WO2016162136A1 - Device for reducing the filament count of a fiber roving - Google Patents

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WO2016162136A1
WO2016162136A1 PCT/EP2016/053099 EP2016053099W WO2016162136A1 WO 2016162136 A1 WO2016162136 A1 WO 2016162136A1 EP 2016053099 W EP2016053099 W EP 2016053099W WO 2016162136 A1 WO2016162136 A1 WO 2016162136A1
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WO
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cutting
faserrovings
fiber
faserroving
dividing
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PCT/EP2016/053099
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Markus REISS
Manuel Schurz
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H51/00—Forwarding filamentary material
    • B65H51/005—Separating a bundle of forwarding filamentary materials into a plurality of groups
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/18—Separating or spreading
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D04H3/04—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments in rectilinear paths, e.g. crossing at right angles
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments
    • B65H2701/314—Carbon fibres

Definitions

  • the present invention relates to a device for reducing the
  • Filament number of a first fiber roving with a device for conveying the fiber roving along its longitudinal direction according to the preamble of claim 1.
  • Fiber-reinforced plastics are increasingly used due to their high recoverable strength at the same low weight in the mass production of vehicles, this often fiber matrix semi-finished products are used in the form of, for example, pre-impregnated semi-finished products, so-called prepregs.
  • prepreg is a semi-finished product of continuous fibers which may be impregnated by a thermosetting matrix.
  • fiber-matrix semi-finished products with fiber reinforcements so-called SMC (Sheet Molding Compounds), which may also be prefabricated as semifinished products. It can be used as reinforcing fibers
  • Carbon fibers are used, which are present as a roving, which have a plurality of individual fibers or filaments.
  • the rovings are thereby cut to produce semifinished products largely transversely to their longitudinal direction to form fiber sections and fed to a substrate material provided with resin material and then wound in the form of a tape on a roll.
  • Carbon fibers with the matrix material decreases with increasing filament number, while the mechanical strength values of the individual fibers at roving with lower filament count and higher filament count are hardly different.
  • so-called heavy tows - these are rovings with a very high filament count - often used because of their cost advantage and then, for example, to form unidirectional layers - so-called UD scrim - spreads by means of a spreader to wide tapes (tapes) or spread.
  • the object of the present invention is to provide a device for reducing the filament number of a fiber roving, so that the cost-effective use of heavy tows for the formation of easily impregnated semi-finished products is possible and not as previously for the formation of corresponding semi-finished products on several rovings with lower Filamentiere must be used, whereby the cost of the semifinished product increase considerably.
  • the invention provides a device for reducing the filament count of a first fiber roving, comprising means for conveying the fiber roving along its longitudinal direction, the apparatus comprising a first fiber roving expanding spreader and a device for dividing the spread Faserrovings in at least two second Faserrovings with reduced
  • a high-filament fiber roving into lower-filament fiber rovings.
  • a low cost 50K carbon fiber roving can be used to form lower filament strand fiber strands which can then be used to provide a SMC semi-finished product
  • the lower filament strand fiber strands have the advantage that they can be better impregnated with matrix material due to less dense individual fibers per unit volume than, for example, the 50K Roving used as the starting material.
  • Filament bands in at least two individual filament tapes, each with a lower filament number performed.
  • the filament number of the first becomes
  • the first fiber roving is singulated with the device according to the invention and indeed to second fiber rovings with a lower number of respective individual fibers.
  • the spreader is a cylindrical body with a plurality of circumferentially of the body fan-shaped dividing circumferential grooves.
  • the circumferential grooves may extend along a part of the body in the circumferential direction.
  • the first Faserroving can be widened into a band by being pulled under tension in the circumferential direction of the cylindrical body over the cylindrical body, so that the fibers of the roving run into the fan-shaped dividing circumferential grooves of the cylindrical body and follow the circumferential grooves and are spread in this way, so the roving passes from an elongated approximately circular contour in a band-shaped contour.
  • the spreader is arranged stationary relative to the moving first Faserroving, the fiber roving is thus pulled under tension over the cylindrical body and the control of the tensile force on Faserroving and the control of the wrap angle of the fiber roving on the cylindrical body, the degree of broadening or spreading of the fiber roving can be adjusted.
  • the device has a drive roller which is rotationally acted upon during operation of the device, and applied to the first Faserroving and / or the second Faserrovings with a tensile force.
  • a drive roller which is rotationally acted upon during operation of the device, and applied to the first Faserroving and / or the second Faserrovings with a tensile force.
  • Faserroving acting tensile stress can be adjusted.
  • the device thus acts simultaneously as a roving brake.
  • the device for dividing the fiber roving to comprise at least one cutting means that subdivides the first fiber roving into at least two second fiber rovings with a reduced number of filaments. This allows the spread band to be subdivided into at least two sub-strands and to capture and sever fibers cut across or at an angle to the longitudinal direction of the band, for example carbon fibers.
  • the means for dividing the first fiber roving comprises at least one rotating cutting blade which performs the first fiber roving in at least divided least two second Faserrovings with reduced Filamentzahi while cutting at an angle to the cutting blade extending fibers.
  • the cutting blades can be formed on the outer contour V-shaped and divide the incoming into the detection range of the cutting blade sliver and thereby cut at an angle obliquely to the longitudinal direction of the belt extending carbon fibers.
  • the device has two at least substantially parallel to each other arranged carrier, which are designed to receive the spreader and the device for splitting.
  • a plurality of first fiber rovings can be pulled by means of the drive roller over a plurality of spreaders and so spread and each widened into a band and fed to a plurality of cutting devices or cutting blades, so that from the plurality of individual fiber rovings with high Filamentzahi a plurality of second Faserrovings with lower Filamentzahi can be formed.
  • the device is designed to change the wrapping angle formed between the first fiber roving and the spreading device, whereby, as already explained above, the degree of broadening of the first fiber roving are influenced to a sliver can.
  • the means for dividing the first Faserrovings has at least two cutting blades whose distance from one another to change the width of the second
  • Faserrovings is changeable. In this way, over the change in the distance of the first Faserroving associated cutting blade
  • Filamentzahi K of the second fiber rovings are changed. It is also possible to have a plurality of cutting blades associated with a first fiber roving different distance of the cutting blade to each other to arrange, so that even second fiber rovings can be formed with different filament number.
  • the carriers are designed to change the angle, so that the angle of the directions of the first Faserrovings upstream and downstream of the spreader can be changed.
  • the carriers can be pivoted relative to the running direction of the first fiber roving running, for example, from a creel, whereby the wrap angle of the first fiber rovings on the spreading device and / or the wrap angle of the fiber rovings on the drive roller can be changed.
  • the device may have at least one rotating cutting blade for dividing the first fiber roving, this cutting knife passing through the first fiber roving between the first fiber roving
  • Cutting knife and the drive roller comes into contact with the outer circumference of the drive roller, which advantageously for this purpose has an outer circumference, which is formed elastically at least in the contact region with the fiber rovings.
  • the cutting blades thus divide the fiber sliver formed from the first fiber roving into partial strands and thereby cut individual fibers arranged at an angle to the longitudinal direction of the sliver and are supported in this cutting process against the elastic surface on the outer circumference of the drive roller. It is provided that the cutting blade and the drive roller have opposite directions of rotation, so that there is a certain Switzerlandbeetzstoffung the slivers on any driven cutting blade.
  • the device has a cutting device for cutting the second Faserrovings largely transverse to its longitudinal direction and the cutting device is a component of an automated device for producing a portion of second Faserrovings and resin material having semifinished tape is.
  • the cutting device can thus be part of an automated production line for producing a semifinished product roll, which has a carrier film with portions of the second fiber rovings taken up in resin material in roll form.
  • Fig. 1 is a plan view of a schematically illustrated embodiment of a device according to the present invention.
  • Fig. 2 is a side view of the device of Fig.
  • FIG. 3 is a detail view "A" of Fig. 1;
  • Fig. 5 is a schematic representation of an automated production line for semi-finished fiber products with sections of the second fiber rovings.
  • Fig. 1 of the drawing shows a plan view of a schematically illustrated embodiment of a device 1 according to the present invention and Fig. 2 of the drawing shows the device 1 in a side view.
  • the device 1 comprises two elongated supports 2, between which a spreader 3 is arranged at the top end in the drawing plane, which has an elongated cylindrical body 4, which is shown in more detail with reference to FIG. 4 of the drawing.
  • the two carriers 2 are, as shown with reference to the arrow 5, rotatably mounted on two receptacles 6, so that the angle ⁇ shown in Fig. 2 of the drawing can be changed.
  • the wrap angle ⁇ which can also be seen in FIG. 2 of the drawing, can be changed become.
  • the wrap angle ⁇ is the angle measured between the first fiber roving 7 in the running direction or conveying direction of the arrow 8 upstream of the spreading device 3 and downstream of the spreading device 3, along which the first fiber roving 7 has contact with the cylindrical body 4.
  • the cylindrical body 4 has a plurality of circumferentially of the body 4 fan-shaped dividing circumferential grooves 9, which cause the first Faserroving 7, which is a 50K C fiber roving can act, so around a carbon fibers or carbon fibers having roving with about 50,000 individual fibers during its contact in the circumferential direction of the cylindrical body 4 undergoes a contour change.
  • Faserroving 7 before contact with the cylindrical body 7 has a configuration with a first width B1 and after contact with the cylindrical body 4, a second width B2, which has largely tripled.
  • the approximately circular formed first Faserroving 7 has undergone a change in shape by spreading on the cylindrical body 4 and that to a belt body 10, but still has a filament number of about 50,000.
  • the belt body 10 comes into contact with a drive roller 11 shown in more detail with reference to FIG. 3 whose outer circumference is provided with an elastic coating in the form of, for example, a rubber coating 12.
  • the drive roller 11 is driven by means of a drive device, not shown, in the direction of the arrow 13 and, due to this rotational actuation, ensures that the first fiber roving 7 moves in the direction of the arrow 4 2 acting tensile force is acted upon, so that the originating from a creel not shown fiber roving 4 during its entire movement through the device 1 is under tension.
  • the drive roller 11 opposite are arranged in the direction of arrow 16 rotating cutting blade 15 on an axis 17, through which the band body 10 and first Faserroving 7 is divided into four second Faserrovings 18 with a filament count of about 12,500 individual fibers.
  • Spacers 19 are arranged between the cutting blades 15 so that the distance between the individual cutting blades 5 can be adjusted by spacers 19 of different widths, or even spacers 19 can be exchanged for further cutting blades 15.
  • the width of the second fiber rovings 18 can be adjusted and thus also the filament number of the second fiber rovings. It is also possible, by replacing the spacers 18 against further cutting blades 15, to change the number of second fiber rovings 18 that can be obtained from a first fiber roving 7.
  • the second Faserrovings 18 have after the division of the first fiber roving 7 by the cutting blade 15 at a distance from each other and can be wound on a drum, not shown. This drum with second fiber rovings 18 can then be used on the automated production line for semifinished fiber products shown schematically in FIG.
  • the second fiber rovings are withdrawn as a belt 20 and fed to a cutting device 21, the sliver sections 22 of predetermined length from the belt 20 cuts off, which then fall onto a carrier film 23.
  • a resin-hardener mixture is applied to the carrier film 23 by a feed device 24, onto which the fiber strip sections then fall and are then incorporated into the matrix material by means of a Waikumble 25 with a plurality of rollers or rollers and onto them Be impregnated with matrix material.
  • the semifinished product strip 26 produced in this way can then be wound up on a roll or drum 27, from which prepreg sections can then be cut off, which serve, for example, for the production of body structures of a motor vehicle.
  • the device according to the invention it is possible to process a carbon fiber roving with a high number of filaments by spreading and singulation so that it can be formed of several partial strands of fiber rovings with lower filament number, which are much better for impregnation with matrix material formed as the original carbon fiber roving with higher
  • the carbon fibers roving in the carbon fiber roving with a high filament number at an angle to the longitudinal direction of the roving are cut through by the device according to the invention during singling and therefore do not disturb the singling process. This way can be a cost effective
  • Carbon fiber roving with high filament number are processed so that it can form semi-finished products and thus ultimately components with high strength and good mechanical properties.

Abstract

The invention relates to a device (1) for reducing the filament count of a first fiber roving (7), comprising an apparatus for conveying the fiber roving (7) along the longitudinal direction thereof and a cutting apparatus (15) for cutting fiber rovings (7) largely transversely to the longitudinal direction thereof, wherein the device has a spreading apparatus (3) that spreads the first fiber roving and an apparatus for dividing the spread fiber roving (10) into at least two second fiber rovings (18) having a reduced filament count.

Description

Vorrichtung zur Reduzierung der Filamentzahl eines Faserrovings  Apparatus for reducing the filament count of a fiber roving
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reduzierung der The present invention relates to a device for reducing the
Filamentzahl eines ersten Faserrovings, mit einer Einrichtung zur Beförderung des Faserrovings entlang seiner Längsrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Filament number of a first fiber roving, with a device for conveying the fiber roving along its longitudinal direction according to the preamble of claim 1.
Faserverstärkte Kunststoffe werden aufgrund ihrer hohen erzielbaren Festigkeit bei gleichzeitig niedrigem Eigengewicht verstärkt auch in der Serienfertigung von Fahrzeugen eingesetzt, wobei hierzu oftmals Faser-Matrix-Halbzeuge in der Form von beispielsweise vorimprägnierten Halbzeugen, so genannten Prepregs eingesetzt werden. Bei einem solchen Prepreg handelt es sich um ein Halbzeug aus Endlosfasern, die von einer duroplastischen Matrix getränkt vorliegen können. Fiber-reinforced plastics are increasingly used due to their high recoverable strength at the same low weight in the mass production of vehicles, this often fiber matrix semi-finished products are used in the form of, for example, pre-impregnated semi-finished products, so-called prepregs. Such a prepreg is a semi-finished product of continuous fibers which may be impregnated by a thermosetting matrix.
Es können auch Faser-Matrix-Halbzeuge mit Faserverstärkungen eingesetzt werden, so genannte SMC (Sheet Molding Compounds), welche ebenfalls als Halbzeug vorgefertigt vorliegen können. Dabei können als Verstärkungsfasern It is also possible to use fiber-matrix semi-finished products with fiber reinforcements, so-called SMC (Sheet Molding Compounds), which may also be prefabricated as semifinished products. It can be used as reinforcing fibers
Carbonfasern eingesetzt werden, die als Roving vorliegen, die eine Vielzahl von Einzelfasern oder Filamente besitzen. Carbon fibers are used, which are present as a roving, which have a plurality of individual fibers or filaments.
Die Rovings werden dabei zur Halbzeugfertigung weitgehend quer zu ihrer Längsrichtung zur Bildung von Faserabschnitten abgeschnitten und einer mit Harzwerkstoff versehenen Trägerfolie zugeführt und dann in der Form eines Bandes auf einer Rolle aufgewickelt. The rovings are thereby cut to produce semifinished products largely transversely to their longitudinal direction to form fiber sections and fed to a substrate material provided with resin material and then wound in the form of a tape on a roll.
Es hat sich gezeigt, dass die mechanischen Eigenschaften in der Form beispielsweise der Zugfestigkeit eines Carbonfasern SMC Halbzeugs mit zunehmender Filamentzahl der eingesetzten Faserrovings abnimmt, wobei dies beim Gesamt- System Carbonfasern-Matrix darauf beruht, dass die Imprägnierbarkeit der It has been found that the mechanical properties in the form of, for example, the tensile strength of a carbon fiber SMC semifinished product decrease with increasing filament number of the fiber rovings used; System carbon fiber matrix based on the fact that the impregnability of the
Carbonfasern mit dem Matrixwerkstoff mit zunehmender Filamentzahl abnimmt, während sich die mechanischen Festigkeitswerte der einzelnen Fasern bei Roving mit niedrigerer Filamentzahl und höherer Filamentzahl kaum voneinander unterscheiden. Carbon fibers with the matrix material decreases with increasing filament number, while the mechanical strength values of the individual fibers at roving with lower filament count and higher filament count are hardly different.
Ganz allgemein werden so genannte heavy tows - dies sind Rovings mit einer sehr hohen Filamentzahl - aufgrund ihres Kostenvorteils häufig eingesetzt und dann beispielsweise zur Bildung von unidirektionalen Gelegen - so genannte UD Gelege - mittels einer Spreizeinrichtung zu breiten Bändern (tapes) verbreitert beziehungsweise aufgespreizt. In general, so-called heavy tows - these are rovings with a very high filament count - often used because of their cost advantage and then, for example, to form unidirectional layers - so-called UD scrim - spreads by means of a spreader to wide tapes (tapes) or spread.
Anhand der DE 10 2009 056 197 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer UD-Lage aus einer vorbestimmten Lagenbreite aus einer vorbestimmten Anzahl von Filamentsträngen bekannt geworden, wobei nach dem bekannten Verfahren Filamentstränge quer zur Längsrichtung der UD Lage zu Bändern ausgebreitet und nebeneinander angeordnet werden, um eine UD Lage mit möglichst gleichförmiger Dicke zu erzeugen. On the basis of DE 10 2009 056 197 A1, a method and a device for producing a UD layer from a predetermined layer width from a predetermined number of filament strands have become known, whereby according to the known method filament strands are spread transversely to the longitudinal direction of the UD layer into strips and next to one another can be arranged to produce a UD layer as uniform as possible thickness.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Reduzierung der Filamentzahl eines Faserrovings bereitzustellen, damit der kostengünstige Einsatz von heavy tows für die Bildung von gut imprägnierbaren Halbzeugen möglich ist und nicht wie bislang zur Bildung entsprechender Halbzeuge auf mehrere Rovings mit niedriger Filamentzahl zurückgegriffen werden muss, wodurch die Kosten des Halbzeugs beträchtlich ansteigen. Proceeding from this, the object of the present invention is to provide a device for reducing the filament number of a fiber roving, so that the cost-effective use of heavy tows for the formation of easily impregnated semi-finished products is possible and not as previously for the formation of corresponding semi-finished products on several rovings with lower Filamentzahl must be used, whereby the cost of the semifinished product increase considerably.
Die zur Lösung dieser Aufgabe geschaffene Erfindung weist die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben. The created to solve this problem invention has the features specified in claim 1. Advantageous embodiments thereof are described in the further claims.
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Reduzierung der Filamentzahl eines ersten Faserrovings, mit einer Einrichtung zur Beförderung des Faserrovings entlang seiner Längsrichtung, wobei die Vorrichtung eine den ersten Faserroving aufspreizende Spreizeinrichtung und eine Einrichtung zur Aufteilung des gespreizten Faserrovings in mindestens zwei zweite Faserrovings mit reduzierter The invention provides a device for reducing the filament count of a first fiber roving, comprising means for conveying the fiber roving along its longitudinal direction, the apparatus comprising a first fiber roving expanding spreader and a device for dividing the spread Faserrovings in at least two second Faserrovings with reduced
Filamentzahl aufweist. Filament number has.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es daher möglich, einen Faserroving mit hoher Filamentzahl zu Faserrovings mit niedrigerer Filamentzahl aufzuteilen. Auf diese Weise kann beispielsweise ein kostengünstiger 50K Carbonfaser Roving verwendet werden, um daraus Faserteilstränge mit niedrigerer Filamentzahl zu bilden, die dann dazu verwendet werden können, ein SMC Halbzeug mit With the device according to the invention, it is therefore possible to divide a high-filament fiber roving into lower-filament fiber rovings. In this way, for example, a low cost 50K carbon fiber roving can be used to form lower filament strand fiber strands which can then be used to provide a SMC semi-finished product
Carbonfasern als Verstärkungsfasern auszubilden. Die Faserteilstränge mit niedrigerer Filamentzahl haben den Vorteil, dass sie aufgrund der pro Volumeneinheit weniger dicht gepackten Einzelfasern besser mit Matrixwerkstoff imprägniert werden können, als dies beispielsweise von dem als Ausgangsprodukt verwendeten 50 K Roving der Fall ist. Form carbon fibers as reinforcing fibers. The lower filament strand fiber strands have the advantage that they can be better impregnated with matrix material due to less dense individual fibers per unit volume than, for example, the 50K Roving used as the starting material.
Es wird also mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zunächst eine gezielte Aufspreizung des heavy tows und sodann die Aufteilung des verbreiterten It is so with the inventive device, first, a targeted spreading of heavy tows and then the distribution of the widened
Filamentbands in mindestens zwei einzelne Filamentbänder mit jeweils niedrigerer Filamentzahl durchgeführt. Bei der Bildung von zwei zweiten Filamentbändern aus einem einzelnen ersten Filamentband wird die Filamentzahl des ersten Filament bands in at least two individual filament tapes, each with a lower filament number performed. When forming two second filament ribbons from a single first filament ribbon, the filament number of the first becomes
Filamentbands in etwa halbiert. Der erste Faserroving wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung also vereinzelt und zwar zu zweiten Faserrovings mit niedrigerer Zahl an jeweiligen Einzelfasern. Filament bands roughly halved. Thus, the first fiber roving is singulated with the device according to the invention and indeed to second fiber rovings with a lower number of respective individual fibers.
Nach einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es vorgesehen, dass die Spreizeinrichtung ein zylinderförmiger Körper ist mit einer Mehrzahl von sich in Umfangsrichtung des Körpers fächerförmig aufteilender Umfangsnuten. Die Umfangsnuten können sich entlang eines Teils des Körpers in Umfangsrichtung erstrecken. According to a development of the device according to the invention, it is provided that the spreader is a cylindrical body with a plurality of circumferentially of the body fan-shaped dividing circumferential grooves. The circumferential grooves may extend along a part of the body in the circumferential direction.
Auf diese Weise kann der erste Faserroving zu einem Band verbreitert werden, indem er unter Zugspannung in Umfangsrichtung des zylinderförmigen Körpers über den zylinderförmigen Körper gezogen wird, so dass die Fasern des Rovings in die sich fächerförmig aufteilenden Umfangsnuten des zylinderförmigen Körpers einlaufen und den Umfangsnuten folgen und auf diese Weise aufgespreizt werden, der Roving also von einer lang gestreckten etwa kreisförmigen Kontur in eine bandförmige Kontur übergeht. In this way, the first Faserroving can be widened into a band by being pulled under tension in the circumferential direction of the cylindrical body over the cylindrical body, so that the fibers of the roving run into the fan-shaped dividing circumferential grooves of the cylindrical body and follow the circumferential grooves and are spread in this way, so the roving passes from an elongated approximately circular contour in a band-shaped contour.
Es ist dabei nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Spreizeinrichtung relativ zu dem sich bewegenden ersten Faserroving stationär angeordnet ist, der Faserroving also unter Zugspannung über den zylinderförmigen Körper gezogen wird und über die Steuerung der Zugkraft am Faserroving und die Steuerung des Umschlingungswinkels des Faserrovings am zylinderförmigen Körper der Grad der Verbreiterung beziehungsweise Aufspreizung des Faserrovings eingestellt werden kann. It is provided according to a development of the invention that the spreader is arranged stationary relative to the moving first Faserroving, the fiber roving is thus pulled under tension over the cylindrical body and the control of the tensile force on Faserroving and the control of the wrap angle of the fiber roving on the cylindrical body, the degree of broadening or spreading of the fiber roving can be adjusted.
Zur Beaufschlagung des Faserrovings mit einer Zugkraft ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Antriebswalze aufweist, die im Betrieb der Vorrichtung rotatorisch beaufschlagt wird, und den ersten Faserroving und/oder die zweiten Faserrovings mit einer Zugkraft beaufschlagt. Über die Einstellung des Umschlingungswinkels des ersten Faserrovings beziehungsweise der zweiten Faserrovings an der Antriebswalze kann die den To act on the fiber roving with a tensile force, it is provided according to a development of the invention that the device has a drive roller which is rotationally acted upon during operation of the device, and applied to the first Faserroving and / or the second Faserrovings with a tensile force. About the adjustment of the wrap angle of the first Faserrovings or the second Faserrovings on the drive roller can the
Faserroving beaufschlagende Zugspannung eingestellt werden. Die Vorrichtung wirkt also gleichzeitig als Rovingbremse. Faserroving acting tensile stress can be adjusted. The device thus acts simultaneously as a roving brake.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Einrichtung zur Aufteilung des Faserrovings mindestens ein Schneidmittel umfasst, dass den ersten Faserroving in mindestens zwei zweite Faserrovings mit reduzierter Filamentzahl unterteilt. Dadurch wird es ermöglicht, dass das aufgespreizte Band in mindestens zwei Teilstränge unterteilt wird und quer oder im Winkel zur Längsrichtung des Bandes verlaufende Fasern - beispielsweise Carbonfasern -von dem Schneidmittel erfasst und durchtrennt werden. According to a development of the invention, provision is made for the device for dividing the fiber roving to comprise at least one cutting means that subdivides the first fiber roving into at least two second fiber rovings with a reduced number of filaments. This allows the spread band to be subdivided into at least two sub-strands and to capture and sever fibers cut across or at an angle to the longitudinal direction of the band, for example carbon fibers.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Einrichtung zur Aufteilung des ersten Faserrovings mindestens ein rotierendes Schneidmesser aufweist, welches den ersten Faserroving in mindes- tens zwei zweite Faserrovings mit reduzierter Filamentzahi unterteilt und dabei im Winkel zum Schneidmesser verlaufende Fasern zerschneidet. Die Schneidmesser können dabei an der Außenkontur V-förmig ausgebildet sein und das in den Erfassungsbereich der Schneidmesser einlaufende Faserband unterteilen und dabei im Winkel schräg zur Längsrichtung des Bandes verlaufende Carbonfasern zerschneiden. According to an advantageous embodiment of the present invention, it is provided that the means for dividing the first fiber roving comprises at least one rotating cutting blade which performs the first fiber roving in at least divided least two second Faserrovings with reduced Filamentzahi while cutting at an angle to the cutting blade extending fibers. The cutting blades can be formed on the outer contour V-shaped and divide the incoming into the detection range of the cutting blade sliver and thereby cut at an angle obliquely to the longitudinal direction of the belt extending carbon fibers.
Es ist nach einer Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen, dass die Vorrichtung zwei zumindest weitgehend parallel zueinander angeordnete Träger aufweist, die zur Aufnahme der Spreizeinrichtung und der Einrichtung zur Aufteilung ausgebildet sind. Es bedeutet dies mit anderen Worten, dass beispielsweise im Zwischenraum zwischen den beiden Trägern ein Aufnahmeraum ausgebildet ist, in dem sich die Spreizeinrichtung angeordnet befindet und auch die Antriebswalze und die Schneidmesser angeordnet sein können. Auf diese Weise können mehrere erste Faserrovings mittels der Antriebswalze über mehrere Spreizeinrichtungen gezogen und so aufgespreizt werden und jeweils zu einem Band verbreitert und mehreren Schneideinrichtungen oder Schneidmesser zugeführt werden, so dass aus den mehreren einzelnen Faserrovings mit hoher Filamentzahi eine Vielzahl von zweiten Faserrovings mit niedrigerer Filamentzahi gebildet werden können. It is also provided according to a development of the invention that the device has two at least substantially parallel to each other arranged carrier, which are designed to receive the spreader and the device for splitting. In other words, this means that, for example, in the intermediate space between the two carriers, a receiving space is formed in which the spreading device is arranged and also the drive roller and the cutting blades can be arranged. In this way, a plurality of first fiber rovings can be pulled by means of the drive roller over a plurality of spreaders and so spread and each widened into a band and fed to a plurality of cutting devices or cutting blades, so that from the plurality of individual fiber rovings with high Filamentzahi a plurality of second Faserrovings with lower Filamentzahi can be formed.
Es ist dabei nach einer Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen, dass die Vorrichtung zur Veränderung des zwischen dem ersten Faserroving und der Spreizeinrichtung ausgebildeten Umschlingungswinkels ausgebildet ist, wodurch, wie dies vorstehend schon erläutert wurde, der Grad der Verbreiterung des ersten Faserrovings zu einem Faserband beeinflusst werden kann. It is also provided according to a development of the invention that the device is designed to change the wrapping angle formed between the first fiber roving and the spreading device, whereby, as already explained above, the degree of broadening of the first fiber roving are influenced to a sliver can.
Es ist nach einer Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen, dass die Einrichtung zur Aufteilung des ersten Faserrovings mindestens zwei Schneidmesser aufweist, deren Abstand zueinander zur Veränderung der Breite der zweiten It is also provided according to a development of the invention that the means for dividing the first Faserrovings has at least two cutting blades whose distance from one another to change the width of the second
Faserrovings veränderbar ist. Auf diese Weise kann über die Veränderung des Abstands der dem ersten Faserroving zugeordneten Schneidmesser die Faserrovings is changeable. In this way, over the change in the distance of the first Faserroving associated cutting blade
Filamentzahi K der zweiten Faserrovings verändert werden. Es ist auch möglich, die einen ersten Faserroving zugeordneten mehreren Schneidmesser mit jeweils unterschiedlichem Abstand der Schneidmesser zueinander anzuordnen, so dass auch zweite Faserrovings mit unterschiedlicher Filamentzahl ausgebildet werden können. Filamentzahi K of the second fiber rovings are changed. It is also possible to have a plurality of cutting blades associated with a first fiber roving different distance of the cutting blade to each other to arrange, so that even second fiber rovings can be formed with different filament number.
Es ist nach einer Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen, dass die Träger zur Veränderung des Winkels ausgebildet sind, so dass der Winkel der Laufrichtungen des ersten Faserrovings stromaufwärts und stromabwärts der Spreizeinrichtung verändert werden kann. Auf diese Weise können die Träger relativ zur Laufrichtung der beispielsweise von einem Spulengatter ablaufenden erster Faserrovings verschwenkt werden, wodurch der Umschlingungswinkel der ersten Faserrovings an der Spreizeinrichtung und/oder der Umschlingungswinkel der Faserrovings an der Antriebswalze verändert werden kann. It is also provided according to a development of the invention that the carriers are designed to change the angle, so that the angle of the directions of the first Faserrovings upstream and downstream of the spreader can be changed. In this way, the carriers can be pivoted relative to the running direction of the first fiber roving running, for example, from a creel, whereby the wrap angle of the first fiber rovings on the spreading device and / or the wrap angle of the fiber rovings on the drive roller can be changed.
Wie es vorstehend erwähnt wurde, kann die Vorrichtung mindestens ein rotierendes Schneidmesser zur Aufteilung des ersten Faserrovings besitzen, wobei dieses Schneidmesser beim Durchlaufen des ersten Faserrovings zwischen dem As mentioned above, the device may have at least one rotating cutting blade for dividing the first fiber roving, this cutting knife passing through the first fiber roving between the first fiber roving
Schneidmesser und der Antriebswalze mit dem Außenumfang der Antriebswalze in Kontakt kommt, die zu diesem Zweck in vorteilhafter Weise einen Außenumfang aufweist, der zumindest im Kontaktbereich mit den Faserrovings elastisch ausgebildet ist. Cutting knife and the drive roller comes into contact with the outer circumference of the drive roller, which advantageously for this purpose has an outer circumference, which is formed elastically at least in the contact region with the fiber rovings.
Die Schneidmesser teilen also das aus dem ersten Faserroving gebildete Faserband in Teilstränge auf und durchtrennen dabei im Winkel zur Längsrichtung des Faserbands angeordnete Einzelfasern und stützen sich bei diesem Schneidvorgang gegen die elastische Oberfläche am Außenumfang der Antriebswalze ab. Es ist dabei vorgesehen, dass die Schneidmesser und die Antriebswalze gegenläufige Drehrichtungen aufweisen, so dass auch über etwaig angetriebene Schneidmesser eine gewisse Zugkraftbeaufschlagung der Faserbänder stattfindet. The cutting blades thus divide the fiber sliver formed from the first fiber roving into partial strands and thereby cut individual fibers arranged at an angle to the longitudinal direction of the sliver and are supported in this cutting process against the elastic surface on the outer circumference of the drive roller. It is provided that the cutting blade and the drive roller have opposite directions of rotation, so that there is a certain Zugkraftbeaufschlagung the slivers on any driven cutting blade.
Schließlich ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Schneideinrichtung zum Schneiden der zweiten Faserrovings weitgehend quer zu ihrer Längsrichtung aufweist und die Schneideinrichtung ein Bauteil einer automatisierten Vorrichtung zur Herstellung eines Abschnitte des zweiten Faserrovings und Harzwerkstoff aufweisenden Halbzeugbandes ist. Die Schneideinrichtung kann also Bestandteil einer automatisierten Fertigungstrecke zur Herstellung einer Halbzeugrolle sein, die eine Trägerfolie mit in Harzwerkstoff aufgenommene Abschnitte der zweiten Faserrovings in Rollenform aufweist. Finally, it is also provided according to a development of the invention that the device has a cutting device for cutting the second Faserrovings largely transverse to its longitudinal direction and the cutting device is a component of an automated device for producing a portion of second Faserrovings and resin material having semifinished tape is. The cutting device can thus be part of an automated production line for producing a semifinished product roll, which has a carrier film with portions of the second fiber rovings taken up in resin material in roll form.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in: The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. This shows in:
Fig. 1 eine Draufsichtansicht auf eine schematisch dargestellte Ausführungsform einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 1 is a plan view of a schematically illustrated embodiment of a device according to the present invention;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. ; Fig. 2 is a side view of the device of Fig.;
Fig.3 eine Detailansicht "A" nach Fig. 1 ; 3 is a detail view "A" of Fig. 1;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Spreizeinrichtung; und 4 is a schematic representation of a spreading device; and
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer automatisierten Fertigungsstrecke für Faserhalbzeuge mit Abschnitten der zweiten Faserrovings ist. Fig. 5 is a schematic representation of an automated production line for semi-finished fiber products with sections of the second fiber rovings.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine Draufsichtansicht auf eine schematisch dargestellte Ausführungsform einer Vorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung und Fig. 2 der Zeichnung zeigt die Vorrichtung 1 in einer Seitenansicht. Fig. 1 of the drawing shows a plan view of a schematically illustrated embodiment of a device 1 according to the present invention and Fig. 2 of the drawing shows the device 1 in a side view.
Die Vorrichtung 1 weist zwei lang gestreckte Träger 2 auf, zwischen denen am in der Zeichnungsebene oberen Endbereich eine Spreizeinrichtung 3 angeordnet ist, die einen lang gestreckten zylinderförmigen Körper 4 aufweist, die näher anhand Fig. 4 der Zeichnung ersichtlich ist. The device 1 comprises two elongated supports 2, between which a spreader 3 is arranged at the top end in the drawing plane, which has an elongated cylindrical body 4, which is shown in more detail with reference to FIG. 4 of the drawing.
Die beiden Träger 2 sind, wie dies anhand des Pfeils 5 dargestellt ist, an zwei Aufnahmen 6 drehbar gelagert, so dass der in Fig. 2 der Zeichnung dargestellte Winkel α verändert werden kann. Durch die Veränderung des Winkels α kann der ebenfalls in Fig. 2 der Zeichnung ersichtliche Umschlingungswinkel ß verändert werden. The two carriers 2 are, as shown with reference to the arrow 5, rotatably mounted on two receptacles 6, so that the angle α shown in Fig. 2 of the drawing can be changed. By changing the angle α, the wrap angle β, which can also be seen in FIG. 2 of the drawing, can be changed become.
Der Umschlingungswinkel ß ist dabei der zwischen dem ersten Faserroving 7 in Laufrichtung oder Förderichtung des Pfeils 8 stromaufwärts der Spreizeinrichtung 3 und stromabwärts der Spreizeinrichtung 3 gemessene Winkel, entlang dessen der erste Faserroving 7 mit dem zylinderförmigen Körper 4 Kontakt besitzt. The wrap angle β is the angle measured between the first fiber roving 7 in the running direction or conveying direction of the arrow 8 upstream of the spreading device 3 and downstream of the spreading device 3, along which the first fiber roving 7 has contact with the cylindrical body 4.
Wie es näher anhand von Fig. 4 der Zeichnung ersichtlich ist, weist der zylinderförmige Körper 4 eine Mehrzahl von sich in Umfangsrichtung des Körpers 4 fächerförmig aufteilenden Umfangsnuten 9 auf, die dazu führen, dass der erste Faserroving 7, bei dem es sich um einen 50K C-Faserroving handeln kann, also um einen Kohlenstofffasern oder Carbonfasern aufweisenden Roving mit etwa 50.000 Einzelfasern während seines Kontakts in Umfangsrichtung des zylinderförmigen Körpers 4 eine Konturänderung erfährt. As can be seen in more detail with reference to Fig. 4 of the drawing, the cylindrical body 4 has a plurality of circumferentially of the body 4 fan-shaped dividing circumferential grooves 9, which cause the first Faserroving 7, which is a 50K C fiber roving can act, so around a carbon fibers or carbon fibers having roving with about 50,000 individual fibers during its contact in the circumferential direction of the cylindrical body 4 undergoes a contour change.
Wie es anhand von Fig. 1 der Zeichnung ersichtlich ist, besitzt der erste As can be seen from Fig. 1 of the drawings, the first one has
Faserroving 7 vor dem Kontakt mit dem zylinderförmigen Körper 7 eine Konfiguration mit einer ersten Breite B1 und nach dem Kontakt mit dem zylinderförmigen Körper 4 eine zweite Breite B2, die sich weitgehend verdreifacht hat. Faserroving 7 before contact with the cylindrical body 7 has a configuration with a first width B1 and after contact with the cylindrical body 4, a second width B2, which has largely tripled.
Es bedeutet dies mit anderen Worten, dass der etwa kreisförmig ausgebildete erste Faserroving 7 eine Formänderung durch Aufspreizung am zylinderförmigen Körper 4 erfahren hat und zwar zu einem Bandkörper 10, der aber immer noch eine Filamentzahl von etwa 50.000 hat. It means in other words that the approximately circular formed first Faserroving 7 has undergone a change in shape by spreading on the cylindrical body 4 and that to a belt body 10, but still has a filament number of about 50,000.
In weiterer Folge der Beförderung des ersten Faserrovings 7 in Laufrichtung 8 kommt der Bandkörper 10 mit einer näher anhand von Fig. 3 ersichtlichen Antriebswalze 11 in Kontakt, deren Außenumfang mit einer elastischen Beschichtung in der Form beispielsweise einer Gummibeschichtung 12 versehen ist. As a result of the conveyance of the first fiber roving 7 in the running direction 8, the belt body 10 comes into contact with a drive roller 11 shown in more detail with reference to FIG. 3 whose outer circumference is provided with an elastic coating in the form of, for example, a rubber coating 12.
Die Antriebswalze 11 wird mittels einet nicht näher dargestellten Antriebseinrichtung in Richtung des Pfeils 13 angetrieben und sorgt aufgrund dieser Drehbetätigung dafür, dass der erste Faserroving 7 mit einer in Richtung des Pfeils 4 nach Fig. 2 wirkenden Zugkraft beaufschlagt wird, so dass der von einem nicht näher dargestellten Spulengatter stammende Faserroving 4 während seiner gesamten Bewegung durch die Vorrichtung 1 hindurch unter Zugspannung steht. The drive roller 11 is driven by means of a drive device, not shown, in the direction of the arrow 13 and, due to this rotational actuation, ensures that the first fiber roving 7 moves in the direction of the arrow 4 2 acting tensile force is acted upon, so that the originating from a creel not shown fiber roving 4 during its entire movement through the device 1 is under tension.
Der Antriebswalze 11 gegenüberliegend sind in Richtung des Pfeils 16 rotierende Schneidmesser 15 an einer Achse 17 angeordnet, durch die der Bandkörper 10 beziehungsweise erste Faserroving 7 in vier zweite Faserrovings 18 mit einer Filamentzahl von jeweils etwa 12.500 Einzelfasern unterteilt wird. The drive roller 11 opposite are arranged in the direction of arrow 16 rotating cutting blade 15 on an axis 17, through which the band body 10 and first Faserroving 7 is divided into four second Faserrovings 18 with a filament count of about 12,500 individual fibers.
Zwischen den Schneidmessern 15 sind Abstandshalter 19 angeordnet, so dass durch unterschiedlich breite Abstandshalter 19 der Abstand zwischen den einzelnen Schneidmessern 5 eingestellt werden kann oder auch Abstandshalter 19 gegen weitere Schneidmesser 15 ausgetauscht werden können. Spacers 19 are arranged between the cutting blades 15 so that the distance between the individual cutting blades 5 can be adjusted by spacers 19 of different widths, or even spacers 19 can be exchanged for further cutting blades 15.
Durch unterschiedlich breite Abstandshalter 19 kann die Breite der zweiten Faserrovings 18 eingestellt werden und damit auch die Filamentzahl der zweiten Faserrovings. Auch ist es möglich, durch den Austausch der Abstandshalter 18 gegen weitere Schneidmesser 15 die Zahl der zweiten Faserrovings 18, die sich aus einem ersten Faserroving 7 gewinnen lassen, zu verändern. By different width spacers 19, the width of the second fiber rovings 18 can be adjusted and thus also the filament number of the second fiber rovings. It is also possible, by replacing the spacers 18 against further cutting blades 15, to change the number of second fiber rovings 18 that can be obtained from a first fiber roving 7.
Die zweiten Faserrovings 18 besitzen nach der Aufteilung des ersten Faserrovings 7 durch die Schneidmesser 15 einen Abstand zueinander und können an einer nicht näher dargestellten Trommel aufgewickelt werden. Diese Trommel mit zweiten Faserrovings 18 kann dann an der in Fig. 5 schematisch dargestellten automatisierten Fertigungsstraße für Faserhalbzeuge eingesetzt werden. The second Faserrovings 18 have after the division of the first fiber roving 7 by the cutting blade 15 at a distance from each other and can be wound on a drum, not shown. This drum with second fiber rovings 18 can then be used on the automated production line for semifinished fiber products shown schematically in FIG.
Von der nicht näher dargestellten Trommel oder Spule werden die zweiten Faserrovings als Band 20 abgezogen und einer Schneideinrichtung 21 zugeführt, die Faserbandabschnitte 22 von vorbestimmter Länge aus dem Band 20 abschneidet, die dann auf eine Trägerfolie 23 fallen. Auf die Trägerfolie 23 wird von einer Aufgabeeinrichtung 24 eine Harz-Härter-Mischung aufgetragen, auf die dann die Faserbandabschnitte fallen und dann mittels einer Waikstrecke 25 mit mehreren Walzen oder Rollen in den Matrixwerkstoff eingearbeitet werden und auf diese Weise mit Matrixwerkstoff imprägniert werden. Das so hergestellte Halbzeugband 26 kann dann auf einer Rolle oder Trommel 27 aufgewickelt werden, von der dann Prepregabschnitte abgeschnitten werden können, die beispielsweise der Herstellung von Karosseriestrukturen eines Kraftfahrzeugs dienen. From the drum or spool, not shown, the second fiber rovings are withdrawn as a belt 20 and fed to a cutting device 21, the sliver sections 22 of predetermined length from the belt 20 cuts off, which then fall onto a carrier film 23. A resin-hardener mixture is applied to the carrier film 23 by a feed device 24, onto which the fiber strip sections then fall and are then incorporated into the matrix material by means of a Waikstrecke 25 with a plurality of rollers or rollers and onto them Be impregnated with matrix material. The semifinished product strip 26 produced in this way can then be wound up on a roll or drum 27, from which prepreg sections can then be cut off, which serve, for example, for the production of body structures of a motor vehicle.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, einen Carbonfaserroving mit einer hohen Filamentzahl durch Spreizung und Vereinzelung so zu verarbeiten, dass aus ihm mehrere Teilstränge von Faserrovings mit niedrigerer Filamentzahl gebildet werden können, die wesentlich besser zur Imprägnierung mit Matrixmaterial ausgebildet sind als der ursprüngliche Carbonfaserroving mit hoher With the device according to the invention, it is possible to process a carbon fiber roving with a high number of filaments by spreading and singulation so that it can be formed of several partial strands of fiber rovings with lower filament number, which are much better for impregnation with matrix material formed as the original carbon fiber roving with higher
Filamentzahl. Die im Carbonfaserroving mit hoher Filamentzahl im Winkel zur Längsrichtung des Rovings verlaufenden Carbonfasern werden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bei der Vereinzelung durchtrennt und stören daher den Vereinzelungsvorgang nicht. Auf diese Weise kann ein kostengünstiger Filament. The carbon fibers roving in the carbon fiber roving with a high filament number at an angle to the longitudinal direction of the roving are cut through by the device according to the invention during singling and therefore do not disturb the singling process. This way can be a cost effective
Carbonfaserroving mit hoher Filamentzahl so aufbereitet werden, dass sich daraus Halbzeuge und damit letztlich Bauteile mit hoher Festigkeit und guten mechanischen Eigenschaften bilden lassen. Carbon fiber roving with high filament number are processed so that it can form semi-finished products and thus ultimately components with high strength and good mechanical properties.
Hinsichtlich vorstehend im einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnung verwiesen. With regard to the above in detail not explained in detail features of the invention, reference is expressly made to the claims and the drawings.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1. Vorrichtung 1. Device
2. Träger  2nd carrier
3. Spreizeinrichtung  3. Spreader
4. Körper  4th body
5. Pfeil  5. arrow
6. Aufnahme  6. Recording
7. erster Faserroving  7. first fiber roving
8. Laufrichtung  8th direction
9. Umfangsnuten  9. circumferential grooves
10. Bandkörper  10. Band body
1 1. Antriebswalze  1 1. Drive roller
12. Gummibeschichtung  12. Rubber coating
13. Pfeil  13. arrow
14. Pfeil  14. arrow
15. Schneidmesser  15. Cutting knife
16. Pfeil  16. arrow
17. Achse  17th axis
18. zweiter Faserroving  18. second fiber roving
19. Abstandshalter  19. Spacer
20. Band  20th volume
21. Schneideinrichtung  21. Cutting device
22. Faserbandabschnitte  22 sliver sections
23. Trägerfolie  23. Carrier film
24. Aufgabeeinrichtung  24. Feeding device
25. Walkstrecke  25th Walk distance
26. Halbzeugband  26. Semifinished product tape
27. Trommel  27th drum

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung (1) zur Reduzierung der Filamentzahl eines ersten Faserrovings (7), mit einer Einrichtung zur Beförderung des Faserrovings (7) entlang seiner Längsrichtung, gekennzeichnet durch eine den ersten Faserroving (7) aufspreizende Spreizeinrichtung (3) und einer Einrichtung zur Aufteilung des gespreizten Device (1) for reducing the number of filaments of a first Faserrovings (7), comprising means for conveying the Faserrovings (7) along its longitudinal direction, characterized by a the first Faserroving (7) spreading spreading device (3) and a device for division of the spread
Faserrovings (10) in mindestens zwei zweite Faserrovings (18) mit reduzierter Filamentzahl. Fiber rovings (10) in at least two second fiber rovings (18) with reduced filament count.
2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizeinrichtung (3) ein zylinderförmiger Körper (4) mit einer Mehrzahl von sich in Um- fangsrichtung des Körpers fächerförmig aufteilender Umfangsnuten (9) ist. 2. Device (1) according to claim 1, characterized in that the spreader (3) is a cylindrical body (4) having a plurality of circumferentially in the circumferential direction of the body fan-shaped dividing circumferential grooves (9).
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizeinrichtung (3) relativ zu dem ersten Faserroving (7) stationär angeordnet ist. 3. Device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the spreading device (3) is arranged stationary relative to the first Faserroving (7).
4. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in Betrieb der Vorrichtung rotierende Antriebswalze (11) , die den ersten Faserroving (7) und/oder die zweiten Faserrovings (18) mit einer Zugkraft beaufschlagt. 4. Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized by a drive in operation of the device rotating drive roller (11), which acts on the first Faserroving (7) and / or the second Faserrovings (18) with a tensile force.
5. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Aufteilung mindestens ein Schneidmittel (15) umfasst, das den ersten Faserroving (7) in mindestens zwei zweite Faserrovings (18) mit reduzierter Filamentzahl unterteilt. 5. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the means for dividing at least one cutting means (15) which divides the first Faserroving (7) into at least two second Faserrovings (18) with reduced filament number.
6. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Aufteilung mindestens ein rotierendes 6. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the means for dividing at least one rotating
Schneidmesser (15) umfasst, welches den ersten Faserroving (7) in mindestens zwei zweite Faserrovings ( 8) mit reduzierter Filamentzah! unterteilt und dabei im Winkel zum Schneidmesser (15) verlaufende Fasern zerschneidet. Cutting knife (15) comprising the first Faserroving (7) in at least two second fiber rovings (8) with reduced filament count! divided and thereby cutting at an angle to the cutting blade (15) running fibers.
7. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zwei zumindest weitgehend parallel zueinander angeordnete Träger (2) umfasst, die zur Aufnahme der Spreizeinrichtung (3) und der Einrichtung zur Aufteilung ausgebildet sind. 7. Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the device (1) comprises two at least substantially parallel to each other arranged carrier (2) which are adapted to receive the spreading device (3) and the means for dividing.
8. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Veränderung des zwischen dem ersten Faserroving (7) und der Spreizeinrichtung (3) ausgebildeten Umschlingungswin- kels (ß) ausgebildet ist. 8. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (1) for changing between the first Faserroving (7) and the spreading device (3) formed Umschlingungswink- cle (ß) is formed.
9. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Aufteilung mindestens zwei Schneidmittel (15) aufweist, deren Abstand zueinander zur Veränderung der Breite der zweiten Faserrovings (18) veränderbar ist. 9. Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the means for dividing at least two cutting means (15) whose distance from each other to change the width of the second Faserrovings (18) is variable.
10. Vorrichtung (1) nach einem Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (2) zur Veränderung des Winkels zwischen den Laufrichtungen des ersten Faserrovings stromaufwärts und stromabwärts der Spreizeinrichtung (3) gelagert sind. 10. Device (1) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the supports (2) for changing the angle between the directions of the first Faserrovings upstream and downstream of the spreader (3) are mounted.
1 1. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswalze (11) einen Außenumfang aufweist, der zumindest im Kontaktbereich mit den Faserrovings elastisch ausgebildet ist. 1 1. A device (1) according to any one of claims 4 to 10, characterized in that the drive roller (11) has an outer circumference, which is formed elastically at least in the contact region with the fiber rovings.
12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidmesser (15) und die Antriebswalze (11) gegenläufige Drehrichtungen aufweisen. 12. Device (1) according to one of claims 6 to 1 1, characterized in that the cutting blade (15) and the drive roller (11) have opposite directions of rotation.
13. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schneideinrichtung zum Schneiden von Faserrovings (18) weitgehend quer zu ihrer Längsrichtung, wobei die Schneideinrichtung ein Bauteil einer automatisierten Vorrichtung zur Herstellung eines Abschnitte des zweiten Faserrovings und Harzwerkstoff aufweisenden Halbzeugbandes ist. 13. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized by a cutting device for cutting Faserrovings (18) largely transverse to its longitudinal direction, wherein the cutting device is a component of an automated device for producing a portions of the second Faserrovings and resin material having semifinished tape.
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