[发明专利]纤维放置机

说明书

本发明涉及一种用于建立纤维稀松布的纤维放置机（2）和方法，包括一用于沿着输入方向（x）输入工件（12）的工具台（23）；一用于敷设纤维（13）在工件（12）上的放置头（26）和一用于输入多个纤维束（13）到放置头（26）的纤维制备单元（42）；其中多个纤维束（13）在放置头（26）上组合成要敷设在工件（12）上的纤维带；其中所述放置头（26）可以相对于纤维制备单元（42）在敷设方向（y）上运动；其中，在所述放置头（26）上布置一用于可松开地夹紧纤维束（13）的夹紧装置（111），其中在利用放置头（26）以敷设行程向前牵引纤维束（13）以后，实现纤维带（13）区段在工件（12）上的敷设，由此在敷设纤维（13）在工件（12）上期间不从纤维制备单元（42）中牵引纤维（13）。

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的纤维放置机以及一种用于敷设纤维带在工件上的方法。本发明还涉及一个用于加工纤维-复合构件的方法。

背景技术

由文献WO 2009/042 225 A2已知一个用于建立纤维稀松布的纤维放置机。该纤维放置机具有三轴平台，它可以相对于纤维放置头围绕垂直旋转轴线旋转并且可以在两个方向上直线移动。在三轴平台上布置真空台，它作为光滑的工具表面。纤维放置头在真空台上方固定地布置在机架上，并且具有用于纤维带的导轨，它们利用直线致动器可以在垂直方向上位移，用于横向进给纤维带到工具表面。

发明内容

本发明的目的是，给出一种纤维放置机，它允许快速且无干扰地敷设纤维。

这个目的对于上述的纤维放置机通过权利要求1的特征得以实现。通过以敷设行程向前牵引纤维能够实现敷设，在敷设时在真正敷设之前从制备单元牵引纤维，其中大多从卷轴退卷纤维并且通过多个转向器导引。在紧接着的、直接敷设在工件上期间不必再从纤维制备单元牵引纤维。这种纤维进给分派能够优化放置头的各个运动分段。

关于工件在本发明意义上理解为每个衬垫，在其上平面地敷设纤维。这种衬垫尤其可以是平面的表面，例如以以后可去掉的薄膜或者载体表面的光滑覆层的形式，以后从载体上揭下纤维稀松布。局部完成的纤维稀松布或者其它的以纤维敷设的前级产品形成本发明意义上的工件。此外，所述衬垫可以是预成型的模具，在其中构成以后的纤维稀松布底面的确定形状。

各个纤维束在按照本发明的纤维放置机中共通地优选已经在其呈现在纤维制备单元里面时通过粘接剂覆层。这种预覆层的纤维能够特别受控地粘接或者说连接在纤维稀松布上，其中随时最佳地配量粘接剂量。为了改善粘接过程可以在放置头上尤其设有加热装置，例如以热辐射的形式。原则上输入预覆层的纤维到放置头与未覆层的纤维相比带来特殊的要求。因此，按照本发明的纤维放置机扩展结构对于覆层纤维的纤维输运可以特别地优化。这些粘接剂在专业领域也称为“基体（Matrix）”、。

关于可松开的夹紧装置理解为各种装置，它可以在夹紧状态施加足够的夹持力在纤维束上，用于使纤维束克服其摩擦阻力地可靠地从纤维制备单元拉出。

关于纤维制备单元在本发明的意义上理解为各种用于输出纤维束的储存区。那些纤维束尤其可以卷绕在可更换的卷轴上。所述纤维制备单元也包括纤维束的转向，利用它们输送到活动的放置头。由此可以很大程度地自由选择可更换的卷轴或者说卷轴库的定位。

所述卷轴在本发明的共通地优选的实施方式中配合在与退卷方向相反驱动的旋转轴上，其中旋转轴的驱动装置具有扭矩限制器。该扭矩限制器例如可以通过摩擦离合器或者也可以通过根据扭矩控制的电驱动装置实现。通过这种方式可以使那些纤维束在需要时、尤其在退卷期间保持在确定的预应力。

此外共通地优选，所述纤维制备单元具有一个或多个浮动料箱，用于在确定的应力下保持并均化纤维束的输运。

共通地有利的是，所述工件围绕轴线可摆动地容纳在纤维放置机里面，由此可调整地改变纤维相对于工件的敷设方向。根据需要工件的固定体也可以具有其它运动，例如在平行于敷设方向的平面里面。