DE102011007022A1

DE102011007022A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Faservorformlingen, die insbesondere eine Vorstufe bei der Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Bauteilen darstellen

Info

Publication number: DE102011007022A1
Application number: DE102011007022A
Authority: DE
Inventors: Marco Göttinger; Michael Kaiser
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2011-04-08
Filing date: 2011-04-08
Publication date: 2012-10-11
Also published as: WO2012136391A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Faservorformlingen, die insbesondere eine Vorstufe bei der Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Bauteilen darstellen, wobei die Vorrichtung mehrere Abwickelstationen, mehrere Greifer, und wenigstens ein erstes Formwerkzeug aufweist, wobei jeder Greifer auf einem Pfad zwischen einer Maximalposition und einer Abholposition hin und her bewegbar ist, wobei die Abholposition an einer Garnübergabestelle vorgesehen ist und näher an der Abwickelstation ist als die Maximalposition, wobei eine oder mehrere Rückspuleinrichtungen vorgesehen sind, mit der Garne oder Rovings, die in den Bereich zwischen Garnübergabestellen und erstem Formwerkzeug ausgegeben wurden, zumindest teilweise zurückgezogen werden können in den Bereich zwischen Garnübergabestellen und Abwickelstationen und/oder an den Abwickelstationen aufgewickelt werden können. Weiterhin betrifft sie ein entsprechendes Verfahren, wobei folgende Verfahrensschritte nacheinander durchgeführt werden: – Spannen von Garnen oder Rovings mithilfe mehrerer Greifer – Drapieren der Garne oder Rovings über ein erstes Formwerkzeug – Abtrennen der Garne oder Rovings wobei nach dem Abtrennen, die Garne oder Rovings, die in den Bereich zwischen Garnübergabestellen und erstem Formwerkzeug ausgegeben wurden, zumindest teilweise zurückgezogen werden in den Bereich zwischen Garnübergabestellen und Abwickelstationen und/oder an den Abwickelstationen aufgewickelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Faservorformlingen, die insbesondere eine Vorstufe bei der Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Bauteilen darstellen, wobei die Vorrichtung mehrere Abwickelstationen für die Bereitstellung mehrerer Garne oder Rovings, mehrere Greifer, die jeweils einzelne oder mehrere Garne oder Rovings an ihrem Anfang greifen können, und wenigstens ein erstes Formwerkzeug aufweist, wobei jeder Greifer auf einem Pfad zwischen einer Maximalposition und einer Abholposition hin und her bewegbar ist, und wobei die Abholposition an einer Garnübergabestelle vorgesehen ist und näher an der Abwickelstation ist als die Maximalposition.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Faservorformlingen, die beispielsweise eine Vorstufe bei der Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Bauteilen darstellen, insbesondere unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welches folgende Verfahrensschritte nacheinander aufweist:

– Spannen von Garnen oder Rovings mithilfe mehrerer Greifer
– Drapieren der Garne oder Rovings über ein erstes Formwerkzeug
– Abtrennen der Garne oder Rovings.

Faserverstärkter Kunststoff besteht aus Matrixmaterial, das u. a. die Steifigkeit ergibt und aus Fasern, die in das Matrixmaterial eingebettet sind und die u. a. die Zugfestigkeit liefern. Faserverstärkter Kunststoff wird besonders für hochbelastetete Bauteile verwendet, die trotzdem noch möglichst leicht sein sollen. Da die Fasern in Querrichtung keine Festigkeit vermitteln, müssen die Fasern so ausgerichtet sein, dass ihre Längsrichtung mit der jeweiligen Belastungsrichtung möglichst gut übereinstimmt. Um das zu erreichen, müssen die Fasern oft in verschiedene Richtungen gelegt werden. Je besser und genauer die Faserlage an die Belastung angepasst ist, umso besser wird das Bauteil sein.
Für Bauteile aus faserverstärktem Kunststoff gibt es zahlreiche Herstellverfahren. Für die Produktion von großen Stückzahlen gut anwendbare Verfahren gibt es derzeit allerdings nur bei rotationssymmetrischen oder platten- bzw. strangförmigen Bauteilen durch Wickeln oder Platten- bzw. Strangpressen.
Komplexere hochwertige 3-D-Strukturen lassen sich dagegen nur sehr aufwändig herstellen, da das Herstellen der benötigten Faservorformlinge schwierig, langsam und teuer ist. Hochwertige Strukturen werden meist mit Endlosfasern hergestellt. Bei vielen Verfahren werden zunächst Faservorformlinge entsprechend der gewünschten dreidimensionalen Bauteilform, sogenannte Preforms hergestellt, die überwiegend aus Fasern bestehen, welche oft in mehreren Lagen übereinander angeordnet sind, um die notwendigen Faserrichtungen zu erzielen. Anschließend werden die Faservorformlinge dann mit dem Matrixmaterial getränkt oder bestrichen, manchmal noch gepresst und zuletzt ausgehärtet. Sowohl für das Herstellen der Faservorformlinge als auch für das Tränken und/oder Aushärten der Bauteile können Formwerkzeuge entsprechend der gewünschten Bauteilform benutzt werden, auf oder in die der Faservorformling oder das Bauteil gelegt und/oder gepresst wird.
Damit die Faservorformlinge eine ausreichende Formstabilität für die Weiterverarbeitung aufweisen, werden sie mit kleinen Mengen Kleber oder Binder versehen und nach dem dreidimensionalen Drapieren fixiert, z. B. durch Trocknung oder durch Erhitzen und Abkühlen.
Die Faservorformlinge werden meist durch Übereinanderlegen und Fixieren von vorgefertigten und vorverbundenen flächigen Halbzeugen erstellt. Solche Halbzeuge sind etwa Tapes oder Gewebe, Gelege oder Vliese, bei denen eine Vielzahl von einzelnen Garnen oder Rovings bereits zu einem flächigen Gebilde verwebt, vernäht oder verklebt sind. Von einem Garn spricht man bei Verwendung sogenannter Endlosfasern, d. h. wenn die Fasern von einer Spule oder aus einem Knäuel abgewickelt werden. Zahlreiche Garne, die unverdreht gleichzeitig von einer Spule oder aus einem Knäuel abgewickelt werden, nennt man Garnbündel oder Roving. Dabei können die Rovings aus bis zu mehreren Zehntausend Einzelgarnen, die auch Filamente genannt werden, bestehen.
Die benötigten Einzelteile werden aus dem flächigen Halbzeug, welches meist als Rollenware zur Verfügung steht, nach einer Art Schnittmuster zugeschnitten, wie es auch aus DE 10 2008 011 658 A1 bekannt ist. Dann werden sie über ein Formwerkzeug gelegt und miteinander verbunden oder verpresst. Ein Beispiel für die Herstellung solcher Halbzeuge durch Verkleben oder Vernähen zeigt ebenfalls DE 10 2008 011 658 A1 . Häufig ist trotz allem ein hoher Anteil manueller Tätigkeiten notwendig. Eine Vorrichtung zur maschinellen Herstellung von einfachen eindimensional gekrümmten Vorformlingen mit Abschnitten aus Halbzeug, die in einer Kassette vorgehalten und dann auf einem Kern abgelegt werden, ist aus DE 10 2008 042 574 A1 bekannt. Komplexere Formen sind maschinell noch nicht herstellbar.
Eine andere Möglichkeit zur Herstellung von Faservorformlingen für komplexere Bauteile ist das automatisierte Faserlegen. Dabei werden schmale Garnbündel oder Bänder aus Garnbündeln von einem Faserlegekopf über dem Formwerkzeug hin und her geführt, und dabei nebeneinander und übereinander darauf abgelegt, angepresst und fixiert. Für komplexere Bauteile ist eine aufwändige roboterartige Steuerung des Faserlegekopfes notwendig. Auch bei Einsatz von zwei, drei oder sogar vier Faserlegeköpfen parallel ist die Fertigungsgeschwindigkeit noch relativ langsam, da die Köpfe oft lange Wege zurücklegen müssen und da sukzessive mit schmalen Faserbündeln gearbeitet wird. Des Weiteren haben sie eine sehr lange und komplizierte Garnnachführung vom Spulengatter zum mehrachsig bewegten Legekopf. Eine solche Garnnachführung in Schläuchen mit speziellen Führungsklingen, um ein Verdrehen der Rovings zu verhindern, ist beispielsweise in US 2008/0202691 A1 dargestellt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Faservorformlingen zu schaffen, so dass auch komplexere, hochwertige Strukturen leichter automatisierbar, aber flexibel in der Form und Faserausrichtung, schneller und kostengünstiger gefertigt werden können.
Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen genannt.
Erfindungsgemäß zeichnet sich die Vorrichtung dadurch aus, dass eine oder mehrere Rückspuleinrichtungen vorgesehen sind, mit der Garne oder Rovings, die in den Bereich zwischen Garnübergabestellen und erstem Formwerkzeug ausgegeben wurden, zumindest teilweise zurückgezogen werden können in den Bereich zwischen Garnübergabestellen und Abwickelstationen und/oder an den Abwickelstationen aufgewickelt werden können. Dadurch wird unnötiger Verschnitt, wie er insbesondere bei Verwendung von flächigen Halbzeugen in großem Umfang anfällt, vermieden, da bereits ausgegebenes aber nicht benötigtes Fasermaterial rückbevorratet und wieder verwendet werden kann.
Der Herstellprozess wird dadurch einfacher und schneller und kann parallelisiert erfolgen, und zusätzlich kann er besonders flexibel an verschiedene Bauteilformen angepasst werden. Besonders beim seriellen Herstellen stark dreidimensional gestalteter Faservorformlinge kommen die Vorteile zum Tragen. Somit können mehrere Garne oder Rovings gleichzeitig, schnell und kontrolliert nebeneinander aufgespannt werden. Die Vorrichtung ist dadurch so ausgestaltet, dass Ablegeraten von mehr als 2 kg/min oder sogar mehr als 3 kg/min an Garn- oder Rovingmaterial erreicht werden können. Weiterhin können sowohl die Abwickelstationen als auch die Garnführung durch die Greifer ortsfest bleiben.
Da auf die sonst üblichen flächigen Halbzeuge verzichtet wird und statt dessen direkt aus Garnen oder Rovings der Faservorformling drapiert und hergestellt wird, sind die Materialkosten gegenüber bekannten Verfahren viel niedriger. Durch die Parallelisierung kann trotzdem eine kurze Herstellzeit erreicht werden. Die flächigen Halbzeuge sind aufgrund der Vorfertigung recht teuer. Bei stark dreidimensionalen Bauteilen besteht bei der Verwendung von großflächigen Halbzeugen zudem noch die Gefahr von Faltenbildung. Bei kleinflächigen steigt andererseits der Aufwand für das Zuschneiden und Verbinden der Einzelteile.
Die Rückspuleinrichtungen können beispielsweise durch die Garnausgabeeinrichtungen oder durch die Abwickelstationen gebildet werden, wenn ein Antrieb oder eine Kupplung mit Richtungsumkehr vorgesehen wird. Sie können aber auch eine separate Einrichtung darstellen. Anstatt eines Rückaufwickeln auf die Spulen oder Garnknäuels (Bobbins) kann die zurückgezogene Garnlänge auch durch eine entsprechende Verlängerung des Garnweges zum Beispiel durch Verschieben von Garnführungselementen bis zur weiteren Verwendung gespeichert werden.
Die Beschickung der Vorrichtung mit Garnen oder Rovings erfolgt von den Abwickelstationen. Die Abwickelstationen können beispielweise als sogenanntes Spulengatter ausgeführt sein. Dabei können die Garne oder Rovings von Spulen oder aus Garnknäuels (Bobbins) gezogen werden. Jede Garnübergabestelle bekommt Garne oder Rovings von einer oder von mehreren Abwickelstationen. Bevorzugt ist noch eine Trenneinrichtung, die die Garne oder Rovings zwischen einem Formwerkzeug und den Greifern trennen kann, und/oder eine Trenneinrichtung, die die Garne oder Rovings zwischen einem Formwerkzeug und den Garnübergabestellen trennen kann, vorgesehen.
Bevorzugt hat jeder Greifer eine eigene Maximalposition und ist einer eigenen Garnübergabestelle zugeordnet, so dass die Greifer jeweils einzeln auf im Wesentlichen zueinander parallelen Pfaden bewegbar sind. Dadurch ergeben sich einfache Garnwege und das Rückspulen ist problemlos möglich.
Von Vorteil ist es, wenn die Greifer verschiedene individuelle Zwischenpositionen auf ihrem Pfad einnehmen können und wenn sie die jeweiligen Anfänge der Garne oder Rovings an diesen Zwischenpositionen festhalten können. Dadurch entsteht beim Abtrennen der Garne oder Rovings zwischen Greifer und Formwerkzeug auch weniger Verschnitt.
Insbesondere ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgeführt, dass die einzelnen Greifer jeweils auf einem im Wesentlichen linearen Pfad von der Abholposition zur Maximalposition bewegt werden können. Dadurch ergeben sich besonders einfache Garnführungen mit geringer Reibung. Bei komplizierteren Garnführungen kann ein Verflechten der Garne das Rückspulen behindern.
Vorteilhaft anwenden lässt sich die Erfindung besonders, wenn mindestens 5 Greifer, bevorzugt mindestens 10 Greifer, besonders bevorzugt mindestens 20 Greifer vorhanden sind, insbesondere wenn die Greifer eine Klemmbreite von 10–500 mm, bevorzugt von 20–200 mm aufweisen und/oder wenn alle Greifer zusammen eine Gesamtklemmbreite von mindestens 1 m, bevorzugt von mindestens 2 m, besonders bevorzugt von mindestens 3 m aufweisen.
In der Vorrichtung kann das erste und/oder ein zweites Formwerkzeug zwischen die Garnübergabestellen und zumindest einige der Greifer gebracht werden, insbesondere so, dass dadurch die Garne oder Rovings über das Formwerkzeug drapiert werden.
Weiterhin kann eine Regelung der Garnspannungen der Garne oder Rovings vorgesehen sein. Beim Hineinfahren eines Formwerkzeuges in die gespannte Garn- oder Rovinglage werden die Garne vom Formwerkzeug ausgelenkt und die Garnspannung würde sich unkontrolliert ändern. Durch die Regelung kann die Garnspannung während des Herstellvorgangs und insbesondere auch während des Drapierens kontrolliert werden. Das ist wichtig, da die Garne oder Rovings nicht überbelastet werden dürfen, andererseits aber auch nicht zu lose liegen sollen, um optimale Bauteilfestigkeiten zu erreichen. Bei Verwendung von flächigen Halbzeugen können die Fasern dagegen nur weitgehend ohne Spannung aufgebracht werden. Und beim Ablegen mit einem Faserlegekopf muss das Garn entsprechend der Dreidimensionalität der Form mit genau berechneter Garnüberlänge in Form von Schlaufen oder ähnlichem abgelegt werden, damit die Garne dann beim Drapieren, d. h. beim Hinein- oder Zusammenfahren der Formwerkzeuge, die gespannte Länge haben. Durch die Regelung der Garnspannungen kann auf die normalerweise notwendige Berechnung der Legebahnen, die kompliziert und zeitaufwändig ist, verzichtet werden. Wichtig ist die Garnspannungsregelung auch wenn mehrere Greifer beim Aufspannen der Garne oder Rovings auf verschiedenen Zwischenpositionen, insbesondere nahe und entlang einer Außenkontur eines Formwerkzeuges, stehen. Später ergibt sich dadurch nur wenig Verschnitt an teurem Fasermaterial. Die dadurch allerdings auftretenden starken Auslenkungen der Garne oder Rovings können nur mit einer Regelung der Garnspannungen beherrscht werden.
Bevorzugt ist eine Trenneinrichtung, die die Garne oder Rovings zwischen dem ersten und/oder einem zweiten Formwerkzeug und den Greifern trennen kann, und/oder eine Trenneinrichtung, die die Garne oder Rovings zwischen dem ersten und/oder einem zweiten Formwerkzeug und den Garnübergabestellen trennen kann, vorgesehen.
Insbesondere ist eine Trenneinrichtung für die Garne oder Rovings zwischen einem Formwerkzeug und den Garnübergabestellen vorgesehen, die geeignet ist, die Garne oder Rovings nahe an einer Außenkontur des ersten und/oder eines zweiten Formwerkzeuges zu trennen, insbesondere näher am Formwerkzeug als an den Garnübergabestellen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass jeder Rückspuleinrichtung, insbesondere jeder Abwickelstation oder jeder Gruppe von Abwickelstationen, eine eigene Kupplungs- und/oder Bremseinrichtung zugeordnet ist, die bevorzugt so ausgeführt sind, dass jede Rückspuleinrichtung, insbesondere jede Abwickelstation oder jede Gruppe von Abwickelstationen, unterschiedliche Längen von Garnen oder Rovings zurückziehen kann. Besonders bei sehr stark dreidimensionalen Formen fallen unterschiedliche ausgegebene Garnlängen an.
Besonders bevorzugt sind einer oder mehrere Sensoren vorgesehen, die die Positionen der Anfänge der Garne oder Rovings im Bereich der Garnübergabestellen erfassen können. Damit kann erkannt werden, wann die Anfänge an der gewünschten Position für das Aufnehmen mit den Greifer sind und wann der Rückspulvorgang gestoppt werden muss. Solche Sensoren können kamera-basiert, andere optische, elektrische oder mechanische Sensoren sein. Denkbar ist auch eine Garnspannungsmessung als Sensor einzusetzen.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn eine oder mehrere Spreizeinrichtungen im Bereich der Garnübergabestellen vorgesehen sind, insbesondere als eine Art Kamm mit einer oder mehreren Reihen an Zinken ausgebildet. Dadurch werden die einzelnen Garne oder Rovings sowohl beim Ausgeben als auch beim Rückspulen sauber in ihrer Bahn gehalten. Sie sorgen dafür, dass die Garne oder Rovings möglichst flächendeckend nebeneinander liegen bzw. aufgespannt sind und auch beim Drapieren nicht seitlich verrutschen. Zusätzlich kann die Spreizeinrichtung auch mit einer Klemm- oder Bremseinrichtung versehen sein und die Spreizeinrichtung kann auch entlang der Garnwege oder Greiferpfade bewegbar sein. So kann zum Beispiel eine gewisse Garnspannung für das Rückspulen aufrecht erhalten werden.
Weiterhin ist es von Vorteil, jeder Abwickelstation oder jeder Gruppe von Abwickelstationen wenigstens eine Einrichtung zur Messung der jeweiligen Garnspannungen zuzuweisen, welche im Bereich der Garnübergabestelle und/oder zwischen der Abwickelstation und der Garnübergabestelle angeordnet ist und welche bevorzugt als Ringkraftaufnehmer an einer Umlenkstelle ausführt ist. Dadurch wird gewährleistet, dass jedes Garn- oder Roving-Bündel kontrollierte Garnspannung hat und entsprechend einzeln oder in kleinen Gruppen geregelt werden kann.
Mehrere Abwickelstationen bevorzugt maximal zehn, besonders bevorzugt maximal sechs können zu einer Gruppe zusammengefasst sein, die nur eine Garnspannungsregelung aufweisen. Um ausreichend flexibel zu sein, sollten mindestens so viele Abwickelstationen oder Gruppen von Abwickelstationen vorhanden sein, wie Greifer vorhanden sind.
Vorteilhafterweise ist jeder Abwickelstation oder jeder Gruppe von Abwickelstationen eine eigene Kupplungs- und/oder Bremseinrichtung zugeordnet. Weiterhin können die Garnspannungen für jede Abwickelstation einzeln geregelt werden. Dadurch kann ein gemeinsamer Antrieb an den Abwickelstationen oder den Garnübergabestellen für die Ausgabe der Garne vorgesehen sein. Die einzelnen Kupplungs- und/oder Bremseinrichtungen steuern dann die entsprechende Garnspannung bzw. trennen und verbinden den Antrieb mit Garnen.
Weiterhin kann das erste und/oder ein zweites Formwerkzeug mit einer Heizeinrichtung und/oder einer Anpresseinrichtung ausgestattet sein. Durch Temperatur- oder Druckerhöhung kann ein in der Lage vorhandener Binder aktiviert werden, so dass die Garne oder Rovings in der vorgegebenen Form fixiert und miteinander zunächst zu einer Lage und dann zum Faservorformling verbunden werden. Als Bindermaterial können beispielsweise Fäden oder Vliese, die zumindest teilweise aus Thermoplast oder Klebstoff bestehen, mit drapiert werden. Dadurch wird gleich mit dem Fasermaterial auch das zum Fixieren nötige Bindermaterial aufgebracht. Das Bindermaterial kann auch durch Hybridfäden, die neben Fasermaterial auch Bindermaterial enthalten, oder durch Beschichten oder Besprühen der Garne oder Rovings eingebracht werden. Das Bindermaterial kann auch nach dem Drapieren der Garne und Rovings über einem Formwerkzeug aufgebracht, zum Beispiel aufgesprüht werden. Durch das Fixieren einer Lage von Garnen oder Rovings wird eine gewisse Stabilität erreicht für das Aufbringen einer weiteren Lage von Garnen oder Rovings oder für das Weiterverarbeiten des Faservorformlings. Auf eine Voraktivierung des Bindermaterials bereits beim Ausgeben der Garne oder Rovings sollte verzichtet werden, da dies das Rückspulen verhindern würde.
Die Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen entsprechend Anspruch 12, insbesondere in Verbindung mit einer Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale für das Verfahren sind in den abhängigen Ansprüchen genannt.
Erfindungsgemäß zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, dass nach dem Abtrennen, die Garne oder Rovings, die in den Bereich zwischen Garnübergabestellen und erstem Formwerkzeug ausgegeben wurden, zumindest teilweise zurückgezogen werden in den Bereich zwischen Garnübergabestellen und Abwickelstationen und/oder an den Abwickelstationen aufgewickelt werden.
Die dadurch erzielten Vorteile entsprechen den bei der Vorrichtung bereits genannten.
Damit die drapierten Garne oder Rovings die gewünschte Form behalten, können nach und/oder während des Drapierens die Garne oder Rovings formstabil fixiert werden, insbesondere durch eine Aktivierung von Bindermaterial, und bevorzugt durch Erwärmen und/oder Pressen. Für die Fertigstellung oder Weiterbearbeitung der Faservorformlinge kann es vorteilhaft sein, wenn das Fixieren bei jeder Lage separat und/oder nach der letzten Lage erfolgt.
Um besonders wenig Verschnitt zu bekommen, können beim Abtrennen die Garne oder Rovings nahe und entlang einer Außenkontur des ersten oder eines zweiten Formwerkzeuges getrennt werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass mit einem oder mehreren Sensoren die Positionen der Anfänge der Garne oder Rovings im Bereich der Garnübergabestellen erfasst werden. Das Zurückziehen der Garne oder Rovings wird dann bei einem bestimmten Signal des Sensors gestoppt. Bevorzugt erfolgt für jede Abwickelstation oder für jede Gruppe von Abwickelstationen eine eigene Erfassung der Anfänge der Garne oder Rovings.
Unter Drapieren wird das Umformen bzw. in Form bringen der Garne oder Rovings mithilfe eines Formwerkzeuges verstanden. Das Drapieren kann in einer oder in mehreren Stufen erfolgen, indem das oder die Formwerkzeuge gleichzeitig oder nacheinander in die Lage aus aufgespannten Garnen oder Rovings hineinbewegt werden.
Weiterhin können die Garnspannungen während des Drapierens im Wesentlichen jeweils konstant gehalten werden, bevorzugt auf den Werten, die bei Beginn des Drapierens vorliegen, und besonders bevorzugt auf einem gleichen Wert. Das heißt die Garnspannungen werden beim Aufspannen der Garne oder Rovings für die Lage auf die gewünschten Werte, insbesondere alle auf den gleichen Wert, gebracht und dann werden sie während des Drapierens bzw. Umformens konstant gehalten.
Von Vorteil ist es auch, wenn die Garnspannungen im Bereich der Garnübergabestellen und/oder zwischen den Abwickelstationen und den Garnübergabestellen gemessen werden.
Bei einer seriellen Herstellung kann es vorgesehen sein, dass das Verfahren mehrmals nacheinander für das Ablegen mehrerer Lagen von Garnen oder Rovings auf dem ersten Formwerkzeug durchgeführt wird. Dies kann innerhalb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgen oder das Formwerkzeug wird nach dem Auflegen und Fixieren der einen Lage und dem Rückspulen der Garne oder Rovings in eine oder mehrere weitere erfindungsgemäße Vorrichtungen weitertransportiert, in denen jeweils eine weitere Lage an Garnen oder Rovings nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgelegt wird.
Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Sie zeigen in den 1a–7b eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei verschiedenen Verfahrensschritten:
1a Seitenansicht während Greifer Garne oder Rovings holt
1b Draufsicht während Greifer Garne oder Rovings holt
2a Seitenansicht nach Spannen der Garne oder Rovings
2b Draufsicht nach Spannen der Garne oder Rovings
3a Seitenansicht nach einem ersten Drapierschritt der ersten Lage
3b Draufsicht nach einem ersten Drapierschritt der ersten Lage
4a Seitenansicht nach einem zweiten Drapierschritt der ersten Lage
4b Draufsicht nach einem zweiten Drapierschritt der ersten Lage
5a Seitenansicht nach dem Abtrennen der Garne oder Rovings
5b Draufsicht nach dem Abtrennen der Garne oder Rovings
6a Seitenansicht nach Drehen der Formwerkzeuge und während Greifer Garne oder Rovings für die zweite Lage holen
6b Draufsicht nach Drehen der Formwerkzeuge und während Greifer Garne oder Rovings für die zweite Lage holen
7a Seitenansicht nach einem zweiten Drapierschritt der zweiten Lage
7b Draufsicht nach einem zweiten Drapierschritt der zweiten Lage
und in den 8a–c eine weitere bevorzugte Ausfühungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei verschiedenen Verfahrensschritten:
8a Draufsicht nach Aufbringen der ersten Lage
8b Draufsicht nach Aufbringen einer weiteren Lage
8c Draufsicht nach Aufbringen noch einer weiteren Lage.
Nachfolgend werden die Figuren und die Ausführungsbeispiele detaillierter beschrieben.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung und des Verfahrens ist die Vorrichtung geeignet dazu bzw. werden von der Vorrichtung die folgenden Verfahrensschritte nacheinander oder teilweise parallel zueinander ausgeführt:

– Bereitstellen der Garne oder Rovings und eventuell des Bindermaterials
– Greifen der benötigten Garne oder Rovings und eventuell des Bindermaterials
– Spannen der benötigten Garne oder Rovings durch entsprechendes Positionieren der Greifer
– Erstes Drapieren über ein erstes Formwerkzeug
– Zweites Drapieren mit einem zweiten Formwerkzeug
– Fixieren der Lage aus Garnen oder Rovings
– Abtrennen der Garne oder Rovings auf beiden Seiten der Formwerkzeuge
– Rückspulen der ausgegebenen und nicht benötigten Garne oder Rovings
– Öffnen der Formwerkzeuge
– Drehen und/oder Weitergeben eines Formwerkzeuges mit der aufgebrachten Lage

Wiederholung des Ablaufes für das Aufbringen weiterer Lagen in derselben Vorrichtung oder in einer oder mehreren weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtungen bis zur Fertigstellung des Faservorformlings.
Als Fasermaterial für die Garne oder Rovings können Fasern z. B. aus Kohlenstoff (Carbon), Glas, oder Aramid oder andere Fasern verwendet werden. Und als Matrixmaterial für den faserverstärkten Kunststoff kommen z. B. thermoplastischer oder duroplastischer Kunststoff, Epoxidharz, anderer Kunststoff (Polymere) oder anderes Harz in Frage. Als Bindermaterial kann thermoplastischer Kunststoff oder Klebstoff verwendet werden. Es kann entweder bereits als Hybridgarn oder Hybrid-Roving vorliegen, d. h. einzelne Fasern oder Garne sind aus Bindermaterial, oder es kann zusammen mit den Garnen oder Rovings vom Greifer mit aufgespannt werden oder es wird auf die drapierten Garne oder Rovings aufgebracht oder aufgesprüht.
In 1a und 1b ist der grundsätzliche Aufbau der Vorrichtung zu sehen. Die Bereitstellung der Garne oder Rovings erfolgt über eine Vielzahl von Abwickelstationen, in denen das Fasermaterial in Form von Spulen oder Garnknäuel (sogenannte Bobbins) bereitgestellt wird, und die in mehreren Reihen 1, 2 nebeneinander, hintereinander oder übereinander angeordnet sind. Die Spulen können auch, wie gezeigt in 1a eine obere und eine untere Reihe bilden. Die Anfänge der Garne oder Rovings 20 sind nur im jeweils benutzten Bereich für die benutzten Abwickelstationen 3, 4 schematisch dargestellt. Auch alle anderen Anfange werden zu den entsprechenden Garnübergabestellen 14 eingefädelt, so dass sie von den zugehörigen Greifern in den Abholpositionen 9 erfasst werden können. So etwas bezeichnet man zusammen auch als Spulengatter.
Auf der anderen Seite sind die Greifer 5 in ihren Maximalpositionen 8, die in diesem Fall auch den Ausgangspositionen entsprechen, dargestellt. Die Klemmbreite eines Greifers ist b und die Gesamtklemmbreite aller Greifer ist B. Auch wenn nur gleichbreite Greifer dargestellt sind, so sind selbstverständlich auch Greifer mit unterschiedlichen Breiten möglich. Die Greifer müssen auch nicht unbedingt ihre Maximal- und Abholpositionen in einer Linie haben. Weiterhin sind ein erstes Formwerkzeug 15 auf einem Hubtisch 17 und ein zweites Formwerkzeug 16, das als Haube ausgeführt ist, in Abfahrposition also außerhalb der Pfade der Greifer dargestellt. Das zweite Formwerkzeug ist in der Draufsicht nicht dargestellt. Und eine entsprechende Bewegungs- oder Absenkeinrichtung für das zweite Formwerkzeug ist auch nicht extra dargestellt. Weiterhin gibt es einen Bindermaterialvorrat 19, der beispielsweise zwischen den Reihen der Abwickelstationen angeordnet sein kann.
Ein Greifer 6 befindet sich in Abholposition und holt die seiner Anordnung in der Vorrichtung entsprechenden Garne oder Rovings, indem er deren Anfänge greift. Der Greifer ist durch eine Führungsvorrichtung 7, z. B. ein Gestänge oder einen Kolben, verschiebbar. Die Greifer können sich einzeln, aber nur linear und auf parallelen Pfaden nebeneinander zwischen Abhol- und Maximalposition bewegen, dadurch ist eine einfach Automatisierung und eine schnelle parallele Bewegung möglich. Es können wie dargestellt mehrere Abwickelstationen zu einer Gruppe zusammengefasst und einem Greifer zugeordnet werden. Ein Greifer kann mehrere Garne oder Rovings zusammen greifen. Auf jeden Fall sollten mindestens so viele Abwickelstationen wie Greifer vorgesehen sein.
2a und 2b stellen die aufgespannten Garne oder Rovings 21 dar, die der Greifer 10 durch das Verfahren in seine Zwischenposition herausgezogen hat. Das kann durch ein aktiv angetriebenes Abwickeln unterstützt werden. Die Zwischenposition befindet sich nahe an der Außenkontur der Formwerkzeuge bzw. nahe der späteren Lage der Außenkontur, wenn die Formwerkzeuge in ihre Drapierposition gebracht sind. Zusammen mit den Garnen oder Rovings kann auch Bindermaterial 18, beispielsweise in Form von Binderfäden oder Bindervliesen, vom Greifer mit aufgespannt werden. Es kann auch wie dargestellt eine obere und eine untere Reihe von Abwickelstationen geben, so dass das Bindermaterial zwischen der oberen und der unteren Schar von Garnen oder Rovings aufgespannt wird. Beim Herausziehen kann das Bindermaterial im Bereich der Garnübergabestellen 14, insbesondere durch eine Heizeinrichtung, voraktiviert werden, so dass die Garne oder Rovings gleich beim Beginn des Drapierens schon etwas aneinander fixiert sind. Außerdem kann im Bereich der Garnübergabestellen eine Spreizeinrichtung vorgesehen sein, die als eine Art Kamm mit einer oder mehreren Reihen von Zinken ausgeführt sein kann. So wird gewährleistet, dass die Garne oder Rovings flächendeckend nebeneinander liegen und auch beim späteren Drapieren nicht seitlich verrutschen. Die Spreizeinrichtung kann auch entlang der Garnwege oder entlang der Greiferpfade verschiebbar sein. Dargestellt ist noch eine Möglichkeit für eine Garnspannungsmesseinrichtung 13.
Unter Drapieren wird das Umformen bzw. in Form bringen der Garne oder Rovings mithilfe eines Formwerkzeuges verstanden. Das Drapieren kann in einer oder in mehreren Stufen erfolgen, indem das oder die Formwerkzeuge gleichzeitig oder nacheinander in die Lage aus aufgespannten Garnen oder Rovings hineinbewegt werden. Während des Drapierens ist es von Vorteil die Garnspannungen zu regeln, insbesondere konstant zu halten. D. h. es wird soviel Garn oder Roving ausgegeben, wie für das Drapieren an der entsprechenden Stelle des Formwerkzeuges notwendig ist. Um das zu erreichen können Brems- und Kupplungseinrichtungen vorgesehen sein. Bevorzugt ist jeder Abwickelstation oder jeder Gruppe von Abwickelstationen eine entsprechende Regelung zugeordnet. Damit wird verhindert, dass die Garne oder Rovings überbelastet oder zu lose verlegt werden. Die Garnspannungen können auch durch geeignete Messeinrichtungen im Bereich der Garnübergabestellen und/oder zwischen den Abwickelstationen und den Garnübergabestellen gemessen werden. Bevorzugt liegt der Wert der Garnspannungen zwischen 1 und 50 N/m².
In den 3a und 3b ist der Zustand nach dem ersten Drapieren dargestellt. Vom Hubtisch 17 wurde das erste Formwerkzeug 15' in die Drapierposition bewegt. Dadurch werden die Garne oder Rovings 22 ausgelenkt und über das Formwerkzeug 15' drapiert. Der Greifer 10 fixiert die Anfänge der Garne nahe der Außenkontur des Formwerkzeuges 15'. Nach diesem Schritt kann alternativ oder zusätzlich Bindermaterial auf die Garne oder Rovings aufgebracht oder aufgesprüht werden.
Im nächsten Schritt werden die Garne oder Rovings mithilfe des zweiten Formwerkzeuges 16', das in seine Drapierposition bewegt wurde, weiter drapiert bzw. umgeformt (4a und 4b). Durch das Zusammenwirken der beiden Formwerkzeuge, zwischen denen sich die Lage an Garnen oder Rovings befindet, ist eine genaue Formgebung möglich. Die Formwerkzeuge können auch zusammengepresst werden und eines, bevorzugt das zweite, oder beide Formwerkzeuge können beheizt sein, so dass das Bindermaterial aktiviert wird und die Garne oder Rovings formstabil zu einer Lage fixiert werden. Gleichzeitig mit oder nach dem Fixieren werden die Garne oder Rovings an beiden Seiten der Formwerkzeuge abgetrennt, also zwischen Greifer und Formwerkzeug und zwischen Garnübergabestellen und Formwerkzeug. In einer Ausführungsform kann die Trenneinrichtung mit dem ersten oder zweiten Formwerkzeug verbunden sein. Vorteilhaft ist es, wenn die Trennung zumindest auf der Seite der Garnübergabestellen nahe am Formwerkzeug erfolgt. Dadurch fällt wenig Verschnitt an teurem Fasermaterial an und es ist weniger Nachbearbeitung des Faservorformlings nötig.
Die abgetrennten Garne oder Rovings 23 können über eine Rückspuleinrichtung wieder zurückgezogen und aufgewickelt oder über entsprechende Garnführung zwischengespeichert werden. Das Rückspulen erfolgt so, dass wieder Anfänge der Garne oder Rovings im Bereich der Garnübergabestellen 14 so zu liegen kommen, dass sie von den Greifern abgeholt werden können, ohne dass allzu viel Verschnittmaterial anfällt. Zur Erfassung der Anfänge können Sensoren eingesetzt werden.
In 5a und 5b sind die Garne oder Rovings bereits zurückgespult oder an der Garnübergabestelle abgeschnitten worden, so dass sich wieder Anfänge an den Garnübergabestellen befinden. An den Greifern entsteht auch nur wenig Verschnitt 24 an Fasermaterial, da sie jeweils nahe und entlang der Außenkontur der Formwerkzeuge positioniert waren und nur soviel Garn aufgespannt haben, wie auch gebraucht wurde. Die Formwerkzeuge 15, 16 werden wieder in ihre Abfahrposition gebracht. Auf dem ersten Formwerkzeug verbleibt die erste geformte Lage 25.
6a und 6b zeigen das erste und zweite Formwerkzeug 15, 16 in gedrehter Lage. Hier wurden sie um 90° gedreht. Es ist aber auch ein anderer Drehwinkel beispielsweise etwa 30°, 45°, 60°, oder eine Kippung möglich. Bevorzugt liegt der Drehwinkel zwischen 10 und 170°. Das richtet sich danach, wie und mit welcher Faserorientierung die weitere Lage an Garnen oder Rovings aufgebracht werden soll. Die benötigten Greifer 6' sind in der Abholposition, um die Anfänge 20 der benutzten Garne oder Rovings zu greifen.
Dann werden die Garne oder Rovings der weiteren Lage aufgespannt bis zu einer Zwischenposition der Greifer und drapiert, indem das erste und das zweite Formwerkzeug 15', 16' in die Drapierposition gefahren werden.
7a und 7b zeigen die Vorrichtung nachdem die Garne oder Rovings abgetrennt wurden. Die benutzen Greifer 11 stehen in einer Zwischenposition. Bei nicht rechteckigen Formwerkzeugen oder anderen Drehwinkeln können die Greifer 11 auch auf verschiedenen Zwischenpositionen stehen. Die weitere Lage aus Garnen oder Rovings und eventuell aus Bindermaterial kann ebenfalls durch Erwärmen und/oder Pressen formstabil fixiert und mit der ersten Lage verbunden werden. Zusammen bilden sie den Faservorformling 28.
In 8a ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, wie sie zum Beispiel bei der Herstellung von Faservorformlingen für Motorhauben Verwendung finden kann. Die benutzten Greifer 10.1 stehen auf einer Zwischenposition, die nicht benötigten Greifer 5.1 sind in der Maximalposition 8.1. Auf dem ersten Formwerkzeug 15.1 ist eine erste Lage an Garnen oder Rovings drapiert und fixiert. Das zweite Formwerkzeug ist nicht dargestellt. Die Bevorratung der Garne oder Rovings erfolgt in den Abwickelstationen 1.1, 2.1. Weiterhin sind ein Bindermaterialvorrat 19.1 und die Garnübergabestellen 14.1 vorhanden.
Das Aufbringen einer oder mehrerer weiterer Lagen kann in derselben Vorrichtung erfolgen oder in einer oder mehreren weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtungen, an die das erste Formwerkzeug zusammen mit der ersten Lage übergeben wird. In 8b ist eine weitere Lage 26.1 auf das gedrehte Formwerkzeug drapiert. Es sind der Übersicht halber nur ein paar Garne oder Rovings dargestellt. Die benutzten Greifer 11.1 stehen entlang der Außenkontur des Formwerkzeuges und bilden es möglichst genau ab. Für eine noch genauere Anpassung können schmälere oder auch unterschiedlich breite Greifer eingesetzt werden.
8c zeigt wie noch eine weitere Lage aufgebracht wurde. Die benutzten Greifer 12.1 stehen wieder entlang der Außenkontur. Nach dem Fixieren bilden die Lagen zusammen den Faservorformling 28.1.
Bezugszeichenliste

1 1.1, 2, 2.1: Reihen von Abwickelstationen
3, 3', 4, 4': Abwickelstationen in Benutzung
5, 5.1: Reihe von Greifern
6, 6': Greifer in Abholposition
7, 7.1, 7', 7.1': Führungsvorrichtung für Greifer
8, 8.1: Lage der Maximalpositionen
9, 9.1: Lage der Abholpositionen
10, 10.1, 11, 11.1, 12, 12.1: Greifer in Zwischenpositionen
13, 13': Messeinrichtung für Garn-Spannung
14, 14.1: Garnübergabestellen (gegebenenfalls auch mit Spreizeinrichtung und/oder mit Einrichtung zur Bindervoraktivierung)
15: erstes Formwerkzeug in Abfahrposition
15', 15.1: erstes Formwerkzeug in Drapierposition
16: zweites Formwerkzeug in Abfahrposition
16': zweites Formwerkzeug in Drapierposition
17: Hubtisch
18: Bindermaterial
19, 19.1: Bindermaterialvorrat
20, 20': Anfänge der Garne oder Rovings
21: gespannte Garne oder Rovings
22: drapierte Garne oder Rovings
23, 23': abgetrennte Garne oder Rovings
24: Verschnitt
25: erste Lage von Garnen oder Rovings
26.1, 27.1: weitere Lage von Garnen oder Rovings
28, 28.1: Faservorformling
b: Klemmbreite eines Greifers
B: Gesamtklemmbreite aller Greifer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008011658 A1 [0008, 0008]
DE 102008042574 A1 [0008]
US 2008/0202691 A1 [0009]

Claims

Vorrichtung zur Herstellung von Faservorformlingen (28, 28.1), die insbesondere eine Vorstufe bei der Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Bauteilen darstellen, wobei die Vorrichtung mehrere Abwickelstationen (1, 1.1, 2, 2.1, 3, 3', 4, 4') für die Bereitstellung mehrerer Garne oder Rovings und mehrere Greifer (5, 5.1), die jeweils einzelne oder mehrere Garne oder Rovings an ihrem Anfang greifen können, und wenigstens ein erstes Formwerkzeug (15, 15', 15.1) aufweist, wobei jeder Greifer (5, 5.1) auf einem Pfad zwischen einer Maximalposition (8, 8.1) und einer Abholposition (9, 9.1) hin und her bewegbar ist, und wobei die Abholposition (9, 9.1) an einer Garnübergabestelle (14, 14.1) vorgesehen ist und näher an der Abwickelstation (1, 1.1, 2, 2.1, 3, 3', 4, 4') ist als die Maximalposition (8, 8.1) dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Rückspuleinrichtungen vorgesehen sind, mit der Garne oder Rovings (23, 23'), die in den Bereich zwischen Garnübergabestellen und erstem Formwerkzeug ausgegeben wurden, zumindest teilweise zurückgezogen werden können in den Bereich zwischen Garnübergabestellen (14, 14.1) und Abwickelstationen (1, 1.1, 2, 2.1, 3, 3', 4, 4') und/oder an den Abwickelstationen (1, 1.1, 2, 2.1, 3, 3', 4, 4') aufgewickelt werden können.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass jeder Greifer (5, 5.1) eine eigene Maximalposition (8, 8.1) hat und einer eigenen Garnübergabestelle (14, 14.1) zugeordnet ist und dass die Greifer (5, 5.1) jeweils einzeln auf im Wesentlichen zueinander parallelen Pfaden bewegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Greifer (10, 10.1, 11, 11.1, 12, 12.1) verschiedene individuelle Zwischenpositionen auf ihrem Pfad einnehmen können und dass sie die jeweiligen Anfänge der Garne oder Rovings an diesen Zwischenpositionen festhalten können.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Greifer (5, 5.1) jeweils auf einem im Wesentlichen linearen Pfad von der Abholposition (9, 9.1) zur Maximalposition (8, 8.1) bewegt werden können.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 5 Greifer (5, 5.1), bevorzugt mindestens 10 Greifer (5, 5.1), besonders bevorzugt mindestens 20 Greifer (5, 5.1) vorhanden sind.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder ein zweites Formwerkzeug (15, 15', 15.1, 16, 16') zwischen die Garnübergabestellen (14, 14.1) und zumindest einige der Greifer (10, 10.1, 11, 11.1, 12, 12.1) gebracht werden können, insbesondere so, dass dadurch die Garne oder Rovings (22) über das Formwerkzeug drapiert werden.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Trenneinrichtung, die die Garne oder Rovings zwischen dem ersten und/oder einem zweiten Formwerkzeug (15, 15', 15.1, 16, 16') und den Greifern (10, 10.1, 11, 11.1, 12, 12.1) trennen kann, und/oder eine Trenneinrichtung, die die Garne oder Rovings zwischen dem ersten und/oder einem zweiten Formwerkzeug (15, 15', 15.1, 16, 16') und den Garnübergabestellen (14, 14.1) trennen kann, vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Trenneinrichtung vorgesehen ist, die geeignet ist, die Garne oder Rovings nahe an einer Außenkontur des ersten und/oder eines zweiten Formwerkzeuges (15, 15', 15.1, 16, 16') zu trennen, insbesondere näher am Formwerkzeug (15, 15', 15.1, 16, 16') als an den Garnübergabestellen (14, 14.1).
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rückspuleinrichtung, insbesondere jeder Abwickelstation (1, 1.1, 2, 2.1, 3, 3', 4, 4') oder jeder Gruppe von Abwickelstationen (1, 1.1, 2, 2.1, 3, 3', 4, 4'), eine eigene Kupplungs- und/oder Bremseinrichtung zugeordnet ist, die bevorzugt so ausgeführt sind, dass jede Rückspuleinrichtung, insbesondere jede Abwickelstation oder jede Gruppe von Abwickelstationen, unterschiedliche Längen von Garnen oder Rovings zurückziehen kann.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere Sensoren vorgesehen sind, die die Positionen der Anfänge der Garne oder Rovings im Bereich der Garnübergabestellen (14, 14.1) erfassen können.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Spreizeinrichtungen im Bereich der Garnübergabestellen (14, 14.1) vorgesehen sind, insbesondere als eine Art Kamm mit einer oder mehreren Reihen an Zinken ausgebildet.
Verfahren zur Herstellung von Faservorformlingen (28, 28.1), die beispielsweise eine Vorstufe bei der Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Bauteilen darstellen, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, welches folgende Verfahrensschritte nacheinander aufweist: – Spannen von Garnen oder Rovings mithilfe mehrerer Greifer (5, 5.1) – Drapieren der Garne oder Rovings über ein erstes Formwerkzeug (15, 15', 15.1) – Abtrennen der Garne oder Rovings dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abtrennen, die Garne oder Rovings (23, 23'), die in den Bereich zwischen Garnübergabestellen und erstem Formwerkzeug ausgegeben wurden, zumindest teilweise zurückgezogen werden in den Bereich zwischen Garnübergabestellen (14, 14.1) und Abwickelstationen (1, 1.1, 2, 2.1, 3, 3', 4, 4') und/oder an den Abwickelstationen (1, 1.1, 2, 2.1, 3, 3', 4, 4') aufgewickelt werden.
Verfahren nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass nach und/oder während des Drapierens die Garne oder Rovings formstabil fixiert werden, insbesondere durch eine Aktivierung von Bindermaterial (18), und bevorzugt durch Erwärmen und/oder Pressen.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13 dadurch gekennzeichnet, dass beim Abtrennen die Garne oder Rovings nahe und entlang einer Außenkontur des ersten oder eines zweiten Formwerkzeuges (15, 15', 15.1, 16, 16') getrennt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass mit einem oder mehreren Sensoren die Positionen der Anfänge der Garne oder Rovings im Bereich der Garnübergabestellen (14, 14.1) erfasst werden.