WO2015032986A1 - Method and device for edge-trimming a prefabricated semifinished product - Google Patents

Method and device for edge-trimming a prefabricated semifinished product Download PDF

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WO2015032986A1
WO2015032986A1 PCT/EP2014/069206 EP2014069206W WO2015032986A1 WO 2015032986 A1 WO2015032986 A1 WO 2015032986A1 EP 2014069206 W EP2014069206 W EP 2014069206W WO 2015032986 A1 WO2015032986 A1 WO 2015032986A1
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semifinished product
cutting
peripheral shape
trimming
product
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PCT/EP2014/069206
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German (de)
French (fr)
Inventor
Steffen Maertiens
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Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/54Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/545Perforating, cutting or machining during or after moulding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00Making preforms
    • B29B11/14Making preforms characterised by structure or composition
    • B29B11/16Making preforms characterised by structure or composition comprising fillers or reinforcement

Definitions

  • the invention relates to a device for trimming a prefabricated three-dimensionally shaped semifinished product from a fiber material. Moreover, the invention relates to a method for trimming such a fiber material.
  • Prefabricated three-dimensionally shaped semi-finished products made of fiber material are known as semi-finished products for further processing into fiber-reinforced molded parts by injection molding or resin injection or infusion (RTM, VARI, VIP), for example, a high-pressure process, from the general state of the art.
  • RTM resin injection or infusion
  • DE 10 2010 043 666 A1 describes a method and an apparatus for producing such a three-dimensionally preformed semifinished product or three-dimensional preform.
  • the device described therein which is also referred to as a draping device, is able to bring one or more layers of a knitted fabric, fabric or knitted fabric made of fibers in a predetermined three-dimensional shape, in particular so that the fibers do not be charged on train. Together with a small amount of binder, typically about 5 to 30 g / m 2, based on the area of the individual layers, this results in the three-dimensionally preformed semi-finished product.
  • This three-dimensionally preformed semi-finished product is then trimmed along its later outer edges to the later shape and can be further processed, for example, in a press with a high-pressure injection system.
  • the described small amount of binder or binder material thereby a cohesion of the draped in the three-dimensional shape or contour individual layers of the fiber material is achieved.
  • the binding material is desired only in the comparatively small amounts described above in order not to affect the later properties of the finished fiber-reinforced component or only minimally.
  • the three-dimensionally preformed semi-finished product is thus usually very little dimensionally stable and has a comparatively high flexibility.
  • the further processing of the three-dimensionally prefabricated semi-finished product is then carried out so that this is inserted into the pressing tool.
  • the peripheral shape of the semifinished product has to be very close to the inner contour of the mold all around in order to achieve a complete sheathing of the fibers on the one hand and to ensure a complete closing of the molds on the other hand. If the fiber material were too large in the edge region, it would protrude between the sealing elements of the mold. This would no longer be completely sealed, which would be a major disadvantage, especially in high-pressure RTM process.
  • the outer contour of the preformed three-dimensional semifinished product is too small, an increased accumulation of the injected carrier resin results in the edge region, which is likewise undesirable since this results in deteriorated and / or unexpected material properties in the edge region.
  • the outer contour of the three-dimensionally prefabricated semi-finished product must therefore achieve a comparatively high dimensional stability of the order of magnitude of ⁇ 1 mm for such ratios. Due to the high flexibility or the lack of stability of the three-dimensionally preformed semifinished product, this represents a considerable challenge in so-called trimming, ie cutting the three-dimensionally prefabricated semi-finished product to its final peripheral shape.
  • a further disadvantage is that the peripheral cutting over a cutting blade, which presses from top to bottom on a cutting edge, the fibers of the fiber material partially and in particular unevenly stretched and squeezed, resulting in undesirable material properties in the finished component.
  • a further disadvantage is that the seal must be made along the knife, and therefore, especially for high pressure applications, therefore not suitable, since depending on the friction between the seal and the knife may possibly leaks occur.
  • the fiber material must be pushed back by the pointed tapered seal, which on the one hand may solve any stresses introduced, but on the other hand can lead to compression of the fiber material, which are far more undesirable than registered stresses, since they produce a waviness in the fiber material can.
  • a further disadvantage is that due to the structure in the edge region, the fiber material, in particular on the end faces of the cut edges, is not or only insufficiently wetted with the injected resin, so that open edges of the fiber material can arise. These represent, for example, with respect to the penetration of moisture into the fibers a significant disadvantage in terms of the life of the fiber-reinforced component.
  • a receiving device which is formed following the contour of the semifinished product.
  • the receiving device is formed by the Drapierschale a draping analogous to the aforementioned prior art, which is pivoted for use in the apparatus according to the invention by 180 °.
  • a trim frame is part of the device, which is formed following the later peripheral shape of the semifinished product.
  • the receiving device is arranged in the intended use in the direction of gravity below the semifinished product and this supports accordingly.
  • the apparatus further comprises a cutting device, which is formed circumferentially movably along the contact shape of the semifinished product for trimming the protruding material of the semifinished product.
  • the comparatively flexible semifinished product is thus supported by a receiving device following the contour of the semifinished product, for example a draping tray. At least below the peripheral shape of the semifinished product is then a trim frame. Along this trimming frame, the peripheral shape of the semifinished product is trimmed by a cutting device guided around the peripheral mold. In contrast to a simultaneous trimming of all points of the entire circumferential shape so undesirable stresses in the fiber material are avoided, and it is achieved a high degree of flexibility, especially when the cutting device is guided, for example by means of a robot arm and a corresponding programming along the desired peripheral shape of the semifinished product.
  • the receiving device By receiving the semifinished product in the receiving device can also be a very good support of the flexible material of the semifinished product can be achieved, so that without unwanted forces are introduced, a very accurate trimming can be done. This is especially true if according to the described advantageous embodiment, the receiving device is also the Drapierschale, since then no conversion of the semifinished product from the Drapierschale is required in the receiving device and thereby even greater precision when trimming the outer peripheral shape can be achieved.
  • the trim frame is formed on its outer contour of the peripheral shape of the finished semifinished product accordingly.
  • the trim frame is not over the later shape of the semi-finished product, so that all overcuts can be easily cut along the Beauerrahmens so as to achieve the desired subsequent peripheral shape of the finished semi-finished product.
  • the trim frame may in particular have a cutting edge.
  • Such a configuration, in which the trim frame follows the peripheral shape exactly and in particular has a cutting edge allows the use of the trim frame as a kind of template. It can then be done very exactly along the cutting edge or along the outer contour of the Beitesrahmens the trimming of the semifinished product, whereby a high precision is achieved.
  • the trim frame has a cutting gap or a cutting groove below the peripheral shape of the semi-finished product.
  • a cutting gap or a cutting groove can be part of the subsequent peripheral shape of the semifinished projecting Be4.000rahmens, wherein the cutting gap or the cutting groove, which in turn follows exactly the later peripheral shape of the semifinished, a trimming thereof is very accurately possible.
  • the trim frame extends below the peripheral shape of the semifinished product and has a cutting edge element for a cutting device.
  • This embodiment comprises a typically flexible counter element for the cutting device. This could then be performed, for example, in the form of a cutting wheel, or in particular in the form of an oscillating knife, along the later peripheral shape of the semifinished product, whereby unnecessary premature wear of the cutting device is prevented by the flexible counter element in the region of the trim frame.
  • the cutting gap, the cutting groove or the cutting edge element transversely to the peripheral shape of the finished semifinished product extending portions.
  • Such transverse to the later peripheral shape of the finished semi-finished extending portions of the cutting edge element of the cutting groove or the cutting gap can be used to cut the protruding material which is cut transversely, for example perpendicular to the direction of the later peripheral shape of the semifinished product.
  • the cut material can be subdivided into a plurality of individual sections and can thus be removed much more easily from the device than if this is present as a continuous material which is typically closed in a ring shape.
  • a hold-down frame is arranged above the semifinished product and formed following its outer contour of the peripheral shape of the semifinished product.
  • the hold-down frame is formed under prestress against the trim frame pressed.
  • the holding-down frame can be pressed from above onto the trim frame lying below the outer contour of the semifinished product in the intended use with slight pressure. The material of the semifinished product is thus clamped between the hold-down frame and the trim frame.
  • the pressure with which the upper hold-down frame is pressed onto the lower trim frame can be chosen in particular so that the material of the semifinished product is indeed sufficiently fixed to be cut off precisely, but on the other hand is not stretched or squeezed with respect to its fibers. Then, a cutting off of the protruding fiber material can take place along the outer contour of the device through the hold-down frame and through the trim frame. In this advantageous embodiment, a delay of the semifinished product is effectively avoided.
  • the trim frame has in its surface in contact with the semi-finished surface openings which are connectable to a vacuum source.
  • a vacuum source such a structure allows the suction of the semifinished product via vacuum or a vacuum.
  • the semifinished product is then securely and reliably fixed to the trim frame and can be easily and reliably trimmed with or even without the hold-down frame to the later peripheral shape of the finished semifinished product.
  • the trimming itself can take place according to an advantageous development such that the cutting device is designed as a scissors cutting system.
  • a scissors cutting system with relatively mutually movable cutting is particularly efficient and gentle when trimming the fiber material, as a clean cut without bruising or deformation and in particular without the entry of tension or compression in the fibers.
  • the cutting edge of the trim frame is used.
  • the structure is very simple and efficient.
  • the trim frame can in particular be designed so that interchangeable cutting edges are mounted on its outer contour, so that they can be easily replaced when worn.
  • An alternative embodiment of the cutting device provides that it has an oscillating blade, in particular an ultrasonic knife.
  • an oscillating blade in particular an ultrasonic knife.
  • a pressure-free cutting of the fiber material by a, in particular ultrasonically excited, oscillating blade This is particularly gentle and can also be implemented easily and efficiently without the introduction of undesirable stresses in the fiber material.
  • a suction device for sucking off the cut off protruding material.
  • the cut-off projecting material can be sucked in this particularly advantageous embodiment of the device according to the invention via the suction device and so very easily, reliably and cleanly removed from the device.
  • the suction device can be guided by a robot arm, for example parallel or temporally after the cutting device, along the peripheral shape of the semifinished product.
  • a robot arm for example parallel or temporally after the cutting device, along the peripheral shape of the semifinished product.
  • the semifinished product is deposited in a receiving device which follows the three-dimensional shape of the semifinished product.
  • a receiving device in particular, a draping cup from a previously performed draping process can be used.
  • a trim frame defining the peripheral shape of the semifinished product is placed below the semifinished product or is already integrated into the receptacle. Thereafter, the protruding material of the semifinished product is circumferentially cut off.
  • the semifinished product is clamped between an upper hold-down frame and a lower trim frame before the protruding material is cut circumferentially along the hold-down frame.
  • the protruding material of the semifinished product is cut transversely to the peripheral shape of the finished semifinished product prior to cutting.
  • Such cutting of the protruding material before it is cut off advantageously ensures that no circumferential annular closed cut material is obtained, but that this breaks up by the cross-cutting into individual sections. These are then much easier to remove from the device, creating a procedural advantage.
  • the cut-off material of the semifinished product is sucked off via a suction device after cutting off.
  • the result is a very simple and efficient construction, which ensures a very good, simple and reliable production process.
  • the receiving device is used as Drapierschale a draping device, in particular according to DE 10 2010 043 666 A1, which is pivoted after draping the semifinished product by 180 ° and the Beklamung is supplied ,
  • Drapierschale a draping device, in particular according to DE 10 2010 043 666 A1
  • the cutting off of the protruding material of the semifinished product is effected by a cutting device which is guided completely by its circumference in the feed direction along the peripheral shape of the semifinished product by means of an automated moving device, in particular a robot.
  • the suction device for sucking the cut material temporally and / or locally after the cutting device by means of an automated movement device, in particular a robot, in the feed direction along the peripheral shape of the semifinished product around the Scope is performed.
  • the suction device can thus be guided along the circumference via the same robot or a second robot, so that the cut-off material can be sucked in. A reliable and careful disposal of the cut material, without residues remaining in the area of the device is thus ensured.
  • trimming cuts according to the present invention can not only be made vertically, and thus parallel to gravity, but also at an arbitrary angle.
  • FIG. 1 shows a draping device according to DE 10 2010 043 666 A1 in a first position
  • FIG. 2 shows a draping device according to DE 10 2010 043 666 A1 in a second position
  • FIG. 3 shows a draping device according to DE 10 2010 043 666 A1 in a third position
  • 4 shows several representations of a possible apparatus for trimming a prefabricated three-dimensionally shaped semifinished product and the method sequence
  • 5 shows a first possible embodiment of a detail of the device for trimming in cross section
  • 6 shows a representation analogous to FIG. 5 in a side view
  • Figure 7 shows a second possible embodiment of a detail of the device for trimming in cross section.
  • FIG. 8 is a view similar to Figure 7 in a side view
  • 9 shows a third possible embodiment of a detail of the device for trimming in cross-section
  • Fig. 10 is an enlarged detail X of Figure 9
  • FIG. 11 is a view similar to FIG. 9 in a side view
  • FIG. 12 shows an alternative embodiment of the enlarged detail analogous to FIG. 10
  • 13 shows a further possible embodiment of the apparatus for trimming in cross-section during a further step of the method sequence
  • 14 is a plan view of the trim frame analogous to the representation in FIG. 13.
  • a draping device 1 can be seen analogously to the representations in the German patent application DE 10 2010 043 666 A1. With regard to their exact functionality, reference is made to the document there. This functionality plays a minor role in the present invention and is merely illustrative of the best mode.
  • Part of the draping device 1 is a draping cup, which serves as a receiving device 2 for a three-dimensionally prefabricated semi-finished product which is produced or prefabricated in the draping device 1.
  • the later semifinished product 3 is shown in the illustrations of FIGS. 1 to 3 in the form of a plurality of draped fiber layers 4.
  • This Drapierschale now serves as a receiving device 2 for a device shown in several steps in Figure 4 6 for trimming the semifinished product 3.
  • FIG. 4a is again the position of Drapierschale or receiving device 2 analogous to the representation in Figure 1 can be seen.
  • An arrow indicates the pivoting.
  • FIG. 4b the device 6 for trimming is shown.
  • the receiving device 2 has already been pivoted into the position shown in FIGS. 2 and 3 as shown in FIG.
  • the semifinished product 3 is located above the draping cup and is supported by it.
  • the special feature over the prior art is that the draping cup or receiving device 2 in the device 6 according to FIG. 4 has a trimming frame 7.
  • a hold-down frame 8 is part of the device 6. This is, as can be seen in the partial views b) and c) of Figure 4, in the direction of gravity from above on the semifinished product 3 and now below the semifinished product 3 lying receiving device 2 is pivoted.
  • the partial view of Figure 4c) is indicated by two arrows denoted by F, that the hold-down frame 8 is pressed against the Be4.000rahmen 7 with a slight contact force.
  • the force F can be chosen so that no squeezing of the fiber material occurs, and that the fiber material is not stretched.
  • the edge of the semifinished product 3 is clamped accordingly and held securely in position.
  • the material x projecting beyond the trim frame 7 and the hold-down frame 8 is cut off via a robot arm 9 and a cutting device 10 fastened to the robot arm 9. This is also referred to as trimming the semifinished product 3.
  • the process with the peripheral cutting off of the protruding material x is very gentle on the material and squeezes and does not tension the fibers of the semifinished product 3 at all or only minimally.
  • the trim frame 7 and advantageously additionally the hold-down frame 8 a comparatively high precision when trimming the semi-finished product 3 can be achieved.
  • the semifinished product edged in this way can then, as can be seen in the illustration of FIG. 4e), be lifted off the receiving device 2, for example via an indicated handling robot 11 when the hold-down frame 8 is folded up, and, for example, an intermediate storage and / or direct further processing in a press and Injection process, for example RTM process, are fed in a corresponding press or pressing tool.
  • a press and Injection process for example RTM process
  • a possible embodiment of the cutting device 10 can be seen in a sectional view through the semifinished product 3 and the trim frame 7 as well as the hold-down frame 8.
  • the cutting device 10 is formed in this case as a scissors cutting system 12.
  • the scissors cutting system 12 comprises two relatively mutually movable cutting edges 13, 14, of which in the embodiment shown here, the cutting edge 14 is formed as a stationary cutting edge and the cutting edge 13 as a movable cutting edge.
  • the cutting device 10 is guided around the peripheral shape of the semifinished product 3 in accordance with the feed marked V.
  • the protruding parts of the material x of the semifinished product 3 are cut off.
  • the semi-finished product 3 on the left of the cutting device 10 is already trimmed, while in the feed direction before the cutting device 10, the supernatants of the material x can still be seen.
  • the cutting edges 13, 14 or at least one of the cutting edges, in particular the movable cutting edge 13, is formed obliquely to the main position of the edge of the semifinished product 3.
  • a rounded contour would also be conceivable. In this way, it is achieved that the cut is essentially always made only in a very small area of the edge of the semifinished product 3, whereby the entry of forces into the fibers of the semifinished product 3 is minimized.
  • the cutting device 10 again comprises a movable cutting edge, which, however, is designed here as an ultrasonic knife 15.
  • This ultrasound knife 15 uses an oscillating movement of its cutting edge produced by ultrasound and can thus cut off the supernatant material x of the semifinished product 3 very precisely and without influencing the pressure on the semifinished product 3.
  • a further cutting edge 16 in the form of a cutting edge 16 which can be exchanged for screws via the indicated holes is arranged in the trim frame 7. This can be replaced if necessary and allows the use of the cutting device 10 without its own second cutting edge, since it is integrated in the trim frame 7.
  • the cutting device 10 is in this case again designed as a knife, for example in the form of the recognizable in the representation of Figure 11 cutting wheel 17.
  • the semifinished product 3 is held via the hold-down frame 8 against the receiving device 2 or the trim frame 7 integrated therein.
  • the cutting device 10 can be seen in the illustration of Figure 9 in a first upper position and shown in black in a second engaged position. This engaged position can be seen in detail from the enlarged view of FIG.
  • the cutting wheel 17 penetrates the material of the semifinished product 3 and cuts off the supernatant material x accordingly.
  • the cutting edge of the cutting wheel 17 dips slightly into the cutting edge element 18 in order to ensure a safe and reliable cut.
  • the cutting edge element 18 is designed to be flexible in order to protect the cutting edge of the cutting wheel 17.
  • the entire structure is shown in the representation of Figure 11 again in a side view with partially cut trim frame 7.
  • the embodiment variant with the cutting edge element 18 is therefore particularly reliable and efficient, in particular in combination with the ultrasonic knife 15 already mentioned above.
  • FIG. 10 Analogous to the illustration in FIG. 10, an alternative embodiment is shown in the illustration of FIG.
  • the structure essentially corresponds to the construction already described in FIGS. 9, 10 and 11.
  • a cutting groove or a cutting gap 19 occurs, which is so formed that, for example, the cutting wheel 17 or an ultrasonic knife 15 can dip into the cutting gap 19 when the circumferential shape of the semifinished product 3 is trimmed, so that there are none Damage to the cutting edge occurs.
  • the structure is less susceptible to wear.
  • a suction device 20 shown in Figure 13 can be used. This can be performed, for example, over the robot arm 9 in time after the cutting device 10 around the circumference of the semifinished product 3 to suck the cut material x. Additionally or alternatively, it would also be conceivable, either via a second robot or a corresponding device, which holds the suction device 20 and the cutting device 10 spaced from each other on the one robot, but at the same time ideally locally offset from each other around the circumference of the semifinished product 3 ,
  • 21 designated portions can be seen, which are formed of the same material as the Schneidersgenelement 18.
  • the structure and function of these sections 21 can be seen from the illustration in Figure 14 in detail.
  • the sections 21 extend transversely to the actual cutting edge element 18, for example perpendicular to the peripheral shape of the finished semifinished product 3. They serve to cut the supernatant material x according to the trimming of the later peripheral shape of the semifinished product 3 to individual sections of the cut material x and no annular To obtain closed material, which could not be sucked or only much worse than the individual sections.
  • the cutting device 10 is typically first guided along the sections 21 in order to cut in the protruding material accordingly, before it is cut off along the cutting edge element 18.
  • a comparable structure is conceivable not only with the cutting edge element 18, but analogously thereto also with a cutting groove or a cutting gap 19.
  • openings 22 are arranged within the area in which the semifinished product 3 (not shown in FIG. 14 rests on the trimming frame 7). These openings 22, of which only a few are provided with a reference numeral, are connected to a vacuum source so as to hold the semifinished product 3 on the trim frame 7 during the trimming process by means of vacuum or vacuum. In this structure, unlike in the representation of FIG. 13, the holding-down frame 8 can be dispensed with.
  • the use of the openings 22 and the suction with negative pressure can also be combined with the other embodiments and is not limited to the Schneiggergenelement 18 and the sections 21 and the cutting groove or the cutting gap 19.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
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Abstract

The invention relates to a device for edge-trimming a three-dimensionally preformed semifinished product (3) made of fibre material (4) and a small proportion of binding agent, having • - a receiving device (2) which is formed so as to follow the contour of the semifinished product (3), • - a trimming frame (7) which is formed so as to follow the subsequent circumferential form of the semifinished product (3). The invention is characterized in that • - the receiving device (2) is arranged beneath the semifinished product (3) in the direction of gravitational force when used as intended; • - provision is made of a cutting device (10) which is formed so as to be movable circumferentially along the circumferential form of the semifinished product (3) in order to trim the protruding material of the semifinished product (3).

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM BESAEUMEN EINES VORGEFERTIGTEN HALBZEUGSMETHOD AND DEVICE FOR MAKING A PREPARED HALF TOOL
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Besäumen eines vorgefertigten dreidimensional geformten Halbzeugs aus einem Fasermaterial. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Besäumen eines derartigen Fasermaterials.The invention relates to a device for trimming a prefabricated three-dimensionally shaped semifinished product from a fiber material. Moreover, the invention relates to a method for trimming such a fiber material.
Vorgefertigte dreidimensional geformte Halbzeuge aus Fasermaterial sind als Halbzeuge zur Weiterverarbeitung zu faserverstärkten Formteilen mittels Spritzgussverfahren oder Harzinjektions- beziehungsweise -infusionsverfahren (RTM, VARI, VIP), beispielsweise einem Hochdruckverfahren, aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt.Prefabricated three-dimensionally shaped semi-finished products made of fiber material are known as semi-finished products for further processing into fiber-reinforced molded parts by injection molding or resin injection or infusion (RTM, VARI, VIP), for example, a high-pressure process, from the general state of the art.
Die DE 10 2010 043 666 A1 beschreibt beispielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines derartigen dreidimensional vorgeformten Halbzeugs beziehungsweise dreidimensionalen Vorformlings. Die dort beschriebene Vorrichtung, welche auch als Drapiervorrichtung bezeichnet wird, ist dabei in der Lage, eine oder insbesondere mehrere Lagen eines aus Fasern hergestellten Gewirks, Gewebes oder Gestrickes in eine vorgegebene dreidimensionale Form zu bringen, und zwar insbesondere so, dass die Fasern dabei nicht auf Zug belastet werden. Zusammen mit einer kleinen Menge an Bindemittel, typischerweise ca. 5 – 30 g/m2 bezogen auf die Fläche der einzelnen Lagen, entsteht so das dreidimensional vorgeformte Halbzeug. Dieses dreidimensional vorgeformte Halbzeug wird dann entlang seiner späteren Außenkanten auf die spätere Form beschnitten und kann beispielsweise in einer Presse mit Hochdruck-Injektionsanlage entsprechend weiter verarbeitet werden.For example, DE 10 2010 043 666 A1 describes a method and an apparatus for producing such a three-dimensionally preformed semifinished product or three-dimensional preform. The device described therein, which is also referred to as a draping device, is able to bring one or more layers of a knitted fabric, fabric or knitted fabric made of fibers in a predetermined three-dimensional shape, in particular so that the fibers do not be charged on train. Together with a small amount of binder, typically about 5 to 30 g / m 2, based on the area of the individual layers, this results in the three-dimensionally preformed semi-finished product. This three-dimensionally preformed semi-finished product is then trimmed along its later outer edges to the later shape and can be further processed, for example, in a press with a high-pressure injection system.
Durch die beschriebene geringe Menge an Bindemittel beziehungsweise Bindermaterial wird dabei ein Zusammenhalt der in die dreidimensionale Form beziehungsweise Kontur drapierten Einzellagen des Fasermaterials erzielt. Das Bindematerial ist dabei jedoch nur in den oben beschriebenen vergleichsweise geringen Mengen erwünscht, um die späteren Eigenschaften des fertigen faserverstärkten Bauteils nicht oder nur minimal zu beeinträchtigen. Das dreidimensional vorgeformte Halbzeug ist damit meist nur sehr wenig formstabil und besitzt eine vergleichsweise hohe Flexibilität. The described small amount of binder or binder material thereby a cohesion of the draped in the three-dimensional shape or contour individual layers of the fiber material is achieved. However, the binding material is desired only in the comparatively small amounts described above in order not to affect the later properties of the finished fiber-reinforced component or only minimally. The three-dimensionally preformed semi-finished product is thus usually very little dimensionally stable and has a comparatively high flexibility.
Die Weiterverarbeitung des dreidimensional vorgefertigten Halbzeugs erfolgt dann so, dass dieses in das Presswerkzeug eingelegt wird. Die Umfangsform des Halbzeugs muss dabei umlaufend sehr präzise mit der Innenkontur des Formwerkzeugs abschließen, um einerseits eine vollständige Ummantelung der Fasern zu erzielen und andererseits ein komplettes Schließen der Formwerkzeuge zu gewährleisten. Wäre im Randbereich das Fasermaterial zu groß, würde es zwischen die Dichtelemente der Form ragen. Diese ließe sich nicht mehr vollständig dicht verschließen, was insbesondere bei Hochdruck-RTM-Verfahren von entscheidendem Nachteil wäre. Ist die Außenkontur des vorgeformten dreidimensionalen Halbzeugs zu klein, ergibt sich im Randbereich eine verstärkte Ansammlung des eingespritzten Trägerharzes, was ebenfalls unerwünscht ist, da hierdurch im Randbereich verschlechterte und/oder unerwartete Materialeigenschaften resultieren. Die Außenkontur des dreidimensional vorgefertigten Halbzeugs muss daher eine für derartige Verhältnisse vergleichsweise hohe Maßhaltigkeit in der Größenordnung von ± 1 mm erzielen. Aufgrund der hohen Flexibilität beziehungsweise der fehlenden Stabilität des dreidimensional vorgeformten Halbzeugs stellt dies eine erhebliche Herausforderung beim sogenannten Besäumen, also dem Zuschneiden des dreidimensional vorgefertigten Halbzeuges auf seine endgültige Umfangsform dar. Aufgrund der angesprochenen hohen Flexibilität des Halbzeugs kommt es bereits bei sehr geringen Schnittkräften zu einer nicht zu vernachlässigenden Deformation des Halbzeugs, was sich somit auf die Schneidtoleranz außerordentlich negativ auswirkt. Eine mögliche Lösung, welche so im allgemeinen Stand der Technik bekannt ist, wäre das Besäumen der Umfangsform mittels einer Laserschneidanlage. Diese Lösung ist jedoch außerordentlich teuer und damit nicht oder nur in Grenzfällen wirtschaftlich.The further processing of the three-dimensionally prefabricated semi-finished product is then carried out so that this is inserted into the pressing tool. The peripheral shape of the semifinished product has to be very close to the inner contour of the mold all around in order to achieve a complete sheathing of the fibers on the one hand and to ensure a complete closing of the molds on the other hand. If the fiber material were too large in the edge region, it would protrude between the sealing elements of the mold. This would no longer be completely sealed, which would be a major disadvantage, especially in high-pressure RTM process. If the outer contour of the preformed three-dimensional semifinished product is too small, an increased accumulation of the injected carrier resin results in the edge region, which is likewise undesirable since this results in deteriorated and / or unexpected material properties in the edge region. The outer contour of the three-dimensionally prefabricated semi-finished product must therefore achieve a comparatively high dimensional stability of the order of magnitude of ± 1 mm for such ratios. Due to the high flexibility or the lack of stability of the three-dimensionally preformed semifinished product, this represents a considerable challenge in so-called trimming, ie cutting the three-dimensionally prefabricated semi-finished product to its final peripheral shape. Due to the high flexibility of the semifinished product, a very low cutting forces already occur not negligible deformation of the semifinished product, which thus has an extremely negative effect on the cutting tolerance. One possible solution, which is known in the general state of the art, would be the trimming of the peripheral shape by means of a laser cutting machine. However, this solution is extremely expensive and therefore not economical or only in borderline cases.
Eine weitere Lösung wird durch die WO 91/17035 A1 beschrieben. Diese Schrift nutzt ein dreidimensional vorgeformtes Halbzeug, welches ohne vorheriges Besäumen in das Presswerkzeug mit Spritzgussform eingelegt wird. Anschließend fährt in dem Presswerkzeug ein Messer, welches die gesamte Umfangsform des späteren Werkstücks abbildet, von oben nach unten auf eine Schneidgegenlage und schneidet dabei das Fasermaterial ab. Anschließend wird eine Dichtung auf der Innenseite des Schneidmessers nach unten gedrückt, um den Bereich, in welchen das Harz injiziert wird, entsprechend abzudichten. Dieser Aufbau ist dabei vergleichsweise unflexibel und weist einige Nachteile auf. Insbesondere muss ein Schneidmesser existieren, welches die Außenkontur beziehungsweise Umfangsform des späteren Werkstücks jeweils komplett abbildet. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass beim umlaufenden Abschneiden über ein Schneidmesser, welches von oben nach unten auf eine Schneidgegenlage presst, die Fasern des Fasermaterials teilweise und insbesondere ungleichmäßig gespannt und gequetscht werden, was zu unerwünschten Materialeigenschaften in dem fertigen Bauteil führt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Abdichtung entlang des Messers erfolgen muss, und, insbesondere für Hochdruckanwendungen, daher nicht geeignet ist, da je nach Reibung zwischen der Dichtung und dem Messer gegebenenfalls Undichtheiten auftreten können. Außerdem muss durch die spitz zulaufend ausgeführte Dichtung das Fasermaterial zurückgeschoben werden, was zwar einerseits eventuell eingetragene Spannungen lösen kann, was jedoch andererseits auch zu Stauchungen des Fasermaterials führen kann, welche noch weitaus unerwünschter als eingetragene Spannungen sind, da sie eine Welligkeit in dem Fasermaterial erzeugen können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass durch den Aufbau im Randbereich das Fasermaterial, insbesondere an den Stirnseiten der Schnittkanten, nicht oder nur ungenügend mit dem injizierten Harz benetzt wird, sodass offene Ränder des Fasermaterials entstehen können. Diese stellen beispielsweise hinsichtlich des Eindringens von Feuchtigkeit in die Fasern einen erheblichen Nachteil hinsichtlich der Lebensdauer des faserverstärkten Bauteils dar.Another solution is described by WO 91/17035 A1. This document uses a three-dimensionally preformed semi-finished product, which is inserted without prior trimming in the mold with injection mold. Subsequently, in the pressing tool moves a knife, which images the entire peripheral shape of the later workpiece, from top to bottom on a cutting edge position and thereby cuts off the fiber material. Subsequently, a gasket is pressed down on the inside of the cutting blade to appropriately seal the area into which the resin is injected. This structure is comparatively inflexible and has some disadvantages. In particular, a cutting blade must exist, which in each case completely images the outer contour or peripheral shape of the later workpiece. A further disadvantage is that the peripheral cutting over a cutting blade, which presses from top to bottom on a cutting edge, the fibers of the fiber material partially and in particular unevenly stretched and squeezed, resulting in undesirable material properties in the finished component. A further disadvantage is that the seal must be made along the knife, and therefore, especially for high pressure applications, therefore not suitable, since depending on the friction between the seal and the knife may possibly leaks occur. In addition, the fiber material must be pushed back by the pointed tapered seal, which on the one hand may solve any stresses introduced, but on the other hand can lead to compression of the fiber material, which are far more undesirable than registered stresses, since they produce a waviness in the fiber material can. A further disadvantage is that due to the structure in the edge region, the fiber material, in particular on the end faces of the cut edges, is not or only insufficiently wetted with the injected resin, so that open edges of the fiber material can arise. These represent, for example, with respect to the penetration of moisture into the fibers a significant disadvantage in terms of the life of the fiber-reinforced component.
Ferner ist aus der EP 2 524 796 A1 ein ähnlicher Aufbau bekannt, bei dem auch im Presswerkzeug einer Spritzgussform durch ein die Umfangsform des späteren Halbzeugs in seiner Gesamtheit wiedergebenden Schneidrahmen ein Beschnitt des Halbzeugs im Sinne eines Abstands beziehungsweise Abschneidens des überstehenden Materials erfolgt.Furthermore, a similar structure is known from EP 2 524 796 A1, in which a trimming of the semifinished product in the sense of a spacing or cutting off of the protruding material also takes place in the pressing tool of an injection mold by means of a circumferential shape of the subsequent semifinished product in its entirety.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, welches diese Nachteile vermeidet und einen flexiblen, einfachen und sicheren Aufbau zum Besäumen des dreidimensional vorgefertigten Halbzeugs angibt. Based on this prior art, it is now the object of the present invention to provide a device and a method which avoids these disadvantages and specifies a flexible, simple and safe structure for trimming the three-dimensionally prefabricated semi-finished product.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Eine verfahrensgemäße Lösung ist durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 17 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Vorrichtung und des Verfahrens ergeben sich jeweils aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. According to the invention this object is achieved by the features in the characterizing part of claim 1. A procedural solution is indicated by the features in the characterizing part of claim 17. Advantageous embodiments and further developments of the device and the method emerge in each case from the subclaims dependent thereon.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Aufnahmeeinrichtung vorgesehen, welche der Kontur des Halbzeugs folgend ausgebildet ist. In einer besonders günstigen und vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann es dabei insbesondere vorgesehen sein, dass die Aufnahmeeinrichtung durch die Drapierschale einer Drapiervorrichtung analog zum eingangs genannten Stand der Technik ausgebildet ist, welche zum Einsatz in der erfindungsgemäßen Vorrichtung um 180° geschwenkt wird. Ferner ist ein Beschnittrahmen Teil der Vorrichtung, welcher der späteren Umfangsform des Halbzeugs folgend ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist es dabei vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung im bestimmungsgemäßen Gebrauch in Richtung der Schwerkraft unterhalb des Halbzeugs angeordnet ist und dieses entsprechend unterstützt. Die Vorrichtung umfasst außerdem eine Schneideinrichtung, welche entlang der Umgangsform des Halbzeugs umlaufend bewegbar zum Beschnitt des überstehenden Materials des Halbzeugs ausgebildet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau wird das vergleichsweise flexible Halbzeug also durch eine der Kontur des Halbzeugs folgende Aufnahmeeinrichtung gestützt, beispielsweise eine Drapierschale. Zumindest unterhalb der Umfangsform des Halbzeugs befindet sich dann ein Beschnittrahmen. Entlang dieses Beschnittrahmens wird die Umfangsform des Halbzeugs durch eine um die Umfangsform geführte Schneideinrichtung besäumt. Im Gegensatz zu einem gleichzeitigen Besäumen aller Stellen der gesamten Umfangsform werden so unerwünschte Spannungen in dem Fasermaterial vermieden, und es wird eine hohe Flexibilität erreicht, insbesondere wenn die Schneideinrichtung beispielsweise mittels eines Roboterarms und einer entsprechenden Programmierung entlang der gewünschten Umfangsform des Halbzeugs geführt wird. Durch die Aufnahme des Halbzeugs in der Aufnahmeeinrichtung kann außerdem eine sehr gute Unterstützung des flexiblen Materials des Halbzeugs erzielt werden, sodass, ohne dass unerwünschte Kräfte eingebracht werden, ein sehr exaktes Besäumen erfolgen kann. Dies gilt insbesondere, wenn gemäß der beschriebenen vorteilhaften Weiterbildung die Aufnahmeeinrichtung gleichzeitig die Drapierschale ist, da dann kein Umsetzen des Halbzeugs aus der Drapierschale in die Aufnahmeeinrichtung erforderlich ist und hierdurch eine noch höhere Präzision beim Besäumen der äußeren Umfangsform erzielt werden kann. In the device according to the invention a receiving device is provided which is formed following the contour of the semifinished product. In a particularly favorable and advantageous development of the idea, it can be provided in particular that the receiving device is formed by the Drapierschale a draping analogous to the aforementioned prior art, which is pivoted for use in the apparatus according to the invention by 180 °. Furthermore, a trim frame is part of the device, which is formed following the later peripheral shape of the semifinished product. According to the invention it is provided that the receiving device is arranged in the intended use in the direction of gravity below the semifinished product and this supports accordingly. The apparatus further comprises a cutting device, which is formed circumferentially movably along the contact shape of the semifinished product for trimming the protruding material of the semifinished product. In the structure according to the invention, the comparatively flexible semifinished product is thus supported by a receiving device following the contour of the semifinished product, for example a draping tray. At least below the peripheral shape of the semifinished product is then a trim frame. Along this trimming frame, the peripheral shape of the semifinished product is trimmed by a cutting device guided around the peripheral mold. In contrast to a simultaneous trimming of all points of the entire circumferential shape so undesirable stresses in the fiber material are avoided, and it is achieved a high degree of flexibility, especially when the cutting device is guided, for example by means of a robot arm and a corresponding programming along the desired peripheral shape of the semifinished product. By receiving the semifinished product in the receiving device can also be a very good support of the flexible material of the semifinished product can be achieved, so that without unwanted forces are introduced, a very accurate trimming can be done. This is especially true if according to the described advantageous embodiment, the receiving device is also the Drapierschale, since then no conversion of the semifinished product from the Drapierschale is required in the receiving device and thereby even greater precision when trimming the outer peripheral shape can be achieved.
In einer besonders günstigen und vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es dabei vorgesehen sein, dass der Beschnittrahmen an seiner Außenkontur der Umfangsform des fertigen Halbzeugs entsprechend ausgebildet ist. Dies bedeutet also, dass die Außenkontur des Beschnittrahmens der Umfangsform des fertigen Halbzeugs unmittelbar folgt beziehungsweise diese abbildet. Der Beschnittrahmen steht also nicht über die spätere Form des Halbzeugs über, sodass sämtliche Überschnitte einfach entlang des Beschnittrahmens abgeschnitten werden können, um so die gewünschte spätere Umfangsform des fertigen Halbzeugs zu erreichen. Der Beschnittrahmen kann dabei insbesondere eine Schneidkante aufweisen. Eine solche Ausbildung, bei welcher der Beschnittrahmen der Umfangsform exakt folgt und insbesondere eine Schneidkante aufweist, ermöglicht die Verwendung des Beschnittrahmens als eine Art Schablone. Es kann dann sehr exakt entlang der Schneidkante beziehungsweise entlang der Außenkontur des Beschnittrahmens das Besäumen des Halbzeugs erfolgen, wodurch eine hohe Präzision erzielt wird. In a particularly favorable and advantageous development of the device according to the invention, it may be provided that the trim frame is formed on its outer contour of the peripheral shape of the finished semifinished product accordingly. This therefore means that the outer contour of the trim frame directly follows the circumferential shape of the finished semi-finished product or images it. Thus, the trim frame is not over the later shape of the semi-finished product, so that all overcuts can be easily cut along the Beschnittrahmens so as to achieve the desired subsequent peripheral shape of the finished semi-finished product. The trim frame may in particular have a cutting edge. Such a configuration, in which the trim frame follows the peripheral shape exactly and in particular has a cutting edge, allows the use of the trim frame as a kind of template. It can then be done very exactly along the cutting edge or along the outer contour of the Beschnittrahmens the trimming of the semifinished product, whereby a high precision is achieved.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es auch vorgesehen sein, dass der Beschnittrahmen unterhalb der Umfangsform des Halbzeugs einen Schneidspalt oder eine Schneidnut aufweist. Ein solcher Schneidspalt beziehungsweise eine Schneidnut kann Bestandteil des die spätere Umfangsform des Halbzeugs überragenden Beschnittrahmens sein, wobei durch den Schneidspalt beziehungsweise die Schneidnut, welche wiederum exakt der späteren Umfangsform des Halbzeugs folgt, ein Beschnitt desselben sehr exakt möglich wird.According to an alternative embodiment of the device according to the invention, it can also be provided that the trim frame has a cutting gap or a cutting groove below the peripheral shape of the semi-finished product. Such a cutting gap or a cutting groove can be part of the subsequent peripheral shape of the semifinished projecting Beschnittrahmens, wherein the cutting gap or the cutting groove, which in turn follows exactly the later peripheral shape of the semifinished, a trimming thereof is very accurately possible.
In einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann es auch vorgesehen sein, dass der Beschnittrahmen unterhalb der Umfangsform des Halbzeugs verläuft und ein Schneidgegenelement für eine Schneideinrichtung aufweist. Diese Ausführung umfasst ein typischerweise flexibles Gegenelement für die Schneideinrichtung. Diese könnte dann beispielsweise in Form eines Schneidrads, oder insbesondere in Form eines oszillierenden Messers, entlang der späteren Umfangsform des Halbzeugs geführt werden, wobei durch das flexible Gegenelement im Bereich des Beschnittrahmens ein unnötiger vorzeitiger Verschleiß der Schneideinrichtung verhindert wird. In a further alternative embodiment, it can also be provided that the trim frame extends below the peripheral shape of the semifinished product and has a cutting edge element for a cutting device. This embodiment comprises a typically flexible counter element for the cutting device. This could then be performed, for example, in the form of a cutting wheel, or in particular in the form of an oscillating knife, along the later peripheral shape of the semifinished product, whereby unnecessary premature wear of the cutting device is prevented by the flexible counter element in the region of the trim frame.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist es ferner vorgesehen, dass der Schneidspalt, die Schneidnut oder das Schneidgegenelement quer zur Umfangsform des fertigen Halbzeugs verlaufende Abschnitte aufweist. Solche quer zur späteren Umfangsform des fertigen Halbzeugs verlaufende Abschnitte des Schneidgegenelements der Schneidnut oder der Schneidspalts können dazu genutzt werden, das überstehende Material, welches abgeschnitten wird, quer, beispielsweise senkrecht zur Richtung der späteren Umfangsform des Halbzeugs, einzuschneiden. Durch ein solches Einschneiden lässt sich das abgeschnittene Material in mehrere einzelne Teilabschnitte unterteilen und kann so sehr viel leichter aus der Vorrichtung entfernt werden, als wenn dieses als durchgehendes typischerweise in sich ringförmig geschlossenes Material vorliegt. In an advantageous development, it is further provided that the cutting gap, the cutting groove or the cutting edge element transversely to the peripheral shape of the finished semifinished product extending portions. Such transverse to the later peripheral shape of the finished semi-finished extending portions of the cutting edge element of the cutting groove or the cutting gap can be used to cut the protruding material which is cut transversely, for example perpendicular to the direction of the later peripheral shape of the semifinished product. By means of such a cutting, the cut material can be subdivided into a plurality of individual sections and can thus be removed much more easily from the device than if this is present as a continuous material which is typically closed in a ring shape.
In einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es nun außerdem vorgesehen sein, dass ein Niederhalterahmen oberhalb des Halbzeugs angeordnet und an seiner Außenkontur der Umfangsform des Halbzeugs folgend ausgebildet ist. Insbesondere kann es dabei vorgesehen sein, dass der Niederhalterahmen unter Vorspannung gegen den Beschnittrahmen pressbar ausgebildet ist. Bei diesem besonders günstigen Aufbau kann mit leichtem Druck der Niederhalterahmen von oben auf den im bestimmungsgemäßen Einsatz unterhalb der Außenkontur des Halbzeugs liegenden Beschnittrahmen gepresst werden. Das Material des Halbzeugs wird also zwischen dem Niederhalterahmen und dem Beschnittrahmen eingeklemmt. Der Druck, mit welchem der obere Niederhalterahmen auf den unteren Beschnittrahmen gepresst wird, kann dabei insbesondere so gewählt werden, dass das Material des Halbzeugs zwar ausreichend fixiert ist, um präzise abgeschnitten zu werden, andererseits aber nicht hinsichtlich seiner Fasern gespannt oder gequetscht wird. Dann kann ein Abschneiden des überstehenden Fasermaterials entlang der durch den Niederhalterahmen und durch den Beschnittrahmen Außenkontur der Vorrichtung erfolgen. Bei dieser vorteilhaften Ausführung wird ein Verzug des Halbzeugs wirkungsvoll vermieden.In a further very favorable embodiment of the device according to the invention, it can now also be provided that a hold-down frame is arranged above the semifinished product and formed following its outer contour of the peripheral shape of the semifinished product. In particular, it may be provided that the hold-down frame is formed under prestress against the trim frame pressed. With this particularly favorable structure, the holding-down frame can be pressed from above onto the trim frame lying below the outer contour of the semifinished product in the intended use with slight pressure. The material of the semifinished product is thus clamped between the hold-down frame and the trim frame. The pressure with which the upper hold-down frame is pressed onto the lower trim frame, can be chosen in particular so that the material of the semifinished product is indeed sufficiently fixed to be cut off precisely, but on the other hand is not stretched or squeezed with respect to its fibers. Then, a cutting off of the protruding fiber material can take place along the outer contour of the device through the hold-down frame and through the trim frame. In this advantageous embodiment, a delay of the semifinished product is effectively avoided.
Entsprechend einer sehr günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es ergänzend oder alternativ zu dem Niederhalterahmen vorgesehen sein, dass der Beschnittrahmen in seiner mit dem Halbzeug in Kontakt stehenden Oberfläche Öffnungen aufweist, welche mit einer Unterdruckquelle verbindbar sind. Ein solcher Aufbau ermöglicht das Ansaugen des Halbzeugs über Unterdruck beziehungsweise ein Vakuum. Das Halbzeug ist dann sicher und zuverlässig an dem Beschnittrahmen fixiert und kann sehr leicht mit oder insbesondere auch ohne den Niederhalterahmen sauber und zuverlässig auf die spätere Umfangsform des fertigen Halbzeugs beschnitten werden.According to a very favorable development of the device according to the invention, it may be provided in addition or as an alternative to the hold-down frame, that the trim frame has in its surface in contact with the semi-finished surface openings which are connectable to a vacuum source. Such a structure allows the suction of the semifinished product via vacuum or a vacuum. The semifinished product is then securely and reliably fixed to the trim frame and can be easily and reliably trimmed with or even without the hold-down frame to the later peripheral shape of the finished semifinished product.
Das Beschneiden selbst kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung so erfolgen, dass die Schneideinrichtung als Scherenschnittsystem ausgebildet ist. Ein solches Scherenschnittsystem mit relativ gegeneinander beweglichen Schneiden ist besonders effizient und schonend beim Besäumen des Fasermaterials, da ein sauberer Schnitt ohne Quetschungen oder Verformungen und insbesondere ohne den Eintrag von Spannungen oder Stauchungen in die Fasern erfolgt. The trimming itself can take place according to an advantageous development such that the cutting device is designed as a scissors cutting system. Such a scissors cutting system with relatively mutually movable cutting is particularly efficient and gentle when trimming the fiber material, as a clean cut without bruising or deformation and in particular without the entry of tension or compression in the fibers.
In einer vorteilhaften Weiterbildung hiervon kann es vorgesehen sein, dass bei entsprechender Ausgestaltung des Beschnittrahmens als eine der zwei relativ zueinander beweglichen Schneiden die Schneidkante des Beschnittrahmens genutzt wird. Der Aufbau ist sehr einfach und effizient. Der Beschnittrahmen kann insbesondere so ausgebildet sein, dass an seiner Außenkontur auswechselbare Schneiden montiert werden, sodass diese bei Verschleiß leicht ausgetauscht werden können. In an advantageous development of this, it can be provided that with a corresponding configuration of the trim frame as one of the two relatively movable cutting edges, the cutting edge of the trim frame is used. The structure is very simple and efficient. The trim frame can in particular be designed so that interchangeable cutting edges are mounted on its outer contour, so that they can be easily replaced when worn.
Eine alternative Ausgestaltung der Schneideinrichtung sieht es vor, dass diese eine oszillierende Klinge, insbesondere ein Ultraschallmesser, aufweist. Bei dem an sich bekannten Verfahren des technischen Ultraschallschneidens erfolgt ein druckfreies Schneiden des Fasermaterials durch eine, insbesondere ultraschallerregte, oszillierende Klinge. Dies ist besonders schonend und kann ebenfalls ohne den Eintrag von unerwünschten Spannungen in das Fasermaterial einfach und effizient realisiert werden. An alternative embodiment of the cutting device provides that it has an oscillating blade, in particular an ultrasonic knife. In the known method of technical ultrasonic cutting takes place a pressure-free cutting of the fiber material by a, in particular ultrasonically excited, oscillating blade. This is particularly gentle and can also be implemented easily and efficiently without the introduction of undesirable stresses in the fiber material.
Gemäß einer sehr günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nun außerdem vorgesehen, dass eine Absaugeinrichtung zum Absaugen des abgeschnittenen überstehenden Materials vorgesehen ist. Das abgeschnittene überstehende Material kann in dieser besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung über die Absaugeinrichtung abgesaugt und so sehr leicht, zuverlässig und sauber aus der Vorrichtung entfernt werden. Dies hat darüber hinaus den Vorteil, dass je nach Fasertyp ein eventuell von den Fasern, insbesondere wenn diese in sehr kleine Längen abgeschnitten werden, einhergehende Beeinträchtigungen der Umgebung verhindert werden, da durch die Absaugeinrichtung auch diese sehr kurzen Faserschnipsel mit abgesaugt werden. According to a very favorable development of the device according to the invention, it is now also provided that a suction device is provided for sucking off the cut off protruding material. The cut-off projecting material can be sucked in this particularly advantageous embodiment of the device according to the invention via the suction device and so very easily, reliably and cleanly removed from the device. This has the additional advantage that, depending on the type of fiber, any impairments of the environment which may be caused by the fibers, in particular when they are cut into very small lengths, are prevented, since these very short fiber shreds are also extracted by the suction device.
In einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Idee kann die Absaugeinrichtung dabei von einem Roboterarm, beispielsweise parallel oder zeitlich nach der Schneideinrichtung, entlang der Umfangsform des Halbzeugs geführt werden. Das in zeitlicher Abfolge nach der Schneideinrichtung vorgesehene Führen der Absaugeinrichtung über den Roboter erlaubt insbesondere den Einsatz eines einzigen Roboters, während ansonsten zwei Roboterarme oder eine entsprechende Vorrichtung zum beabstandeten Führen der Schneideinrichtung einerseits und der Absaugeinrichtung andererseits an einem gemeinsamen Roboterarm notwendig wären.In an advantageous development of this idea, the suction device can be guided by a robot arm, for example parallel or temporally after the cutting device, along the peripheral shape of the semifinished product. The provision of the suction device via the robot in chronological sequence after the cutting device permits in particular the use of a single robot, while otherwise two robot arms or a corresponding device for the spaced guidance of the cutting device on the one hand and the suction device on the other hand would be necessary on a common robot arm.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nun vorgesehen, dass zum Besäumen des bereits beschriebenen dreidimensional vorgefertigten Halbzeugs aus Fasermaterial für die Weiterverarbeitung in einem Press- und Injektionsverfahren (RTM) das Halbzeug in einer Aufnahmeeinrichtung, welche der dreidimensionalen Form des Halbzeugs folgt, abgelegt wird. Auch hier kann als die Aufnahmeeinrichtung insbesondere eine Drapierschale aus einem zuvor erfolgenden Drapierprozess verwendet werden. Dann wird ein die Umfangsform des Halbzeugs definierender Beschnittrahmen unterhalb des Halbzeugs platziert oder ist bereits in die Aufnahmeeinrichtung integriert. Danach wird umlaufend das überstehende Material des Halbzeugs abgeschnitten. Die damit erzielte höhere Flexibilität und die entsprechenden Vorteile entsprechen den im Rahmen der Vorrichtung bereits erläuterten Vorteilen. In the method according to the invention, it is now provided that, for trimming the already described three-dimensionally prefabricated semifinished product made of fiber material for further processing in a compression and injection process (RTM), the semifinished product is deposited in a receiving device which follows the three-dimensional shape of the semifinished product. Again, as the receiving device, in particular, a draping cup from a previously performed draping process can be used. Then, a trim frame defining the peripheral shape of the semifinished product is placed below the semifinished product or is already integrated into the receptacle. Thereafter, the protruding material of the semifinished product is circumferentially cut off. The resulting higher flexibility and the corresponding advantages correspond to the already explained in the context of the device advantages.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es dabei vorgesehen sein, dass das Halbzeug zwischen einem oberen Niederhalterahmen und einem unteren Beschnittrahmen eingeklemmt wird, bevor das überstehende Material umlaufend entlang des Niederhalterahmens abgeschnitten wird. Auch hier ergeben sich die Vorteile hinsichtlich der höheren Genauigkeit beim Besäumen des Halbzeugs analog zu den bereits beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung. In an advantageous development of the method according to the invention, it may be provided that the semifinished product is clamped between an upper hold-down frame and a lower trim frame before the protruding material is cut circumferentially along the hold-down frame. Again, there are the advantages in terms of higher accuracy when trimming the semi-finished product analogous to the already described embodiments of the device.
In einer günstigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es ferner vorgesehen, dass das überstehende Material des Halbzeugs vor dem Abschneiden quer zur Umfangsform des fertigen Halbzeugs eingeschnitten wird. Ein solches Einschneiden des überstehenden Materials, bevor dieses abgeschnitten wird, sorgt vorteilhafterweise dafür, dass kein umlaufendes ringförmig geschlossenes abgeschnittenes Material anfällt, sondern dass dieses durch das Quereinschneiden in einzelne Abschnitte zerfällt. Diese sind dann sehr viel leichter aus der Vorrichtung zu entfernen, wodurch ein verfahrenstechnischer Vorteil entsteht. In a favorable embodiment of the method according to the invention, it is further provided that the protruding material of the semifinished product is cut transversely to the peripheral shape of the finished semifinished product prior to cutting. Such cutting of the protruding material before it is cut off, advantageously ensures that no circumferential annular closed cut material is obtained, but that this breaks up by the cross-cutting into individual sections. These are then much easier to remove from the device, creating a procedural advantage.
In einer sehr günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nun außerdem vorgesehen, dass das abgeschnittene Material des Halbzeugs über eine Absaugeinrichtung nach dem Abschneiden abgesaugt wird. Insbesondere in Kombination mit dem vor dem Abschneiden erfolgenden quer verlaufenden Einschneiden des Materials entsteht so ein sehr einfacher und effizienter Aufbau, welcher für ein sehr gutes, einfaches und zuverlässiges Fertigungsverfahren sorgt. In a very favorable development of the method according to the invention, it is now also provided that the cut-off material of the semifinished product is sucked off via a suction device after cutting off. In particular, in combination with the cutting of the material before cutting off, the result is a very simple and efficient construction, which ensures a very good, simple and reliable production process.
In einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es dabei vorgesehen sein, dass die Aufnahmeeinrichtung als Drapierschale einer Drapiervorrichtung, insbesondere gemäß der DE 10 2010 043 666 A1 eingesetzt wird, welche nach dem Drapieren des Halbzeugs um 180° geschwenkt und der Besäumung zugeführt wird. Durch das nicht erforderliche Umbetten des Materials durch die Weiterverwendung der Drapierschale als Aufnahmeeinrichtung für das Besäumen wird eine weitere deutliche Verbesserung der Genauigkeit des Besäumens erzielt. In a further very advantageous embodiment of the method according to the invention, it can be provided that the receiving device is used as Drapierschale a draping device, in particular according to DE 10 2010 043 666 A1, which is pivoted after draping the semifinished product by 180 ° and the Besäumung is supplied , By not necessary Umbett the material by the further use of Drapierschale as receiving means for trimming a further significant improvement in the accuracy of the trimming is achieved.
Wie bereits erwähnt, kann es vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Abschneiden des überstehenden Materials des Halbzeugs durch eine Schneideinrichtung erfolgt, welche mittels einer automatisierten Bewegungseinrichtung, insbesondere einem Roboter, in Vorschubrichtung entlang der Umfangsform des Halbzeugs vollständig um dessen Umfang geführt wird. In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es nun darüber hinaus vorgesehen sein, dass zum Absaugen des abgeschnittenen Materials die Absaugeinrichtung zeitlich und/oder örtlich nach der Schneideinrichtung mittels einer automatisierten Bewegungseinrichtung, insbesondere einem Roboter, in Vorschubrichtung entlang der Umfangsform des Halbzeugs um dessen Umfang geführt wird. Zeitlich oder örtlich versetzt zu der Schneideinrichtung kann also über denselben Roboter oder einen zweiten Roboter die Absaugeinrichtung entlang des Umfangs geführt werden, sodass das abgeschnittene Material eingesaugt werden kann. Eine zuverlässige und sorgfältige Entsorgung des abgeschnittenen Materials, ohne dass Reste im Bereich der Vorrichtung verbleiben, wird damit gewährleistet. As already mentioned, it can advantageously be provided that the cutting off of the protruding material of the semifinished product is effected by a cutting device which is guided completely by its circumference in the feed direction along the peripheral shape of the semifinished product by means of an automated moving device, in particular a robot. In a very advantageous development of the method according to the invention, it can now be provided that the suction device for sucking the cut material temporally and / or locally after the cutting device by means of an automated movement device, in particular a robot, in the feed direction along the peripheral shape of the semifinished product around the Scope is performed. In time or locally offset from the cutting device, the suction device can thus be guided along the circumference via the same robot or a second robot, so that the cut-off material can be sucked in. A reliable and careful disposal of the cut material, without residues remaining in the area of the device is thus ensured.
Prinzipiell können Besäumschnitte nach der vorliegenden Erfindung nicht nur vertikal, und damit parallel zur Schwerkraft erfolgen, sondern auch in einem beliebigen Winkel dazu durchgeführt werden. In principle, trimming cuts according to the present invention can not only be made vertically, and thus parallel to gravity, but also at an arbitrary angle.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand des Ausführungsbeispiels deutlich, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist. Further advantageous embodiments of the device according to the invention and the method according to the invention will become apparent from the remaining dependent subclaims and will be apparent from the embodiment, which is described below with reference to the figures.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Drapiervorrichtung gemäß der DE 10 2010 043 666 A1 in einer ersten Position;
Fig. 2 eine Drapiervorrichtung gemäß der DE 10 2010 043 666 A1 in einer zweiten Position;
Fig. 3 eine Drapiervorrichtung gemäß der DE 10 2010 043 666 A1 in einer dritten Position;
Fig. 4 mehrere Darstellungen einer möglichen Vorrichtung zum Besäumen eines vorgefertigten dreidimensional geformten Halbzeugs und des Verfahrensablaufs;
Fig. 5 eine erste mögliche Ausführungsform eines Details der Vorrichtung zum Besäumen im Querschnitt;
Fig. 6 eine Darstellung analog zu Figur 5 in einer Seitenansicht;
Fig. 7 eine zweite mögliche Ausführungsform eines Details der Vorrichtung zum Besäumen im Querschnitt;
Fig. 8 eine Darstellung analog zu Figur 7 in einer Seitenansicht,
Fig. 9 eine dritte mögliche Ausführungsform eines Details der Vorrichtung zum Besäumen im Querschnitt;
Fig. 10 ein vergrößertes Detail X aus Figur 9;
Fig. 11 eine Darstellung analog zu Figur 9 in einer Seitenansicht;
Fig. 12 eine alternative Ausführungsform des vergrößerten Details analog zur Figur 10;
Fig. 13 eine weitere mögliche Ausführungsform der Vorrichtung zum Besäumen im Querschnitt während eines weiteren Schritts des Verfahrensablaufs; und
Fig. 14 eine Draufsicht auf den Beschnittrahmen analog zur Darstellung in Figur 13.
Showing:
1 shows a draping device according to DE 10 2010 043 666 A1 in a first position;
FIG. 2 shows a draping device according to DE 10 2010 043 666 A1 in a second position; FIG.
3 shows a draping device according to DE 10 2010 043 666 A1 in a third position;
4 shows several representations of a possible apparatus for trimming a prefabricated three-dimensionally shaped semifinished product and the method sequence;
5 shows a first possible embodiment of a detail of the device for trimming in cross section;
6 shows a representation analogous to FIG. 5 in a side view;
Figure 7 shows a second possible embodiment of a detail of the device for trimming in cross section.
8 is a view similar to Figure 7 in a side view,
9 shows a third possible embodiment of a detail of the device for trimming in cross-section;
Fig. 10 is an enlarged detail X of Figure 9;
FIG. 11 is a view similar to FIG. 9 in a side view; FIG.
FIG. 12 shows an alternative embodiment of the enlarged detail analogous to FIG. 10;
13 shows a further possible embodiment of the apparatus for trimming in cross-section during a further step of the method sequence; and
14 is a plan view of the trim frame analogous to the representation in FIG. 13.
In den Figuren 1, 2 und 3 ist jeweils eine Drapiervorrichtung 1 analog zu den Darstellungen in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2010 043 666 A1 zu erkennen. Hinsichtlich ihrer exakten Funktionalität wird auf die dortige Schrift verwiesen. Diese Funktionalität spielt für die hier vorliegende Erfindung eine untergeordnete Rolle und dient lediglich zur Erläuterung der besten Ausführungsform. Teil der Drapiervorrichtung 1 ist eine Drapierschale, welche als Aufnahmeeinrichtung 2 für ein dreidimensional vorgefertigtes Halbzeug, welches in der Drapiervorrichtung 1 erzeugt beziehungsweise vorgefertigt wird, dient. Das spätere Halbzeug 3 ist in den Darstellungen der Figuren 1 bis 3 in Form von mehreren drapierten Faserlagen 4 dargestellt. Diese Faserlagen 4 werden, wie es in der genannten deutschen Offenlegungsschrift beschrieben ist, spannungsfrei in die Form der Drapierschale eingelegt und durch Stempelelemente 5 entsprechend vorgeformt. Nachdem dies erfolgt ist, was in der Darstellung der Figur 1 angedeutet ist, wird die Drapiervorrichtung 1 mit der Drapierschale um einen Winkel von 180° verschwenkt, sodass die Drapierschale in Richtung der Schwerkraft g unterhalb des Halbzeugs 3 aus den einzelnen Faserlagen 4 des Fasermaterials zu liegen kommt. Zu diesem Zeitpunkt sind die einzelnen Faserlagen 4 des Fasermaterials bereits mit einer sehr geringen Menge an Bindemittel von typischerweise 5 – 30 g/m2 der einzelnen Faserlagen 4 versehen. Sie haften dadurch aneinander und bilden das dreidimensional vorgeformte Halbzeug 3 aus, das jedoch aufgrund der sehr geringen Menge an Bindemittel noch eine vergleichsweise hohe Flexibilität aufweist. Nach dem Verschwenken der Drapiervorrichtung 1 in die in Figur 2 dargestellte Position wird die mit den Stempeln 5 versehene Einheit analog zur Darstellung in Figur 3 wieder zurückgeschwenkt. In der Drapierschale liegt nun das Halbzeug 3 und wird durch die Drapierschale, welche der Kontur des Halbzeugs 3 folgt, entsprechend unterstützt beziehungsweise von der Schwerkraft g gegen die Drapierschale gedrückt. Es liegt damit vergleichsweise sicher und ohne dass, trotz seiner vergleichsweise hohen Flexibilität, die Gefahr einer Verformung besteht, in der Drapierschale. In the figures 1, 2 and 3, a draping device 1 can be seen analogously to the representations in the German patent application DE 10 2010 043 666 A1. With regard to their exact functionality, reference is made to the document there. This functionality plays a minor role in the present invention and is merely illustrative of the best mode. Part of the draping device 1 is a draping cup, which serves as a receiving device 2 for a three-dimensionally prefabricated semi-finished product which is produced or prefabricated in the draping device 1. The later semifinished product 3 is shown in the illustrations of FIGS. 1 to 3 in the form of a plurality of draped fiber layers 4. These fiber layers 4 are, as described in the cited German patent application, tension-free inserted into the shape of the Drapierschale and preformed by stamp elements 5 accordingly. After this has taken place, which is indicated in the illustration of Figure 1, the draping device 1 is pivoted with the Drapierschale by an angle of 180 °, so that the Drapierschale in the direction of gravity g below the semifinished product 3 from the individual fiber layers 4 of the fiber material lie comes. At this time, the individual fiber layers 4 of the fiber material are already provided with a very small amount of binder of typically 5 to 30 g / m 2 of the individual fiber layers 4. As a result, they adhere to one another and form the three-dimensionally preformed semifinished product 3, which still has comparatively high flexibility due to the very small amount of binder. After pivoting the draping device 1 into the position shown in FIG. 2, the unit provided with the punches 5 is swiveled back analogously to the illustration in FIG. The semifinished product 3 now lies in the draping cup and is supported accordingly by the draping cup, which follows the contour of the semifinished product 3, or pressed against the draping cup by the force of gravity g. It is thus comparatively safe and without, despite its comparatively high flexibility, the risk of deformation, in the Drapierschale.
Diese Drapierschale dient nun gleichzeitig als Aufnahmeeinrichtung 2 für eine in mehreren Ablaufschritten in Figur 4 dargestellte Vorrichtung 6 zum Besäumen des Halbzeugs 3. In der Teildarstellung in Figur 4a) ist nochmals die Position der Drapierschale beziehungsweise Aufnahmeeinrichtung 2 analog zur Darstellung in Figur 1 zu erkennen. Über einen Pfeil ist das Verschwenken angedeutet. In der Figur 4b) ist nun die Vorrichtung 6 zum Besäumen dargestellt. Die Aufnahmeeinrichtung 2 ist bereits in die analog zur Darstellung in den Figuren 2 und 3 gezeigte Position verschwenkt. Das Halbzeug 3 befindet sich dabei oberhalb der Drapierschale und wird von dieser gestützt. Die Besonderheit gegenüber dem Stand der Technik besteht nun darin, dass die Drapierschale beziehungsweise Aufnahmeeinrichtung 2 in der Vorrichtung 6 gemäß Figur 4 einen Beschnittrahmen 7 aufweist. Analog zur direkten Integration des Beschnittrahmens 7 könnte dieser auch beim Einlegen der Aufnahmeeinrichtung 2 in die Vorrichtung 6 von unten herangeführt werden. Ebenso wäre es denkbar, die Aufnahmeeinrichtung 2 als eigenständige Aufnahmeeinrichtung auszubilden und das Halbzeug entsprechend über einen Handhabungsroboter oder dergleichen von der Drapierschale in die dann eigenständig ausgebildete Aufnahmeeinrichtung 2 zu befördern. Es ist jedoch von Vorteil, wenn Aufnahmeeinrichtung 2 und Drapierschale dasselbe Bauteil sind, da dann kein Verlagern des noch flexiblen Halbzeugs 3 vor dem Besäumen notwendig ist, was letztlich die beim Besäumen erzielbare Genauigkeit erhöht. This Drapierschale now serves as a receiving device 2 for a device shown in several steps in Figure 4 6 for trimming the semifinished product 3. In the partial view in Figure 4a) is again the position of Drapierschale or receiving device 2 analogous to the representation in Figure 1 can be seen. An arrow indicates the pivoting. In FIG. 4b), the device 6 for trimming is shown. The receiving device 2 has already been pivoted into the position shown in FIGS. 2 and 3 as shown in FIG. The semifinished product 3 is located above the draping cup and is supported by it. The special feature over the prior art is that the draping cup or receiving device 2 in the device 6 according to FIG. 4 has a trimming frame 7. Analogous to the direct integration of the trim frame 7, this could also be brought in when inserting the receiving device 2 in the device 6 from below. Likewise, it would be conceivable to form the receiving device 2 as an independent receiving device and to convey the semifinished product accordingly via a handling robot or the like from the draping cup into the then independently formed receiving device 2. However, it is advantageous if receiving device 2 and Drapierschale are the same component, since then no displacement of the still flexible semi-finished product 3 is necessary before trimming, which ultimately increases the achievable during trimming accuracy.
In dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist außerdem ein Niederhalterahmen 8 Teil der Vorrichtung 6. Dieser wird, wie es in den Teildarstellungen b) und c) der Figur 4 zu erkennen ist, in Richtung der Schwerkraft von oben über das Halbzeug 3 und die jetzt unterhalb des Halbzeugs 3 liegende Aufnahmeeinrichtung 2 verschwenkt. In der Teildarstellung der Figur 4c) ist über zwei mit F bezeichnete Pfeile angedeutet, dass der Niederhalterahmen 8 mit einer leichten Anpresskraft gegen den Beschnittrahmen 7 gepresst wird. Hierdurch wird das Material des Halbzeugs 3 sicher zwischen dem Niederhalterahmen 8 und dem Beschnittrahmen 7 festgehalten. Die Kraft F kann dabei so gewählt werden, dass kein Quetschen des Fasermaterials auftritt, und dass das Fasermaterial nicht gespannt wird. Dennoch wird der Rand des Halbzeugs 3 entsprechend geklemmt und sicher in Position gehalten. Anschließend wird, wie es in der Darstellung der Figur 4d) zu erkennen ist, über einen Roboterarm 9 und eine an dem Roboterarm 9 befestigte Schneideinrichtung 10 das über den Beschnittrahmen 7 und den Niederhalterahmen 8 überstehende Material x abgeschnitten. Man spricht hierbei auch von einem Besäumen des Halbzeugs 3. Der Vorgang mit dem umlaufenden Abschneiden des überstehenden Materials x ist dabei sehr materialschonend und quetscht und spannt die Fasern des Halbzeugs 3 nicht oder nur minimal. Gleichzeitig lässt sich durch den Einsatz des Beschnittrahmens 7 und vorteilhafterweise zusätzlich des Niederhalterahmen 8 eine vergleichsweise hohe Präzision beim Besäumen des Halbzeugs 3 erzielen. Das so besäumte Halbzeug kann dann, wie es in der Darstellung der Figur 4e) zu erkennen ist, beispielsweise über einen angedeuteten Handhabungsroboter 11 bei hochgeklapptem Niederhalterahmen 8 von der Aufnahmeeinrichtung 2 abgehoben und beispielsweise einer Zwischenlagerung und/oder der direkten Weiterverarbeitung in einem Press- und Injektionsprozess, zum Beispiel RTM-Verfahren, in einer entsprechenden Presse respektive Presswerkzeug zugeführt werden. In the embodiment shown in Figure 4 also a hold-down frame 8 is part of the device 6. This is, as can be seen in the partial views b) and c) of Figure 4, in the direction of gravity from above on the semifinished product 3 and now below the semifinished product 3 lying receiving device 2 is pivoted. In the partial view of Figure 4c) is indicated by two arrows denoted by F, that the hold-down frame 8 is pressed against the Beschnittrahmen 7 with a slight contact force. As a result, the material of the semifinished product 3 is securely held between the hold-down frame 8 and the trim frame 7. The force F can be chosen so that no squeezing of the fiber material occurs, and that the fiber material is not stretched. Nevertheless, the edge of the semifinished product 3 is clamped accordingly and held securely in position. Subsequently, as can be seen in the representation of FIG. 4d), the material x projecting beyond the trim frame 7 and the hold-down frame 8 is cut off via a robot arm 9 and a cutting device 10 fastened to the robot arm 9. This is also referred to as trimming the semifinished product 3. The process with the peripheral cutting off of the protruding material x is very gentle on the material and squeezes and does not tension the fibers of the semifinished product 3 at all or only minimally. At the same time, by using the trim frame 7 and advantageously additionally the hold-down frame 8, a comparatively high precision when trimming the semi-finished product 3 can be achieved. The semifinished product edged in this way can then, as can be seen in the illustration of FIG. 4e), be lifted off the receiving device 2, for example via an indicated handling robot 11 when the hold-down frame 8 is folded up, and, for example, an intermediate storage and / or direct further processing in a press and Injection process, for example RTM process, are fed in a corresponding press or pressing tool.
In der Darstellung der Figur 5 ist eine mögliche Ausführungsform der Schneideinrichtung 10 in einer Schnittdarstellung durch das Halbzeug 3 und den Beschnittrahmen 7 sowie den Niederhalterahmen 8 zu erkennen. Die Schneideinrichtung 10 ist in diesem Fall als Scherenschnittsystem 12 ausgebildet. Das Scherenschnittsystem 12 umfasst zwei relativ gegeneinander bewegliche Schneiden 13, 14, von denen in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Schneide 14 als stillstehende Schneide und die Schneide 13 als bewegliche Schneide ausgebildet ist. In the representation of FIG. 5, a possible embodiment of the cutting device 10 can be seen in a sectional view through the semifinished product 3 and the trim frame 7 as well as the hold-down frame 8. The cutting device 10 is formed in this case as a scissors cutting system 12. The scissors cutting system 12 comprises two relatively mutually movable cutting edges 13, 14, of which in the embodiment shown here, the cutting edge 14 is formed as a stationary cutting edge and the cutting edge 13 as a movable cutting edge.
In der Seitenansicht der Figur 6 ist zu erkennen, dass die Schneideinrichtung 10 entsprechend dem mit V gekennzeichneten Vorschub um die Umfangsform des Halbzeugs 3 herumgeführt wird. Dabei werden die überstehenden Teile des Materials x des Halbzeugs 3 abgeschnitten. Somit ist das Halbzeug 3 links der Schneideinrichtung 10 bereits besäumt, während in Vorschubrichtung vor der Schneideinrichtung 10 noch die Überstände des Materials x zu erkennen sind. Die Schneiden 13, 14 oder zumindest eine der Schneiden, insbesondere die bewegliche Schneide 13, ist dabei schräg zur hauptsächlichen Lage der Kante des Halbzeugs 3 ausgebildet. Neben einer Schräge wäre auch eine gerundete Kontur denkbar. Hierdurch wird erreicht, dass im Wesentlichen immer nur in einen sehr kleinen Bereich der Kante des Halbzeugs 3 der Schnitt erfolgt, wodurch der Eintrag von Kräften in die Fasern des Halbzeugs 3 minimiert wird. It can be seen in the side view of FIG. 6 that the cutting device 10 is guided around the peripheral shape of the semifinished product 3 in accordance with the feed marked V. The protruding parts of the material x of the semifinished product 3 are cut off. Thus, the semi-finished product 3 on the left of the cutting device 10 is already trimmed, while in the feed direction before the cutting device 10, the supernatants of the material x can still be seen. The cutting edges 13, 14 or at least one of the cutting edges, in particular the movable cutting edge 13, is formed obliquely to the main position of the edge of the semifinished product 3. In addition to a slope, a rounded contour would also be conceivable. In this way, it is achieved that the cut is essentially always made only in a very small area of the edge of the semifinished product 3, whereby the entry of forces into the fibers of the semifinished product 3 is minimized.
Eine alternative Darstellung der Schneideinrichtung 10 ist in der Darstellung der Figur 7 zu erkennen. Die Schneideinrichtung 10 umfasst wieder eine bewegliche Schneide, welche hier jedoch als Ultraschallmesser 15 ausgebildet ist. Dieses Ultraschallmesser 15 nutzt eine durch Ultraschall erzeugte oszillierende Bewegung seiner Schneide und kann so sehr präzise und ohne eine Druckbeeinflussung auf das Halbzeug 3 das überstehende Material x des Halbzeugs 3 abschneiden. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem Beschnittrahmen 7 eine weitere Schneidkante 16 in Form einer über die angedeuteten Bohrungen für Schrauben auswechselbaren Schneidkante 16 angeordnet. Diese lässt sich bei Bedarf austauschen und ermöglicht den Einsatz der Schneideinrichtung 10 ohne eigene zweite Schneide, da diese in den Beschnittrahmen 7 integriert ist. Dies wäre im Prinzip auch bei der Ausbildung der Schneideinrichtung 10 als Scherenschnittsystem 12 denkbar. Zusammen mit der Anregung der beweglichen Schneide durch Ultraschall entsteht jedoch die Möglichkeit, das überstehende Material x des Halbzeugs 3 praktisch ohne Druckbeeinflussung und ohne den Eintrag von Spannungen oder dergleichen in das Halbzeug 3 abzuschneiden. Demnach kann auf den in Figur 7 nur noch gestrichelt dargestellten Niederhalterahmen 8 bei diesem Aufbau auch gänzlich verzichtet werden. An alternative illustration of the cutting device 10 can be seen in the illustration of FIG. The cutting device 10 again comprises a movable cutting edge, which, however, is designed here as an ultrasonic knife 15. This ultrasound knife 15 uses an oscillating movement of its cutting edge produced by ultrasound and can thus cut off the supernatant material x of the semifinished product 3 very precisely and without influencing the pressure on the semifinished product 3. In the exemplary embodiment illustrated here, a further cutting edge 16 in the form of a cutting edge 16 which can be exchanged for screws via the indicated holes is arranged in the trim frame 7. This can be replaced if necessary and allows the use of the cutting device 10 without its own second cutting edge, since it is integrated in the trim frame 7. In principle, this would also be conceivable in the case of the design of the cutting device 10 as a scissors cutting system 12. However, together with the excitation of the movable cutting edge by means of ultrasound, it is possible to cut off the supernatant material x of the semifinished product 3 into the semifinished product 3 virtually without pressure influencing and without the introduction of stresses or the like. Accordingly, it is also possible to completely dispense with the holding-down frame 8, which is shown in dashed lines in FIG. 7, in this construction.
In der Seitenansicht der Figur 8 ist dabei mittels der durchgezogenen mit V bezeichneten Linie der Vorschub der als Ultraschallmesser 15 ausgebildeten Schneide nochmals gezeigt. Der Vorschub erfolgt dabei so, dass die Schneide, welche wiederum schräg ausgebildet ist, jedoch im Prinzip auch gerundet ausgebildet sein könnte, in der Darstellung der Figur 8 zuerst nach unten durch das überstehende Material x hindurchgeführt wird, bevor sie wieder nach oben und in Umfangsrichtung des Halbzeugs 3 versetzt verfahren wird. Dann erfolgt die Bewegung wieder nach unten, wieder nach oben und so fort. Hierdurch wird ein sehr präzises Schneiden mittels der Schneideinrichtung 10 erreicht. In the side view of FIG. 8, the advance of the cutting edge formed as an ultrasonic knife 15 is shown once again by means of the solid line marked V. The feed takes place so that the cutting edge, which in turn is formed obliquely, but in principle could also be rounded, in the illustration of Figure 8 is first passed down through the supernatant material x, before again upwards and in the circumferential direction of the semifinished product 3 is displaced. Then the movement is down again, back up and so on. As a result, a very precise cutting by means of the cutting device 10 is achieved.
In der Darstellung der Figur 9 ist eine weitere mögliche Ausführungsform zu erkennen. Die Schneideinrichtung 10 ist hierbei wiederum als Messer ausgebildet, beispielsweise in Form des in der Darstellung der Figur 11 erkennbaren Schneidrads 17. Die Aufnahmeeinrichtung 2 mit integriertem Beschnittrahmen 7 weist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel unterhalb umlaufend um die Umfangsform des Halbzeugs 3 ein Schneidgegenelement 18 für die Schneideinrichtung 10 beziehungsweise das Schneidrad 17 auf. Außerdem wird das Halbzeug 3 über den Niederhalterahmen 8 gegen die Aufnahmeeinrichtung 2 beziehungsweise den hierin integrierten Beschnittrahmen 7 gehalten. Die Schneideinrichtung 10 ist in der Darstellung der Figur 9 in einer ersten oberen Position und schwarz dargestellt in einer zweiten im Eingriff befindlichen Position zu erkennen. Diese im Eingriff befindliche Position lässt sich aus der vergrößerten Darstellung der Figur 10 nochmals im Detail erkennen. Das Schneidrad 17 durchdringt dabei das Material des Halbzeugs 3 und schneidet das überstehende Material x entsprechend ab. Die Schneide des Schneidrads 17 taucht dabei geringfügig in das Schneidgegenelement 18 ein, um so einen sicheren und zuverlässigen Schnitt zu gewährleisten. Das Schneidgegenelement 18 ist dabei flexibel ausgebildet, um die Schneide des Schneidrades 17 zu schonen. Der ganze Aufbau ist in der Darstellung der Figur 11 nochmals in einer Seitenansicht mit teilweise ausgeschnittenem Beschnittrahmen 7 dargestellt. Neben dem hier dargestellten Schneidrad 17 kann zusammenwirkend mit dem Schneidgegenelement 18 insbesondere ein bewegliches Messer eingesetzt werden, welches oszillierend angeregt wird, insbesondere durch Ultraschall. Die Ausführungsvariante mit dem Schneidgegenelement 18 ist also insbesondere in Kombination mit dem oben bereits angesprochenen Ultraschallmesser 15 besonders zuverlässig und effizient. In the illustration of Figure 9, a further possible embodiment can be seen. The cutting device 10 is in this case again designed as a knife, for example in the form of the recognizable in the representation of Figure 11 cutting wheel 17. The receiving device 2 with integrated trim frame 7, in the embodiment shown here, circumferentially around the peripheral shape of the semifinished product 3, a Schneidersgenelement 18 for the Cutting device 10 and the cutting wheel 17 on. In addition, the semifinished product 3 is held via the hold-down frame 8 against the receiving device 2 or the trim frame 7 integrated therein. The cutting device 10 can be seen in the illustration of Figure 9 in a first upper position and shown in black in a second engaged position. This engaged position can be seen in detail from the enlarged view of FIG. The cutting wheel 17 penetrates the material of the semifinished product 3 and cuts off the supernatant material x accordingly. The cutting edge of the cutting wheel 17 dips slightly into the cutting edge element 18 in order to ensure a safe and reliable cut. The cutting edge element 18 is designed to be flexible in order to protect the cutting edge of the cutting wheel 17. The entire structure is shown in the representation of Figure 11 again in a side view with partially cut trim frame 7. In addition to the cutting wheel 17 shown here, in cooperation with the cutting edge element 18, it is possible in particular to use a movable blade which is excited in an oscillating manner, in particular by ultrasound. The embodiment variant with the cutting edge element 18 is therefore particularly reliable and efficient, in particular in combination with the ultrasonic knife 15 already mentioned above.
Analog zur Darstellung in Figur 10 ist in der Darstellung der Figur 12 eine alternative Ausführungsform gezeigt. Der Aufbau entspricht im Wesentlichen dem in den Figuren 9, 10 und 11 bereits beschriebenen Aufbau. An die Stelle des Schneidgegenelements 18 tritt hier jedoch eine Schneidnut beziehungsweise ein Schneidspalt 19, welcher so ausgebildet ist, dass beispielsweise das Schneidrad 17 oder ein Ultraschallmesser 15 beim Beschneiden der Umfangsform des Halbzeugs 3 in den Schneidespalt 19 so weit eintauchen kann, dass auch hier keine Beschädigung der Schneide auftritt. Im Gegensatz zu einem Schneidgegenelement 18 ist der Aufbau weniger anfällig gegen Verschleiß. Analogous to the illustration in FIG. 10, an alternative embodiment is shown in the illustration of FIG. The structure essentially corresponds to the construction already described in FIGS. 9, 10 and 11. Instead of the cutting edge element 18, however, a cutting groove or a cutting gap 19 occurs, which is so formed that, for example, the cutting wheel 17 or an ultrasonic knife 15 can dip into the cutting gap 19 when the circumferential shape of the semifinished product 3 is trimmed, so that there are none Damage to the cutting edge occurs. In contrast to a Schneidersgenelement 18, the structure is less susceptible to wear.
Das abgeschnittene Material x muss nun aus der Vorrichtung 6 zuverlässig entfernt werden. Hierfür kann insbesondere eine in Figur 13 dargestellte Absaugeinrichtung 20 eingesetzt werden. Diese kann beispielsweise über den Roboterarm 9 zeitlich nach der Schneideinrichtung 10 um den Umfang des Halbzeugs 3 geführt werden, um das abgeschnittene Material x abzusaugen. Ergänzend oder alternativ dazu wäre es auch denkbar, entweder über einen zweiten Roboter oder eine entsprechende Einrichtung, welche die Absaugeinrichtung 20 und die Schneideinrichtung 10 beabstandet voneinander an dem einen Roboter hält, diese gleichzeitig aber idealerweise örtlich versetzt zueinander um den Umfang des Halbzeugs 3 zu führen. The cut-off material x must now be reliably removed from the device 6. For this purpose, in particular, a suction device 20 shown in Figure 13 can be used. This can be performed, for example, over the robot arm 9 in time after the cutting device 10 around the circumference of the semifinished product 3 to suck the cut material x. Additionally or alternatively, it would also be conceivable, either via a second robot or a corresponding device, which holds the suction device 20 and the cutting device 10 spaced from each other on the one robot, but at the same time ideally locally offset from each other around the circumference of the semifinished product 3 ,
Der Beschnittrahmen 7, wie er in der Darstellung der Figur 13 zu erkennen ist, weist wiederum den Niederhalterahmen 8 sowie das Schneidgegenelement 18 auf. Außerdem sind mit 21 bezeichnete Abschnitte zu erkennen, welche aus demselben Material wie des Schneidgegenelement 18 ausgebildet sind. Der Aufbau und die Funktion dieser Abschnitte 21 erschließt sich aus der Darstellung in Figur 14 im Detail. Die Abschnitte 21 verlaufen quer zu dem eigentlichen Schneidgegenelement 18, beispielsweise senkrecht zur Umfangsform des fertigen Halbzeugs 3. Sie dienen dazu, vor dem Beschneiden der späteren Umfangsform des Halbzeugs 3 das überstehende Material x entsprechend einzuschneiden, um einzelne Teilabschnitte des abgeschnittenen Materials x und kein ringförmig geschlossenes Material zu erhalten, welches so nicht oder nur sehr viel schlechter abgesaugt werden könnte, als die einzelnen Abschnitte. The trim frame 7, as can be seen in the illustration of FIG. 13, again has the hold-down frame 8 and the cutting edge element 18. In addition, 21 designated portions can be seen, which are formed of the same material as the Schneidersgenelement 18. The structure and function of these sections 21 can be seen from the illustration in Figure 14 in detail. The sections 21 extend transversely to the actual cutting edge element 18, for example perpendicular to the peripheral shape of the finished semifinished product 3. They serve to cut the supernatant material x according to the trimming of the later peripheral shape of the semifinished product 3 to individual sections of the cut material x and no annular To obtain closed material, which could not be sucked or only much worse than the individual sections.
Verfahrenstechnisch wird dabei typischerweise die Schneideinrichtung 10 zuerst entlang der Abschnitte 21 geführt, um das überstehende Material entsprechend einzuschneiden, bevor dieses entlang des Schneidgegenelements 18 abgeschnitten wird. Ein vergleichbarer Aufbau ist selbstverständlich nicht nur mit dem Schneidgegenelement 18, sondern analog hierzu auch mit einer Schneidnut beziehungsweise einem Schneidspalt 19 denkbar. In terms of process technology, the cutting device 10 is typically first guided along the sections 21 in order to cut in the protruding material accordingly, before it is cut off along the cutting edge element 18. Of course, a comparable structure is conceivable not only with the cutting edge element 18, but analogously thereto also with a cutting groove or a cutting gap 19.
In der Darstellung der Figur 14 ist außerdem zu erkennen, dass innerhalb der Fläche, in welcher das in Figur 14 nicht dargestellte Halbzeug 3 auf dem Beschnittrahmen 7 aufliegt, einzelne Öffnungen 22 angeordnet sind. Diese Öffnungen 22, von welchen nur einige mit einem Bezugszeichen versehen sind, sind mit einer Unterdruckquelle verbunden, um so über Unterdruck beziehungsweise Vakuum das Halbzeug 3 während des Beschneidens an dem Beschnittrahmen 7 festzuhalten. Bei diesem Aufbau kann, anders als es in der Darstellung der Figur 13 dargestellt ist, dann auch auf den Niederhalterahmen 8 verzichtet werden. Die Verwendung der Öffnungen 22 und das Ansaugen mit Unterdruck kann auch mit den anderen Ausführungsvarianten kombiniert werden kann und ist nicht auf das Schneidgegenelement 18 und die Abschnitte 21 beziehungsweise die Schneidnut beziehungsweise den Schneidspalt 19 eingeschränkt. In the illustration of FIG. 14, it can also be seen that individual openings 22 are arranged within the area in which the semifinished product 3 (not shown in FIG. 14 rests on the trimming frame 7). These openings 22, of which only a few are provided with a reference numeral, are connected to a vacuum source so as to hold the semifinished product 3 on the trim frame 7 during the trimming process by means of vacuum or vacuum. In this structure, unlike in the representation of FIG. 13, the holding-down frame 8 can be dispensed with. The use of the openings 22 and the suction with negative pressure can also be combined with the other embodiments and is not limited to the Schneiggergenelement 18 and the sections 21 and the cutting groove or the cutting gap 19.
Bezugszeichenliste P1465
1 Drapiervorrichtung
2 Aufnahmeeinrichtung
3 Halbzeug
4 Faserlage
5 Stempel
6 Vorrichtung
7 Beschnittrahmen
8 Niederhalterahmen
9 Roboterarm
10 Schneideinrichtung
11 Handhabungsrotor
12 Scherenschnittsystem
13 Schneide
14 Schneide
15 Ultraschallmesser
16 Schneidkante
17 Schneidrad
18 Schneidgegenelement
19 Schneidspalt
20 Absaugeinrichtung
21 Abschnitte
22 Öffnungen
V Vorschub
x Material
F Kraft
g Schwerkraft


Genannte Patentliteratur
DE 10 2010 043 666 A1
WO 91/17035 A1
EP 2 524 796 A1
List of Reference P1465
1 draping device
2 receiving device
3 semifinished product
4 fiber layer
5 stamps
6 device
7 trim frame
8 hold-down frame
9 robot arm
10 cutting device
11 handling rotor
12 paper cutting system
13 cutting edge
14 cutting edge
15 ultrasonic knives
16 cutting edge
17 cutting wheel
18 cutting edge element
19 cutting gap
20 suction device
21 sections
22 openings
V feed
x material
F force
g gravity


Named patent literature
DE 10 2010 043 666 A1
WO 91/17035 A1
EP 2 524 796 A1

Claims (23)

  1. Vorrichtung zum Besäumen eines dreidimensional vorgeformten Halbzeugs (3) aus Fasermaterial (4) und einem geringen Anteil an Bindemittel, mit Device for trimming a three-dimensionally preformed semifinished product (3) made of fiber material (4) and a small proportion of binder, with
    1.1 einer Aufnahmeeinrichtung (2), welche im Wesentlichen der Kontur des Halbzeugs (3) folgend ausgebildet ist, 1.1 a receiving device (2) which is formed substantially following the contour of the semifinished product (3),
    1.2 einem Beschnittrahmen (7), welcher der späteren Umfangsform des Halbzeugs (3) folgend ausgebildet ist, 1.2 a trim frame (7), which is formed following the later peripheral shape of the semifinished product (3),
    dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
    1.3 die Aufnahmeeinrichtung (2) im bestimmungsgemäßen Gebrauch in Richtung der Schwerkraft (g) unterhalb des Halbzeugs (3) angeordnet ist;1.3 the receiving device (2) in its intended use in the direction of gravity (g) below the semifinished product (3) is arranged;
    1.4 eine Schneideinrichtung (10) vorgesehen ist, welche entlang der Umfangsform des Halbzeugs (3) umlaufend bewegbar zum Beschnitt des überstehenden Materials (x) des Halbzeugs (3) ausgebildet ist. 1.4 a cutting device (10) is provided, which along the peripheral shape of the semifinished product (3) circumferentially movable for trimming the protruding material (x) of the semifinished product (3) is formed.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Beschnittrahmens (7) der Umfangsform des fertigen Halbzeugs (3) entsprechend ausgebildet ist. Apparatus according to claim 1, characterized in that the outer contour of the trim frame (7) of the peripheral shape of the finished semifinished product (3) is designed accordingly.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschnittrahmen (7) an seiner Außenkontur eine Schneidkante (16) aufweist. Apparatus according to claim 2, characterized in that the trim frame (7) has on its outer contour a cutting edge (16).
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschnittrahmen (7) unterhalb der Umfangsform des Halbzeugs (3) einen Schneidspalt (19) oder eine Schneidnut aufweist. Apparatus according to claim 1, characterized in that the trim frame (7) below the peripheral shape of the semifinished product (3) has a cutting gap (19) or a cutting groove.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschnittrahmen (7) unterhalb der Umfangsform des Halbzeugs (3) ein Schneidgegenelement (18) für die Schneideinrichtung (10) aufweist. Apparatus according to claim 1, characterized in that the trim frame (7) below the peripheral shape of the semifinished product (3) has a cutting edge element (18) for the cutting device (10).
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidspalt (19), die Schneidnut oder das Schneigegenelement (18) quer zur Umfangsform des Halbzeugs (3) verlaufende Abschnitte (21) aufweist. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the cutting gap (19), the cutting groove or the Schneigegenelement (18) transversely to the peripheral shape of the semifinished product (3) extending portions (21).
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Niederhalterahmen (8) oberhalb des Halbzeugs (3) angeordnet ist, und an seiner Außenkante der Umfangsform des Halbzeugs (3) folgend ausgebildet ist. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that a hold-down frame (8) above the semifinished product (3) is arranged, and at its outer edge of the peripheral shape of the semifinished product (3) is formed following.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalterahmen (8) unter Vorspannung gegen den Beschnittrahmen (7) pressbar ausgebildet ist. Apparatus according to claim 7, characterized in that the hold-down frame (8) under pressure against the trim frame (7) is formed pressable.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschnittrahmen (7) in seiner mit dem Halbzeug (3) in Kontakt stehenden Oberfläche Öffnungen (22) aufweist, welche mit einer Unterdruckquelle verbindbar sind. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the trim frame (7) in its standing with the semi-finished product (3) in contact surface openings (22) which are connectable to a vacuum source.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtung (10) als Scherenschnittsystem (12) ausgebildet ist. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the cutting device (10) is designed as a scissors cutting system (12).
  11. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (16) des Beschnittrahmens (7) als eine von zwei Schneiden (13, 14) des Scherenschnittsystems (12) ausgebildet ist. Apparatus according to claim 3 and 10, characterized in that the cutting edge (16) of the trim frame (7) is formed as one of two cutting edges (13, 14) of the scissors cutting system (12).
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtung (10) eine oszillierende Klinge, insbesondere ein Ultraschallmesser (15), aufweist. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the cutting device (10) comprises an oscillating blade, in particular an ultrasonic knife (15).
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Roboterarm (9) zur Führung der Schneideinrichtung (10) entlang der Umfangsform des Halbzeugs (3) vorgesehen ist. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that a robot arm (9) for guiding the cutting device (10) along the peripheral shape of the semifinished product (3) is provided.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (2) als Drapiereinrichtung, insbesondere Drapierschale, einer Drapiervorrichtung (1) ausgebildet ist. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the receiving device (2) as a draping device, in particular Drapierschale, a draping device (1) is formed.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Absaugeinrichtung (20) zum Absaugen des abgeschnittenen überstehenden Materials (x) vorgesehen ist. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that a suction device (20) for sucking the cut-off protruding material (x) is provided.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Roboterarm (9) zur Führung der Absaugeinrichtung (20) entlang der Umfangsform des Halbzeugs (3) vorgesehen ist.Apparatus according to claim 15, characterized in that a robot arm (9) for guiding the suction device (20) along the peripheral shape of the semifinished product (3) is provided.
  17. Verfahren zum Besäumen eines dreidimensional vorgeformten Halbzeugs (3) aus Fasermaterial (4) für die Weiterverarbeitung in einem Press- und Injektionsverfahren,  Method for trimming a three-dimensionally preformed semifinished product (3) made of fiber material (4) for further processing in a compression and injection method,
    dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
    das Halbzeugs (3) in eine Aufnahmeeinrichtung (2), welche im Wesentlichen der dreidimensionalen Form des Halbzeugs (3) folgt, abgelegt oder dem Besäumen in einer solchen Aufnahmeeinrichtung (2) abgelegt zugeführt wird,the semifinished product (3) is fed into a receiving device (2), which essentially follows the three-dimensional shape of the semifinished product (3), or is deposited in such a receiving device (2) for trimming;
    ein die Umfangsform des Halbzeugs (3) definierender Beschnittrahmen (7) unterhalb des Halbzeugs (3) platziert wird oder bereits in die Aufnahmeeinrichtung (2) integriert ausgebildet ist, wonach a trim frame (7) defining the peripheral shape of the semifinished product (3) is placed below the semifinished product (3) or is already integrated in the receptacle (2), after which
    umlaufend entlang des Beschnittrahmens (7) das überstehende Material (x) des Halbzeugs (3) abgeschnitten wird. circumferentially along the Beschnittrahmens (7), the supernatant material (x) of the semifinished product (3) is cut off.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (3) zwischen einem oberen Niederhalterahmen (8) und dem unteren Beschnittrahmen (7) eingeklemmt wird, bevor umlaufend entlang der Rahmen (7, 8) das überstehende Material (x) des Halbzeugs (3) abgeschnitten wird. Method according to claim 17, characterized in that the semifinished product (3) is clamped between an upper holding-down frame (8) and the lower cutting frame (7), before circulating along the frames (7, 8) the protruding material (x) of the semifinished product (3). 3) is cut off.
  19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das überstehende Material (x) des Halbzeugs (3) vor dem Abschneiden quer zur Umfangsform des fertigen Halbzeugs (3) eingeschnitten wird. A method according to claim 17 or 18, characterized in that the supernatant material (x) of the semi-finished product (3) is cut prior to cutting transversely to the peripheral shape of the finished semi-finished product (3).
  20. Verfahren nach Anspruch 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das abgeschnittene Material (x) des Halbzeugs (3) über eine Absaugeinrichtung (20) nach oder während dem Abschneiden abgesaugt wird. A method according to claim 17, 18 or 19, characterized in that the cut-off material (x) of the semifinished product (3) via a suction device (20) is sucked off after or during the cutting.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (2) eine Drapiereinrichtung, insbesondere Drapierschale, einer Drapiervorrichtung (1) gemäß der DE 10 2010 043 666 A1 eingesetzt wird, welche nach dem Drapieren des Halbzeugs (3) um 180° geschwenkt und der Besäumung zugeführt wird. Method according to one of claims 17 to 20, characterized in that the receiving device (2) is a draping device, in particular Drapierschale, a draping device (1) according to DE 10 2010 043 666 A1 is used, which after draping the semifinished product (3) to Swiveled 180 ° and the trimming is fed.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschneiden des überstehenden Materials (x) des Halbzeugs (3) durch eine Schneideinrichtung (10) erfolgt, welche mittels einer automatisierten Bewegungseinrichtung (Roboter 9) in Vorschubrichtung (V) entlang der Umfangsform des Halbzeugs (3) vollständig um dessen Umfang geführt wird. Method according to one of claims 17 to 21, characterized in that the cutting off of the protruding material (x) of the semifinished product (3) by a cutting device (10), which by means of an automated moving device (robot 9) in the feed direction (V) along the Circumferential shape of the semi-finished product (3) is guided completely around the circumference.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zum Absaugen des abgeschnittenen Materials (x) des Halbzeugs (3) eine Absaugeinrichtung (20) zeitlich und/oder örtlich nach der Schneideinrichtung (10) mittels einer automatisierten Bewegungseinrichtung (Roboter 9) in Vorschubrichtung entlang der Umfangsform des Halbzeugs (3) um dessen Umfang geführt wird. A method according to claim 22, characterized in that for sucking the cut material (x) of the semifinished product (3) a suction device (20) temporally and / or locally after the cutting device (10) by means of an automated movement device (robot 9) in the feed direction along the Peripheral shape of the semi-finished product (3) is guided around the circumference.
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