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Dokumentenidentifikation DE69905752T2 02.10.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 1133387
Titel GEWEBEAUFLEGEVORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG EINES VERBUNDLAMINATES
Anmelder Airbus UK Ltd., Filton, Bristol, GB
Erfinder KAYE, Allan, Filton, Avon BS99 7AR, GB;
MARLOW, Ian, Peterborough, Cambridgeshire PE8 4AL, GB;
MILLS, Andrew, Cranfield, Bedfordshire MK43 0AL, GB;
BACKHOUSE, Robert, Cranfield, Bedfordshire MK43 0AL, GB
Vertreter G. Koch und Kollegen, 80339 München
DE-Aktenzeichen 69905752
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 24.11.1999
EP-Aktenzeichen 999561947
WO-Anmeldetag 24.11.1999
PCT-Aktenzeichen PCT/GB99/03903
WO-Veröffentlichungsnummer 0000032381
WO-Veröffentlichungsdatum 08.06.2000
EP-Offenlegungsdatum 19.09.2001
EP date of grant 05.03.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.10.2003
IPC-Hauptklasse B29C 70/38
IPC-Nebenklasse B32B 31/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Auflegen von Gewebe für die Herstellung eines Laminats und beschäftigt sich hauptsächlich mit dem Auflegen von Gewebe für die Herstellung von Außenhäuten für Tragflächen wie beispielsweise den oberen und unteren Außenhäuten für Flugzeugflügel.

Faserverstärkte Kunststoffe, wie beispielsweise Glas- oder Kohlenstofffaser- Verbundmaterialien, können in ungehärteter Form zu einem Laminat aufeinandergelegt werden, das dann durch Härten das endgültige Produkt ergibt. Ein solches Material kann durch Auflegen von Bändern nebeneinander nach der Beschreibung in UK Nr. 0 118 266 auf einem einzigen Werkzeug hergestellt werden und man kann sich vorstellen, dass die Herstellung von Außenhäuten für große Flügel mit diesem Verfahren sehr langwierig ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Laminaten aus Gewebestücken, bei der die Laminate schneller als bisher hergestellt werden können.

Nach der Erfindung wird eine Maschine für das Auflegen von Gewebe für die Herstellung von Laminaten aufgestellt, die aus einer Formstation für die Aufnahme eines Gewebestücks, Profiliervorrichtungen an der Formstation für das Zurichten des Gewebes, einer Anzahl von Auflegestationen und Trägervorrichtungen besteht, wobei eine Trägervorrichtung so ausgeführt ist, dass sie die folgenden Schritte in einem einzigen Vorgang ausführt:

(i) Aufnahme des zugerichteten Gewebes aus der Formstation;

(ii) Übergabe des zugerichteten Gewebes aus der Formation in die Auflegestationen und

(iii) positionsgenaues Auflegen des zugerichteten Gewebes in einer ausgewählten Auflegestation,

zur Herstellung eines Laminats an dieser Station, wobei der Prozess sich an einer oder mehreren der übrigen Auflegestationen für die Herstellung von Laminat wiederholt.

Mit einer solchen Maschine können mehrere Laminate wie etwa obere und untere Flügelhäute auf einer einzigen Maschine hergestellt werden, was einen beträchtlichen Vorteil bietet.

Das zugerichtete Gewebe kann an der ausgewählten Auflegestation durch präzises Einstellen der Trägervorrichtung über einem feststehenden Tisch der ausgewählten Auflegestation genau positioniert werden.

Um zu gewährleisten, dass das Gewebe präzise aufgelegt wird, können für die Trägervorrichtungen Positionserkennungsvorrichtungen vorgesehen werden, mit denen die Position der Trägervorrichtung zu einem bestimmten Punkt bestimmt werden kann. So kann auch die Position des zugerichteten Gewebes auf der Trägervorrichtung zu diesem Punkt bestimmt werden und die genaue Positionierung des Gewebes an der ausgewählten Auflegestation ist damit gewährleistet. Mit der bzw. einer weiteren Positionserkennungsvorrichtung kann auch die Position der Profiliervorrichtung zum gleichen oder einem anderen Punkt bestimmt werden.

Die Trägervorrichtung kann eine Dehnungswalze enthalten. Das zugerichtete Gewebe kann gedehnt und von der Walze aufgenommen werden, so dass es am Walzenumfang aufliegt und sich in Längsrichtung dazu erstreckt. Die Walze kann dann den gedehnten Gewebeabschnitt von der Formstation aufnehmen und das Gewebe an der ausgewählten Auflegestation ablegen. Die Walze fahrt dann zur Formstation zurück und nimmt das nächste zugerichtete Gewebestück auf, das an die vorhergehende oder eine andere Auflegestation befördert wird. Die Walze kann in axiale Segmente unterteilt sein, die mit Luftdruck, z. B. als Vakuum, beaufschlagt werden können. Die Walze kann an der Formstation auf das geschnittene Gewebe aufgelegt und mit Vakuum beaufschlagt werden, so dass das geschnittene Gewebe an der Walzenoberfläche haften bleibt. Hat die Walze das Gewebe an eine Auflegestation befördert, wird positiver Druck eingeschaltet, damit das Gewebe sich von der Walzenoberfläche löst und an der Auflegestation aufgelegt werden kann.

Es können Vorrichtungen für die Positionierung des Gewebestücks, das die Form einer Bahn haben kann, an der Formstation vorgesehen sein. Die Formstation kann einen Tisch enthalten, auf den das Gewebestück gelegt wird und der Tisch kann mit Haltevorrichtungen und/oder Freigabevorrichtungen für das Gewebe versehen sein. Die Haltevorrichtungen können eine Vorrichtung zum Beaufschlagen der Oberfläche des auf dem Tisch aufliegenden Gewebes mit Vakuum enthalten, so dass das Gewebe fest an den Tisch angesaugt wird. Zur Freigabe des Gewebes kann das Vakuum ausgeschaltet und positiver Druck an die Gewebeoberfläche angelegt werden. Handelt es sich bei dem Gewebe um ungehärteten faserverstärkten Kunststoff, so kann die Oberfläche klebrig sein und eine Neigung zum Anhaften auf dem Tisch aufweisen, so dass durch das Beaufschlagen mit positivem Druck gewährleistet wird, dass sich das Gewebe bei Bedarf ganz löst.

Die Walze kann auch in Umfangsrichtung in eine Anzahl Sektoren unterteilt sein und diese Sektoren können einen Schaum oder ein schaumähnliches Material enthalten, das einen flexiblen Walzenumfang bildet. Die Außenflächen des Schaumstoffs können durch eine Folie, die perforiert sein kann, geschützt sein.

Die Walze kann auf verstellbaren Lagern montiert sein, mit denen der äußere Walzenmantel z. B. in Abstand, Neigung und/oder Axialbewegung verändert werden kann.

Die Profiliervorrichtung kann einen Laserlichtstrahl oder eine andere geeignete Schneidvorrichtung enthalten, mit der das Gewebe vorzugsweise so zugerichtet wird, dass am Rand ein Abfallstreifen entsteht. Es kann ein einziger Abfallstreifen wie beispielsweise ein Ring von Abfallmaterial um eine vorbestimmte Schnittform herum gebildet werden. Es kann eine geeignete Entsorgungseinrichtung für die Entsorgung des Abfalls vorgesehen sein, die beispielsweise in Form eines rotierenden Bauteils wie etwa einem Rad oder einer Walze ausgeführt sein kann. Durch Beaufschlagen mit Vakuum kann das geschnittene Gewebestück festgehalten werden, während der Abfall entsorgt wird. Die besagte Entsorgungseinrichtung kann zweifach nützlich sein. Sie kann nämlich sowohl verwendet werden, um das Gewebestück auf die Auflegestation zu ziehen, als auch für die Entsorgung des Abfalls nach dem Zuschneiden des Gewebes.

Es können vier Auflegestationen vorhanden sein, die so ausgeführt sind, dass sie zugerichtetes Gewebe für das Auflegen der jeweiligen oberen und unteren Außenhäute für back- und steuerbordseitige Tragflächen, wie beispielsweise die Flügel eines Flugzeugs, aufnehmen können. Die Profiliervorrichtungen können so programmiert sein, dass sie linke und rechte Formen für die verschiedenen Häute zuschneiden.

Die Außenhäute können durch Auflegen einer Anzahl gedehnter Hautabschnitte nahtlos nebeneinander zu einer Lage und durch Auflegen weiterer gedehnter Hautabschnitte nahtlos nebeneinander zu einer oder mehreren weiteren Lagen auf der ersten Lage gebildet werden. In diesem Fall sind die Kanten der Hautabschnitte einer Lage vorzugsweise versetzt zu den Kanten der Hautabschnitte einer benachbarten Laminatlage anzuordnen.

Nachstehend wird jetzt eine Maschine im Sinne der Erfindung beispielhaft beschrieben, mit Verweisen auf die beiliegenden Zeichnungen, wobei:

Abb. 1 eine Perspektivdarstellung einer bevorzugten Maschinenausführung nach der Erfindung ist;

Abb. 2 eine schematische Perspektivdarstellung eines Walzenteils für die in Abb. 1 gezeigte Maschine ist;

Abb. 3 eine Perspektivdarstellung des Walzenteils in Abb. 2 in einem größeren Maßstab ist;

Abb. 3A eine Perspektivdarstellung einer Walze mit Kerben ist;

Abb. 4 eine Plandarstellung ist, die zeigt, wie die einzelnen Gewebelängen nebeneinander zu einer gewünschten Form aufgelegt werden; und

Abb. 5 eine schematische Plandarstellung der Form- und Auflegestationen der Maschine ist, die zeigt, wie verschiedene Formen aus den einzelnen Materialstücken herausgeschnitten und an die verschiedenen Auflegestationen für die Herstellung der oberen und unteren Flügelaußenhäute für back- und steuerbordseitige Flugzeugflügel weitergeleitet werden.

Abb. 1 zeigt zwei parallele Schienen 10, 12, die auf am Boden befestigten Trägem 14 befestigt sind. Ein am Boden montierter Tisch 18 von rechteckiger Form verläuft zwischen den Schienen 10, 12. Tisch 18 hat eine perforierte Oberfläche 19, die sich über eine Vielzahl wabenförmiger Zellen erstreckt, die je nach Bedarf entlüftet oder mit Druck beaufschlagt werden können. Tisch 18 hat zwei parallele Schienen 20, eine an jeder Seite, die gleitend einen Balken 24 tragen, auf dem gleitend ein Laserschneider 26 montiert ist. Der Balken 24 ist entlang der Schiene 22 mit einem motorbetriebenen Zahnstangenantrieb (nicht gezeigt) verfahrbar. Ebenso ist der Laserschneider 26 entlang des Balkens 24 mit einem motorbetrieben Zahnstangenantrieb (nicht gezeigt) verfahrbar. Die Antriebsmotoren für Balken 24 und Laserschneider 26 werden über eine geeignete Software an einer Bedienstation 22 so programmiert, dass die richtige Form aus einer Bahn faserverstärkten Gewebes 28 geschnitten wird, das von einer Geweberolle 30 auf den Tisch 18 abgezogen wird. Die Geweberolle 30 ist Teil eines Doppelrollen-Karussells 32, das entweder eine zweite Geweberolle 30a oder eine weitere Rolle mit einem anderen Gewebe enthalten kann. Das Karussell 32 kann bei Bedarf auch mehr als zwei Rollen enthalten. Um eine Gewebelänge 28 auf den Tisch 18 abzuziehen, ist eine Abzugsvorrichtung 34 vorhanden. Die Abzugsvorrichtung 34 ist auch auf den Schienen 20 montiert und über den Schienen über einen geeigneten motorbetriebenen Zahnstangenantrieb (nicht gezeigt) verfahrbar. Die Abzugsvorrichtung fährt zum Karussell 32 und der Balken 24 fährt auch leicht in Richtung des Karussells 32, so dass die Abzugsvorrichtung 34 das Gewebe 28 aufnehmen kann und dann zu der in Abb. 1 gezeigten Position zurückfahren und das Gewebe 28 dadurch von Rolle 30 unter dem Balken 24 und über die Länge des Tischs 18 abziehen kann. Nach dem Auflegen des Gewebes 28 wird Vakuum eingeschaltet, um das Gewebe festzuhalten und der Laserschneider 26 schneidet das Gewebe 28 in die gewünschte Form. Man kann feststellen, dass der Laserschneider 26 einen Abfallstreifen 36 am Rand der gewünschten Schnittform des Materials erzeugt. Das Vakuum wird dann für die Zellen, auf denen der Abfallstreifen 36 aufliegt, abgeschaltet, die Abzugsvorrichtung 34 fährt über das Gewebe 28 und nimmt den Abfallstreifen auf einer Rolle 38 auf. Die Rolle kann eine Anzahl Schaufeln oder Speichen oder eine Einwegkartonrolle enthalten, die den Streifen 36 aufnimmt, wenn die Vorrichtung 24 sich zum Karussell 32 bewegt. Sobald dieses Ende erreicht ist, ist das geschnittene Gewebe auf dem Tisch 18 fertig für den Transport zu einer der zwei Auflegestationen 40, 42. Falls gewünscht, kann die Maschine wie in der Umrisszeichnung in Abb. 1 gezeigt mit ein oder zwei weiteren Auflegestationen 44, 46 erweitert werden. Grundsätzlich ruht jede der Auflegestationen auf einem am Boden montierten Tisch.

An den auf Schienen 10 bzw. 12 gleitenden Schlitten 50, 52 ist eine Dehnungswalze 48 montiert. Die Schlitten 50, 52 enthalten Lager 54, 56, in denen die jeweiligen Enden der Walze 48 verstellbar gelagert sind. Einzelheiten über die verstellbare Lagerung der Enden von Walze 48 sind EP-A-0 118 266 zu entnehmen. Im vorliegenden Fall können die Enden der Walze 48 in der Höhe zueinander und in Längsrichtung reguliert werden, so dass Abstand und Neigung verstellt werden können. Über Lager 54, 56 kann auch die Axialstellung der Walze 48 zu den Schlitten 50, 52 eingestellt werden. Einer der Schlitten 50, 52 enthält einen Antriebsmotor (nicht gezeigt) zum Drehen der Walze 48 und der Motor sowie die Verstellmotoren der Walze 48 werden über die Zuleitungen 58, 60 mit Spannung versorgt.

In Abb. 2 und 3 ist die Walze 48 axial in eine Anzahl Segmente 62 unterteilt, von denen jedes in Umfangsrichtung durch Platten 63 in mehrere Sektoren 64, 66 unterteilt ist. Im vorliegenden Fall ist jedes Segment 62 in 13 Sektoren 64 unterteilt, von denen jeweils zehn zueinander einen Winkel A und jeweils drei 66 einen größeren Winkel B bilden. Vakuum/Druckleitungen 68 verlaufen axial entlang der Walze 42, so dass jeder der Sektoren 53 über Öffnungen 69 mit Druck beaufschlagt bzw. entlüftet werden kann. Wie in Abb. 3 gezeigt, können zwei dieser Leitungen 68 von einem Ende der Walze 48 aus durch jeden Sektor 64 verlaufen. Jeder Sektor 64 ist mit einem keilförmigen Stück offenzelligen Schaumstoffmaterials 70 versehen. Das Schaumstoffmaterial 70 ist an seinen Rändern, wo es die runden Trennelemente 72 zwischen den Segmenten 62 berührt, versiegelt und auf seiner zylindrischen Außenseite ist eine perforierte Folie 74 aufgelegt, die in Abb. 3 offenliegend gezeigt ist. Die Schaumstoffeinsätze 70 bilden einen flexiblen Umfang des von den Sektoren 64 gebildeten Walzenabschnitts. Die größeren Sektoren 66 können für andere Zwecke benutzt werden, beispielsweise als Träger einzelner Komponenten, die auf das beim Auflegeprozess hergestellte Laminat aufzubringen sind. Die Trennelemente 72 oder Platten 63 der Sektoren können ferner mit Einkerbungen ausgeführt sein, die im fertigen Laminat Kerben oder Vorsprünge für den Eingriff entsprechend geformter Bauteile wie beispielsweise Rippen oder Träger eines Flugzeugflügels erzeugen. Abb. 3A zeigt ein Walzenprofil, bei dem Kerben oder Rücksprünge 73 in den Trennelemente 72 ausgebildet sind und dazu passende Kerben oder Rücksprünge 73A in den Schaumstoffeinsätzen 70 für die Aufnahme solcher Bauteile vorgesehen sind. Auf Wunsch können die Trennelemente 72 und Schaumstoffeinsätze 70, die mit ausgewählten Segmenten 62 in Verbindung stehen, mit Kerben oder Rücksprüngen 73, 73a ausgeführt sein.

Die Position von Walze 48 zu einem bestimmten Punkt ist durch Einbau eines Positionssensors (nicht gezeigt) für die Walze 48 bekannt. Die Position der Auflegestationen 40, 42 und die Position des zugerichteten Gewebes 28a auf dem Tisch 18 zu dem Punkt sind ebenfalls genau bekannt. Die Winkelposition der Walze 48 wird exakt bestimmt. Die Positionierung kann durch bekannte CNC-Verfahren (numerische Steuerungen) oder durch bekannte Laser- Positionierungstechniken erfolgen.

Nachdem die Rolle 38 der Abzugsvorrichtung 34 den Abfallstreifen 36 wie oben beschrieben aufgenommen hat, fahren der Balken 24 und die Abzugsvorrichtung 34 an das Ende des Tischs 18 neben dem Karussell 32. Walze 48 bewegt sich dann entlang der Schienen 10, 12 in eine Position über dem zugerichteten Gewebe, hier als 28a gezeigt. Die Walze 48 dreht sich so, dass der folienbedeckte Umfang richtig zum zugerichteten Gewebe 28a steht, dann wird die Walze auf das Gewebe abgesenkt. Die Zellen des Tischs 18 werden mit Druck beaufschlagt und die Sektoren 64 der Walze werden entlüftet. Die Walze 48 fahrt dann über den Tisch 18, so dass die Länge des zugerichteten Gewebes 28a am Walzenumfang angesaugt wird und sich längs zur Walze erstreckt. Die Walzenschlitten 50, 52 werden dann entlang der Schienen 10, 12 entweder zur Auflegestation 40 oder zur Auflegestation 42 verfahren. Im vorliegenden Fall wird angenommen, dass die Walze zur Auflegestation 42 fährt. Der oben erwähnte Positionssensor erkennt die Position der Walze 48 zur Auflegestation 42 genau und sobald die richtige Position erreicht ist, werden die Sektoren 64 mit Druck beaufschlagt, die Walze 48 dreht sich und legt das zugerichtete Material 28 auf dem Tisch der Auflegestation 42 ab. Während die Walze 48 dies tut, zieht die Abzugsvorrichtung 34 eine neue Gewebelänge 28 von der Rolle 30 ab, die dann vom Laserschneider 26 wie zuvor in die von der Software vorgegebene Form geschnitten wird. Die Walze 48 fährt dann zurück und nimmt das nächste Stück zugerichteten Gewebes 28a auf und befördert es zur jeweiligen Auflegestation 40 oder 42.

Die Stellung der Walze 48 kann sehr genau gesteuert werden, so dass das zugerichtete Gewebe 28a präzise aufgelegt wird. So können mehrere Stück des Gewebes 28a auf einer bestimmten Auflegestation wie in Abb. 4 gezeigt nebeneinander aufgelegt werden, so dass eine einzige Lage entsteht. Auf die gleiche Weise können auch weitere Lagen gebildet werden, die das Laminat ergeben, wobei die Fugen J einer Lage versetzt zu den Fugen der anschließenden Lagen angeordnet werden. Der Prozess kann automatisch fortgesetzt werden, bis die benötigte Laminatstärke in den Auflegestationen 40,42 erreicht ist.

Durch Einsatz von vier Auflegestationen 40, 42, 44 und 46 können obere und untere Außenhäute für back- und steuerbordseitige Flugzeugflügel auf einer einzigen Maschine hergestellt werden. Abb. 5 zeigt, wie zwei zugerichtete Gewebestücke 28a, 28b aus einer einzigen Gewebebahn 28 geschnitten werden und daraus die oberen und unteren Außenhäute 28a, 28b für einen Steuerbordflügel eines Flugzeugs hergestellt werden. Die Gewebestücke 28a werden von Walze 48 zur Auflegestation 42 befördert und die Gewebestücke 28b werden von Walze 48 zur Auflegestation 40 befördert. In diesen Stationen werden ausreichend viele Lagen des Gewebes 28a, 28b aufeinandergelegt, bis die gewünschte Laminatstärke erreicht ist. Die gestrichelten Linien zeigen weitere Materialstücke 28c, 28d, die aus einem einzigen Materialstück 28 zugeschnitten sind und die von Walze 48 zu den Auflegestationen 44 bzw. 46 gerührt werden, wo der Ablauf weitergeht, so dass Laminate für obere und untere Außenhäute für den Backbordflügel eines Flugzeugs erzeugt werden. Bei Bedarf kann jedes Stück 28a bis 28d mit anderen Stücken aneinandergefügt werden, so dass sich eine Lage der gewünschten Form, wie oben beschrieben, ergibt.

Auf Wunsch können weitere Komponenten manuell auf das in den Auflegestationen 40 bis 46 gebildete Laminat während des Auflegevorgangs eingelegt werden, beispielsweise können kleine Gewebestücke manuell als Versteifungsränder um die Löcher gelegt werden, die der Laserschneider 26 in das Gewebe geschnitten hat. Walze 48 kann so gesteuert werden, dass sie weitere Komponenten während der Strecke vom Tisch 18 zur ausgewählten Auflegestation aufnimmt, die an der Auflegestation an einem bestimmten Punkt des Ablaufs abgelegt werden.

Walze 48a kann konisch ausgeführt sein oder konisch geformte Sektoren 62 enthalten, wodurch sich der Auflegevorgang des Gewebes verändert. Normalerweise ist Walze 48 jedoch im wesentlichen über ihre gesamte Länge zylindrisch geformt.

Nachdem der Auflegevorgang in den Auflegestationen 40,42 beendet ist, muss das Laminat für das Härten in einem Autoklaven vorbereitet werden. Normalerweise wird ein ungehärtetes Laminat auf dem Auflegetisch mit einer so genannten "Mantelfolie" versiegelt. Diese Mantelfolie ist eine dichte Lage; nachdem sie auf dem Laminat aufgelegt ist, wird unter der Mantelfolie Vakuum eingeschaltet, so dass die Folie fest auf dem ungehärteten Laminat aufliegt. Dann wird die Einheit unter Druck in einen Autoklaven gelegt, die gemeinsame Kraft aus Vakuum und Druck verfestigt die Gewebelagen während des Härteprozesses. Nach dem Härten wird das Laminat aus dem Autoklaven genommen und für die weitere Verarbeitung vom Auflegetisch entfernt. Sinnvollerweise kann die Maschine so angeordnet sein, dass die Mantelfolie nach beendetem Auflegen auf das Laminat aufgebracht wird. Hierfür kann die Zusatzrolle 30a auf dem Karussell 32 eine Mantelfolienrolle enthalten, die von der Abzugsvorrichtung 34 auf den Tisch 18 abgezogen wird. Wenn sie auf dem Tisch aufliegt, wird sie von Walze 48 aufgenommen und zur jeweiligen Auflegestation 40, 42 geführt, wo sie auf den Gewebelagen aufgebracht wird. Nach dem Aufbringen wird die Mantelfolie um das Laminat manuell versiegelt, bevor das Vakuum eingeschaltet wird.

Auf Wunsch kann das Karussell 32 mit verschiedenen Materialrollen bestückt sein. Beispielsweise kann eine Rolle ein Material enthalten, das von einer Bandauflegemaschine stammt, wo das Band in einer Richtung aufgelegt wurde. Eine andere Rolle kann ein ähnliches Material enthalten, bei dem das Band aber in einer anderen Richtung aufgelegt ist, es können auch mehrere Rollen dieser Art eingesetzt werden. Gängige Auflegerichtungen für die Herstellung von Flügelhäuten sind 0º (in Spannweitenrichtung des Flügels), +45º, -45º und 90º (im wesentlichen in Tiefenrichtung). Die verschiedenen Materialrollen des Karussells können jede dieser Auflegerichtungen enthalten, so dass mehrachsige Auflegeprodukte hergestellt werden können. Auf Wunsch kann eine beliebige Walze des Karussells auch ein Gewebe enthalten, das bereits aus einer mehrachsigen Gewebeauflage besteht anstatt eines Materials aus Bändern, die alle in einer Richtung aufgelegt sind. Die Dicke des verwendeten Gewebes kann von 0,25 bis 1,5 mm reichen.

Das Material, für das das Gewebe hergestellt wird, kann ein trockener Faserwerkstoff sein, der anschließend mit einem geeigneten Matrix- oder Bindemittel imprägniert wird, ein fertig imprägnierter Stoff oder ein Gewebe mit einem vorformenden Bindemittel. Vorformende Bindemittel werden zur Unterstützung beim Formen trockener Faserstoffe eingesetzt, die anschließend im RTM- (Resin Transfer Moulding) oder im RFI- (Resin Film Infusion)- Verfahren mit Harz imprägniert werden. Die trockene Faser hat eine sehr dünne Harzbeschichtung, um Handhabung und Schneiden zu erleichtern, da die Fasern so besser zusammenhaften als wenn sie unbeschichtet sind.

Es wurde besonders auf den Einsatz eines Laserschneiders 26 hingewiesen, wobei der Schneider 26 ein Ultraschallschneidgerät oder ein Pendelmesser sein kann.


Anspruch[de]

1. Eine Maschine für das schrittweise Auflegen von Gewebe für die Herstellung von Laminaten, bestehend aus einer Formstation (18, 20) für die Aufnahme eines Gewebestücks (28), Profiliervorrichtungen (26, 24) an der Formstation für den Zuschnitt des Gewebes, einer Anzahl von Auflegestationen (40, 42, 44, 46) und Trägervorrichtungen (48, 50, 52, 54, 56), wobei eine Trägervorrichtung so ausgeführt ist, dass sie die folgenden Schritte in einem einzigen Vorgang ausführt:

(i) Aufnahme des zugerichteten Gewebes aus der Formstation;

(ii) Übergabe des zugerichteten Gewebes aus der Formation in die Auflegestationen und

(iii) positionsgenaues Auflegen des zugerichteten Gewebes in einer ausgewählten Auflegestation durch Positionieren der Trägereinrichtung über einem feststehenden Tisch der ausgewählten Auflegestation.

2. Eine Maschine nach Anspruch 1, bei der eine Positionserkennungsvorrichtung für die Trägervorrichtung vorhanden ist.

3. Eine Maschine nach Anspruch 2, bei der die Positionserkennungsvorrichtung die Position der Trägervorrichtung zu einem bestimmten Punkt erkennt, so dass die Position des zugerichteten Gewebes auf der Trägervorrichtung zu diesem Punkt bekannt ist und das Gewebe in einer genau bestimmten Position an der ausgewählten Auflegestation aufgelegt wird.

4. Eine Maschine nach Anspruch 2 oder 3, bei der eine oder eine weitere Positionserkennungsvorrichtung für die Erfassung der Position der Profiliervorrichtungen zum besagten oder einem anderen Punkt vorhanden ist.

5. Eine Maschine nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Trägervorrichtung eine Dehnungswalze (48) enthält.

6. Eine Maschine nach Anspruch 5, bei der das zugerichtete Gewebe gedehnt und von der Walze aufgenommen wird, so dass es am Walzenumfang aufliegt und in Längsrichtung dazu gedehnt wird.

7. Eine Maschine nach Anspruch 5 oder 6, bei der die Walze eine Anzahl axialer Segmente (62) enthält.

8. Eine Maschine nach Anspruch 7, bei der an jedem der besagten axialen Segmente der Luftdruck verändert werden kann, beispielsweise durch Vakuum.

9. Eine Maschine nach Anspruch 7 oder 8, bei der ein oder mehrere der besagten axialen Segmente Vorrichtungen wie beispielsweise Kerben für die Aufnahme von Teilen, die beim Auflegen des Gewebes mit zu verarbeiten sind, enthält oder enthalten.

10. Eine Maschine nach Anspruch 7, 8 oder 9, bei der ein oder mehrere der besagten axialen Segmente axial zur Trommel konisch ausgeformt ist.

11. Eine Maschine nach einem beliebigen der Ansprüche 7 bis 10, bei der die Walze in Umfangsrichtung in eine Anzahl Sektoren unterteilt ist.

12. Eine Maschine nach Anspruch 11, bei der jedes der besagten axialen Segmente in Sektoren unterteilt ist.

13. Eine Maschine nach Anspruch 9 oder 10, bei der einige Sektoren zueinander einen anderen Winkel als die übrigen Sektoren zueinander bilden.

14. Eine Maschine nach Anspruch 11, 12 oder 13, bei der an jedem der besagten Sektoren der Luftdruck verändert werden kann, beispielsweise durch Vakuum.

15. Eine Maschine nach einem beliebigen der Ansprüche 11 bis 14, bei der mindestens einige der Sektoren einen offenzelligen Schaumstoff oder ein schaumstoffähnliches Material enthalten.

16. Eine Maschine nach Anspruch 15, bei der der Schaumstoff in jedem der Sektoren mit seiner Außenseite im wesentlichen in der gleichen Ebene wie der Umfang der Walze liegt.

17. Eine Maschine nach Anspruch 15 oder 16, bei der der Schaumstoff an jedem Segmentrand versiegelt ist.

18. Eine Maschine nach Anspruch 15, 16 oder 17, bei der der Schaumstoff auf der Außenseite mit einer Folie geschützt ist, die perforiert sein kann.

19. Eine Maschine nach einem beliebigen der Ansprüche 5 bis 18, bei der die Stellung der Walze zu den Auflegestationen und/oder den Formstationen verändert werden kann.

20. Eine Maschine nach Anspruch 19, bei der die Walze so montiert ist, dass sie in Abstand, Neigung und/oder Axialbewegung verstellt werden kann.

21. Eine Maschine nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, die über eine Vorrichtung zur Positionierung des Gewebestücks an der Formstation verrügt.

22. Eine Maschine nach Anspruch 21, bei der der Tisch mit Halte- und/oder Freigabevorrichtungen für das Gewebestück versehen ist.

23. Eine Maschine nach Anspruch 22, bei der der Tisch mit Haltevorrichtungen für die Vakuumbeaufschlagung der Unterseite des auf dem Tisch liegenden Gewebes und/oder mit Freigabevorrichtungen versehen ist, die auch eine Vorrichtung für die Beaufschlagung der besagten Unterseite des Gewebes mit positivem Druck beinhalten.

24. Eine Maschine nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Profiliervorrichtung das Gewebe so zurichtet, dass ein einziges Abfallstück am Rand entsteht.

25. Eine Maschine nach Anspruch 24, die über Entsorgungsvorrichtungen zum Entsorgen des Abfalls verfügt, die ein rotierendes Bauteil wie etwa ein Rad oder eine Walze enthalten.

26. Eine Maschine nach Anspruch 24 oder 25, bei der die Entsorgungsvorrichtung ein Einwegteil enthält, das zusammen mit dem damit entfernten Abfall entsorgt werden kann.

27. Eine Maschine nach Anspruch 24, 25 oder 26, die über Haltevorrichtungen zum Festhalten des restlichen Gewebes während der Entsorgung des Abfalls verrügt.

28. Eine Maschine nach einem beliebigen der Ansprüche 25 bis 27, bei der die Entsorgungsvorrichtung so angeordnet ist, dass sie das Gewebestück auch an der Formstation positioniert.

29. Eine Maschine nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Profiliervorrichtung an der Formstation so angeordnet ist, dass sie in der Zeit zwischen der Weiterleitung des ersten zugerichteten Gewebestücks an die ausgewählte Auflegestation durch die Trägervorrichtung und deren Rückkehr zur Aufnahme des nächsten zugerichteten Gewebestücks ein weiteres Gewebestück zuschneidet.

30. Eine Maschine nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, die so ausgeführt ist, dass sie Gewebe für die Herstellung oberer und unterer Außenhäute für Tragflächen wie etwa backbord- und steuerbordseitige Flügel für Flugzeuge auflegt.

31. Eine Maschine nach Anspruch 30, die über vier Auflegestation verfügt, die Gewebe zum Auflegen der jeweiligen oberen und unteren Außenhäute für back- und steuerbordseitige Tragflächen aufnehmen.

32. Eine Maschine nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Laminat durch Auflegen einer Anzahl gedehnter zugerichteter Gewebestücke nahtlos nebeneinander zur Bildung einer ersten Lage und Auflegen weiterer gedehnter zugerichteter Gewebestücke nahtlos nebeneinander zur Bildung ein oder mehrerer weiterer Lagen auf besagter erster Lage erzeugt wird.

33. Eine Maschine nach Anspruch 32, bei der die Kanten der zugerichteten Gewebestücke einer Lage von der Maschine so gelegt werden, dass sie zu den Kanten der zugerichteten Gewebestücke einer angrenzenden Lage versetzt sind.

34. Eine Maschine nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Gewebestück von einer Art Magazin wie etwa einer Rolle abgezogen wird.

35. Eine Maschine nach Anspruch 34, bei der ein Karussell oder ähnliches zur Aufnahme verschiedener Materialien wie beispielsweise verschiedener Gewebearten für den Einsatz auf der Maschine vorhanden ist.







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