separately. In addition, the compaction force needed here can be safely and reliably adjusted. For example, it is conceivable that the pressure rod housings are connected to a single source of pressure, which makes it possible to adjust, in a targeted manner, over the entire width of the roll, a compression pressure which is initially uniform, curvatures and flatness defects that can be compensated for the full width of the roll. Advantageously, there is provided in the pressure sump a spring element, which interacts with the pressure rod to ensure the biasing of the pressure rod against the movement of movement due to pressure. The return of the pressure rod can however also be achieved by the prevailing application pressure. If necessary, it is also conceivable to perform a pneumatic or hydraulic return, for example by providing for producing the return of the pressure rod the possibility of adjusting a fluid pressure in a second pressure zone, located opposite the first pressure zone producing the movement movement. According to an advantageous embodiment, the pressure rod housings of the actuators are connected, respectively on one side, to a neighboring pressure rod casing, thus constituting, together, at least a part of the non-rotating axis. The pressure rod housings can also advantageously be configured and interconnected so as to form the non-rotating axis in its entirety. At both ends, can be arranged on these pressure rod housings, a corresponding flange, through which the pressure roller is mounted on the terminal performer. According to an advantageous embodiment, the actuators of the actuator device are arranged between the non-rotating axis and the respective segment cores, so that the segment cores can correspondingly perform the desired movement. According to another advantageous embodiment, the actuators of the actuator device are connected to a control unit, designed to control the actuators separately from each other, according to process parameters detected during the laying of the fiber-based material, to produce the radial movement movement of the respective segment core. Thus, it is possible, for example, to envisage that the geometry of the surface is raised by means of appropriate sensors, for example image pickup sensors or optical cutting sensors, a corresponding control of the actuators then making it possible to Specifically taking into account the geometry of the surface, so that a pressing force is uniformly distributed over the entire width of the roll. It can also be envisaged to provide appropriate force sensors, which detect the pressing force for the entire pressure roller, or individually separately for the respective roller segment, the actuators being then correspondingly controlled by the unit. control, for setting a corresponding pressing force for each roller segment. Here it is possible, for example, to connect the control unit to a source of pressure so that the actuators can be fed into the pressure zone with a corresponding appropriate fluid pressure. The control unit can in this case control the pressure source so that the individual actuators are fed with a different fluid pressure, so that different pressing forces from each other act separately when fibers. The invention will be explained by way of example with reference to the accompanying drawings. These show: FIG. 1 a schematic representation of the fiber laying device according to the invention; Figure 2 a schematic representation of the cross section of the pressure roller including an actuator; Figure 3 a schematic representation of the longitudinal section 30 of the entire pressure roller; Figure 4 is a schematic representation of an actuator with pressure rods. FIG. 1 schematically shows a fiber-laying device 1 having a fiber-laying unit 2 and a pressing roll 3 arranged therein, which is oriented towards a tool 17 on which the material to be laid is to be placed. fiber base.

Le rouleau presseur 3 est segmenté dans la direction axiale et présente plusieurs segments de rouleau 4 agencés sur un axe continu 5 commun. Aux deux extrémités extérieures de l'axe 5, le rouleau presseur 3 est relié rigidement à l'unité de pose de fibres 2. La figure 2 montre schématiquement une section transversale d'un des segments de rouleau 4. Un tel segment de rouleau 4 comporte un noyau de segment intérieur 6, sur la périphérie extérieure duquel est agencée une enveloppe io périphérique de segment 7 montée rotative par rapport au noyau de segment 6. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, il est prévu environ au centre du noyau de segment 6, une ouverture 8 à travers laquelle est guidé l'axe 5 non rotatif. L'axe 5 présente une section transversale rectangulaire. Deux surfaces 15 latérales 9 opposées de l'axe 5 sont de configuration parallèle et en prise mécanique avec l'ouverture 8 du noyau de segment 6, de manière telle que les surfaces latérales 9 d'une part arrêtent le noyau de segment à l'encontre de la rotation, et permettent d'autre part un mouvement de débattement dans une direction radiale r1, r2. A cet effet, l'ouverture 8 du noyau de segment est plus 20 grande que la section transversale de l'axe 5 dans la direction du mouvement de débattement radial r1 et r2, ce qui permet le mouvement de débattement. Par ailleurs, sur l'axe 5 sont agencés plusieurs actionneurs 10, dont un seul est représenté dans l'exemple de réalisation de la figure 2, en raison de la 25 représentation en section transversale du segment de rouleau 4. L'actionneur 10 est ici conçu pour pouvoir effectuer un mouvement dans la direction du mouvement de débattement radial 1.1 et r2, l'ensemble du noyau de segment 6, et de manière correspondante également l'ensemble du segment de rouleau 4, effectuant en conséquence un tel mouvement de débattement r1 et r2. 30 Ledit mouvement de débattement permet de régler une force pressante appropriée lors de la pose des fibres, les fibres étant ainsi pressées sur l'outillage et compactées. L'actionneur 10 est ici associé au segment de rouleau respectivement correspondant, de façon que chaque segment de rouleau 35 possède son propre actionneur pour produire le mouvement de débattement et la force pressante nécessaire. Si à présent l'actionneur 10 effectue un mouvement dans la direction ri, le segment de rouleau 4 effectue lui aussi un mouvement de débattement radial correspondant, dans la direction ri, de sorte qu'une force agit dans cette direction lors de la pose des fibres. La figure 3 montre schématiquement une coupe longitudinale du rouleau presseur 3. Sur ou dans l'axe 5 sont agencés des actionneurs 10, chaque actionneur 10 étant associé à un segment de rouleau 4 non représenté. Les actionneurs 10 sont configurés de manière que le mouvement de débattement et la force pressante qui en découle, soient produits au moyen d'une tige de pression 11. La tige de pression 11 est ici montée mobile dans un carter, de io façon à pouvoir déplacer la tige de pression en alimentant le carter de pression dans au moins une direction de mouvement. La figure 4 montre schématiquement un tel actionneur 10 comprenant une tige de pression 11. L'actionneur 10 présente ici un carter de tige de pression 12 dans 15 lequel la tige de pression est montée mobile, en vue d'effectuer un mouvement de débattement. A une de ses extrémités, la tige de pression 11 est réalisée sous forme de piston et est rendue étanche, dans cette zone, par rapport au côté intérieur du carter de tige de pression, au moyen d'éléments d'étanchéité 13, de sorte qu'une zone de pression 14 est ainsi formée dans le carter de tige de 20 pression. Le carter de tige de pression 12 comporte un raccord de pression 15 en communication avec la zone de pression 14 de sorte que la zone de pression 14 peut être alimentée par une pression de fluide, par l'intermédiaire du raccord de 25 pression 15. Si l'on augmente la pression dans la zone de pression 14, la tige de pression 11 sort du carter de tige de pression 12. Il est ainsi possible de réaliser le mouvement radial souhaité. Le rappel en position de la tige de pression 11, c'est-à-dire la rentrée de la tige 30 de pression 11 dans le carter de tige de pression 12, peut par exemple être réalisé en établissant dans la zone de pression 14, une pression moindre par rapport à la pression atmosphérique, ce qui conduit la tige de pression 11 à se retirer à l'intérieur du carter de tige de pression 12. Mais il est également envisageable de prévoir, comme le montre la figure 4, des éléments ressort 16, 35 qui produisent le rappel de la tige de pression 11 dans le carter de tige de pression 12. Le réglage individuel d'une pression appropriée dans la zone de pression 14 permet de produire, pour chaque actionneur 10, un mouvement de débattement, 40 qui, en relation avec la pose du matériau à base de fibres, conduit à une action de force adaptée individuellement au segment de rouleau respectif.The pressure roller 3 is segmented in the axial direction and has a plurality of roller segments 4 arranged on a common continuous axis 5. At both outer ends of the axis 5, the pressure roller 3 is rigidly connected to the fiber-laying unit 2. Figure 2 shows schematically a cross-section of one of the roller segments 4. Such a roller segment 4 comprises an inner segment core 6, on the outer periphery of which is arranged a segment peripheral envelope 7 rotatably mounted with respect to the segment core 6. In the embodiment of FIG. 2, it is provided approximately in the center of the segment core 6, an opening 8 through which the non-rotating axis 5 is guided. The axis 5 has a rectangular cross section. Two opposite side surfaces 9 of the axis 5 are of parallel configuration and mechanically engaged with the opening 8 of the segment core 6, so that the side surfaces 9 on the one hand stop the segment core at against the rotation, and on the other hand allow a movement movement in a radial direction r1, r2. For this purpose, the aperture 8 of the segment core is larger than the cross section of the axis 5 in the direction of the radial deflection movement r1 and r2, which allows the deflection movement. Furthermore, on the axis 5 are arranged several actuators 10, only one of which is shown in the embodiment of FIG. 2, because of the cross-sectional representation of the roller segment 4. The actuator 10 is here designed to be able to effect movement in the direction of the radial deflection movement 1.1 and r2, the entire segment core 6, and correspondingly also the whole of the roll segment 4, thereby effecting such a deflection movement r1 and r2. Said movement movement makes it possible to adjust an appropriate pressing force during the laying of the fibers, the fibers being thus pressed onto the tooling and compacted. The actuator 10 is here associated with the respective roller segment, so that each roller segment 35 has its own actuator to produce the movement movement and the necessary pressing force. If now the actuator 10 makes a movement in the direction ri, the roller segment 4 also performs a corresponding radial movement movement, in the direction ri, so that a force acts in this direction during the installation of fibers. 3 schematically shows a longitudinal section of the pressure roller 3. On or in the axis 5 are arranged actuators 10, each actuator 10 being associated with a roll segment 4 not shown. The actuators 10 are configured so that the movement movement and the resulting pressing force are produced by means of a pressure rod 11. The pressure rod 11 is here mounted movably in a housing, so as to be able to moving the pressure rod by feeding the pressure housing in at least one direction of movement. FIG. 4 schematically shows such an actuator 10 comprising a pressure rod 11. The actuator 10 here has a pressure rod casing 12 in which the pressure rod is movably mounted, in order to perform a movement movement. At one of its ends, the pressure rod 11 is in the form of a piston and is sealed, in this area, with respect to the inner side of the pressure rod housing, by means of sealing elements 13, so that a pressure zone 14 is thus formed in the pressure rod housing. The pressure rod housing 12 has a pressure connection 15 in communication with the pressure zone 14 so that the pressure zone 14 can be supplied by a fluid pressure, via the pressure connection 15. the pressure in the pressure zone 14 is increased, the pressure rod 11 emerges from the pressure rod casing 12. It is thus possible to achieve the desired radial movement. The return to position of the pressure rod 11, that is to say the retraction of the pressure rod 11 into the pressure rod housing 12, can for example be achieved by establishing in the pressure zone 14, less pressure relative to the atmospheric pressure, which causes the pressure rod 11 to withdraw inside the pressure rod casing 12. But it is also conceivable to provide, as shown in FIG. spring 16, 35 which produce the return of the pressure rod 11 in the pressure rod casing 12. The individual adjustment of an appropriate pressure in the pressure zone 14 makes it possible to produce, for each actuator 10, a movement movement , 40 which, in connection with the laying of the fiber-based material, leads to a force action individually adapted to the respective roll segment.

Nomenclature des repères 1 Dispositif de pose de fibres 2 Unité de pose de fibres 3 Rouleau presseur 4 Segment de rouleau 5 Axe non rotatif 6 Noyau de segment 7 Enveloppe périphérique de segment 8 Ouverture du noyau de segment 9 Surfaces latérales parallèles pour l'appui de guidage 10 Actionneur 11 Tige de pression 12 Carter de tige de pression 13 Eléments d'étanchéité 14 Zone de pression 15 Raccord de pression 16 Eléments ressort 17 Outillage20Nomenclature of marks 1 Fiber laying device 2 Fiber laying unit 3 Pressing roller 4 Roller segment 5 Non-rotating shaft 6 Segment core 7 Peripheral segment enclosure 8 Opening segment core 9 Parallel side surfaces for support guide 10 Actuator 11 Pressure rod 12 Pressure shaft housing 13 Sealing elements 14 Pressure zone 15 Pressure connection 16 Spring elements 17 Tooling20

Claims

REVENDICATIONS1. Fiber laying device (1) for laying a fiber-based material on a tool (17) for manufacturing a fiber-reinforced composite part, comprising an axially segmented pressing roller (3) having an axis (5) ) is non-rotatable and has a plurality of roll segments (4), each of which comprises a non-rotatable segment core (6) with respect to the axis (5) and a peripheral segment envelope (7) mounted on the core of io segment (6) rotatably with respect to the axis (5) and adapted to contact the fiber-based material to be laid, the device also comprising an actuator device provided to produce a radial movement movement (r1, r2) of the segmented pressure roller (3), characterized in that the actuator device comprises a plurality of actuators (10) designed to perform a movement movement (r1, r2), each actuator (10) being mechanically in interaction connection withexactly one segment core (6) of a roll segment (4) such that when the actuator (10) makes a movement movement (r1, r2), a radial movement movement (r1, r2) of the respective segment core (6) with which the actuator (10) is in interaction connection, independently and separately from the other respective segment cores (6).

2. Fiber laying device (1) according to claim 1, characterized in that the segment cores (6) have an opening (8) for the passage of the non-rotating axis (5), and the axis non-rotating (5) has two parallel, opposite, side faces (9) on which the segment cores (6), in their opening (8), are in guide support for the radial movement.

3. Fiber laying device (1) according to claim 2, characterized in that the non-rotating axis (5) has a substantially rectangular cross section, and the openings (8) of the segment cores (6) provided for the passage of the non-rotating axis (5), have a corresponding cross section, which, to effect the movement movement, is greater in a direction of extension than the cross section of the non-rotating axis (5) in this direction of extension.

Fiber laying device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the segment cores (6) are mechanically engaged with the non-rotating axis (5) in such a way that the segment cores are stopped in rotation against the axis (5) continuous.

5. Fiber laying device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuators (10) of the actuator device are arranged in such a way that the movement movement is generated in the direction of a tool (17). ) intended for laying fiber material.

6. Fiber laying device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that each actuator (10) comprises for performing the movement of movement a pressure rod (11) movably mounted in a pressure rod housing (12) and sealed against the pressure shank housing (12) to provide a pressure zone (14), the pressure shank housing (12) having a pressure connection (15) provided in the pressure zone (14) and through which the pressure zone (14) can be pressurized by a fluid to ensure the movement of the pressure rod (11).

Fiber laying device (1) according to claim 6, characterized in that in the pressure rod casing (12) a spring element (16) is provided which interacts with the pressure rod (11) to recall the pressure rod against the movement of movement due to pressure.

Fiber laying device (1) according to claim 6 or 7, characterized in that the pressure rod housings (12) of the actuators (10) are connected on one side to a pressure rod housing respectively. neighbor, thus constituting, together, at least part of the non-rotational axis.

9. Fiber laying device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuators of the actuator device are arranged between the non-rotating axis and the respective segment cores.

10. Fiber laying device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuators of the actuator device are connected to a control unit designed to control the actuators separately from each other, according to parameters of processes detected during the laying of the fiber-based material, to produce the radial movement movement of the respectively considered segment core.