DE102012101016A1 - Method for manufacturing profiled fiber reinforced semifinished products for producing fiber reinforced material, involves processing fabric acted upon with pressure and temperature for forming a fiber reinforced semifinished product - Google Patents

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Abstract

The method involves forming a fabric (A) from warp threads (5) and weft threads (7), and draping the fabric. The draped fabric is pressurized with pressure and temperature. The fabric acted upon with pressure and temperature is processed for forming a fiber reinforced semifinished product (25). The fabric comprises a polymer, and is acted upon with pressure and temperature such that the polymer melts. The warp thread is freely slippable when draping the fabric. An independent claim is included for a device for manufacturing a profiled fiber reinforced semifinished products.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines profilierten Faserverbundhalbzeuges, ein danach hergestelltes Faserverbundhalbzeug, einen Faserverbundwerkstoff sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines profilierten Faserverbundhalbzeuges.The invention relates to a method for producing a profiled fiber composite semi-finished product, a semi-finished fiber composite produced therefrom, a fiber composite material and a device for producing a profiled fiber composite semifinished product.

Konkret betrifft die Anmeldung ein Verfahren zur Herstellung eines profilierten Faserverbundhalbzeuges in Form eines Halbzeuges aus einem Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff (FKV), ein danach hergestelltes Halbzeug aus einem Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff, einen Faser-Kunststoffverbundwerkstoff sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines profilierten Halbzeuges in Form eines Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffes.Specifically, the application relates to a method for producing a profiled fiber composite semi-finished product in the form of a semifinished product made of a fiber-plastic composite (FKV), a subsequently produced semi-finished product made of a fiber-plastic composite material, a fiber-plastic composite material and an apparatus for producing a profiled semi-finished product in the form of a fiber-plastic composite material.

Zur Herstellung eines Faserverbundwerkstoffes werden Fasern mit einem erschmolzenen Polymer, insbesondere ein Thermoplast oder ein Duroplast, imprägniert. Nährend der Imprägnierung werden die Fasern üblicherweise mit Druck beaufschlagt, um den Verbund aus Fasern und Polymer zu verfestigen und insbesondere auch, um eine weitgehende oder vollständige Imprägnierung der Fasern erreichen zu können. Diese Verfestigung und weitgehende oder vollständige Imprägnierung wird allgemein auch als Konsolidierung bezeichnet. Nach Abschluss der Imprägnierung beziehungsweise Konsolidierung des Verbundes aus Fasern und Polymer lässt man das Polymer erhärten beziehungsweise überführt das Polymer in einen festen Aggregatzustand, soweit thermoplastische Polymere Verwendung finden. Nachdem das Polymer erhärtet ist, erhält man einen Faserverbundwerkstoff, der gebildet aus einer Kunststoffmatrix, in die die Fasern eingebettet sind und als Verstärkungsfasern für den Kunststoff wirken.To produce a fiber composite material, fibers are impregnated with a molten polymer, in particular a thermoplastic or a duroplastic. During the impregnation, the fibers are usually subjected to pressure in order to solidify the composite of fibers and polymer and, in particular, in order to be able to achieve a substantial or complete impregnation of the fibers. This solidification and extensive or complete impregnation is generally referred to as consolidation. After completion of the impregnation or consolidation of the composite of fibers and polymer, the polymer is allowed to harden or converts the polymer into a solid state of aggregation, as far as thermoplastic polymers are used. After the polymer has hardened, a fiber composite material is obtained, which is formed from a plastic matrix in which the fibers are embedded and act as reinforcing fibers for the plastic.

Entsprechende ausgebildete Faserverbundwerkstoffe werden heutzutage in zahlreichen Bereichen angewendet, beispielsweise in der Automobilindustrie oder in der Luft- und Raumfahrttechnik.Corresponding formed fiber composites are nowadays used in numerous fields, for example in the automotive industry or in the aerospace industry.

Faserverbundhalbzeuge werden beispielsweise in Form von Platten oder Profilen, insbesondere auch in Form endloser Platten oder Profile, hergestellt. Diese endlosen Platten oder Profile können zu einem späteren Zeitpunkt auf eine gewünschte Länge geschnitten werden und bilden nach einem erneuten Aufschmelzen des thermoplastischen Polymers, Umformen des Halbzeuges und Abkühlen des Polymers einen Faserverbundwerkstoff in einer gewünschten Geometrie.Fiber composite semifinished products are produced, for example, in the form of plates or profiles, in particular also in the form of endless plates or profiles. These endless panels or profiles can be cut to a desired length at a later time and form a fiber composite in a desired geometry after reflowing the thermoplastic polymer, reshaping the semifinished product, and cooling the polymer.

Faserverbundhalbzeuge, insbesondere auch in endloser Form, werden regelmäßig auch in profilierter Form benötigt, beispielsweise in Form von Stringern, Profilen oder Trägern.Fiber composite semi-finished products, especially in endless form, are also regularly required in profiled form, for example in the form of stringers, profiles or straps.

Das Problem bei der Herstellung solch profilierter Faserverbundhalbzeuge besteht insbesondere darin, dass die räumliche Gestaltungsfreiheit auf Grund der geringen elastischen Deformierbarkeit der Fasern bei der Drapierung beziehungsweise dem Formgebungsprozess sehr beschränkt ist. So beträgt die maximal mögliche Dehnung bei Carbonfasern beispielsweise nur etwa 1,6% und bei Glasfasern nur etwa 5,7%. Auf Grund dieser geringen Deformierbarkeit der Verstärkungsfasern lassen sich beispielsweise Faserverbundhalbzeuge in Form sehr stark gekrümmter Profile teilweise überhaupt nicht herstellen.The problem in the production of such profiled fiber composite semi-finished products is in particular that the spatial freedom of design is very limited due to the low elastic deformability of the fibers in the drapery or the molding process. For example, the maximum possible elongation for carbon fibers is only about 1.6% and for glass fibers only about 5.7%. Due to this low deformability of the reinforcing fibers, for example, fiber composite semi-finished products in the form of very strongly curved profiles can not be produced at all.

Eine Möglichkeit der Herstellung von profilierten Verbundhalbzeugen, insbesondere stark gekrümmten profilierten Faserverbundhalbzeugen, stellt die Radienpultrusion dar. Bei diesem Verfahren, das von dem Verfahren der Pultrusion abgewandelt ist, werden die Verstärkungsfasern samt Matrixwerkstoff nicht durch eine Formdüse gezogen, sondern die Düse bewegt sich über die fixierten Fasern. Nachteilig an diesem Verfahrens ist, dass nicht beliebige Faserausrichtungen realisiert werden können.One possibility for the production of profiled composite semifinished products, in particular strongly curved profiled fiber composite semifinished products, is the radial pultrusion. In this process, which is modified by the pultrusion method, the reinforcing fibers together with the matrix material are not drawn through a shaping die, but the nozzle moves over the fixed fibers. A disadvantage of this method is that not arbitrary fiber alignments can be realized.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung profilierter Faserverbundhalbzeuge besteht in einem direkten Herstellungs- beziehungsweise Umformprozess. Dabei werden textile Gewebestrukturen oder Gelegestrukturen mittels einer Herstellungsmethode, zum Beispiel einem statischen Pressverfahren, Autoklaven oder Diaphragmaverfahren, zu einem endlosen Profil umgeformt. Alternativ können Polymere in Organoblechen, also bereits imprägnierten und konsolidierten fertigen Halbzeugen, in den schmelzflüssigen Zustand versetzt und anschließend die Organobleche in einem temperierten Werkzeug unterhalb der Schmelztemperatur des Matrixwerkstoffes umgeformt werden. Bei beiden Methoden ist nachteilig, dass entweder nur geringe Krümmungen realisiert werden können oder die notwendige Drapierbarkeit der Gewebe nur mit Textilien erreicht werden kann, die nicht in Null-Grad-Richtung beziehungsweise Umfangsrichtung verstärkt sind.Another possibility for producing profiled fiber composite semi-finished products is a direct production or forming process. Here, textile fabric structures or fabric structures by means of a manufacturing method, for example, a static pressing method, autoclave or diaphragm method, transformed into an endless profile. Alternatively, polymers in organic sheets, ie already impregnated and consolidated finished semi-finished products, can be brought into the molten state and then the organo sheets are formed in a tempered tool below the melting temperature of the matrix material. In both methods is disadvantageous that either only small curvatures can be realized or the necessary drapability of the fabric can be achieved only with textiles that are not reinforced in zero-degree direction or circumferential direction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines profilierten Faserverbundhalbzeuges zur Verfügung zu stellen, durch das profilierte Faserverbundhalbzeuge, insbesondere endlose profilierte Faserverbundhalbzeuge, mit einer größeren Variationsbreite und mit einer variableren Profilierung zur Verfügung gestellt werden können, als dies mit den Verfahren nach dem Stand der Technik möglich ist. Insbesondere soll auch eine Profilierung mit kleinen Radien beziehungsweise stark gekrümmten Bereichen möglich sein. Eine weitere Aufgabe ist es, ein solches Verfahren zur Verfügung zu stellen, durch welches profilierte Faserverbundhalbzeuge kontinuierlich herstellbar sind.The invention is based on the object to provide a method for producing a profiled fiber composite semi-finished, can be provided by the profiled fiber composite semi-finished, especially endless profiled fiber composite semi-finished, with a wider range of variation and with a more variable profiling, as with the method is possible according to the prior art. In particular, a profiling with small radii or strongly curved areas should be possible. Another object is to provide such a method for To provide, through which profiled fiber composite semi-finished products are continuously produced.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Faserverbundwerkstoff zur Verfügung zu stellen, der mit einem solchen Faserverbundhalbzeug hergestellt ist.Another object of the invention is to provide a fiber composite material which is produced with such a fiber composite semi-finished product.

Schließlich liegt eine weitere Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung zur Herstellung eines profilierten Faserverbundhalbzeuges zur Verfügung zu stehen, durch welche profilierte Faserverbundhalbzeuge mit einer größeren Variationsbreite der Profilgebung hergestellt werden können, als dies mit den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik möglich ist. Insbesondere soll durch die Vorrichtung die kontinuierliche Herstellung solcher Faserverbundhalbzeuge möglich sein.Finally, a further object of the invention is to provide an apparatus for producing a profiled fiber composite semifinished product, by means of which profiled fiber composite semifinished products can be produced with a greater variation in profiling than is possible with the devices according to the prior art. In particular, should be possible by the device, the continuous production of such fiber composite semi-finished products.

Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch die zur Verfügungstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines profilierten Faserverbundhalbzeuges, das die folgenden Schritte umfasst:

  • – Bilden eines Gewebes aus Kettfäden und Schussfaden;
  • – Drapieren des Gewebes;
  • – Beaufschlagen des drapierten Gewebes mit Druck und Temperatur;
  • – Weiterverarbeiten des mit Druck und Temperatur beaufschlagten Gewebes zur Ausbildung eines Faserverbundhalbzeuges, wobei
  • – das mit Druck und Temperatur beaufschlagte Gewebe ein Polymer enthält und das Gewebe derart mit Druck und Temperatur beaufschlagt wird, dass das Polymer schmilzt, und wobei
  • – das Gewebe beim Drapieren höchstens in einer Länge vorliegt, bei der beim Drapieren des Gewebes die Kettfäden frei verrutschbar sind.
The first object is achieved by the provision of a method for producing a profiled fiber composite semifinished product, which comprises the following steps:
  • - forming a fabric of warp threads and weft thread;
  • - draping the fabric;
  • - pressurizing the draped fabric with pressure and temperature;
  • - Further processing of pressurized and temperature tissue to form a fiber composite semi-finished, wherein
  • - The pressure and temperature acted upon tissue contains a polymer and the tissue is subjected to such pressure and temperature, that the polymer melts, and wherein
  • - When draping the fabric is present at most in a length at which when draping the fabric, the warp threads are freely slipped.

Eine Grundidee der Erfindung besteht darin, dass das Gewebe beim Drapieren höchstens in einer Länge vorliegt, bei der beim Drapieren des Gewebes die Kettfäden frei verrutschbar sind. Das Gewebe ist beim Drapieren demnach derart ausgebildet, dass die Kettfäden bei der Drapierung nachrutschen können beziehungsweise relativ zu den Schussfaden verrutschen können. Hierdurch ist es möglich, das Gewebe im wesentlichen beliebig zu drapieren, da die Kettfäden bei einer Drapierung für eine für die Drapierung des Gewebes gewünschte Länge nachrutschen, so dass das Gewebe weder Falten wirft, noch die Fäden überdehnt werden oder reihen, noch eine gewünschte Drapierung eines kleinen Radius des Gewebes aufgrund der begrenzten Dehnbarkeit der Fäden des Gewebes unmöglich wäre.A basic idea of the invention is that the fabric during draping is at most of a length at which the warp threads can be freely slipped when the fabric is draped. Accordingly, during draping, the fabric is designed in such a way that the warp threads can slip during draping or can slip relative to the weft thread. This makes it possible to drape the fabric substantially arbitrarily, since the warp threads in a drape for a desired length for the drapery of the fabric, so that the fabric neither wrinkles, nor the threads are overstretched or rows, nor a desired drape a small radius of the tissue would be impossible due to the limited extensibility of the threads of the tissue.

Dass das Gewebe beim Drapieren höchstens in einer Länge vorliegt, bei der beim Drapieren des Gewebes die Kettfäden frei verrutschbar sind, wird der Schussfaden eines Gewebes, das zur Herstellung eines Faserverbundhalbzeuges verwendet wird, maximal über eine solche Länge beziehungsweise über eine solche maximale Zahl von Schüssen in das Gewebe eingetragen, dass die Kettfäden bei der Drapierung noch frei verrutschbar sind. Beim Drapieren liegt das Gewebe damit höchstens in einer solchen Länge vor, dass jeder Kettfaden relativ zu jedem seiner Kreuzungspunkte mit dem Schussfaden frei verrutschbar ist. Im Unterschied zum Stand der Technik wird das Gewebe damit vor seiner Drapierung nicht endlos gebildet, sondern höchstens in einer solchen Länge, in der die Kettfäden nach verrutschen beziehungsweise nachrutschen können. Im Prinzip ist es möglich, ein Gewebe, das in solch einer erfindungsgemäßen Länge gebildet ist, in Prozessrichtung sowie in Radialrichtung zu beliebigen Profilgeometrien zu drapieren. Insbesondere lassen sich durch das erfindungsgemäße Verfahren profilierte Faserverbundhalbzeuge mit Profilgeometrien erstellen, die auch extrem kleine Radien aufweisen, beziehungsweise stark gekrümmt sind.That the fabric during draping is at most in a length at which the warp threads are freely slidable when draping the fabric, the weft of a fabric which is used to produce a fiber composite semi-finished, a maximum of such a length or over such a maximum number of shots registered in the fabric that the warp threads are still freely slipped during draping. During draping, the fabric is thus present at most in such a length that each warp thread can be freely displaced relative to each of its points of intersection with the weft thread. In contrast to the prior art, the fabric is thus not formed endlessly before its draping, but at most in such a length in which the warp threads can slip or slip after. In principle, it is possible to drape a woven fabric, which is formed in such a length according to the invention, in the process direction as well as in the radial direction to any desired profile geometries. In particular, profiled semi-finished fiber composite products with profile geometries can be produced by the method according to the invention, which also have extremely small radii, or are strongly curved.

In endlosen Geweben ist es auf Grund der Reibung zwischen Kett- und Schussfaden nicht möglich, dass die Kettfäden bei der Drapierung des Gewebes frei verrutschen. Denn ab einer bestimmten Länge des Gewebes beziehungsweise einer bestimmten Zahl von Schusseinträgen übersteigen die zwischen Kett- und Schussfaden bestehenden Reibkräfte die Zugkraft, die aufzubringen wäre, um die Kettfäden über die gesamte Länge des Gewebes ziehen zu können, ohne dass die Kettfäden zerreißen. Erfindungsgemäß ist der Schussfaden bei der Drapierung des Gewebes jedoch allein über eine solche Länge in das Gewebe eingetragen beziehungsweise in einer solchen Anzahl von Schüssen in das Gewebe eingetragen, dass die Kettfäden bei der Drapierung des Gewebes vom Bereich der Drapierung des Gewebes bis zum letzten Schussfadeneintrag des Gewebes frei verrutschbar sind. Hierzu ist das Gewebe allein in einer solchen Länge gebildet, dass die Reihungskräfte zwischen den Kettfäden und dem Schussfaden in dem Bereich des Gewebes, der sich zwischen dem Bereich der Drapierung des Gewebes und dem letzten Schussfadeneintrag erstreckt, geringer ist als die Zugkraft, die aufzubringen ist, um die Kettfäden in diesem Bereich des Gewebes beliebig verziehen zu können beziehungsweise über die Kreuzungspunkte mit dem Schussfaden ziehen zu können, ohne dass die Kettfäden zerreißen. Hierdurch können die Kettfäden bei der Drapierung des Gewebes in diesem Bereich des Gewebes beliebig verrutschen, ohne dass die Kettfäden zerreißen.In endless fabrics, it is not possible due to the friction between warp and weft that the warp threads slip freely when draping the fabric. Because from a certain length of the fabric or a certain number of weft entries existing between warp and weft yarn frictional forces exceed the tensile force that would be applied to pull the warp threads over the entire length of the fabric can without tearing the warp threads. However, according to the invention, during the draping of the fabric, the weft thread alone is introduced into the fabric over such a length or inserted into the fabric in such a number of wefts that the warp threads during the draping of the fabric from the region of the drapery of the fabric to the last weft insertion of the fabric Tissue are freely slipped. To this end, the fabric alone is formed in such a length that the gathering forces between the warp yarns and the weft yarn in the region of the fabric extending between the region of the drape of the fabric and the last weft insertion is less than the tensile force to be applied in order to be able to distort the warp threads in this area of the fabric as desired or to be able to pull over the points of intersection with the weft thread without the warp threads tearing. This allows the warp threads in the draping of the fabric in this area of the fabric to slip as desired without tearing the warp threads.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere ein endloses profiliertes Faserverbundhalbzeug herstellbar, Hierzu wird in aufeinanderfolgenden Zyklen ein Gewebe beliebiger Länge (nachfolgend als ”endloses Gewebe” bezeichnet) aus aufeinanderfolgenden Abschnitten des gemäß der hierin beschriebenen Erfindung gebildeten Gewebes erstellt (nachfolgend auch als ”Gewebeabschnitt” bezeichnet), wobei demnach jeder Gewebeabschnitt erfindungsgemäß insbesondere aus Kettfäden und Schussfaden gebildet und anschließend drapiert wird, wobei jeder Gewebeabschnitt beim Drapieren höchstens in einer Länge vorliegt, bei der beim Drapieren des Gewebeabschnittes die Kettfäden frei verrutschbar sind, Das endlose Gewebe besteht demnach aus aufeinanderfolgenden Abschnitten von Geweben, die jeweils gemäß dem hierin beschriebenen Verfahren erstellt sind.In particular, an endless profiled fiber composite semifinished product can be produced by the method according to the invention. For this purpose, in successive cycles, a tissue of arbitrary length (hereinafter referred to as "endless tissue") is made up of successive sections according to FIG Accordingly, each fabric section according to the invention formed in particular of warp and weft and then draped, each fabric section is present at draping at most in a length at which when draping the fabric section the Accordingly, the endless fabric consists of successive sections of fabric, each made according to the method described herein.

Für die Gewebeabschnitte gelten mithin die hierin zu dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellten Gewebe gemachten Ausführungen entsprechend.For the tissue sections, the statements made herein relating to the tissue produced by the method according to the invention accordingly apply accordingly.

Das entsprechend gebildete, endlose Gewebe kann, bevorzugt abschnittsweise und intervallartig, mit Druck und Temperatur beaufschlagt werden, so dass das Polymer des Gewebes schmilzt und zu einem endlosen Faserverbundhalbzeug weiterverarbeitet werden kann.The correspondingly formed, endless fabric can, preferably in sections and at intervals, be subjected to pressure and temperature, so that the polymer of the fabric melts and can be further processed to form an endless fiber composite semifinished product.

Zur Herstellung des endlosen Gewebes kann der Schussfaden in jedem Zyklus jeweils über eine solche Anzahl von Schüssen in Kettfäden eingetragen werden, dass hierdurch jeweils ein Gewebe beziehungsweise ein Gewebeabschnitt in der erfindungsgemäßen Länge erstellt wird. Nachdem dieser Gewebeabschnitt entsprechend gebildet und drapiert ist, wird der Schussfadeneintrag in die Kettfäden in einem neuen Zyklus fortgesetzt, wobei in diesem neuen Zyklus der Schussfaden wiederum über eine solche Anzahl von Schüssen in Kettfäden eingetragen werden, dass hierdurch wiederum ein Gewebeabschnitt in der erfindungsgemäßen Länge erstellt wird.To produce the endless fabric, the weft thread can be entered into warp threads in each cycle over a number of shots such that in each case a fabric or a fabric section in the length according to the invention is created. After this fabric section has been correspondingly formed and draped, the weft insertion into the warp threads is continued in a new cycle, wherein in this new cycle the weft thread is again inserted into warp threads over such a number of wefts that this in turn creates a fabric section in the length according to the invention becomes.

Das Gewebe wird bevorzugt mittels einer Webmaschine mit einer Webfachbildungsvorrichtung erstellt, insbesondere beispielsweise einer Jacquard-Maschine Bei Webmaschinen mit einer Webfachbildungsvorrichtung wird ein Gewebe durch das Eintragen eines Schussfadens in das in aufeinander folgenden Bewegungszyklen einer Webfachbildungsvorrichtung durch Kettfäden jeweils gebildete Webfach gebildet. Ein Webfach wird dadurch gebildet, dass eine erste Anzahl Kettfäden durch die Litzen der Webfachbildungsvorrichtung nach oben angehoben wird und dadurch ein Oberfach bildet und eine zweite Anzahl Kettfäden durch die Litzen nach unten gezogen wird und dadurch das Unterfach des Webfachs bildet. Der zwischen dem Oberfach und dem Unterfach ausgebildete Spalt wird als Webfach bezeichnet. Durch dieses Webfach erfolgt der Schusseintrag des Schussfadens. Verfahren und Techniken zur Bildung eines Gewebes aus Kettfäden und Schussfaden sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt. Grundsätzlich können sämtliche Vorrichtungen und Verfahren, die dem Fachmann aus dem Stand der Technik zur Bildung eines Gewebes aus Kettfäden und Schussfaden bekannt sind, zur Bildung des Gewebes im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Anwendung kommen.The fabric is preferably made by means of a weaving machine with a shed forming device, in particular, for example, a jacquard machine. In weaving machines with a shed forming device, a fabric is formed by inserting a weft thread into the shed respectively formed by warp threads in successive cycles of motion of a shed forming device. A shed is formed by elevating a first number of warp threads upwardly through the strands of the shed forming device thereby forming a top shed and pulling a second number of warp threads down through the strands thereby forming the shed bottom shed. The gap formed between the upper compartment and the lower compartment is called a shed. Through this shed the weft insertion of the weft thread takes place. Methods and techniques for forming a warp and weft fabric are known to those skilled in the art. In principle, all devices and methods known to those skilled in the art for forming a warp and weft fabric may be used to form the fabric in the process of the present invention.

Bei der Drapierung wird das gebildete Gewebe mit einem Profil versehen, also mit einem profilierten Querschnitt. Insbesondere kann das Gewebe durch die Drapierung mit komplexen Profilgeometrien versehen werden.During draping, the fabric formed is provided with a profile, that is to say with a profiled cross section. In particular, the fabric can be provided by the drapery with complex profile geometries.

Indem das Gewebe erfindungsgemäß beim Drapieren höchstens in einer Länge vorliegt, bei der beim Drapieren des Gewebes die Kettfäden frei verrutschbar sind, ist das Gewebe ohne Faltenbildung drapierbar, insbesondere auch in komplexe Profilgeometrien ohne Faltenbildung drapierbar.According to the invention, when the drape is present in the drape at most in a length at which the warp threads can be freely slipped when draping the fabric, the fabric can be draped without wrinkling, in particular draped into complex profile geometries without wrinkling.

Bei der Drapierung wird das Gewebe insbesondere in eine dem späteren Faserverbundhalbzeug entsprechende beziehungsweise eine dieser angepasste Profilgeometrie gebracht und unter vollständiger oder weitgehender Beibehaltung dieser Geometrie anschließend auf einer festgelegten Länge derart mit Druck und Temperatur beaufschlagt, dass das Polymer schmilzt und die Fäden des Gewebes benetzt.During draping, the fabric is brought in particular into a profile geometry corresponding to or adapted to the later semi-finished fiber composite and then subjected to full or extensive retention of this geometry with pressure and temperature over a defined length such that the polymer melts and wets the threads of the fabric.

Zur Drapierung des Gewebes können die aus dem Stand der Technik bekannten Drapiervorrichtungen zur Drapierung von Gewebe, insbesondere zur Drapierung von Gewebe zur Erstellung von Faserverbundhalbzeugen oder Faserverbundwerkstoffen, zur Anwendung kommen. Regelmäßig weisen Drapiervorrichtungen zur Drapierung von Gewebe eine Formfläche auf, über die ein Gewebe gezogen wird. Die Formfläche entspricht der Oberflächengeometrie oder einem Abschnitt der Oberflächengeometrie des zu erstellenden Faserverbundhalbzeuges oder Faserverbundwerkstoffes, das aus dem Gewebe zu bilden ist. Beim Aufziehen des Gewebes auf die Formfläche der Drapiervorrichtung passt sich das Gewebe der Form der Formfläche an, so dass das Gewebe die Oberflächengeometrie des aus dem Gewebe zu erstellenden Faserverbundproduktes annimmt. Hierdurch ist insbesondere auch die Erstellung von komplexen Profilgeometrien möglich. Insbesondere können hierdurch beispielsweise endlose Profilgeometrien mit einer komplizierten Geometrie beziehungsweise einem komplexen Querschnitt gebildet werden.For draping the fabric, the draping devices known from the prior art for draping fabrics, in particular for draping fabrics for producing semi-finished fiber composite materials or fiber composite materials, can be used. Drapery drapery devices regularly have a forming surface over which a fabric is pulled. The molding surface corresponds to the surface geometry or a portion of the surface geometry of the fiber composite semifinished product or fiber composite to be produced, which is to be formed from the fabric. When the fabric is pulled onto the forming surface of the draping device, the fabric conforms to the shape of the forming surface, so that the fabric assumes the surface geometry of the fiber composite product to be produced from the fabric. As a result, in particular the creation of complex profile geometries is possible. In particular, this allows, for example, endless profile geometries with a complicated geometry or a complex cross section to be formed.

Die Kettfäden und der Schussfaden, aus denen das Gewebe gebildet wird, können grundsätzlich aus beliebigen der aus dem Stand der Technik zur Erstellung von Geweben für Faserverbundhalbzeuge oder für Faserverbundwerkstoffe bekannten Verstärkungsfasern gebildet sein. Die Kettfäden und der Schussfaden können demnach beispielsweise aus Verstärkungsfasern aus einem organischen oder anorganischen Werkstoff gebildet sein. Beispielsweise können die Kettfäden und der Schussfaden aus Verstärkungsfasern aus Glas, Aramid, Kohlenstoff oder Polyamid gebildet sein.The warp yarns and the weft yarn from which the fabric is formed may, in principle, be formed from any of the prior art fabrics for fiber composite semi-finished products or fiber composite materials known in the art. The warp threads and the weft yarn can therefore for example Reinforcing fibers may be formed of an organic or inorganic material. For example, the warp yarns and the weft yarn may be formed of reinforcing fibers of glass, aramid, carbon or polyamide.

Erfindungsgemäß weist das Gewebe, wenn es erfindungsgemäß mit Druck und Temperatur beaufschlagt wird, ein Polymer auf. Dass ein zur Herstellung eines Faserverbundhalbzeuges verwendetes Gewebe ein Polymer aufweist, ist grundsätzlich. aus dem Stand der Technik bekannt. Insoweit kann, um zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Polymer aufweisendes Gewebe zur Verfügung zu stellen, auf die aus dem Stand der Technik hierzu bekannten Techniken zurückgegriffen werden.According to the invention, the tissue, when it is applied according to the invention with pressure and temperature, a polymer. That a fabric used to make a fiber composite semi-finished product comprises a polymer is basically. known from the prior art. In that regard, in order to provide a polymer exhibiting tissue for carrying out the method according to the invention, the techniques known from the prior art can be used.

Beispielsweise kann das Polymer in Form von Granulat oder Spray vor oder nach der Bildung des Gewebes auf die Kett- und Schussfäden aufgebracht werden. Beispielsweise können die Kett- und Schussfäden oder das aus diesen gebildete Gewebe auch durch ein Tauchbad mit dem Polymer geführt werden, beispielsweise einer Lösung, einer Dispersion oder einer Schmelze des Polymers. Bei sämtlichen der vorgenannten Auftragsverfahren kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Polymer erst nach der Drapierung des Gewebes auf das Gewebe aufgetragen wird, da das Polymer ansonsten die freie Verrutschbarkeit der Kettfäden bei der Drapierung behindern kann.For example, the polymer can be applied in the form of granules or spray before or after the formation of the fabric on the warp and weft threads. For example, the warp and weft threads or the fabric formed from these can also be passed through a dip bath with the polymer, for example a solution, a dispersion or a melt of the polymer. In all of the abovementioned application methods, provision may be made, in particular, for the polymer to be applied to the fabric only after the draping of the fabric, since otherwise the polymer may hinder the free slippability of the warp threads during draping.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Polymer in Form von Fasern mit den Kett- und Schussfäden des Gewebes zusammengeführt wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Kett- und Schussfäden des Gewebes vor oder bei der Bildung des Gewebes mit Polymerfasern zusammengeführt werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Polymerfasern bei der Bildung des Gewebes mit den Kettfäden und dem Schussfaden verwoben werden.According to one embodiment, it is provided that the polymer is brought together in the form of fibers with the warp and weft threads of the fabric. It can be provided that the warp and weft threads of the fabric before or during the formation of the fabric are combined with polymer fibers. For example, it may be provided that the polymer fibers are interwoven with the warp threads and the weft thread in the formation of the fabric.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Schussfaden und/oder ein Teil der Kettfäden und/oder sämtliche Kettfäden als Garn aus Verstärkungsfasern und Polymerfasern vorliegen, sogenanntem ”Mischgarn” oder ”Hybridgarn”, die bei der Bildung des Gewebes miteinander verwoben werden.According to a particularly preferred embodiment, it is provided that the weft thread and / or part of the warp threads and / or all warp threads are present as a yarn of reinforcing fibers and polymer fibers, so-called "mixed yarn" or "hybrid yarn", which are woven together in the formation of the fabric.

Das Polymer, mit dem die Fäden des Gewebes zusammengeführt werden, kann grundsätzlich ein beliebiges aus dem Stand der Technik bekanntes Polymer zur Herstellung von Faserverbundhalbzeugen oder Faserverbundwerkstoffen sein. Bevorzugt wird ein Polymer in Form eines Thermoplasten eingesetzt, beispielsweise ein Polymer in Form von Polyphenylensulfid (PPS), Polyetherketon (PEK) oder sonstigem Polyetherketon (beispielsweise PEKK), Polyamid (PA), Polyetherimid (PEI), Polyoxymethylen (POM) oder Polyethylenteerephtalat (PET).The polymer with which the threads of the fabric are combined can in principle be any polymer known from the prior art for the production of fiber composite semi-finished products or fiber composite materials. A polymer in the form of a thermoplastic is preferably used, for example a polymer in the form of polyphenylene sulfide (PPS), polyether ketone (PEK) or other polyether ketone (for example PEKK), polyamide (PA), polyetherimide (PEI), polyoxymethylene (POM) or polyethylene terephthalate ( PET).

Das Beaufschlagen des drapierten Gewebes mit Druck und Temperatur, kann grundsätzlich durch beliebige Mittel ausgeführt werden, die aus dem Stand der Technik zur Beaufschlagung eines Faser-Polymer-Verbundes beziehungsweise eines Gewebes aus Verstärkungsfasern und Polymer mit Druck und Temperatur bekannt sind.The application of pressure and temperature to the draped fabric can in principle be carried out by any means known from the prior art for applying a fiber-polymer composite or a fabric of reinforcing fibers and polymer with pressure and temperature.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das in der erfindungsgemäßen Länge gebildete und drapierte Gewebe jeweils in einem Verfahrensschritt beziehungsweise bei einem Druckvorgang mit Druck und Temperatur beaufschlagt wird. Hierdurch ist es möglich, die Bildung und Drapierung des Gewebes einerseits und dessen Beaufschlagung mit Druck und Temperatur andererseits zu synchronisieren, so dass die Herstellung des profilierten Faserverbundhalbzeuges in einem kontinuierlichen Verfahren durchführbar ist. Gleiches gilt entsprechend bei der Herstellung eines endlosen Gewebes durch das erfindungsgemäße Verfahren, wobei in diesem Fall die Gewebeabschnitte aufeinanderfolgend jeweils in einem Verfahrensschritt mit Druck und Temperatur beaufschlagt werden. Hierdurch ist – intervallartig – ein endloses, profiliertes Faserverbundhalbzeug kontinuerlich herstellbar.According to a preferred embodiment, it is provided that the fabric formed and draped in the length according to the invention is in each case subjected to pressure and temperature in one process step or in one printing process. This makes it possible to synchronize the formation and draping of the fabric on the one hand and its application to pressure and temperature on the other hand, so that the production of the profiled fiber composite semi-finished product can be carried out in a continuous process. The same applies accordingly in the production of an endless fabric by the method according to the invention, wherein in this case the fabric sections are successively subjected to pressure and temperature in each case in one process step. As a result, an endless, profiled fiber composite semifinished product can be produced contemporarily - like an interval.

Nach Beaufschlagung des Gewebes mit Druck und Temperatur kann dieses durch die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Techniken zur Ausbildung eines Faserverbundhalbzeuges weiterverarbeitet werden. Beispielsweise kann das Gewebe nach oder bei der Beaufschlagung mit Druck und Temperatur konsolidiert und anschließend beispielsweise gekühlt werden. Nach der Abkühlung ist das profilierte Faserverbundhalbzeug fertig erstellt und kann anschließend beispielsweise noch auf eine bestimmte Länge Beschnitten werden.After exposure of the fabric with pressure and temperature, this can be further processed by the known from the prior art methods and techniques for forming a fiber composite semi-finished product. For example, the tissue can be consolidated after or at the application of pressure and temperature and then, for example, cooled. After cooling, the profiled fiber composite semi-finished is finished and can then be trimmed, for example, still to a certain length.

Besonders bevorzugt wird das drapierte Gewebe in einer Intervallheißpresse mit Druck und Temperatur beaufschlagt. Intervallheißpressen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Durch eine Intervallheißpresse können intervallartig aufeinander folgende Gewebebschnitte eines endlosen Gewebes aus Fäden und Polymer in einem Formwerkzeug derart mit Temperatur beaufschlagt werden, dass das Polymer schmilzt und die Fäden benetzt, wobei das Gewebe gleichzeitig in eine Formeinheit mit Druck beaufschlagt wird. Insbesondere kann der Verbund aus den Faden und dem Polymer in der Intervallheißpresse auch derart mit Druck und Temperatur beaufschlagt werden, dass das Gewebe konsolidiert wird.Particularly preferably, the draped fabric is subjected to pressure and temperature in an interval hot press. Interval hot presses are known from the prior art. By means of an interval hot press, intermittent successive fabric sections of an endless fabric of filaments and polymer can be subjected to temperature in a mold in such a way that the polymer melts and wets the filaments, wherein the fabric is simultaneously pressurized into a mold unit. In particular, the composite of the thread and the polymer in the interval hot press can also be subjected to pressure and temperature in such a way that the tissue is consolidated.

Wie oben ausgeführt, kann das Gewebe beim erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt durch eine Webmaschine mit einer Webfachbildungsvorrichtung hergestellt werden. Beim solchen Webmaschinen kreuzt der Schussfaden beim Schussfadeneintrag orthogonal zur Eintragsrichtung ober- oder unterseitig jeweils höchstens einen Kettfaden, je nachdem oh dieser im Ober- oder Unterfach des Webfachs angeordnet ist. Ein durch eine Webmaschine mit einer Webfachbildungsvorrichtung, insbesondere eine Jacquard-Maschine, entsprechend erstelltes Gewebe hat damit eine Dicke von maximal zwei Fadendurchmessern, nämlich der Dicke eines Kettfadens und des diesen kreuzenden beziehungsweise umschlingenden Schussfadens.As stated above, the tissue in the method according to the invention preferably by a loom with a shed forming device are produced. In such looms, the weft thread during weft insertion orthogonal to the direction of entry top or bottom each crosses at most one warp, depending on this oh in the top or bottom of the shed is arranged. A fabric produced by a weaving machine with a shed forming device, in particular a jacquard machine, thus has a maximum thickness of two thread diameters, namely the thickness of a warp thread and of the weft thread crossing or wrapping around it.

Für zahlreiche Anwendungen ist es jedoch gewünscht, dass ein Gewebe eine höhere Dicke hat, beispielsweise zur Herstellung von mehrlagigen Faserverbundhalbzeugen oder Faserverbundwerkstoffen. Hierzu ist es bisher bekannt, mehrere Gewebe übereinander anzuordnen und miteinander zu verbinden, beispielsweise miteinander zu verweben oder zu vernähen. Ein solches Vorgehen ist jedoch umständlich. Ferner ist die Verbindung der Gewebelagen miteinander oft unzureichend, so dass sich diese oft gegeneinander verschieben können.For many applications, however, it is desired that a fabric have a greater thickness, for example for the production of multilayer fiber composite semi-finished or fiber composites. For this purpose, it has hitherto been known to arrange a plurality of fabrics one above the other and to join them together, for example, to interweave or to sew together. However, such a procedure is cumbersome. Furthermore, the connection of the fabric layers is often insufficient with each other, so that they can often move against each other.

Erfindungsgemäß kann nunmehr vorgesehen sein, dass das Gewebe durch eine Webmaschine mit einer Webfachbildungsvorrichtung gebildet wird, wobei wenigstens die Kettfäden im Oberfach oder Unterfach mehrlagig angeordnet sind. Die Kettfäden können demnach im Oberfach oder im Unterfach oder sowohl ins Oberfach als auch im Unterfach des Webfachs mehrlagig angeordnet sein.According to the invention can now be provided that the fabric is formed by a loom with a shed forming device, wherein at least the warp threads are arranged in multiple layers in the upper shed or lower shed. The warp threads can therefore be arranged in multiple layers in the upper compartment or in the lower compartment or both in the upper compartment and in the lower compartment of the shed.

Erfindungsgemäß kann demnach vorgesehen sein, dass wenigstens ein Teil der Kettfäden übereinander angeordnet ist, also wenigstens ein Teil der Kettfäden in Orthogonalrichtung zur Eintragsrichtung des Schussfadens übereinander angeordnet sind. Die Kettfäden sind demnach in wenigstens zwei Lagen übereinander angeordnet. Dabei können bevorzugt wenigstens jeweils zwei Kettfäden durch den Schussfaden umschlungen werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik kreuzt der Schussfaden beim Schusseintrag damit nicht nur jeweils einen in Orthogonalrichtung zur Eintragsrichtung des Schutzfadens verlaufenden Kettfadens, sondern zumindest in einem Abschnitt des Webfachs wenigstens jeweils zwei in Orthogonalrichtung zur Eintragsrichtung des Schussfadens übereinander angeordnete Kettfäden. In dem durch einen entsprechenden Verfahrensschritt gebildeten Gewebe umschlingt der Schussfaden damit abschnittsweise wenigstens zwei in Orthogonalrichtung zur Eintragsrichtung des Schussfadens übereinander angeordnete Kettfäden. Durch diesen Verfahrensschritt lassen sich demnach dreidimensionale Gewebe bilden, also Gewebe, die eine Erstreckung orthogonal zur Schussfaden- und Kettfadenrichtung aufweisen. Erfindungsgemäß wurde festgestellt, dass solch dreidimensional verwobene Gewebe positive Auswirkungen auf die interlaminare Festigkeit eines durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Faserverbundhalbzeuges aufweisen. Ferner ist einem derart dreidimensional verwobenen Gewebe die Anzahl an Umschlingungen der Kettfäden durch den Schussfaden aufgrund der relativ zur Zahl der Kettfadenlagen reduzierten Schussfadenzahl reduziert, so dass sich ein solches Gewebe beispielsweise leichter drapieren lässt.According to the invention, it can accordingly be provided that at least a part of the warp threads is arranged one above the other, that is, at least a part of the warp threads are arranged one above the other in the orthogonal direction to the insertion direction of the weft thread. The warp threads are therefore arranged one above the other in at least two layers. In this case, preferably at least two warp threads each are looped through the weft thread. In contrast to the prior art, the weft thread during weft insertion thus not only crosses each one running in the direction orthogonal to the insertion direction of the protective thread warp, but at least in a portion of the shed at least two in the orthogonal direction to the insertion direction of the weft yarn stacked warp threads. In the tissue formed by a corresponding method step, the weft thread thus wraps in sections at least two warp threads arranged one above the other in the orthogonal direction to the insertion direction of the weft thread. Accordingly, three-dimensional fabrics can be formed by this method step, that is to say fabrics which have an extension orthogonal to the weft thread and warp thread direction. According to the invention, it has been found that such three-dimensional interwoven fabrics have positive effects on the interlaminar strength of a fiber composite semifinished product produced by the method according to the invention. Further, such a three-dimensionally interwoven fabric, the number of wraps of the warp threads is reduced by the weft thread due to the reduced relative to the number of Kettfadenlagen weft count, so that such a fabric, for example, easier drape.

In Kombination mit dem erfindungsgemäßen Merkmal, wonach das Gewebe beim Drapieren höchstens in einer Länge vorliegt, bei der beim Drapieren des Gewebes die Kettfäden frei verrutschbar sind, lassen sich durch dieses Verfahrensmerkmal dreidimensional verwobene Gewebe herstellen, die gleichzeitig in komplizierte Profilgeometrien, insbesondere auch mit kleinen Radien in Kettfadenrichtung, drapierbar sind.In combination with the feature according to the invention, according to which the fabric during draping is at most of a length at which the warp threads are freely slidable when draping the fabric, three-dimensional interwoven fabrics can be produced by this method feature, which at the same time can be used in complicated profile geometries, especially with small ones Radii in warp direction, are drapable.

Bevorzugt wird der Schussfaden bei aufeinander folgenden Schusseinträgen stets um eine Lage versetzt eingetragen. Soweit die Kettfäden beispielsweise in vier Lagen angeordnet sind, gilt damit: Der Schussfaden verbindet beim ersten Schusseintrag die Lagen 1 und 2, beim zweiten Schusseintrag die Lagen 2 und 3, beim dritten Schusseintrag die Lagen 3 und 4, beim vierten Schusseintrag die Lagen 4 und 3, beim fünften Schusseintrag die Lagen 3 und 2 und beim sechsten Schusseintrag die Lagen 2 und 1, wobei der nächste Schusseintrag wiederum die Lagen 1 und 2 verbindet und der Zyklus erneut beginnt.Preferably, the weft yarn is added at successive weft entries always offset by one position. Insofar as the warp threads are arranged, for example, in four layers, the following applies: the weft thread connects layers 1 and 2 during the first weft insertion, layers 2 and 3 during the second weft insertion, layers 3 and 4 during the third weft insertion, layers 4 and 4 at the fourth weft insertion 3, at the fifth weft insertion the layers 3 and 2 and at the sixth weft insertion the layers 2 and 1, wherein the next weft insertion again connects the layers 1 and 2 and the cycle starts again.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kettfäden beim Schusseintrag sowohl im Oberfach als auch im Unterfach mehrlagig angeordnet sind, also sowohl im Oberfach als auch im Unterfach die Kettfäden in Orthogonalrichtung zur Eintragsrichtung des Schussfadens übereinander angeordnet sind.According to a preferred embodiment, it is provided that the warp threads are arranged in multiple layers during weft insertion both in the upper compartment and in the lower compartment, so both in the upper compartment and in the lower compartment, the warp threads are arranged in the orthogonal direction to the insertion direction of the weft yarn on each other.

Grundsätzlich können die Kettfäden in einer beliebigen Anzahl in Lagen übereinander beziehungsweise mehrlagig angeordnet sein, beispielsweise in zwei, drei, vier oder fünf Lagen übereinander angeordnet sein. Bevorzugt sind die Kettfäden über die gesamte Breite des Webfachs, also die gesamte Länge des Schusseintrags in das Webfachs, mehrlagig übereinander angeordnet.In principle, the warp threads can be arranged in any number of layers one above the other or in multiple layers, for example, be arranged one above the other in two, three, four or five layers. Preferably, the warp threads over the entire width of the shed, so the entire length of the weft insertion in the shed, multi-layered arranged one above the other.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Schusseintrag in aufeinander folgenden Schusseinträgen zwischen unterschiedlichen Lagen der Kettfäden erfolgt. Hierdurch lässt sich ein durch alle Kettfadenlagen fest verwobenes, dreidimensionales Gewebe herstellen.According to a preferred embodiment, it is provided that the weft insertion takes place in successive weft insertion between different layers of the warp threads. This makes it possible to produce a three-dimensional fabric firmly interwoven by all warp thread layers.

Zur Führung und zum Anheben und Absenken der Kettfäden in einer Webvorrichtung mit einer Webfachbildungsvorrichtung wird jeweils ein Kettfaden durch ein an einer Litze ausgebildetes Litzenauge, also eine an der Litze ausgebildete Öse geführt. Durch Anheben und Absenken der Litze, durch deren Litzenauge ein Kettfaden durchgeführt ist, kann hierdurch jeweils ein Kettfaden angehoben und abgesenkt werden. Zur erfindungsgemäßen, mehrlagigen Anordnung der Kettfäden kann vorgesehen sein, dass an Litzen des Webfachbildungsmechanismus jeweils mehrere Litzenaugen ausgebildet sind, durch die Kettfäden geführt sind. Im Unterschied zum Stand der Technik ist an jeder Litze damit nicht nur jeweils ein Litzenauge ausgebildet, durch das je ein Kettfaden ausgeführt ist. Vielmehr kann das Gewebe bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch eine Webfachbildungsvorrichtung gebildet werden, bei der an wenigstens einem Teil der Litzen jeweils wenigstens zwei Litzenaugen ausgebildet sind, durch die jeweils wenigstens ein Kettfaden geführt wird. Hierdurch lassen sich Kettfäden in Orthogonalrichtung durch Eintragsrichtung des Schussfadens übereinander anordnen und Gewebe mit mehreren übereinander angeordneten Kettfadenlagen bilden. For guiding and for raising and lowering the warp threads in a weaving device with a shed forming device, a warp thread is in each case guided through a heddle eye formed on a strand, that is, an eyelet formed on the strand. By lifting and lowering of the strand, through the Litzenauge a warp thread is performed, this can each be raised and lowered a warp thread. For the inventive, multi-layer arrangement of the warp threads can be provided that are formed on strands of the shed forming mechanism each have a plurality of Litzenaugen are guided by the warp threads. In contrast to the prior art, not only in each case one stranded eye is formed on each strand, through each of which a warp thread is executed. Rather, in the method according to the invention, the fabric can be formed by a shed forming device in which at least two stranded eyes are formed on at least one part of the strands, through which at least one warp thread is guided. As a result, warp threads in the orthogonal direction can be arranged one above the other by insertion of the weft thread and form a fabric with a plurality of warp thread layers arranged one above the other.

Entsprechend der gewünschten Anzahl der Kettfadenlagen in dem Gewebe werden an den Litzen jeweils die gewünschte Anzahl von Litzenaugen beabstandet voneinander angeordnet und die Kettfäden bei der Bildung des Gewebes hierdurch geführt. Um, wie oben stehend, einen Schusseintrag des Schussfadens in aufeinander folgenden Schusseinträgen zwischen unterschiedlichen Kettfadenlagen zu ermöglichen, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Litzenaugen an jeder Litze derart voneinander beabstandet beziehungsweise übereinander angeordnet sind, dass der Schussfaden beim Schusseintrag zwischen die durch die beabstandeten Litzenaugen geführten Kettfäden führbar ist.According to the desired number of Kettfadenlagen in the tissue each of the strands of the desired number of Litzenaugen spaced apart from each other and the warp threads in the formation of the fabric thereby guided. In order, as above, to allow a weft insertion of the weft thread in successive weft entries between different Kettfadenlagen, can be provided according to the invention that the Litzenaugen on each strand spaced from each other or are arranged one above the other, that the weft during weft insertion between the through the spaced Litzenaugen guided warp threads is feasible.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Litzenaugen an den Litzen gegeneinander verschiebbar sind. Hierdurch lasst sich der Abstand der Kettfäden, die durch die Litzenaugen einer Litze geführt sind, einstellen und damit auch der Abstand der Kettfadenlagen bei der Bildung des Gewebes.According to a preferred embodiment it can be provided that the Litzenaugen are slidable against each other on the strands. As a result, let the distance of the warp threads, which are guided by the Litzenaugen a strand set, and thus the distance of the warp thread layers in the formation of the fabric.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Schussfaden zwischen zwei aufeinander folgenden Schusseinträgen zur Bildung des Gewebes um einen Umschlingungskörper geführt wird.According to a preferred embodiment it can be provided that the weft thread is guided between a successive weft insertion to form the fabric around a wrapping body.

Es kann vorgesehen sein, dass mehrere solcher Umschlingungskörper vorgesehen sind, die jeweils seitlich des Gewebes beziehungsweise seitlich des jeweils äußeren Kettfadens angeordnet sind.It can be provided that a plurality of such wrapping bodies are provided, which are each arranged laterally of the fabric or laterally of the respective outer warp thread.

Der Vorteil solch seitlich am Gewebe angeordneter Umschlingungskörper liegt insbesondere darin, dass das Gewebe durch die von dem Schussfaden umschlungenen Umschlingungskörpern halterbar und transportierbar ist. Insbesondere mehrlagig gebildete Gewebe können durch die Umschlingungskörper sicher seitlich gehaltert und transportiert werden.The advantage of such a wrap-around body arranged laterally on the fabric lies, in particular, in the fact that the fabric can be held and transported by the wrapping bodies which are looped around by the weft thread. In particular, multi-layered tissue can be securely held laterally by the belt body and transported.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass auf beiden Seiten des Gewebes jeweils eine Anzahl von Umschlingungskörpern angeordnet ist. Hierdurch kann das Gewebe in Kettfadenrichtung sicher geführt und transportiert werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die vom Schussfaden umschlungenen Umschlingungskörper bewegt werden, wodurch das Gewebe sicher mitgezogen beziehungsweise transportiert werden kann.It is preferably provided that in each case a number of wrapping bodies is arranged on both sides of the fabric. As a result, the fabric can be safely guided and transported in warp direction. In particular, it can be provided that the wrapping bodies, which are looped around by the weft thread, are moved, as a result of which the fabric can be safely entrained or transported.

Es kann vorgesehen sein, dass das Gewebe durch einen aus dem Stand der Technik bekannten Transportmechanismus transportiert wird und die Umschlingungskörper seitlich des Gewebes synchron mitbewegt werden. In diesem Fall dienen die Umschlingungskörper insbesondere zum seitlichen Halt des Gewebes.It can be provided that the tissue is transported by a transport mechanism known from the prior art and the wrapping bodies are moved synchronously laterally of the tissue. In this case, the wrap bodies serve in particular for the lateral hold of the tissue.

Die Umschlingungskörper können beispielsweise stab- oder zapfenförmig ausgebildet sein, besonders bevorzugt mit einem freien Ende. Dies hat den Vorteil, dass das Gewebe jederzeit einfach wieder aus den Umschlingungskörpern entnommen werden kann. Bevorzugt sind die Umschlingungskörper auf einer Basis, beispielsweise einer Kette, einem Band oder einer Schiene angeordnet, mittels derer mehrere Umschlingungskörper gemeinsam bewegbar sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass auf beiden Seiten des Gewebes jeweils eine Anzahl von Umschlingungskörpern jeweils auf einer solchen gemeinsamen Basis angeordnet ist, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass die Basis zum Transport des Gewebes bewegt wird beziehungsweise synchron zum Transport des Gewebes mitbewegt wird.The wrapping bodies may be for example rod-shaped or cone-shaped, particularly preferably with a free end. This has the advantage that the fabric can be easily removed from the Umschlingungskörpern at any time. Preferably, the wrapping bodies are arranged on a base, for example a chain, a band or a rail, by means of which a plurality of wrapping bodies are jointly movable. For example, it can be provided that a number of wrapping bodies are respectively arranged on such a common base on both sides of the fabric, wherein it may be provided in particular that the base is moved to transport the fabric or is moved synchronously for transporting the fabric.

Zur Lösung der weiteren Aufgabe wird erfindungsgemäß zur Verfügung gestellt ein Faserverbundhalbzeug, das nach dem hierin beschriebenen. Verfahren hergestellt ist.To solve the further object, a fiber composite semifinished product is produced according to the invention, which according to the invention described herein. Process is made.

Zur Lösung der weiteren Aufgabe wird erfindungsgemäß zur Verfügung gestellt ein Faserverbundwerkstoff, der auf der Grundlage eines Faserverbundhalbzeuges, das nach dem hierin beschriebenen Verfahren hergestellt worden ist, hergestellt ist.In order to achieve the further object, the invention provides a fiber composite material which is produced on the basis of a fiber composite semifinished product which has been produced by the process described here.

Zur Lösung der weiteren Aufgabe wird erfindungsgemäß zur Verfügung gestellt ein Faserverbundwerkstoff mit einem in eine Polymermatrix eingelagerten Fasergewebe, das durch eine Webmaschine mit einer Webfachbildungsvorrichtung gebildet ist, wobei die Kettfäden des Fasergewebes mehrlagig angeordnet sind.In order to achieve the further object, a fiber composite material with one in a polymer matrix is provided according to the invention embedded fiber fabric, which is formed by a loom with a shed forming device, wherein the warp threads of the fiber fabric are arranged in multiple layers.

Zur Lösung der weiteren Aufgabe wird erfindungsgemäß zur Verfügung gestellt eine Vorrichtung zur Herstellung eines profilierten Faserverbundhalbzeuges mit folgenden Merkmalen:

  • – Mitteln zur Bildung eines Gewebes aus Kettfäden und Schussfaden,
  • – Mitteln zur Drapierung des Gewebes,
  • – Mitteln zum Beaufschlagen des drapierten Gewebes mit Druck und Temperatur;
  • – Mitteln zum Weiterverarbeiten des mit Druck und Temperatur beaufschlagten Gewebes zur Ausbildung eines Faserverbundhalbzeuges, wobei
  • – die Mittel zum Beaufschlagen des Gewebes mit Druck und Temperatur derart ausgebildet sind, dass ein, ein Polymer enthaltendes Gewebe derart mit Druck und Temperatur beaufschlagbar ist, dass das Polymer schmilzt, und wobei
  • – die Mittel zur Bildung und Drapierung des Gewebes derart ausgebildet sind, dass das Gewebe beim Drapieren höchstens in einer Länge vorliegt, bei der beim Drapieren des Gewebes die Kettfäden frei verrutschbar sind.
To achieve the further object, an apparatus for producing a profiled fiber composite semi-finished product is provided according to the invention with the following features:
  • Means for forming a fabric of warp threads and weft thread,
  • Means for draping the fabric,
  • - means for applying pressure and temperature to the draped fabric;
  • - Means for further processing of the acted upon by pressure and temperature tissue for forming a fiber composite semi-finished, wherein
  • - The means for acting on the tissue with pressure and temperature are designed such that a, a polymer-containing tissue can be acted upon with pressure and temperature such that the polymer melts, and wherein
  • - The means for forming and draping the fabric are formed such that the fabric is present during draping at most in a length at which the draping of the fabric, the warp threads are freely slipped.

Die Mittel der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die hierin beschriebenen Mittel zur Durchführung des Verfahrens sein, beziehungsweise derart ausgebildet sein, dass durch diese die Verfahrensschritte des hierin beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens ausführbar sind.The means of the device according to the invention may be the means described here for carrying out the method, or may be designed such that the method steps of the method according to the invention described herein are executable by them.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Mittel zur Bildung des Gewebes bewegbar zu den Mitteln zum Beaufschlagen des drapierten Gewebes mit Druck und Temperatur ausgebildet sind. Eine solche Bewegbarkeit der Mittel zur Bildung des Gewebes ist insbesondere vorteilhaft bei der Herstellung eines endlosen Gewebes, da die Bildung eines Gewebeabschnittes des endlosen Gewebes durch die Mittel zur Bildung des Gewebes unabhängig der Prozessgeschwindigkeit der Mittel zur Beaufschlagen des drapierten Gewebes mit Druck und Temperatur, in denen ein anderer Gewebeabschnitt mit Druck und Temperatur beaufschlagt wird, durchgeführt werden kann. Insbesondere können bei dieser Ausführungsform die bewegbaren Mittel zur Bildung des Gewebes eine Webfachbildungsvorrichtung und die Mittel zum Beaufschlagen des Gewebes mit Druck und Temperatur eine Intervallheißpresse sein.According to a preferred embodiment, it is provided that the means for forming the tissue are formed movable to the means for applying pressure and temperature to the draped tissue. Such movability of the means for forming the fabric is particularly advantageous in the manufacture of an endless fabric, as the formation of a web portion of the endless web through the means for forming the web, regardless of the process speed of the means for applying the pressure and temperature to the draped web which another tissue section is subjected to pressure and temperature can be performed. In particular, in this embodiment, the movable means for forming the tissue may be a shed forming device and the means for pressurizing and temperature applying the tissue may be an interval hot press.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, den Figuren sowie der zugehörigen Figurenbeschreibung.Further features of the invention will become apparent from the dependent claims, the figures and the associated description of the figures.

Sämtliche der hierin beschriebenen Merkmale der Erfindung können, einzeln oder in Kombination, beliebig miteinander kombiniert sein.All of the features of the invention described herein may be combined with each other, individually or in combination.

Ein stark schematisiertes Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung naher erläutert werden.A highly schematic embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the following description of the figures.

Dabei zeigtIt shows

1 eine Aufsicht von oben auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 1 a top view of an inventive device for carrying out the method according to the invention

2 eine Ansicht auf die Vorrichtung gemäß 1 von der Seite, 2 a view of the device according to 1 of the page,

3 eine Ansicht der Litzen der Vorrichtung gemäß 1 sowie die 3 a view of the strands of the device according to 1 as well as the

4, 5 und 6 drei schematische Schnittansichten durch ein mit der Vorrichtung gemäß 1 gebildetes Gewebe entlang dreier verschiedener Schnittebenen senkrecht zur Kettfadenrichtung. 4 . 5 and 6 three schematic sectional views through a device according to 1 formed tissue along three different cutting planes perpendicular to the warp direction.

Die Vorrichtung zur Herstellung eines profilierten Faserverbundhalbzeuges in 1 ist in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet.The device for producing a profiled fiber composite semi-finished in 1 is in its entirety by the reference numeral 1 characterized.

Die Vorrichtung 1 umfasst Mittel zur Bildung eines Gewebes A aus Kettfäden 5 und einem Schussfaden 7 in Form einer Webfachbildungsvorrichtung 9. Die Vorrichtung 1 umfasst ferner Mittel zur Drapierung des Gewebes A in Form einer Drapiervorrichtung 11 sowie Mittel zum Beaufschlagen des drapierten und mit ein Polymer aufweisenden Gewebes A mit Druck und Temperatur in Form einer Intervalleinheitspresse 13.The device 1 comprises means for forming a fabric A of warp threads 5 and a weft 7 in the form of a shed forming device 9 , The device 1 further comprises means for draping the fabric A in the form of a draping device 11 and means for subjecting the draped and polymerized fabric A to pressure and temperature in the form of an interval unit press 13 ,

Die Webfachbildungsvorrichtung 9 umfasst Litzen 11, die sich jeweils senkrecht zur Zeichenebene gemäß 1 erstrecken und jeweils drei Litzenaugen 13 umfassen, wie in 3 dargestellt.The shed forming device 9 includes strands 11 , each perpendicular to the plane according to 1 extend and each three Litzenaugen 13 include, as in 3 shown.

In 3 ist der Aufbau der Litzen 11 näher dargestellt, wobei 3 eine Ansicht auf die Litzen 11 gemäß 1 von links zeigt.In 3 is the structure of the strands 11 shown in more detail, wherein 3 a view on the strands 11 according to 1 from the left shows.

Jede Litze 11 umfasst drei Litzenaugen 13, die mit Abstand zueinander übereinander an oder Litze 11 ausgebildet sind. Durch jedes Litzenauge 13 ist jeweils ein Kettfaden 5 geführt. Oberseitig sind die Litzen 11 auf Wickeleinheiten 15 der Webfachbildungsvorrichtung 9 aufwickelbar und abwickelbar. Bei einem Aufwickeln auf eine Wickeleinheit 15 wird die jeweilige Litze 11 angehoben und bei einem Abwickeln abgesenkt. An ihrem unteren Ende sind die Litzen 11 jeweils durch Federn 17 vorgespannt, so dass die Litzen 11 beim Auf- und Abwickeln jeweils in einer vorgespannten, lotrechten Stellung gehalten sind. Die durch die Litzenaugen 13 geführten Kettfäden 5 werden bei einem Anheben und Absenken der Litzen 11 entsprechend der Auf- und Abbewegung der Litze 11 angehoben und abgesenkt.Every strand 11 includes three wire eyes 13 , with each other at a distance from each other or stranded wire 11 are formed. Through each Litzenauge 13 each is a warp thread 5 guided. On the top are the strands 11 on winding units 15 the shed forming apparatus 9 windable and unwindable. When winding on a winding unit 15 becomes the respective strand 11 lifted and lowered when unwinding. At its lower end are the strands 11 each by springs 17 pretensioned, so that the strands 11 are held in a biased, vertical position during winding and unwinding. The through the Litzenaugen 13 guided warp threads 5 be when lifting and lowering the strands 11 according to the up and down movement of the strand 11 raised and lowered.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 wird der Schussfaden 7 in Eintragsrichtung S in ein Webfach W eingetragen, das aus einem Oberfach O und einem Unterfach U gebildet ist. Das Oberfach O ist gebildet aus einer ersten Anzahl Kettfäden 5 und das Unterfach U aus einer zweiten Anzahl Kettfäden 5. Sowohl im Oberfach O als auch im Unterfach U sind die Kettfäden 5 jeweils in zwei Kettfadenlagen angeordnet, die in 2 im Oberfach durch die gestrichelten Linien L1 und L2 und im Unterfach U durch die gestrichelten Linien L3 und L4 angedeutet sind. Da jeweils drei Kettfäden 5 an jeder Litze 11 durch drei übereinander angeordnete Litzenaugen 13 geführt sind, sind im Bereich jeder Litze 11 jeweils drei Kettfäden 5 orthogonal zur Eintragsrichtung S des Schussfadens 7 angeordnet.In the embodiment according to 3 becomes the weft 7 entered in the direction S in a shed W, which is formed from a top compartment O and a lower compartment U. The upper compartment O is formed of a first number of warp threads 5 and the sub-compartment U of a second number of warp threads 5 , Both in Oberfach O and in the lower compartment U are the warp threads 5 each arranged in two warp layers, which in 2 are indicated in the upper compartment by the dashed lines L1 and L2 and in the sub-compartment U by the dashed lines L3 and L4. There are three warp threads each 5 on each strand 11 by three superimposed Litzenaugen 13 are in the area of each strand 11 three warp threads each 5 orthogonal to the insertion direction S of the weft thread 7 arranged.

Hierdurch ist ein dreidimensionales Gewebe mit übereinander angeordneten Kettfadenlagen L1, L2, L3, L4 erstellbar, wobei der Schussfaden 7 mehrere übereinander angeordneten Kettfäden 5 umschlingt. Die Umschlingung der Kettfäden 5 durch den Schussfaden 7 in dem Bereich des Gewebes A, der durch den Schusseintrag gemäß 3 erstellt ist, zeigt 4.In this way, a three-dimensional fabric with superimposed warp thread layers L1, L2, L3, L4 can be created, wherein the weft 7 several warp threads arranged one above the other 5 wraps. The wrap of the warp threads 5 through the weft 7 in the area of the fabric A, which by the weft insertion according to 3 is created shows 4 ,

Erfindungsgemäß kann der Schusseintrag bei aufeinander folgenden Schusseinträgen zwischen unterschiedlichen Kettfadenlagen erfolgen. Hierdurch lassen sich Kettfäden 5 bei aufeinander folgenden Schusseinträgen in beliebigen Lagen durch den Schussfaden 7 umschlingen. Beispiele hierfür sind in den 5 und 6 dargestellt. So sind beispielsweise im Bereich des Gewebes A gemäß 5 jeweils drei Kettfäden 5 vom Schussfaden 7 umschlungen und im Bereich des Gewebes A gemäß 6 abwechselnd jeweils zwei und drei Kettfäden 5 vom Schussfaden 7 umschlungen.According to the invention, the weft insertion in successive weft insertion between different Kettfadenlagen done. This allows warp threads 5 in successive weft insertion in any position through the weft 7 entwine. Examples are in the 5 and 6 shown. For example, in the area of the fabric A according to 5 three warp threads each 5 from the weft 7 wrapped around and in the area of the fabric A according to 6 alternately two and three warp threads 5 from the weft 7 entwined.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf der Vorrichtung 1 gemäß 1 wird der Schussfaden 7 nach jedem Schusseintrag um einen zapfenförmigen Umschlingungskörper 19 geführt. Die Umschlingungskörper 19 sind auf zwei zu beiden Seiten des Gewebes A angeordneten Bändern 21 befestigt. Die Umschlingungskörper 19 sind mit einem solchen Abstand zueinander an den Bändern 21 befestigt, dass der Schussfaden 7 nach jedem Schusseintrag jeweils um einen Umschlingungskörper 19 führbar ist, bevor ein neuer Schusseintrag erfolgt. Wie 2 zeigt, sind die Bänder 21 umlaufend gestaltet. Ferner zeigt Figur, dass die Wickeleinheiten 15 jeweils durch einen Motor 16 antreibbar sind. Gut zu erkennen sind in 2 ferner die drei übereinander an eine Litze 11 angeordneten Litzenaugen 13, durch die jeweils ein Kettfaden 5 geführt ist.When carrying out the method according to the invention on the device 1 according to 1 becomes the weft 7 after each weft insertion around a cone-shaped wrapping body 19 guided. The wrap bodies 19 are on two arranged on both sides of the fabric A tapes 21 attached. The wrap bodies 19 are at such a distance to each other on the bands 21 attached that weft thread 7 after each weft insertion in each case around a loop body 19 is feasible before a new weft insertion takes place. As 2 shows are the bands 21 designed around the clock. Furthermore, Figure shows that the winding units 15 each by a motor 16 are drivable. Good to see in 2 furthermore, the three over each other to a strand 11 arranged Litzenaugen 13 , through each a warp thread 5 is guided.

Indem der Schussfaden 7 des Gewebes A zu beiden Seiten des Gewebes 3 jeweils um Umschlingungskörper 19 geführt ist, ist das Gewebe A seitlich fest gehaltert, so dass es insbesondere auch bei der Drapierung in der Drapiervorrichtung 11 sehr vorteilhaft halterbar und drapierbar ist.By the weft 7 of the fabric A to both sides of the fabric 3 each around wrap body 19 is guided, the fabric A is laterally firmly held, so that it is especially in the drapery in the draping device 11 is very advantageous halterbar and drapable.

Das Gewebe A wird durch eine – nicht dargestellte – Transportvorrichtung von der Webfachbildungsvorrichtung 9 in Richtung der Intervallheißpresse 13 transportiert. Die Transportbänder 21, auf denen die Umschlingungskörper 19 befestigt sind, werden synchron zur Transportgeschwindigkeit des Gewebes A bewegt. Hierdurch wird das Gewebe A in vorteilhafter Weise bei der Drapierung in der Drapiervorrichtung 11 und beim Beaufschlagen mit Druck und Temperatur in der Intervallheißpresse 13 seitlich fest gehaltert.The fabric A is by a - not shown - transport device of the shed forming device 9 in the direction of the interval hot press 13 transported. The conveyor belts 21 on which the wrap bodies 19 are fixed, are moved synchronously to the transport speed of the fabric A. As a result, the fabric A is advantageously in the draping in the draping device 11 and when applying pressure and temperature in the interval hot press 13 held firmly on the side.

In Transportrichtung des Gewebes A hinter der Webfachbildungsvorrichtung 9 und vor dem Einlauf in die Drapiervorrichtung 11 weist die Vorrichtung 1 zwei gegenläufige Einlauf- und Kompaktierungsrollen 23 auf, von denen eine Rolle 23 oberhalb und eine weitere Rolle 24 unterhalb des Gewebes A angeordnet ist. Durch diese Einlauf- und Kompaktierungsrollen 23, 24 werden die Kettfäden 5 und der Schussfaden 7 des in der Webfachbildungsvorrichtung 9 gebildeten Gewebes A zusammengeführt.In the transport direction of the fabric A behind the shed forming device 9 and before entering the draping device 11 has the device 1 two counter-rotating inlet and compaction rollers 23 on, of which a role 23 above and another role 24 is arranged below the fabric A. Through these inlet and compaction rollers 23 . 24 become the warp threads 5 and the weft 7 in the shed forming device 9 formed tissue A combined.

Die Kettfäden 5 und der Schussfaden 7 des Gewebes A bestehen aus einem Garn, das aus Verstärkungsfasern in Form von endlosen Glasfasern und Fasern aus einem thermoplastischen Polymer gebildet ist. Hierdurch weist das aus den entsprechenden ausgebildeten Kettfäden 5 und dem Schussfäden 7 gebildete Gewebe A ein Polymer, im Ausführungsbeispiel ein thermoplastisches Polymer auf.The warp threads 5 and the weft 7 of the fabric A consist of a yarn which is formed of reinforcing fibers in the form of endless glass fibers and fibers of a thermoplastic polymer. In this way, this points out the corresponding formed warp threads 5 and the weft threads 7 formed fabric A a polymer, in the exemplary embodiment, a thermoplastic polymer.

In Transportrichtung des Gewebes A hinter den Einlauf- und Kompaktierungsrollen 23, 24 ist die Drapiervorrichtung 11 angeordnet. Die Drapiervorrichtung 11 ist derart ausgebildet, dass das Gewebe A in der Drapiervorrichtung 11 in eine profilierte Geometrie drapierbar ist.In the transport direction of the fabric A behind the inlet and Kompaktierungsrollen 23 . 24 is the drapery device 11 arranged. The draping device 11 is formed such that the fabric A in the draping device 11 draped into a profiled geometry.

Wie aus 1 ersichtlich, erfolgt der Schusseintrag des Schussfadens 7 – in Transportrichtung des Gewebes A – unmittelbar vor den Einlauf- und Kompaktierungsrollen 23, 24, die wiederum unmittelbar in Transportrichtung des Gewebes A vor der Drapierrichtung 11 angeordnet sind. Hierdurch liegt das in der Drapiervorrichtung 11 zu Gewebe A nur in einer solch geringen Länge vor, dass die Kettfäden 5 beim Draperien des Gewebes A in der Drapiervorrichtung 11 noch frei verrutschbar sind.How out 1 can be seen, the weft insertion of the weft thread 7 - In the transport direction of the fabric A - immediately before the inlet and Kompaktierungsrollen 23 . 24 , which in turn directly in the transport direction of the fabric A before the Drapierrichtung 11 are arranged. This is due to the draping device 11 to fabric A only in such a small length before that the warp threads 5 during drapery of the fabric A in the draping device 11 are still free to slip.

Auf Grund der verhältnismäßig kurzen Länge des Gewebes A ergehen sich nur verhältnismäßig wenige Umschlingungen eines jeden Kettfadens 5 mit dem Schussfaden 7 zwischen dem Bereich der Drapiervorrichtung 11, in dem das Gewebe A drapiert wird, und dem letzten Schussfadeneintrag S. Hierdurch ist bei der Drapierung des Gewebes A in der Drapiervorrichtung 11 ein Verrutschen der Kettfäden 5 über die gebildete Länge des Gewebes A möglich.Because of the relatively short length of the fabric A, only relatively few wraps of each warp yarn are produced 5 with the weft 7 between the area of the draping device 11 , in which the fabric A is draped, and the last weft insertion S. This is when draping the fabric A in the draping device 11 a slipping of the warp threads 5 over the formed length of the fabric A possible.

In der Vorrichtung 1 wird nunmehr aus mehreren, aufeinander folgenden Abschnitten des Gewebes A, die jeweils gemäß dem Gewebeabschnitt A gebildet und drapiert werden, ein endloses Gewebe 3 gebildet. Dabei wird, nachdem jeweils ein Abschnitte eines Gewebes A gebildet und drapiert wurde der nächste Gewebeabschnitt A erstellt, indem der Eintrag des Schussfadens 7 in die Kettfäden 5 zur Bildung eines neuen Gewebeabschnittes A fortgesetzt wird und dieser Gewebeabschnitt A drapiert wird. Hierzu ist die Webfachbildungsvorrichtung 9 bewegbar zur Intervallheißpresse 13 angeordnet, so dass die Bildung eines Gewebeabschnittes A durch Bewegung der Webfachbildungsvorrichtung 9 durchgeführt werden kann, während ein bereits gebildeter und drapierter Gewebeabschnitt A in der Intervallheißpresse 13 ruht und dort mit Druck und Temperatur beaufschlagt wird.In the device 1 Now is made of several, successive sections of the fabric A, each formed and draped according to the fabric section A, an endless fabric 3 educated. In this case, after each section of a fabric A is formed and draped, the next fabric section A is created by the entry of the weft thread 7 in the warp threads 5 is continued to form a new fabric section A and this fabric section A is draped. For this purpose, the shed forming device 9 movable to the interval hot press 13 arranged so that the formation of a tissue section A by movement of the shed forming device 9 can be performed while an already formed and draped fabric section A in the interval hot press 13 rests and there is subjected to pressure and temperature.

In Transportrichtung des Gewebes A (beziehungsweise des endlosen Gewebes 3) unmittelbar hinter der Drapiervorrichtung 11 ist die Intervallheißpresse 13 angeordnet.In the transport direction of the fabric A (or the endless fabric 3 ) immediately behind the draping device 11 is the interval hot press 13 arranged.

In der Intervallheißpresse 13 ist das durch die Drapiervorrichtung 11 vorgeformte Profil Gewebes A (beziehungsweise des endlosen Gewebes 3) unter Temperaturbeaufschlagung in eine gewünschte Form beziehungsweise ein gewünschtes Profil pressbar. Durch die Temperaturbeaufschlagung schmelzen die Polymerfasern des Gewebes A (beziehungsweise des endlosen Gewebes 3), so dass das Gewebe A (beziehungsweise das endlose Gewebe 3) durch das Polymer der Polymerfasern benetzt wird.In the interval hot press 13 that's through the draping device 11 preformed profile fabric A (or endless fabric 3 ) Pressed under temperature in a desired shape or a desired profile. By the application of temperature melt the polymer fibers of the fabric A (or the endless fabric 3 ), so that the tissue A (or the endless tissue 3 ) is wetted by the polymer of the polymer fibers.

Die Intervallheißpresse 13 umfasst ferner eine Kühleinheit, durch die das mit Druck und Temperatur beaufschlagte Gewebe A (beziehungsweise das endlose Gewebes 3) gekühlt werden kann, so dass man nach der Kühlung des Gewebes A ein profiliertes Faserverbundhalbzeug 25 erhält, das der Intervallheißpresse 13 anschließend entnommen werden kann.The interval hot press 13 further comprises a cooling unit through which the pressure and temperature applied tissue A (or the endless tissue 3 ) can be cooled, so that after cooling the fabric A a profiled fiber composite semi-finished product 25 that gets the interval hot press 13 can then be removed.

Nachdem das Faserverbundhalbzeug 25 aus der Intervallheißpresse 13 herausgeführt worden ist, kann das Faserverbundhalbzeug 25 den nach oben offenen Zapfen 19 entnommen und das Faserverbundhalbzeug 25 gleichzeitig auf eine gewünschte Länge geschnitten werden. Vor der Entnahme des Faserverbundhalbzeuges 25 aus den Zapfen 19 kann es randseitig noch besäumt werden. Die seitlich über das Faserverbundhalbzeug 25 überstehenden Abschnitte des Schussfadens 7, die zur Umschlingung der Zapfen 19 dienten, können anschließend abgeschnitten werden. Anschließend man ein fertig erstelltes, profiliertes Faserverbundhalbzeug 25.After the fiber composite semi-finished 25 from the interval hot press 13 has been led out, the fiber composite semi-finished 25 the upwardly open pin 19 removed and the fiber composite semi-finished product 25 be cut simultaneously to a desired length. Before the removal of the fiber composite semifinished product 25 from the cones 19 it can be trimmed at the edge. The side over the fiber composite semi-finished product 25 protruding sections of the weft 7 used to wrap the pins 19 served, can then be cut off. Subsequently, a finished created, profiled composite fiber semi-finished product 25 ,

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung eines profilierten Faserverbundhalbzeuges, das die folgenden Verfahrensschritte umfasst: 1.1 Bilden eines Gewebes (A) aus Kettfäden (5) und Schussfaden (7); 1.2 Drapieren des Gewebes (A); 1.3 Beaufschlagen des drapierten Gewebes (A) mit Druck und Temperatur; 1.4 Weiterverarbeiten des mit Druck und Temperatur beaufschlagten Gewebes (A) zur Ausbildung eines Faserverbundhalbzeuges (25), wobei 1.5 das mit Druck und Temperatur beaufschlagte Gewebe (A) ein Polymer enthält und das Gewebe (A) derart mit Druck und Temperatur beaufschlagt wird, dass das Polymer schmilzt, und wobei 1.6 das Gewebe (A) beim Drapieren höchstens in einer Länge vorliegt, bei der beim Drapieren des Gewebes (A) die Kettfäden (5) frei verrutschbar sind.Method for producing a profiled fiber composite semifinished product, comprising the following method steps: 1.1 Forming a fabric (A) from warp threads ( 5 ) and weft ( 7 ); 1.2 Drape the fabric (A); 1.3 applying pressure and temperature to the draped fabric (A); 1.4 Further processing of the pressure and temperature acted upon tissue (A) for forming a fiber composite semi-finished product ( 25 ), wherein 1.5 the pressure and temperature acted upon fabric (A) contains a polymer and the fabric (A) is subjected to such pressure and temperature, that the polymer melts, and 1.6 the fabric (A) during draping at most in a length when the draping of the fabric (A) the warp threads ( 5 ) are freely slippable. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein endloses Gewebe (3) gebildet wird aus mehreren aufeinanderfolgenden Abschnitten von Geweben (A) gemäß Anspruch 1.Method according to claim 1, in which an endless fabric ( 3 ) is formed from a plurality of successive sections of fabrics (A) according to claim 1. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Gewebe (A) durch eine Webmaschine mit einer Webfachbildungsvorrichtung (9) gebildet wird, wobei die Kettfäden (5) wenigstens im Oberfach (O) oder im Unterfach (U) mehrlagig (L1, L2, L3, L4) angeordnet sind.Method according to at least one of the preceding claims, in which the fabric (A) is produced by a weaving machine with a shed-forming device ( 9 ), the warp threads ( 5 ) are arranged in multiple layers (L1, L2, L3, L4) at least in the upper compartment (O) or in the lower compartment (U). Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Schusseintrag (S) des Schussfadens (7) in aufeinanderfolgenden Schusseinträgen zwischen unterschiedlichen Kettfadenlagen (L1, L2, L3, L4) erfolgt.Method according to Claim 3, in which the weft insertion (S) of the weft thread (S) 7 ) in successive weft entries between different warp thread plies (L1, L2, L3, L4). Verfahren nach Anspruch 3, bei dem an Litzen (11) der Webfachbildungsvorrichtung (9) jeweils mehrere Litzenaugen (13) ausgebildet sind, durch die Kettfäden (5) geführt sind.Method according to Claim 3, in which strands ( 11 ) of the shed forming device ( 9 ) in each case several Litzenaugen ( 13 ) are formed by the warp threads ( 5 ) are guided. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schussfaden (7) zwischen aufeinander folgenden Schusseinträgen jeweils um seitlich des Gewebes (A) angeordnete Umschlingungskörper (19) geführt wird.Method according to at least one of the preceding claims, in which the weft thread ( 7 ) between successive weft entries respectively around the side of the fabric (A) arranged wrapping body ( 19 ) to be led. Faserverbundhalbzeug (25), das nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist. Composite fiber semi-finished products ( 25 ) produced according to at least one of the preceding claims. Faserverbundwerkstoff, der auf der Grundlage eines Faserverbundhalbzeuges (25), das nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist, erstellt ist.Fiber composite based on a fiber composite semi-finished product ( 25 ) made according to at least one of the preceding claims. Faserverbundwerkstoff mit einer in eine Polymermatrix eingelagerten Fasergewebe, das durch eine Webmaschine mit einem Webfachbildungsmechanismus gebildet ist, wobei die Kettfäden des Fasergewebes mehrlagig angeordnet sind. A fiber composite material having a fibrous web embedded in a polymer matrix, which is formed by a loom with a shed forming mechanism, wherein the warp threads of the fibrous web are arranged in multiple layers. Vorrichtung zur Herstellung eines profilierten Faserverbundhalbzeuges mit folgenden Merkmalen; 10.1 Mitteln (9) zur Bildung eines Gewebes (A) aus Kettfäden (5) und Schussfaden (7), 10.2 Mitteln (11) zur Drapierung des Gewebes (A), 10.3 Mitteln (13) zum Beaufschlagen des drapierten Gewebes (A) mit Druck und Temperatur; 10.4 Mitteln (13) zum Weiterverarbeiten des mit Druck und Temperatur beaufschlagten Gewebes (A) zur Ausbildung eines Faserverbundhalbzeuges (25), wobei 10.5 die Mittel (13) zum Beaufschlagen des Gewebes (A) mit Druck und Temperatur derart ausgebildet sind, dass ein, ein Polymer enthaltendes Gewebe (A) derart mit Druck und Temperatur beaufschlagbar ist, dass das Polymer schmilzt, und wobei 10.6 die Mittel zur Bildung und Drapierung (9, 11) des Gewebes (A) derart ausgebildet sind, dass das Gewebe (A) beim Drapieren höchstens in einer Länge vorliegt, bei der beim Drapieren des Gewebes (A) die Kettfäden (5) frei verrutschbar sind.Apparatus for producing a profiled fiber composite semifinished product with the following features; 10.1 Means ( 9 ) for forming a fabric (A) from warp threads ( 5 ) and weft ( 7 ), 10.2 funds ( 11 ) for draping the fabric (A), 10.3 means ( 13 ) to pressurize and heat the draped fabric (A); 10.4 Funds ( 13 ) for further processing of the pressure and temperature acted upon tissue (A) for forming a fiber composite semi-finished product ( 25 ), 10.5 being the means ( 13 ) are configured to apply pressure and temperature to the fabric (A) in such a way that a polymer-containing fabric (A) is subjected to pressure and temperature such that the polymer melts, and wherein 10.6 the means for forming and draping (US Pat. 9 . 11 ) of the fabric (A) are formed such that the fabric (A) during draping is at most in a length at which when draping the fabric (A) the warp threads ( 5 ) are freely slippable.
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