用于使通过装置的纤维带发生无扭转地宽度变化的装置及具有多个这种装置的系统的制作方法
【专利说明】用于使通过装置的纤维带发生无扭转地宽度变化的装置及具有多个这种装置的系统
[0001]相关申请的交叉引用
德国专利申请10 2013 218 102.7的内容以参考的方式并入本文中。
技术领域
[0002]本发明涉及一种用于使通过装置的纤维带发生无扭转地宽度变化的装置。另外，本发明涉及一种包括多个这种装置的系统。
【背景技术】
[0003]以前已知纤维带(尤其是由连续纤维所制成)的加工是在极宽范围的设计中。专利DE 715801 A、EP O 393 420 A、EP O 451 517 BUDE 198 53 192 AUUS 2002/0123819AUUS2003/0172506 AUffO 98/44183 A、TO 2005/087996 A、DE 10 2005 052 660 B3、DE10 2006 047 184 AUDE 10 2005 008 705 B3、DE 10 2008 061 314 AUDE 10 2009 056197 Al和DE 10 2009 056 189 Al中给出了纤维带加工的实例。
[0004]尽管存在对纤维带(尤其是由连续纤维所制成)进行加工的许多不同方法，但对于用于使通过装置的由连续纤维所制成的纤维带无扭转地宽度变化到预先确定的有用宽度的操作可靠且尽可能不复杂的装置仍然存在着需求。
[0005]因此，本发明的一个目的是提出一种合适的装置。
[0006]根据本发明，这个目的是由具有权利要求1中详细说明的特征的装置而实现。
[0007]根据本发明，一般认为使纤维带可扭转地宽度变化到预先确定的有用宽度是通过均匀地改变相邻纤维之间的纤维间距的问题，从而在相邻单独纤维之间的间距匹配在预先确定公差范围内(iibereinstimmt)。这导致宽度变化纤维带的良好加工性，使得纤维带的整个宽度上存在均匀的、规定的铺设织物条件。已通过装置的纤维带形成具有规定的且均匀形成的每单位面积重量的单向表面结构。该纤维带可以是纱线或粗纱。以这种方式处理的纤维带可以经历进一步处理从而生产出预浸复合纤维或带材，例如具体地用塑料基质进行浸渍。可替代地，可以首先将如此处理(例如干燥处理)的纤维带加以缠绕，并且在进一步处理前对其立即存放起来。在另一个处理变型例中，使通过装置的由连续纤维所制成的纤维带无扭转地宽度变化到预先确定的有用宽度可以在用已浸渍的纤维带中进行，也就是说不处于纤维带的“干燥”状态但处于“湿润”状态。所使用的浸渍聚合物可以是热塑性的。其例子是PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、其它聚烯烃和所述聚烯烃的共混物、SAN(苯乙烯/丙烯腈共聚物)、?厶(聚酰胺)(例如?厶6、？厶6.6、?厶6.61\?厶12、?厶6.10)^3厶(丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸酯共聚物)、PC(聚碳酸酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PPS(聚苯硫醚)、PSU(聚砜)、PES(聚醚砜)、PEEK(聚醚醚酮)、或者聚合物共混物(例如PC/PBT)。所使用的浸渍聚合物也可以是热固性塑料，该热固性塑料可以以乙阶(B-Stadium)中的熔体形式(乙阶酚醛树脂，Resitol)而使用。
[0008]优选地，所有相邻的纤维对在目标间距与初始间距之间的比率方面匹配在20%的公差范围内。该匹配可以是在15%的公差范围内、在10%的公差范围内、或者在更窄的公差范围内。
[0009]如权利要求2所述的至少另一个宽度变化组件的使用使得能够如最初用第一宽度变化组件将纤维带分散开然后用另一个宽度变化组件将该纤维带再次汇聚到一起。在散开状态中，然后使单独的纤维带更加地相互分开，这可以用于将单独纤维之间的附着分离。这种附着的分离特别是对于接下来的浸渍步骤是尤其有利的。另外，当对已浸渍也就是说“湿润的”的纤维带进行加工时，其中最初将纤维带分散开然后再次汇聚到一起的形态会是有利的。如果在装置中使用多于一个的宽度变化组件，那么两个宽度变化组件也可以逐步地将纤维带分散开或者逐步地将该纤维带汇聚到一起。这样，可以实现非常高的散开或连接比率。也可以在该装置中使用多于两个的宽度变化组件，例如三个或甚至更大数量的宽度变化组件。
[0010]如权利要求3所述的边缘限位器导致尤其是操作可靠的宽度变化装置。可对边缘限位器进行选择，使得纤维带在其整个宽度上具有恒定的纤维密度。纤维带的纤维密度然后在边缘区中不减少，正如在以常规方法生产的纤维带中的情况。在通过将多条单独的纤维带铺放在彼此的旁边而生产整体纤维带期间，不再要求在边缘区中单独纤维带的重叠，由此增加所生产的整体纤维带的数量。通过使用该装置所生产的纤维带具有矩形的外形，该纤维带可以无缝地附接到相邻的纤维带。
[0011]在如权利要求4所述的宽度变化组件的情况下，应用了从用于在望远镜中引导光的光学部件中所获知的几何原理。在这种情况下，两个导向轮廓件起类似于光学望远镜的聚光或折射透镜的作用。可以具体地采用在伽里略望远镜的构造中获知的原理。在这种情况下，宽度变化组件的两个导向轮廓件的轮廓半径的比率相当于透镜焦距的比率。可以利用轮廓半径的比率精确地预先确定宽度变化。在这种情况下，实际上为相等但在任何情况下为相当的力作用于纤维带内部的单独纤维，因此所形成的纤维带可以以无内在应力的方式而提供。
[0012]如权利要求5和6所述的部分的周向应用已被证明在实践中是有价值的。可替代地，也可以将各个导向轮廓件的形状设计成使得它具有与相应的完整圆形轮廓体的部分周向相对应的轮廓段。因此，导向轮廓件可以具体化为整圆，在该整圆中只应用了部分的圆，或者具体化为部分圆。
[0013]使如权利要求7所述的位于顶部的部件发生移位的能力便于起动装置时纤维带的进穿而且在装置维修期间便于接近纤维带。发生移位的能力可以具体地是将位于顶部的部件折叠的能力。位于顶部各个部件可以具有用于折叠的适当的铰接连接。
[0014]如权利要求8所述的加热单元可以另外地用于帮助单独纤维的附着的分离。如果用宽度变化装置对已被浸渍的也就是说“湿润的”纤维带进行加工，那么加热单元可以用于确保用于浸渍的聚合物基质发生自由流动的预先确定的能力。另外，可以通过加热而准备其它处理步骤。
[0015]如权利要求9所述的系统的优点相当于已结合根据本发明的宽度变化装置的描述所说明的优点。该系统可以具有上述宽度变化组件的类型的多个相同构造的宽度变化组件，这些组件被布置在彼此的旁边。能够生产具有在窄公差内为均匀的每单位面积重量的宽整体纤维带。
[0016]如权利要求10所述的不同的工作平面使得用有利地很少的部件引导纤维带以及包括该系统的总体加工安装的紧凑构造成为可能。
【附图说明】
[0017]下面将利用附图更详细地说明本发明的示例性实施例，在附图中:
图1示出了用于发生无扭转地宽度变化(即，用于将通过装置的由连续纤维所制成的纤维带分散到预先确定的有用宽度)的装置的透视图；
图2示出了类似于图1的用于将纤维带的连续纤维汇聚到一起的宽度变化装置的另一个实施例的图示；
图3示出了类似于图1的用于将通过装置的纤维带分散开的宽度变化装置的另一个实施例的图示，该纤维带在同时比在完全通过宽度变化装置之后更加地被分散开；
图4示出了包括被布置在彼此旁边的根据图1的类型的多个宽度变化装置的系统，这些宽度变化装置是用于生产被布置在彼此旁边的由多个纤维带所制成的组合整体纤维带，这些纤维带被根据图4的系统的宽度变化装置相互分散开。
【具体实施方式】
[0018]宽度变化装置I是用于使通过该装置的由连续纤维3所制成的纤维带2无扭转地宽度变化到预先确定的有用宽度B。纤维带2以初始宽度A进入装置I。借助于输送单元4将纤维带2提供给装置I，如图1中非常