[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reduzierung der Filamentzahl
eines ersten Faserrovings, mit einer Einrichtung zur Beförderung des Faserrovings
entlang seiner Längsrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] 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.
[0003] 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 Carbonfasern eingesetzt werden,
die als Roving vorliegen, die eine Vielzahl von Einzelfasern oder Filamente besitzen.
[0004] 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.
[0005] 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 Gesamtsystem Carbonfasern-Matrix
darauf beruht, dass die Imprägnierbarkeit der 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.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] Die
JP 2006 219780 A betrifft eine Vorrichtung zur Reduzierung der Filamentzahl eines Faserrovings.
[0009] Die
DE 10 2011 005 678 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Reduzierung der Filamentzahl eines Faserrovings gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0010] 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. Die zur Lösung dieser Aufgabe geschaffene Erfindung weist
die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind
in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
[0011] 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 Filamentzahl aufweist.
[0012] 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 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.
[0013] Es wird also mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zunächst eine gezielte Aufspreizung
des heavy tows und sodann die Aufteilung des verbreiterten 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 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.
[0014] Erfindungsgemäß 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] 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 Faserroving beaufschlagende Zugspannung eingestellt
werden. Die Vorrichtung wirkt also gleichzeitig als Rovingbremse.
[0018] 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.
[0019] 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 mindestens zwei zweite Faserrovings
mit reduzierter Filamentzahl 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.
[0020] 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 Filamentzahl eine
Vielzahl von zweiten Faserrovings mit niedrigerer Filamentzahl gebildet werden können.
[0021] 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.
[0022] 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 Faserrovings veränderbar
ist. Auf diese Weise kann über die Veränderung des Abstands der dem ersten Faserroving
zugeordneten Schneidmesser die Filamentzahl 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.
[0023] 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.
[0024] 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 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.
[0025] 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.
[0026] 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.
[0027] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt
in:
Fig. 1 eine Draufsichtansicht auf eine schematisch dargestellte Ausführungsform einer
Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. ;
Fig.3 eine Detailansicht "A" nach Fig. 1;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Spreizeinrichtung; und
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer automatisierten Fertigungsstrecke für Faserhalbzeuge
mit Abschnitten der zweiten Faserrovings ist.
[0028] 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.
[0029] 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.
[0030] 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 β verändert werden.
[0031] Der Umschlingungswinkel β 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.
[0032] 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.
[0033] Wie es anhand von Fig. 1 der Zeichnung ersichtlich ist, besitzt der erste 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.
[0034] 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.
[0035] 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.
[0036] 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 14 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.
[0037] 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.
[0038] Zwischen den Schneidmessern 15 sind Abstandshalter 19 angeordnet, so dass durch unterschiedlich
breite Abstandshalter 19 der Abstand zwischen den einzelnen Schneidmessern 15 eingestellt
werden kann oder auch Abstandshalter 19 gegen weitere Schneidmesser 15 ausgetauscht
werden können.
[0039] 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.
[0040] 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.
[0041] 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 Walkstrecke
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.
[0042] 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 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
Carbonfaserroving mit hoher Filamentzahl so aufbereitet werden, dass sich daraus Halbzeuge
und damit letztlich Bauteile mit hoher Festigkeit und guten mechanischen Eigenschaften
bilden lassen.
[0043] Hinsichtlich vorstehend im einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung
wird im übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnung verwiesen.
Bezugszeichenliste
[0044]
- 1.
- Vorrichtung
- 2.
- Träger
- 3.
- Spreizeinrichtung
- 4.
- Körper
- 5.
- Pfeil
- 6.
- Aufnahme
- 7.
- erster Faserroving
- 8.
- Laufrichtung
- 9.
- Umfangsnuten
- 10.
- Bandkörper
- 11.
- Antriebswalze
- 12.
- Gummibeschichtung
- 13.
- Pfeil
- 14.
- Pfeil
- 15.
- Schneidmesser
- 16.
- Pfeil
- 17.
- Achse
- 18.
- zweiter Faserroving
- 19.
- Abstandshalter
- 20.
- Band
- 21.
- Schneideinrichtung
- 22.
- Faserbandabschnitte
- 23.
- Trägerfolie
- 24.
- Aufgabeeinrichtung
- 25.
- Walkstrecke
- 26.
- Halbzeugband
- 27.
- Trommel
1. Vorrichtung (1) zur Reduzierung der Filamentzahl eines ersten Faserrovings (7), mit
einer Einrichtung zur Beförderung des Faserrovings (7) entlang seiner Längsrichtung,
mit einer den ersten Faserroving (7) aufspreizenden Spreizeinrichtung (3) und einer
Einrichtung zur Aufteilung des gespreizten Faserrovings (10) in mindestens zwei zweite
Faserrovings (18) mit reduzierter Filamentzahl, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizeinrichtung (3) ein zylinderförmiger Körper (4) mit einer Mehrzahl von
sich in Umfangsrichtung des Körpers fächerförmig aufteilender Umfangsnuten (9) ist.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizeinrichtung (3) relativ zu dem ersten Faserroving (7) stationär angeordnet
ist.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, 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. 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. Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Aufteilung mindestens ein rotierendes Schneidmesser (15) umfasst,
welches den ersten Faserroving (7) in mindestens zwei zweite Faserrovings (18) mit
reduzierter Filamentzahl unterteilt und dabei im Winkel zum Schneidmesser (15) verlaufende
Fasern zerschneidet.
6. 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. 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 Umschlingungswinkels (β) ausgebildet ist.
8. 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. Vorrichtung (1) nach einem der nsprüche 6 bis 8, 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. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswalze (11) einen Außenumfang aufweist, der zumindest im Kontaktbereich
mit den Faserrovings elastisch ausgebildet ist.
11. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidmesser (15) und die Antriebswalze (11) gegenläufige Drehrichtungen aufweisen.
12. Automatisierte Vorrichtung zur Herstellung eines Abschnitte der zweiten Faserrovings
und Harzwerkstoff aufweisenden Halbzeugbandes, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche und eine Schneideinrichtung
zum Schneiden der zweiten Faserrovings (18) weitgehend quer zu ihrer Längsrichtung.
1. A device (1) for reducing the number of filaments of a first fibre roving (7), with
an apparatus for conveying the fibre roving (7) along its longitudinal direction,
with a spreading apparatus (3) which spreads apart the first fibre roving (7) and
an apparatus for dividing the spread fibre roving (10) into at least two second fibre
rovings (18) with a reduced number of filaments, characterised in that the spreading apparatus (3) is a cylindrical body (4) with a plurality of peripheral
grooves (9) which divide up in a fan shape in the peripheral direction of the body.
2. A device (1) according to Claim 1, characterised in that the spreading apparatus (3) is arranged stationarily relative to the first fibre
roving (7).
3. A device (1) according to Claim 1 or Claim 2, characterised by a drive roller (11) which rotates during operation of the device and which acts on
the first fibre roving (7) and/or the second fibre rovings (18) with a tensile force.
4. A device (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the apparatus for dividing comprises at least one cutting means (15) which subdivides
the first fibre roving (7) into at least two second fibre rovings (18) with a reduced
number of filaments.
5. A device (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the apparatus for dividing comprises at least one rotating cutting blade (15) which
subdivides the first fibre roving (7) into at least two second fibre rovings (18)
with a reduced number of filaments and in so doing cuts up fibres running at an angle
to the cutting blade (15).
6. A device (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the device (1) comprises two supports (2) arranged at least largely parallel to one
another which are designed to receive the spreading apparatus (3) and the apparatus
for dividing.
7. A device (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the device (1) is designed to change the angle of wrap (β) formed between the first
fibre roving (7) and the spreading apparatus (3).
8. A device (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the apparatus for dividing has at least two cutting means (15), the spacing of which
relative to each other can be changed to change the width of the second fibre rovings
(18).
9. A device (1) according to one of Claims 6 to 8, characterised in that the supports (2) for changing the angle between the running directions of the first
fibre roving are mounted upstream and downstream of the spreading apparatus (3).
10. A device (1) according to one of Claims 3 to 9, characterised in that the drive roller (11) has an outer circumference which is designed to be elastic
at least in the region of contact with the fibre rovings.
11. A device (1) according to one of Claims 5 to 10, characterised in that the cutting blade (15) and the drive roller (11) have opposite directions of rotation.
12. An automated device for producing a semi-finished strip containing portions of the
second fibre rovings and resin material, characterised by a device (1) according to one of the preceding claims and a cutting apparatus for
cutting the second fibre rovings (18) largely transversely to their longitudinal direction.
1. Dispositif (1) permettant de réduire le nombre de filaments d'une première mèche de
fibres (7) comprenant un agencement d'alimentation de la mèche de fibres (7) le long
de sa direction longitudinale, un agencement d'écartement (3) permettant d'écarter
la première mèche de fibres (7) et un agencement permettant de subdiviser la mèche
de fibres (10) écartée en au moins deux secondes mèches de fibres (18) ayant un nombre
de filaments réduit,
caractérisé en ce que
l'agencement d'écartement (3) est un corps de forme cylindrique (4) ayant un ensemble
de rainures périphériques (9) se répartissant en forme d'éventail dans la direction
périphérique du corps.
2. Dispositif (1) conforme à la revendication 1,
caractérisé en ce que
l'agencement d'écartement (3) est stationnaire par rapport à la première mèche de
fibres (7).
3. Dispositif (1) conforme à la revendication 1 ou 2,
caractérisé par
un rouleau d'entraînement (11) mobile en rotation lors du fonctionnement du dispositif
qui sollicite par une force de traction la première mèche de fibres (7) et/ou les
secondes mèches de fibres (18).
4. Dispositif (1) conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'agencement de subdivision comporte au moins un moyen de coupe (15) qui subdivise
la première mèche de fibres (7) en au moins deux secondes mèches de fibres (18) ayant
un nombre de filaments réduit.
5. Dispositif (1) conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'agencement de subdivision comporte au moins une lame (15) de coupe mobile en rotation
qui subdivise la première mèche de fibres (7) en au moins deux secondes mèches de
fibres (18) ayant un nombre de filaments réduit et découpe des fibres s'étendant angulairement
par rapport à celle-ci.
6. Dispositif (1) conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'
il comporte deux supports (2) au moins essentiellement parallèles qui sont réalisés
pour permettre la réception de l'agencement d'écartement (3) et de l'agencement de
subdivision.
7. Dispositif (1) conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'
il est réalisé pour permettre de modifier l'angle d'enveloppement (β) formé entre
la première mèche de fibres (7) et l'agencement d'écartement (3).
8. Dispositif (1) conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'agencement de subdivision comporte au moins deux moyens de coupe (15) dont la distance
peut être modifiée pour modifier la largeur des secondes mèches de fibres (18).
9. Dispositif (1) conforme à l'une des revendications 6 à 8,
caractérisé en ce que
les supports (2) permettant de modifier l'angle entre les directions de déplacement
de la première mèche de fibres sont montés en amont et en aval de l'agencement d'écartement
(3).
10. Dispositif (1) conforme à l'une des revendications 3 à 9,
caractérisé en ce que
la périphérie externe du rouleau d'entraînement (11) qui est réalisée élastiquement
au moins dans la zone de contact avec les mèches de fibres.
11. Dispositif (1) conforme à l'une des revendications 5 à 10,
caractérisé en ce que
la lame de coupe (15) et le rouleau d'entraînement (11) ont des sens de rotation inverses.
12. Dispositif automatisé permettant de fabriquer une bande semi finie comportant des
segments des secondes mèches de fibres et une résine,
caractérisé par
un dispositif (1) conforme à l'une des revendications précédentes et un agencement
de coupe permettant de découper la seconde mèche de fibres (18) essentiellement transversalement
à sa direction longitudinale.