向移动支架敷设单向纤维层的方法和装置和生产多轴向布的方法

专利名称：向移动支架敷设单向纤维层的方法和装置和生产多轴向布的方法
向移动支架敷设单向纤维层的方法和装置和生产多轴向布的方法技术领域
敷设单向纤维层的方法和装置以及生产多轴向布的方法和多轴向编织机。
本发明涉及一种按照权利要求1、13和16的前序部分所述的向移动支架敷设由 单个分节组成的带状的、条状的或幅状的单向纤维层的方法。
背景技术：
此类方法和装置属于现有技术，比如从EP2003232A1中公开。本发明所述的单 向纤维层通常用于制作多轴向布，其中一定数量的单向纤维层以不同的纤维方向依次逐 段相叠放置。本发明意义上的支架是用于最初放置的纤维层的一种循环输送装置，所述 输送装置在所形成的纤维层的纵向上且因此在之后构成的多轴向布的纵向上移动。所述 输送装置一般主要是指两个以一定间隔相互平行延伸的环状输送链，所述输送链具有针 对放置的纤维束的保持装置。那些铺设在输送链之间的单向纤维束段通过所述保持装置 不仅被保持，还可能被拉紧，使其不会松弛。已经存在的单向纤维层为随后放置的纤维 层构成所谓的底垫；而所述底垫同样被固定在所述传输链的保持装置上。
构成纤维束和纤维层的这些单条纤维也可表示为粗绳、纱线或是粗纱。它们 由很多单条细丝组成，并且可呈圆形端面或是能够被加宽，以便使其具有平整的粗绳形 状。多轴向布被用于强化纤维复合元件。因根据此技术生产越来越复杂的构件，故所述 多轴向布必须具备很好的变形性，也就是说能够使其打褶且因此较薄。出于成本考虑生 产较厚的纤维，尤其是碳纤维，其中人们生产相对较厚的纤维作为原材料并由其在“展 开”、即加宽的过程中生产纤维束，该纤维束是由相互平行伸展的加宽的纤维组成的， 且其仅有很小的单位面积重量。目前碳纤维是由12000根以及更多的细纤维(纤维的热 导率K值大于1 通过轧辊被加宽并被加工成薄的且完全平坦的纤维带。
根据现有技术，从此类较薄的、完全平坦的纤维带中如此生产单向纤维层，即 人们从由库存提供的纤维带中生产单个的按一定长度截取的纤维束段，该纤维束段最后 以按一定长度截取的分节(Segment)横跨地放置在移动支架上。在此词语“横跨”表示 构成分节的相互平行伸展的纤维斜向于或垂直于支架的移动方向定向。
EP2003232A1中详细描述了如何进行分节的敷设。除了在其纵向上移动的支架 以外，在此还设置了库存单元，其提供具有一定长度的纤维束，该纤维束对应于大量的 分节。在每个单独的敷设过程中，被驱动的夹纱器在横跨支架的方向上越过支架牵引纤 维束的前段，该纤维束段的长度与分节相符。然后纤维束的前段被敷设装置转接且从库 存中通过分离装置截断，由此构成分节。敷设装置包括移动的移动车，其在支架上方在 纵向上受控地往复移动。如果移动车和支架的移动方向和移动速度协调一致，则由敷设 装置将分节传递到支架上。为此需要精确的控制，使得每个新的分节配合准确地以推挤 的方式侧面地靠近之前最后一个分节敷设。如有需要，也可以将分节以“空隙”的方 式、即以侧面的间隔或以部分重叠的方式敷设。如果夹纱器和敷设装置返回到其起始位置中，则可以开始下一轮敷设过程，其中构成且敷设新的分节。
根据EP2003232A1，库存单元由移动车构成，在移动车上设置有纱架和展开设 备。在纱架的纱筒上具有还未加宽或还未足够加宽的原材料的纤维。这些纤维被连续地 输送给展开设备且同样连续地以加宽的纤维束的形式离开展开设备，所述加宽的纤维束 构成分节的原材料。移动车在敷设过程的周期中且在轨道上往复移动，该轨道位于夹纱 器的延长的移动轨道中。通过移动车的移动形成纤维存储装置，其平衡夹纱器和敷设装 置的不均勻移动。由此可以在移动车上以保持相同的速度从纱架的纱筒中抽取纤维且引 导纤维经过展开设备。设置库存单元用于形成特别均勻的单向纤维层。
然而在本发明中库存单元的概念不限于根据EP2003232A1的设计。根据本发 明，库存单元也可以包括具有多个纱筒的纱架，这些纱筒的纤维被共同引导，或者库存 单元包括唯一的纱筒，在其上具有由加宽的纤维形成的已经平行地共同引导的纤维束。 库存单元同样可以由纱架连同在其后串联的展开设备构成，两者固定地设置在移动支架 旁边。因此本发明意义上的库存单元是这样一种装置，其在移动的支架上连续不断地 提供用于形成按一定长度截取的分节的纤维束，所述分节通过支架引导且由敷设装置转 接。在根据EP2003232A1的设计的情况下，附属于库存单元的还有分离装置和夹紧装 置，分离装置将容纳在敷设装置中的分节从剩余的纤维束库存中截断，夹紧装置夹持库 存的新的起始位置，直至实施下一轮抽取运动。
存储装置和敷设装置共同形成分节供给站。在现有技术中的多轴向编织机中， 将多个单向纤维层相叠地放置在被驱动的循环输送装置上，其中，针对每个单向纤维层 设置单独的分节供给站。纤维束或分节在夹纱器上、在敷设装置的移动车上以及在移动 的支架上的固定通常通过夹紧装置实现，该夹紧装置在纤维束或分节的窄侧将其夹紧地 保持。
已经提到了敷设以分节的形式的单向纤维层的已知的方法和装置。针对始终存 在的力求提高生产速度的情况，这种提高是有限的。第一限制在于，无法任意地增大分 节的宽度。纤维束或分节在从库存单元直至移动支架的敷设的不同阶段中的夹紧通过 巨大的夹紧压力实现，该夹紧压力针对纤维束或分节的内部的所有纤维尽可能要大小相 同。这在较大的夹紧宽度的情况下无法再实现。其原因在于，夹紧力过大。因此夹紧 装置和其支座必须设计得非常坚固，这导致了机器部件太重，从而使机器部件由于其较 大的重量只能缓慢地运动。因此在敷设以分节形式的纤维时在实际中不超过某一最大的 夹紧宽度。
另一限制在于敷设装置的最大可能的工作速度。如果比如敷设装置的移动车根 据EP2003232A1夹紧地转接新的分节，则移动车首先实施与支架的移动方向相反的加速 运动，然后掉转移动方向且最后以大约同一速度在同一方向上越过支架，从而移动车可 以将分节转交给支架。纤维的材料在较高的速度下不再胜任这种具有不同速度的交替的 移动进程。这样一来就会扭曲地或撕裂地错误敷设分节。就连移动支架的毫无问题的快 速移动也无济于事。
在这一点上以分节形式的单向纤维层的敷设作为非连续方法原则上与连续方法 相比是有缺点的，如通过移动的导纱器敷设循环的纤维束，导纱器在底垫上方的封闭的 轨道中移动。然而力求使非连续方法的生产速度接近连续方法的生产速度。
最后库存单元的不可避免的装调时间是在力求更高的生产速度时的决定性的阻 碍。通常该阻碍为具有纤维材料的库存的纱筒，其必须空转且以均勻的间隔进行更换。 虽然区别在于，是否在纱架的大量的纱筒上提供纤维材料或者是否存在卷绕在圆盘式纱 筒上的、已经加宽的成分节宽度的带状的纤维材料。但作为从实践中得出的经验值可以 考虑，针对库存单元而言，必须扣除整个运行时间的大约25%作为装调时间；这不受分 节供给站的运行速度影响，分节供给站确定移动支架的移动速度。发明内容
因此本发明的目的在于，改进按照权利要求1、13和16的前序部分所述的文章 开头提及类型的公知的方法和公知的装置，以提高生产速度。
鉴于该方法而言，本发明的第一技术方案在于，按照权利要求1的特征部分在 支架的移动方向上前后设置至少两个将多个分节朝同一单向纤维层进行敷设的分节供给站。
根据本发明的权利要求1所述的方法的优点在于，支架的移动速度可以翻倍。 也就是说，如果至少两个分节供给站在其敷设装置的工作速度不发生改变的情况下同时 地将多个分节敷设在用于形成同一单向纤维层的同一支架上，则生产速度翻倍。这里人 们可以追溯到已被证实的技术，其中，保持不变地采用已经存在的分节供给站。
从根据权利要求2的改进方案中清楚可知，根据本发明的方法特别针对这种如 从申请人的专利申请文件EP2003232A1中已经公开的方法和装置是有利的。
特别有利的是，按照权利要求3，纤维束由库存单元越过支架引导的移动方向针 对相邻的分节供给站是方向相反地定向的。此外，两个分节供给站可以将由其敷设的分 节始终附于支架的同一基准线或敷设点上。当然同时产生了用于安置两个敷设装置的空 间上的强制性。此外，必须重新调节两个分节供给站协作的速度比和加速度比。
为了避免这种强制性，按照权利要求4来设计该方法，由此至少两个分节供给 站按照“在空隙上敷设”的原理协作。在这种情况下两个分节供给站中的第一分节供给 站敷设带有中间空隙的分节。然后第二分节供给站的任务在于，以第二分节配合准确地 填充该空隙。在此情况下，毫无疑问可以利用两个分节供给站之间的间隔。
两个分节供给站可以在任何情况下同时运行；但这两个分节供给站也可以有利 地以交替的方式运行，其中，一个分节供给站的运行时间与另一个分节供给站的装调时 间落到了一起(权利要求5和6)。
在按照“在空隙上敷设”的原理的工作中值得向往的是，交替敷设的分节尽可 能无空隙地且不重叠地相互连接。对此以有利的方式建议按照权利要求7所述的测量-控 制方法，该方法持续地测量分节和其空隙的宽度且在敷设时予以考虑。这里所需的前提 条件在本申请的申请日之前还未公开的由申请人在2008年8月7日提出的旧欧洲专利申 请08162037.9中公开。
按照本申请的权利要求8的有利的改进方案在于，在两个分节供给站按照“在 空隙上敷设”的原理进行敷设时，每个分节供给站至少短暂地利用两个库存单元运行， 之后这两个库存单元位于移动支架的两个相对立的侧面上。这时，位于两个库存单元之 间的敷设装置可以可选择地分别由一个库存单元供料。在这种情况下将纤维束从两个库存单元中抽取的唯一的夹纱器是有利的(权利要求9)；在工作中可以利用两个库存单元 避免夹纱器空载。该方法的其它细节在权利要求10至12中描述。
文章开头所述的目的的另一种解决方案在权利要求13的特征部分给出。按照 该权利要求所述虽然仅设置唯一的一个分节供给站，用以将单向纤维层敷设到支架上。 但是唯一的一个分节供给站利用位于移动支架的相对立的侧面上的且交替工作的第一和 第二库存单元运行，其中，位于两个库存单元之间的敷设装置一直仅由一个库存单元供 料，而另一个库存单元静止地位于装调时间内。通过这种方式可以在没有较大的投资费 用的情况下提高生产速度，这是因为取消了用于实施调试时间的完全的静止状态。
如在权利要求14中指出，根据本发明实施的第二种方法特别好地适用于从申请 人的专利申请文献EP2003232A1中公开的这种方法和装置。
由于按照本发明的方法利用从现有技术中被证实的装置来工作，因此可以毫无 疑问地将根据本发明的方法也用于生产多轴向布。这种可能性在权利要求15中给出。
权利要求16至M涉及一种装置，利用该装置可以按照第一种解决方案实施本发 明的方法。
最后在权利要求25和沈中指出，如果根据本发明的建议敷设单个的单向纤维 层，如何必须提供一种用于生产多轴向布的多轴向编织机。


下面根据附图中展示的实施例进一步详细说明本发明。其中
图1为根据本发明的装置的第一种实施方式的俯视图Ia至Ic展示了在根据图1的装置的工作流程中的不同阶段；
图2展示了图1所示的装置的一种改变的运行方式；
图3在对应于图1的示图中再现了根据本发明的装置的另一种实施方式的原 理；
图4展示了在图3中所示的装置的一种补充的实施方式；
图5为按照图4的实施方式的一种变型；
图6展示了根据本发明的第二种解决方案的用于敷设单向纤维层的方法如何实 施。
具体实施方式
图1展示了本发明的第一种实施例的俯视图。图1以及下面的附图仅限于原理 性的示图，其应展示重要部分。根据图1将单向纤维层放置到支架1上。支架1在方向 2上、即在示图中从上至下的方向上移动。通常支架1可以通过两根输送链3构成，在这 两根输送链之间单个的分节18在未示出的夹紧装置中夹紧且因此也得以支撑。以附图标 记4表示下一加工站。比如附图标记4可以表示纱筒，就此而言构造完成的单向纤维层 卷绕在该纱筒上。但以附图标记4也可以表示下一分节供给站，在该分节供给站中比如 将下一单向纤维层敷设到已经存在的纤维层上。如果在图1中所示的单向纤维层是应与 位于其下方的纤维层连接的、最上面的并且是最后的纤维层，附图标记4同样可以表示 连接站。8
在支架1的移动方向2上前后设置第一分节供给站5a和第二分节供给站5b。每 个分节供给站5a、恥分别具有一个库存单元6a、6b，一个夹纱器10a、IOb以及一个敷设 装置12a、12b。为了简化起见，下面也以附图标记12a、12b表示敷设装置的移动车。 夹纱器10a、IOb被驱动着在导向装置13上引导。可以看到导向装置13的方向与待敷设 的分节18的纤维纵向一致。
图1中仅示出了库存单元6a、冊的纱架7、展开设备8以及夹紧装置9，其中， 夹紧装置9准备所提供的纤维束15的前端用于转交给夹纱器10a、10b。为了简化示图起 见，在图1以及下面的附图中静止地示出了库存单元6a、6b。但也可以考虑在敷设运动 的周期中往复移动的库存单元6a、6b，由此实现了纤维连续穿越展开设备8。具体细节 在EP2003232A1中展示和描述。
利用在图1中展示的装置，两个分节供给站5a、5b应抽取纤维束的前段16、按 一定长度截取成分节18并且将其在具有基准线14的敷设点(Anhgestelle)上放置在支架 上。这里第一敷设装置的移动车1 在支架1的移动方向2上在线段Ll中工作，而第二 敷设装置12b的移动车的工作行程以L2表示。在相同的移动速度的情况下线段Ll和L2 的长度必须是不同的，因为两个移动车无法同时地将由其引导的分节18放置到基准线14 处。在相同长度的线段Ll和L2的情况下移动速度必须是不同的。图1的示图展示了在 其起始位置中的第一分节供给站5a的夹纱器IOa;此外，其转接在第一库存单元6a上准 备好的纤维束15的前段16。所附属的移动车1 位于其敷设位置中，在该敷设位置中将 按一定长度截取的分节18向下放置在支架1上。
同一时间夹纱器IOb牵引由其夹持的前段16横跨支架1，并且所附属的移动车 12b已经准备好转接由此形成的分节。
在图Ia的工作阶段中，第一分节供给站5a的夹纱器IOa沿导向装置13移动并 且牵引所对应的前段16朝支架1的相对立的侧面移动(移动方向Ila)。第一分节供给站 5a所附属的移动车1 在方向17a上朝夹纱器IOa移动，用以由该夹纱器转接由纤维束15 的按一定长度截取的段16形成的分节18。
在第二分节供给站5b中夹纱器IOb开始其返程移动(移动方向lib)且因此实施 朝所附属的第二库存单元冊的方向上的空载行程。移动车12b在17b的方向上连同固定 夹紧的分节18朝基准线14的方向移动。
图Ib展示了下一过程。在第一分节供给站5a中夹纱器IOa到达支架1的相对立 的边缘且在此遇到从夹纱器IOa上转接第一分节供给站5a的前段16的移动车12a。即这 里是转接位置和静止位置。在第二分节供给站5b中夹纱器IOb到达第二库存单元6b且 由第二库存单元转接准备好的纤维束15的前段16。因此这里也是静止位置和转接位置。
在从根据图1至图Ib的位置上进行转接期间，支架1在这整段时间里在移动方 向2上继续移动。因此移动车12b将分节18引导到基准线14上且将其在此以推挤(auf Sto^)的方式放置到由第一分节供给站5a最后放置的分节上，该最后放置的分节在此期 间已经是敷设的单向纤维层的组成部分。在图Ic的示图中该过程已经结束。在此第一 夹纱器IOa在第一分节供给站5a中返回到其起始位置中(移动方向11a)，即再次朝所附 属的库存单元6a的方向移动。移动车1 在去往基准线14的路途上且随附引导在这期 间按一定长度截取的分节18 (移动方向17a)。简短地说即再次到达根据图1的位置。鉴于第二分节供给站恥，图Ic展示了夹纱器IOb如何将纤维束15的前段16向左牵引越过 支架1。相应地移动车12b也在移动方向17b上移动，用以在会合点从夹纱器IOb上转接 前段16。
由于从EP2003232A1中原则上公开了敷设过程的所有细节，因此在本说明书中 对工作流程不作特别阐述，比如库存单元6a、6b上的夹紧装置什么时候打开以及闭合； 并且在附图中也没有示出分离装置，利用该分离装置将纤维束15的前段16在形成分节18 时进行截断。但要强调的是，在附图中展示的实施例中夹纱器10a、IOb在任何情况下都 是分节供给站5a、5b的组成部分。鉴于其功能可以将夹纱器10a、IOb连同其控制装置 视为分节供给站内部的另一组件；但同样也可以将夹纱器分派给敷设装置12a、12b。在 根据图1至Ic的工作流程中敷设分节的速度翻倍一个分节供给站实施敷设运动，而另 一个分节供给站在其夹持器在空载行程中返回移动以及移动车回到夹持器的转接位置中 的返回移动中无法进行敷设。因此支架1的移动速度也必须翻倍。
图2展示了一种如何利用本发明的根据图1的装置的实施方式也可以减少不可避 免的装调时间带来的缺点的可能性，该可能性首先以通过更换用于提供纤维纱的纱架或 圆盘式纱筒为根据。根据图2的装置的构造与图1中的相同。但根据图2的装置如此运 行，即第一分节供给站5a继续移动，而在第二分节供给站恥上更换纱筒，因此第二分节 供给站静止。因此在图2中第二分节供给站5b仅以虚线表示。这时，在一个分节供给 站5a、5b的装调时间内仍然可以实现按照现有技术以支架1的移动速度的继续运行。根 据图1、la、Ib的装置的实施方式的优点在于，可以使用两个分节供给站5a、5b，其原 则上具有相同的构造，如其利用仅一个分节供给站5a、恥的工作方式所熟悉的那样。当 然两个分节供给站5a、5b必须将由其输送的分节18输送到已经形成的单向纤维层的同一 基准线或敷设点14是有困难的。这只能一个接一个地实现，因此得到了针对两个分节供 给站5a、恥的不同的敷设行程Li、L2。此外，一方面敷设装置12a、12b之间的移动方 向以及另一方面支架1的移动方向的分配原则上是方向相反的(图lb)。因此必须重新考 虑和调节移动比和加速度比。此外还得到了在基准线(敷设点)14的区域中的结构上的 强制性，这是因为敷设装置不仅如所示的那样由移动车12a、12b构成，而是还必须具有 带有附属的夹紧装置的导向装置、支撑装置以及沉降装置。
利用根据图3的第二种实施方式排除了所有此类困难。这里再次将第一分节供 给站5a和第二分节供给站5b在支架1的纵向上前后或依次设置。夹纱器10a、IOb牵引 纤维束15的前段16越过支架1的移动方向在两种情况下都是同一方向。因此两个分节 供给站5a、5b在如同之前在仅以唯一的一个分节供给站运行的情况的同一种方式工作。 区别在于，在两个分节供给站5a、恥中分节18被敷设在空隙上，其中，在第一分节供给 站5a、5b中形成的空隙19在第二供给站5b中进行填充。第二分节供给站5b的敷设装 置12b (移动车)将由其引导的分节18放置到由第一敷设装置1 产生的空隙19中。如 果涉及到将单向纤维层以单个分节的形式敷设到支架上，则公知地可以在空隙上进行敷 设。这里可以追溯提及的技术。从图3立即可见，这里不再需要用于放置每个最后的分 节18的共同的基准线(敷设点)14。两个分节供给站5a、5b之间的间隔可以在一定的界 限内变化；不存在通过两个分节供给站5a、恥之间靠得太近而导致的结构上的强制性。
当然由第一分节供给站5a产生的空隙19必须由分节18配合准确地填充，该分节由第二分节供给站5b随后敷设。这不仅适用于空隙19和分节18的宽度，而且适用于 敷设时间点。虽然在两个相邻的分节18之间的略微重合没有太大的危害，但是在任何情 况下都要避免产生的空隙19。理想的情况是，将最后敷设的分节18配合准确地引入已经 存在的空隙19中。为了实现这个目的，存在一种可能性，即在运行中连续测量由第一分 节供给站5a产生的空隙的宽度并且与同样测量的来自第二分节供给站恥的分节宽度进行 比较。这样就可以实现配合准确的敷设，其中，改变空隙19的宽度且为此使第一敷设装 置1 的敷设速度与支架1的移动速度相匹配。如果在库存单元6a、6b中存在展开设备 8，该展开设备以所谓的“在线方法”实现展开，则还存在一种可能性，即在第二分节供 给站5b中产生的分节的宽度与已有的空隙19的宽度进行匹配。为此必须相应地调整第 二库存单元6b的展开设备8中的展开过程。这种可能性源于还未公开的申请人在2008 年8月7日提出的欧洲专利申请08162037.9。
根据图4进一步改进图3中所示的装置。根据图4，为每个分节供给站5a、5b 配设额外的库存单元20a、20b。额外的库存单元20a、20b设置在与标准的库存单元6a、 冊相对立的一侧上，但通常具有与标准的库存单元相同的结构。因此额外的库存单元 20a、20b同样是相关的分节供给站5a、5b的组成部分。通过导向装置13给出的夹纱器 10a、IOb的移动轨道形成了在一方面库存单元6a、6b和另一方面库存单元20a、20b之间 的直线连接。在图4中展示的装置可以以如下方式运行，即位于中间的夹纱器10a、IOb 从分节供给站5a、5b的两个库存单元6a、6b中以交替的运行方式抽取纤维纱15。通过 这种方式夹纱器10a、IOb不再实施空载行程。由此显而易见，在敷设装置12a、12b工 作速度保持不变的情况下能够提高敷设速度。此外还存在一种可能性，即在单个分节供 给站5a、恥内部可以在额外的库存单元20a、20b装调时间期间使所附属的标准的库存单 元6a、冊继续工作，反之亦然。因此尽管考虑到装调时间，在根据图4的实施方式中仍 实现了工作速度的翻倍。
从图5中得到了另一种可能性。为了节省投资费用，针对两个分节供给站设置 共同的额外的并且可更换的库存单元21。如移动箭头22所示，该额外的可更换的库存单 元21可选地连接到两个分节供给站5a、5b之一上。通过可更换的库存单元21的针对性 的转换，可以最佳地利用根据图5的装置的总共三个库存单元6a、6b和21。此外特别有 利的是，两个分节供给站5a、5b时间上错开地启动，从而使针对不同的库存单元6a、6b 和21的装调时间的必要性以保持不变的节奏依次实现。在对于生产速度较高的要求下也 可以串联多个按照图3至5的组件用于敷设一个且同样单向的纤维层。
最后图6展示了如何实施按照第二种解决方案的根据本发明的用于敷设单向纤 维层的方法。这里仅设置了唯一的一个分节供给站31。该分节供给站具有第一库存站 32和第二库存站33，这两个库存站位于移动支架1的两侧。此外，该分节供给站还具有 夹纱器34和敷设装置35，它们的工作方式与前述的实施例一样。在图6中展示的装置 的工作方式限定了始终仅有两个库存站32、33中的一个使得夹纱器34和敷设装置35投 入工作。这时两个库存站32、33中的另一个位于装调时间内。因此如果在两个库存单 元32、33之间操作的夹纱器34在将纤维束15的前段16转交给敷设装置35之后重新回 到各活动的库存单元32或33，则夹纱器仍然实施空载行程。该方法的优点在于，在较少 的额外投资耗费的情况下不出现由于库存站32、33的装调时间引起的运行中断。
附图标记列表
图1至5
1支架
2支架的移动方向
3输送链
4下一加工站
5a第一分节供给站
5b第二分节供给站
6a第一库存单元
6b第二库存单元
7纱架
8展开设备
9夹紧装置
IOa夹纱器
IOb夹纱器
Ila夹纱器IOa的移动方向
lib夹纱器IOb的移动方向
1 第一敷设装置(移动车)
12b第二敷设装置(移动车)
13导向装置
14基准线(敷设点)
15纤维束
16纤维束的前段
17a移动车1 的移动方向
17b移动车12b的移动方向
18分节
19空隙
20a额外的库存单元
20b额外的库存单元
21可更换的库存单元
22移动箭头图6 :
31分节供给站
32第一库存单元
33第二库存单元
34夹纱器
35敷设装置
权利要求
1.一种向移动的支架敷设由多个分节组成的带状的、条状的或幅状的单向纤维层 的方法，所述支架的移动方向与形成的纤维层的纵向一致，其中，由库存单元提取纤维 束，横跨于支架的移动方向越过支架引导纤维束并且由敷设装置将纤维束送到移动的支 架，其中，库存单元和敷设装置共同构成分节供给站，其特征在于，在支架(1)的运动 方向上前后设置的至少两个分节供给站(5a、5b)将多个分节(18)敷设到相同的单向纤维 层上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，夹纱器(10a、10b)从库存单元(6a、 6b)上抽取并且越过支架(1)引导以纱筒形式准备好的纤维束(15)的前段(16)，其中， 通过将前段(16)从剩余的纤维束(15)上截断形成分节(18)并且夹纱器(10a、10b)也是 每个分节供给站(5a、5b)的组成部分。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在相邻的分节供给站(5a、5b)中 的从库存单元(6a、6b)向支架(1)引导纤维束(15)的前段(16)的移动方向是相反的。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在至少两个分节供给站(5a、5b) 中将分节(18)敷设在空隙(19)上，其中，在一个供给站中形成的空隙(19)在另一个供 给站中被填充。
5.根据权利要求1至4中至少一项所述的方法，其特征在于，至少两个分节供给站 (5a、5b)同时运行。
6.根据权利要求1至4中至少一项所述的方法，其特征在于，所述分节供给站(5a、 5b)交替地运行，其中，一个分节供给站的运行时间与另一个分节供给站的装调时间落到 了一起。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其特征在于，在运行过程中测定敷设的 分节(18)和形成的空隙(19)的宽度并且按照测定的值通过改变敷设装置(12a、12b)的 工作速度和/或需敷设的分节(18)的宽度实现分节(18)和空隙(19)的匹配，使得由两 个分节供给站(5a、5b)交替地敷设的分节(18)无空隙地并且不重叠地相互连接。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，具有两个分节供给站，其特征在于，每个分节 供给站(5a、5b)至少短暂地以两个库存单元(6a、20a或6b、20b)运行，所述两个库存单 元位于移动的支架(1)的相对立的侧面上，并且位于两个库存单元(6a、20a或6b、20b) 之间的敷设装置(12a、12b)交替地分别由一个库存单元(6a、20a或6b、20b)供料。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，使用夹纱器(10a、10b)，所述夹纱器从库存单 元(6a、20a或6b、20b)上抽取并且越过支架(1)引导纤维束(15)的前段(16)，其特征 在于，在交替运行中只有一个夹纱器(10a、10b)从每个分节供给站(15a、15b)的两个库 存单元(6a、20a或6b、20b)上抽取纤维束(15)。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在一个库存单元(6a、20a或6b、 20b)的装调时间期间，位于同一分节供给站(5a、5b)上的另一个库存单元(6a、20a或 6b、20b)继续向敷设装置(12a、12b)供料。
11.按照权利要求8至9中任一项所述的方法，其特征在于，先后启动两个分节供给 站(5a、5b)并且错开总共四个库存单元(6a、20a或6b、20b)的装调时间，从而实现最 佳的生产速度。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其特征在于，在交替运行中两个分节供给站(5a、5b)以唯一的一个可更换的库存单元(21)运行，所述库存单元能够移动并 且短暂地连接到两个分节供给站(5a、5b)中的一个上，其中，所述库存单元位于在支架 (1)的相对立的侧面上始终存在的库存单元(6a、6b)对面。
13.一种向移动的支架敷设由多个分节组成的带状的、条状的或幅状的单向纤维层 的方法，所述支架的移动方向与形成的纤维层的纵向一致，其中，由库存单元提取纤维 束，横跨于支架的移动方向越过支架引导纤维束并且由敷设装置将纤维束送到移动的支 架，其中，库存单元和敷设装置共同构成分节供给站，其特征在于，由唯一的一个分节 供给站(31)敷设单向纤维层，所述分节供给站以第一库存单元(32)和第二库存单元(33) 运行，第一库存单元(32)和第二库存单元(33)位于移动的支架(1)的相对立的侧面上并 且交替运行，其中，位于两个库存单元(32、33)之间的敷设装置(35)始终仅由一个库存 单元(32、33)供料，而另一个库存单元在装调时间内静止不动。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，夹纱器(10a、10b)从库存单元(32、 33)上抽取并且越过支架(1)引导以纱筒形式准备好的纤维束(15)的前段(16)，其中， 通过将前段(16)从剩余的纤维束(15)上截断来形成分节(18)并且夹纱器(10a、10b)也 是分节供给站(31)的组成部分。
15.—种用于生产带状的、条状的或幅状的多轴向布的方法，其中，在形成的多轴 向布的纵向上延伸的环状输送装置上依次敷设两个或多个以多个分节的形式的单向纤维 层，然后所述单向纤维层相互连接，其中，所述环状输送装置或是已经铺设在其上的单 向纤维层用作支架，并且多个分节的平行设置的纤维以可选的角度横跨于形成的多轴向 布的纵向延伸，其特征在于，根据权利要求1至12或13至14所述敷设至少一个单向纤 维层。
16.一种将由多个分节形成的带状的、条状的或幅状的单向纤维层敷设到在形成的纤 维层的纵向上移动的支架上的装置，其中，提供纤维束的库存单元与将从库存单元上抽 取的纤维束横跨于支架的移动方向敷设到支架上的敷设装置一起组合成分节供给站，所 述装置特别是用于实施根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，在支架 (1)的移动方向(2)上依次设置至少两个分节供给站(5a、5b)，所述两个分节供给站将多 个分节(18)敷设在支架(1)上的相同的单向纤维层上。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，每个分节供给站(5a、5b)具有个驱 动的夹纱器(10a、10b),所述夹纱器从库存单元(6a、6b)上抽取并且越过支架(1)引导 以纱筒形式准备好的纤维束(15)的前段(16)，并且库存单元(6a、6b)具有分离装置和夹 紧装置(9)，由此截断纤维束(15)的前段(16)以形成分节(18)并且剩余的纤维束的起始 部分准备好用于下一敷设过程。
18.根据权利要求16或17所述的装置，其特征在于，在至少两个分节供给站(5a、 5b)中，从库存单元(6a、6b)上将纤维束(15)的前段(16)越过支架(1)引导的移动方向 (11a、lib)是相同的。
19.根据权利要求16或17所述的装置，其特征在于，在两个相邻的分节供给站(5a、 5b)中，从库存单元(6a、6b)上将纤维束(15)的前段(16)越过支架(1)引导的移动方向 (11a、lib)是相反的。
20.根据权利要求16或17所述的装置，其特征在于，具有以下特征a)在支架(1)的移动方向(2)上依次设置两个分节供给站(5a、5b)；b)两个分节供给站(5a、5b)的控制装置调节具有空隙(19)的敷设，其中，在多个敷设在支架(1)上的分节(18)之间保留与分节(18)的宽度保持一致的 间隔；c)在一个分节供给站(5a、5b)中形成的空隙(19)在另一个分节供给站(5a、5b)中 利用分节(18)填充。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，设置有测量-评价装置，通过所述 测量-评价装置在运行过程中测量或算出敷设的分节(18)和形成的空隙(19)的宽度，并 且设置有评价_控制装置，所述评价_控制装置按照测量值和/或计算值通过敷设装置 (12a、12b)的工作速度的变化和/或待敷设的分节(18)的宽度的的变化，将分节(18)无 空隙地以及不重叠地敷设到由第一分节供给站(5a)形成的空隙中。
22.根据权利要求20或21所述的装置，其特征在于，具有以下特征a)两个分节供给站(5a、5b)中至少一个设置有额外的库存单元(20a、20b),所述额 外的库存单元同样在功能方面设置有共同的敷设装置(12a、12b)；b)所述分节供给站(5a、5b)的两个库存单元(6a、20a或6b、20b)相对立地设置在 移动的支架(1)的左侧和右侧；c)所述分节供给站(5a、5b)的控制装置设计成使得位于两个库存单元(6a、20a或 6b、20b)之间的敷设装置(12a、12b)要么持续交替地由两个库存单元(6a、20a或6b、 20b)供料，要么仅与一个库存单元(6a、20a或6b、20b)相互配合，前提是另一个库存单 元(6a、20a或6b、20b)由于多种运行原因(装调时间、维修以及类似原因)静止不动。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，设置有两个分节供给站(5a、5b)的 共同的控制装置，通过所述控制装置借助对于两个分节供给站(5a、5b)的不同的启动时 间点以及在不同的库存单元(6a、6b)上的运行时间和静止时间的系统分配，实现最佳的 生产速度。
24.根据权利要求22或23中任一项所述的装置，其特征在于，为两个分节供给站 (5a、5b)配设唯一的一个额外的库存单元(21)，所述额外的库存单元设计成是可移动的 且按照最大的生产速度交替地连接到两个分节供给站(5a、5b)中的一个上并且运行，其 中所述额外的库存单元与始终存在的库存单元(6a、6b)相对立地设置。
25.—种用于生产带状的、条状的或幅状的多轴向布的多轴向编织机，所述多轴向 编织机具有在形成的多轴向布的纵向上移动的环状输送装置，所述多轴向编织机还具有 被设计成供给站的装置，通过所述装置将至少两个单向纤维层依次敷设到输送装置上， 所述单向纤维层的纤维以可选的角度横跨于环状输送装置的纵向延伸，其中，环状输送 装置以及必要时已经敷设在其上的纤维层用作单个的纤维层的支架，所述多轴向编织机 还具有设置在环状输送装置末端的连接站，在连接站中单向纤维层相互连接，其特征在 于，为了敷设以分节形式的单向纤维层在环状输送装置的纵向上依次设置至少两个分节 供给站。
26.根据权利要求25所述的多轴向编织机，其特征在于，所述分节供给站被设计成根 据权利要求16至24中至少一项所述的装置。
全文摘要
本发明涉及一种向移动支架1敷设由多个分节18形成的单向纤维层的装置，该装置在支架1的移动方向上依次设置两个分节供给站5a、5b，每个分节供给站包括一个库存单元6a、6b和一个敷设装置12a、12b。利用夹纱器10a、10b从库存单元6a、6b中抽取平行指向的纤维、按一定长度截取纤维并且由敷设装置12a、12b敷设到支架1上。支架1可以以通常的方式由两个环状输送链3构成。站4用于下一加工，比如将制成的单向纤维层卷绕在纱筒上。两个分节供给站5a、5b依次设置在支架1的移动方向和纵向上，并且实现“在空隙上”的敷设。第一分节供给站敷设具有空隙19的分节18；第二分节供给站6b利用由其敷设的分节配合准确地填充空隙19。由此大体上实现生产速度的大幅提高。
文档编号D04H1/74GK102021738SQ20101028934
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月20日 优先权日2009年9月21日
发明者罗兰德·施密特, 莱纳·索依斯 申请人:利巴机械制造有限公司