DE102015201036A1

DE102015201036A1 - Cutting device and portal with the same

Info

Publication number: DE102015201036A1
Application number: DE102015201036.8A
Authority: DE
Inventors: Jan Hodde; Stefan Josef Stanglmaier
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2016-07-28

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidevorrichtung (10) zum Schneiden eines Fasermaterials (20) zur Herstellung eines Faserverbundbauteils für ein Fahrzeug, aufweisend eine Schneide (30) und zwei Fixiermittel (40), wobei die Schneide (30) zwischen den zwei Fixiermitteln (40) zum Fixieren des Fasermaterials (20) angeordnet ist, wobei während eines Schneidens des Fasermaterials (20) mittels der Schneide (30) das Fasermaterial (20) durch die zwei Fixiermittel (40) fixierbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Portal zur Auslenkung der Schneidevorrichtung.The present invention relates to a cutting device (10) for cutting a fiber material (20) for producing a fiber composite component for a vehicle, comprising a cutting edge (30) and two fixing means (40), the cutting edge (30) being arranged between the two fixing means (40). for fixing the fiber material (20) is arranged, wherein during cutting of the fiber material (20) by means of the cutting edge (30) the fiber material (20) by the two fixing means (40) is fixable. Furthermore, the invention relates to a portal for the deflection of the cutting device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidevorrichtung zum Schneiden eines Fasermaterials zur Herstellung eines Faserverbundbauteils für ein Fahrzeug sowie ein Portal mit der Schneidevorrichtung.The present invention relates to a cutting device for cutting a fiber material for producing a fiber composite component for a vehicle and a portal with the cutting device.

Im Stand der Technik sind verschiedene Schneideverfahren für Fasermaterialien für den Fahrzeugbau bekannt. Derzeit gibt es aber keine Technologie, die einen prozesssicheren Schnitt von trockenem Fasermaterial wie Kohlenstofffasertextilien mittels einer Schneidevorrichtung ohne zusätzliche Hilfsmittel ermöglicht. Aktuelle Schneidesysteme verwenden entweder über einen Vakuumtisch gespannte Vakuumfolien, Papierunterlagen, oder beides als Hilfsmittel, um das Fasermaterial auf den Schneidetisch zu drücken. Dies ist erforderlich, um eine Fixierung und eine definierte Höhe des zu beschneidenden Fasermaterials zu erreichen und somit einen reproduzierbaren Schnitt zu erzielen.Various cutting methods for fiber materials for vehicle construction are known in the prior art. However, there is currently no technology that allows a process-safe cut of dry fiber material such as carbon fiber textiles by means of a cutting device without additional aids. Current cutting systems use either a vacuum table tensioned vacuum foils, paper pads, or both as an aid to push the fiber material on the cutting table. This is necessary in order to achieve a fixation and a defined height of the fiber material to be cut and thus to achieve a reproducible cut.

Zur Fixierung des Fasermaterials sind daher verschiedenen Zusatzmaterialien erforderlich, die sich insbesondere beim Schneiden von Einzellagen auf die Nachhaltigkeit und die Wirtschaftlichkeit des Schneidevorgangs nachteilig auswirken.For fixation of the fiber material, therefore, various additional materials are required, which have a detrimental effect on the sustainability and economy of the cutting process, especially when cutting individual layers.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einer Schneidevorrichtung sowie einem Portal mit derselben zumindest teilweise zu vermeiden. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneidevorrichtung sowie ein Portal mit derselben für ein Fasermaterial, insbesondere eine trockene Kohlenstofffasertextilie zu schaffen, mittels welcher das Fasermaterial ohne Verwendung von Verbrauchsmaterial und somit wirtschaftlich geschnitten werden kann.It is an object of the present invention to avoid the disadvantages described above in a cutting device and a portal with the same at least partially. In particular, it is an object of the present invention to provide a cutting device and a portal with the same for a fiber material, in particular a dry carbon fiber textile, by means of which the fiber material can be cut without the use of consumables and thus economically.

Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Schneidevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Portal mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der Schneidevorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Portal und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.The above object is achieved by a cutting device with the features of claim 1 and by a portal with the features of claim 8. Further features and details of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. In this case, features and details that are described in connection with the cutting device, of course, also in connection with the portal according to the invention and in each case vice versa, so with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention always reciprocal reference is or may be.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Schneidevorrichtung zum Schneiden eines Fasermaterials zur Herstellung eines Faserverbundbauteils für ein Fahrzeug bereitgestellt. Die Schneidevorrichtung weist eine Schneide und zwei Fixiermittel auf. Die Schneide ist zwischen den zwei Fixiermitteln zum Fixieren des Fasermaterials angeordnet, wobei während eines Schneidens des Fasermaterials mittels der Schneide das Fasermaterial durch die zwei Fixiermittel fixierbar ist.According to a first aspect of the present invention, there is provided a cutting apparatus for cutting a fiber material for manufacturing a fiber composite component for a vehicle. The cutting device has a cutting edge and two fixing means. The cutting edge is arranged between the two fixing means for fixing the fiber material, wherein during a cutting of the fiber material by means of the cutting edge, the fiber material can be fixed by the two fixing means.

Durch Verwendung der zwei Fixiermittel, die Teil der Schneidevorrichtung sind, kann ein nachhaltiger Schneidevorgang geschaffen werden, bei welchem keine Verbrauchsmaterialien wie Vakuumfolien benötigt werden. Ferner kann durch den Verzicht auf das Verbrauchsmaterial ein wirtschaftlicher Schneidevorgang erzielt werden, da die Kosten für das Verbrauchsmaterial eingespart werden können. Darüber hinaus kann ein besonders schneller Schneidevorgang erzielt werden, da kein Arbeitsschritt zum Aufspannen einer Vakuumfolie oder Bereitstellen einer Papierschicht erforderlich ist.By using the two fixatives that are part of the cutting device, a sustainable cutting process can be achieved in which no consumables such as vacuum films are needed. Furthermore, by eliminating the consumable material, an economical cutting operation can be achieved since the cost of the consumable can be saved. In addition, a particularly fast cutting process can be achieved, since no work step for mounting a vacuum film or providing a paper layer is required.

Die erfindungsgemäße Schneidevorrichtung ist insbesondere zum kontinuierlichen Schneiden von trockenen Kohlenstofffasertextilien geeignet. Die Geometrie der Schneide kann gerade oder zahnförmig sein und ist bevorzugt als Werkzeugschneide ausgebildet. Die Fixiermittel können als zwei separate Bauteile oder als Teil einer einzelnen Fixiereinheit bereitgestellt sein, welche die beiden Fixiermittel miteinander verbindet. Die Fixiermittel sind als Bauteile zur Fixierung der Lage des Fasermaterials auf beispielsweise einer Arbeitsplatte bzw. -fläche wie einer Schneideplatte ausgestaltet, bevorzugt über einen einstellbaren Anpressdruck. Dabei fixieren die zwei Fixiermittel das Fasermaterial über eine Druckbeaufschlagung beispielsweise derart gegenüber der Schneideplatte, dass das Fasermaterial zwischen der Schneideplatte bzw. der Auflagefläche derselben und den Fixiermitteln eingespannt ist. Die Anpresskraft wird derart ausgelegt bzw. ist derart auslegbar, dass das Fasermaterial während des Schneidens durch die Schneide unbeweglich auf der Schneideplatte aufliegt. Neben Kohlenstofffasertextilien können mit der erfindungsgemäßen Schneidevorrichtung selbstverständlich auch andere Materialien geschnitten werden. Neben Kohlenstofffasermaterialien können beispielsweise auch Materialien mit Keramikfasern, Aramidfasern, Glasfasern, Stahlfasern, Naturfasern oder Nylonfasern geschnitten werden. Dass die Schneide zwischen den zwei Fixiermitteln angeordnet ist bedeutet, dass die zwei Fixiermittel links und rechts neben bzw. vor und hinter der Schneide, ggf. versetzt zueinander, angeordnet sind. Dabei muss die Schneide nicht auf Höhe der Fixiermittel angeordnet sein, sondern kann auch von deren Zentrum versetzt oder von deren Umfang hinaus angeordnet sein. Als Schneide wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Schneidekannte verstanden, wobei sich die Schneide auch auf ein Schneideblatt bzw. einen entsprechenden Schneidekörper mit einer Schneidekannte beziehen kann. Unter Fixieren ist vorliegend grundsätzlich ein lösbares Festhalten zu verstehen.The cutting device according to the invention is particularly suitable for the continuous cutting of dry carbon fiber textiles. The geometry of the cutting edge may be straight or tooth-shaped and is preferably designed as a tool cutting edge. The fixing means may be provided as two separate components or as part of a single fixing unit connecting the two fixing means. The fixing means are designed as components for fixing the position of the fiber material on, for example, a worktop or surface such as a cutting plate, preferably via an adjustable contact pressure. In this case, the two fixing means fix the fiber material by way of pressurization, for example in such a way relative to the cutting plate, that the fiber material is clamped between the cutting plate or the bearing surface thereof and the fixing means. The contact force is designed or can be interpreted in such a way that the fiber material rests immovably on the cutting plate during cutting by the cutting edge. In addition to carbon fiber textiles, it is of course also possible to cut other materials using the inventive cutting device. In addition to carbon fiber materials, for example, materials with ceramic fibers, aramid fibers, glass fibers, steel fibers, natural fibers or nylon fibers can be cut. The fact that the cutting edge is arranged between the two fixing means means that the two fixing means are arranged to the left and right next to or in front of and behind the cutting edge, possibly offset from one another. In this case, the cutting edge does not have to be arranged at the level of the fixing means, but can also be offset from its center or be arranged beyond its circumference. For the purposes of the present invention, a cutting edge is understood to mean, in particular, a cutting edge, wherein the cutting edge can also refer to a cutting blade or a corresponding cutting body with a cutting edge. Fixing is to be understood in this case as basically a releasable retention.

Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die zwei Fixiermittel oder wenigstens ein Teil der zwei Fixiermittel derart angeordnet, dass der Abstand von den zwei Fixiermitteln zu der Schneide beim Schneiden konstant oder im Wesentlichen konstant ist. Dadurch, dass sich die zwei Fixiermittel beim Schneiden immer in einem konstanten Abstand zur Schneide befinden und dieser Abstand bevorzugt klein gehalten wird, kann das Fasermaterial beim Schneidevorgang besonders gut fixiert werden. Der konstante Abstand liegt beispielsweise in einem Bereich von weniger als 50 mm, bevorzugt in einem Bereich von weniger als 20 mm und besonders bevorzugt in einem Bereich von weniger als 10 mm. Der konstante Abstand ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann bei entsprechend groß dimensioniertem Fasermaterial auch größer als 50 mm sein. Um den konstanten Abstand oder im Wesentlichen konstanten Abstand zwischen dem zwei Fixiermitteln und der Schneide zu halten sind die zwei Fixiermittel oder wenigstens ein Teil der zwei Fixiermittel derart angeordnet, dass sie beim Schneidevorgang in dieselbe Richtung oder im Wesentlichen in dieselbe Richtung wie die Schneide bewegbar sind. Dass die zwei Fixiermittel in dieselbe Richtung bewegbar sind bedeutet, dass sie sich beispielsweise stets parallel oder im Wesentlichen parallel zur Schneide bewegen. Die Bewegung der Schneide bezieht sich hierbei nicht beschränkend auf die Bewegung der Schneidekante, sondern bevorzugt auf die Bewegung des Schneideblatts bzw. Schneidekörpers als Solchen.According to a development of the present invention, the two fixing means or at least a part of the two fixing means are arranged such that the distance from the two fixing means to the cutting edge during the cutting is constant or substantially constant. Due to the fact that the two fixing means are always at a constant distance from the cutting edge during cutting and this distance is preferably kept small, the fiber material can be fixed particularly well during the cutting process. The constant distance is for example in a range of less than 50 mm, preferably in a range of less than 20 mm and particularly preferably in a range of less than 10 mm. However, the constant distance is not limited to this and can also be greater than 50 mm given a correspondingly large-sized fiber material. In order to keep the constant distance or substantially constant distance between the two fixing means and the cutting edge, the two fixing means or at least a part of the two fixing means are arranged so that they are movable in the same direction or in substantially the same direction as the cutting edge during the cutting operation , That the two fixing means are movable in the same direction means that, for example, they always move parallel or substantially parallel to the cutting edge. The movement of the cutting edge here does not restrict itself to the movement of the cutting edge, but preferably to the movement of the cutting blade or cutting body as such.

Von weiterem Vorteil ist es, wenn die erfindungsgemäße Schneidevorrichtung eine Lagereinheit aufweist, wobei die Schneide kreisförmig oder im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist und auf der Lagereinheit drehbar zwischen den zwei Fixiermitteln angeordnet ist. Dadurch ist es besonders einfach möglich, das Fasermaterial auf kontinuierliche Weise zu schneiden. Dass die Schneide kreisförmig ist bedeutet, dass die Schneide eine kreisförmige Schneidekante aufweist und somit bevorzugt einen scheibenförmigen Schneidekörper. Die Lagereinheit kann beispielsweise eine Lagerwelle in Form eines Lagerbolzens oder eines Lagerstifts sein. Die kreisförmige Schneide kann beispielsweise als Rundmesser ausgebildet sein.It is further advantageous if the cutting device according to the invention has a bearing unit, wherein the cutting edge is circular or substantially circular and is rotatably arranged on the bearing unit between the two fixing means. This makes it particularly easy to cut the fiber material in a continuous manner. The fact that the cutting edge is circular means that the cutting edge has a circular cutting edge and thus preferably a disk-shaped cutting body. The bearing unit may for example be a bearing shaft in the form of a bearing pin or a bearing pin. The circular cutting edge may be formed, for example, as a circular blade.

Außerdem können die zwei Fixiermittel rollenförmig ausgebildet sein. Dadurch ist eine besonders einfache und funktionale Anordnung der Schneide sowie der Fixiermittel möglich. Dadurch, dass sowohl die Schneide als auch die Fixiermittel kreisförmig bzw. scheibenförmig ausgebildet sind, können sie auf einer einzigen als Lagerwelle ausgebildeten Lagereinheit angeordnet sein. Die rollenförmigen bzw. walzenförmigen Fixiermittel können beispielsweise durch Beabstandungsmittel von der Schneide auf der Lagereinheit um einen gewünschten Abstand beabstandet sein. Alternativ können die Fixiermittel sowie die Schneide aber auch einen Beabstandungsabschnitt aufweisen, wodurch die Außenkanten der jeweiligen Bauteile um ein gewünschtes Maß voneinander beabstandet haltbar sind. Dieser Beabstandungsabschnitt ist jeweils bevorzugt in der Nähe der Lagereinheit, beispielsweise in einer inneren Hälfte des Radius der rollenförmigen Fixiermittel und/oder der kreisförmigen bzw. scheibenförmigen Schneide ausgebildet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, dass die Fixiermittel auf der Lagereinheit angeordnet sind. So können sie beispielsweise auch an einer separaten weiteren Lagereinheit angeordnet sein. Beispielsweise ist es denkbar, dass die rollenförmigen Fixiermittel an der weiteren Lagereinheit schwenkbar und/oder zu einer Lagerachse orthogonal zur Mittelachse der Schneide drehbar angeordnet sind. Durch eine entsprechend zentrale Anordnung der Fixiermittel können diese beim Schneiden auch bei dieser Weiterbildung stets wenigstens im Wesentlichen im konstanten Abstand zur Schneide gehalten werden. Die Oberfläche der rollenförmigen Fixiermittel ist im Wesentlichen glatt, kann in einer bevorzugten Weiterbildung aber auch eine Struktur mit Vorsprüngen aufweisen, welche das Fasermaterial in den entsprechenden Kontaktpunkten fixieren. Ferner ist es denkbar, dass die Fixiermittel eine adhäsive Oberfläche aufweisen, wodurch das Fasermaterial noch besser fixierbar ist. Diese Oberflächenbeschaffenheit ist nicht auf die rollenförmige Ausgestaltung der Fixiermittel beschränkt.In addition, the two fixing means may be formed roller-shaped. As a result, a particularly simple and functional arrangement of the cutting edge and the fixing means is possible. Characterized in that both the cutting edge and the fixing means are formed circular or disc-shaped, they can be arranged on a single bearing unit designed as a bearing unit. The roller-shaped fixing means may, for example, be spaced apart by a spacing means from the cutting edge on the bearing unit by a desired distance. Alternatively, however, the fixing means as well as the cutting edge may also have a spacing portion, whereby the outer edges of the respective components are spaced apart by a desired amount. This spacing section is in each case preferably formed in the vicinity of the bearing unit, for example in an inner half of the radius of the roller-shaped fixing means and / or the circular or disc-shaped cutting edge. However, the present invention is not limited to that the fixing means are arranged on the storage unit. For example, they may also be arranged on a separate further storage unit. For example, it is conceivable for the roller-shaped fixing means to be pivotable on the further bearing unit and / or rotatably arranged orthogonal to a bearing axis to the central axis of the cutting edge. By means of a correspondingly central arrangement of the fixing means, these can always be kept at least substantially at a constant distance from the cutting edge during cutting, even in this development. The surface of the roller-shaped fixing means is substantially smooth, but in a preferred development may also have a structure with projections which fix the fiber material in the corresponding contact points. Furthermore, it is conceivable that the fixing means have an adhesive surface, whereby the fiber material is even better fixable. This surface finish is not limited to the roll-shaped configuration of the fixing.

Ferner können die zwei Fixiermittel gemäß der vorliegenden Erfindung jeweils ein Umlaufband aufweisen, über welches das Fasermaterial auf einer rechteckigen Fläche oder im Wesentlichen auf einer rechteckigen Fläche fixierbar ist. Dadurch ist es möglich, Fasermaterial über eine entsprechende Fläche und somit materialschonend auf einer Schneideplatte zu fixieren. Das Umlaufband ist beispielsweise um eine Mehrzahl von Laufrollen geführt, die mit dem Umlaufband gemäß einem Raupenantrieb in Eingriff stehen. Die zum Fasermaterial gerichtete Oberfläche des jeweiligen Umlaufbandes kann wie die gemäß der rollenförmigen Fixiermittel beschriebene Oberfläche ausgebildet sein.Furthermore, the two fixing means according to the present invention may each comprise a circulating belt, via which the fiber material can be fixed on a rectangular surface or substantially on a rectangular surface. This makes it possible to fix fiber material over a corresponding surface and thus gentle to the material on a cutting plate. The circulating belt is guided, for example, around a plurality of rollers, which are in engagement with the circulating belt according to a caterpillar drive. The fiber material facing surface of the respective circulating belt may be formed as the surface described in accordance with the roller-shaped fixing.

Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann die Lagereinheit eine Antriebswelle zum Antreiben der Schneide und/oder der zwei Fixiermittel sein. Dadurch ist ein besonders einfacher Aufbau der Schneidevorrichtung realisierbar. Dass die Antriebswelle zum Antreiben der Schneide und/oder der zwei Fixiermittel bereitgestellt ist bedeutet, dass die Schneide und/oder die Fixiermittel fest auf der Antriebswelle angeordnet sein können und sich mit dieser beim Schneidevorgang mitdrehen. Für die nichtangetriebenen Bauteile ist die Lagereinheit hingegen eine Lagerachse. Eine feste Anordnung bedeutet hierbei nicht, dass die Schneide und/oder die Fixiermittel unlösbar an der Antriebswelle angeordnet sind. Von Vorteil ist es beispielsweise, wenn die Schneide und/oder die Fixiermittel über einen Rastmechanismus fest an der Antriebseinheit angeordnet sind. Bevorzugt ist es vorliegend, wenn die Schneide fest und die zwei Fixiermittel lose auf der Antriebswelle angeordnet sind. Das heißt, bei einem Schneidevorgang dreht sich die Schneide mit der Antriebswelle, während die zwei Fixiermittel relativ zur Antriebswelle verdrehbar sind. Die Schneide und die zwei Fixiermittel sind hierbei bevorzugt koaxial oder im Wesentlichen koaxial zueinander auf der Antriebswelle angeordnet.According to one embodiment of the present invention, the bearing unit may be a drive shaft for driving the cutting edge and / or the two fixing means. As a result, a particularly simple construction of the cutting device can be realized. The fact that the drive shaft is provided for driving the cutting edge and / or the two fixing means means that the cutting edge and / or the fixing means can be fixedly arranged on the drive shaft and co-rotate therewith during the cutting operation. For the non-driven components is the storage unit however, a bearing axis. In this case, a fixed arrangement does not mean that the cutting edge and / or the fixing means are arranged inseparably on the drive shaft. It is advantageous, for example, if the cutting edge and / or the fixing means are fixedly arranged on the drive unit via a latching mechanism. In the present case, it is preferred if the cutting edge is fixed and the two fixing means are arranged loosely on the drive shaft. That is, in a cutting operation, the blade rotates with the drive shaft, while the two fixing means are rotatable relative to the drive shaft. The cutting edge and the two fixing means are preferably arranged coaxially or substantially coaxially with each other on the drive shaft.

Von weiterem Vorteil kann es sein, wenn die Schneide in Richtung des Fasermaterials um eine Länge über die zwei Fixiermittel hinausragt, die kürzer als die Dicke des Fasermaterials ist. Dadurch kann über die Fixiermittel beim Schneiden ein ausreichend hoher Druck auf das Fasermaterial aufgebracht werden. Die Schneide kann in Richtung des Fasermaterials beispielsweise um eine Länge über die zwei Fixiermittel hinausragen, die mehr als 70%, bevorzugt mehr als 80%, besonders bevorzugt mehr als 90% der Dicke des Fasermaterials entspricht. Hat das Fasermaterial beispielsweise eine Dicke von 10 mm, kann die Schneide in Richtung des Fasermaterials beispielsweise um 9 mm über die zwei Fixiermittel hinausragen. Dadurch wird das Fasermaterial beim Schneidevorgang durch die zwei Fixiermittel von 10 mm auf 9 mm komprimiert und dadurch auf dem Schneidetisch fixiert. Wenn die zwei Fixiermittel rollenförmig und die Schneide kreisförmig ausgebildet sind und koaxial auf einer gemeinsamen Lagereinheit angeordnet sind können die Schneide und die zwei Fixiermittel bevorzugt annähernd den gleichen Radius aufweichen, welcher sich beispielsweise nur um einen gewissen Prozentsatz, beispielsweise um weniger als 30% von der Dicke des Fasermaterials unterscheidet. Bei einer flexiblen Schneideplatte ist es auch denkbar, dass die rollenförmigen Fixiermittel und die kreisförmige Schneide denselben Radius oder im Wesentlichen denselben Radius aufweisen. Denselben Radius oder im Wesentlichen denselben Radius können die rollenförmigen Fixiermittel und die kreisförmige Schneide auch dann aufweisen, wenn die rollenförmigen Fixiermittel und/oder die kreisförmige Schneide federnd an der Lagereinheit oder getrennten Lagereinheiten angeordnet sind. Wenn die rollenförmigen Fixiermittel und die kreisförmige Schneide separat voneinander gelagert sind, d. h., auf verschiedenen Lagereinheiten, können sich die Radien selbstverständig deutlich voneinander unterscheiden. In diesem Fall ist es bevorzugt, den Radius der rollenförmigen Fixiermittel möglichst klein zu halten, beispielsweise kleiner als 50% des Radius der kreisförmigen Schneide.It may be of further advantage if the cutting edge protrudes in the direction of the fiber material by a length beyond the two fixing means, which is shorter than the thickness of the fiber material. As a result, a sufficiently high pressure can be applied to the fiber material during the cutting process via the fixing means. The cutting edge may protrude in the direction of the fiber material, for example by a length beyond the two fixing means, which corresponds to more than 70%, preferably more than 80%, particularly preferably more than 90% of the thickness of the fiber material. For example, if the fiber material has a thickness of 10 mm, the cutting edge can protrude in the direction of the fiber material by 9 mm beyond the two fixing means. As a result, the fiber material during the cutting process is compressed by the two fixing means from 10 mm to 9 mm and thereby fixed on the cutting table. If the two fixing means are roller-shaped and the cutting edge is circular and are arranged coaxially on a common storage unit, the cutting edge and the two fixing means can preferably soften approximately the same radius which, for example, is reduced by only a certain percentage, for example by less than 30% Thickness of the fiber material is different. In a flexible cutting plate, it is also conceivable that the roller-shaped fixing means and the circular cutting edge have the same radius or substantially the same radius. The same radius or substantially the same radius, the roller-shaped fixing means and the circular cutting edge may also have, when the roller-shaped fixing means and / or the circular cutting edge are arranged resiliently on the bearing unit or separate storage units. When the roller-shaped fixing means and the circular blade are stored separately from each other, d. h., On different storage units, the radii can of course clearly differ from each other. In this case, it is preferable to keep the radius of the roller-shaped fixing means as small as possible, for example less than 50% of the radius of the circular cutting edge.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Portal zur Auslenkung der vorstehenden Schneidevorrichtung bereitgestellt. Das Portal weist eine Verbindungseinheit und eine Trägereinheit auf, wobei die Schneidevorrichtung über die Verbindungseinheit derart schwenkbar und/oder drehbar mit der Trägereinheit verbunden ist, dass die Schneidevorrichtung relativ zu einer Schneideplatte bewegbar ist. Damit bringt das erfindungsgemäße Portal die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf die erfindungsgemäße Schneidevorrichtung beschrieben worden sind. Ferner ist es mittels des Portals möglich, die Schneidevorrichtung vollautomatisch, beispielsweise mittels eines Controllers, relativ zu einem auf einer Schneideplatte liegenden Fasermaterial zu bewegen und das Fasermaterial entsprechend zu schneiden. So ist durch das Portal beispielsweise ein automatisiertes Abfahren vorprogrammierter Schneidebahnen realisierbar. Mit einem derartigen Controller lassen sich bei einer bevorzugten Weiterbildung des Portals Parameter wie der Druck auf das Fasermaterial über die Fixiermittel, die Schneidegeschwindigkeit und/oder die Schneiderichtung einstellen.According to another aspect of the present invention, there is provided a portal for deflecting the above cutting device. The portal has a connection unit and a carrier unit, wherein the cutting device is pivotably and / or rotatably connected to the carrier unit via the connection unit such that the cutting device is movable relative to a cutting plate. Thus, the portal according to the invention brings the same advantages as have been described in detail with respect to the cutting device according to the invention. Furthermore, it is possible by means of the portal to move the cutting device fully automatically, for example by means of a controller, relative to a fiber material lying on a cutting plate and to cut the fiber material accordingly. Thus, for example, an automated shutdown of pre-programmed cutting paths can be realized by the portal. With such a controller, parameters such as the pressure on the fiber material via the fixing means, the cutting speed and / or the cutting direction can be set in a preferred embodiment of the portal.

Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Verbindungseinheit relativ zur Trägereinheit verschiebbar. Dadurch ist eine Bewegung der Schneidevorrichtung in der Trägereinheit relativ zum Fasermaterial möglich, welches unbewegt auf der Schneideplatte liegt. Dadurch kann eine noch bessere Automatisierung des Schneidevorgangs erzielt werden. Zur relativen Verschiebbarkeit der Verbindungseinheit zur Lagereinheit kann die Verbindungseinheit in der Trägereinheit beispielsweise horizontal und/oder vertikal geführt sein. Eine horizontale Bewegung kann beispielsweise über eine erste Führung in der Trägereinheit bereitgestellt werden. Eine vertikale Bewegung kann beispielsweise über eine Hubeinheit, beispielsweise mit einer Federanordnung, bereitgestellt sein.According to one embodiment of the present invention, the connection unit is displaceable relative to the carrier unit. Thereby, a movement of the cutting device in the carrier unit relative to the fiber material is possible, which is stationary on the cutting plate. This allows an even better automation of the cutting process can be achieved. For relative displacement of the connection unit to the storage unit, the connection unit in the carrier unit can be guided, for example, horizontally and / or vertically. A horizontal movement can be provided, for example, via a first guide in the carrier unit. A vertical movement can be provided, for example, via a lifting unit, for example with a spring arrangement.

Von weiterem Vorteil ist es, wenn die Trägereinheit relativ zur Schneideplatte bewegbar ist. Dadurch kann die Automatisierung des Schneidevorgangs noch weiter verbessert werden. Insbesondere kann ein Portal mit einer Schneidevorrichtung geschaffen werden, welches einfach und flexibel über eine beliebige Schneideplatte positioniert werden kann. Die Trägereinheit kann gemäß dieser Weiterbildung beispielsweise über eine zweite Führung, die auf zwei Seiten neben der Schneideplatte angeordnet ist, relativ zur Arbeitsplatte bewegbar sein. Die Trägereinheit kann beispielsweise über eine separate Führung relativ zur Arbeitsplatte bewegbar sein oder an bzw. mit dem Arbeitstisch verbaut sein.It is further advantageous if the carrier unit is movable relative to the cutting plate. As a result, the automation of the cutting process can be further improved. In particular, a portal can be provided with a cutting device, which can be easily and flexibly positioned over any cutting plate. The carrier unit can be moved relative to the work surface according to this development, for example, via a second guide, which is arranged on two sides next to the cutting plate. The carrier unit can be movable, for example, via a separate guide relative to the worktop or be installed on or with the work table.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches in der Figur schematisch dargestellt ist. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.Further, measures improving the invention will become apparent from the following description of an embodiment of the invention, which is shown schematically in the figure. All of the claims, description or drawings resulting features and / or advantages, including constructive details and spatial arrangements may be essential to the invention both in itself and in the various combinations.

In 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Portal 100 mit einer Schneidevorrichtung 10 dargestellt.In 1 is schematically a portal according to the invention 100 with a cutting device 10 shown.

Genauer gesagt ist eine Schneidevorrichtung 10 zum Schneiden eines Fasermaterials 20 zur Herstellung eines Faserverbundbauteils für ein Fahrzeug dargestellt. Die Schneidevorrichtung 10 weist eine kreisförmige Schneide 30 bzw. einen scheibenförmigen Schneidekörper in Form eines Rundmessers und zwei Fixiermittel 40 in Form zweier Fixierrollen auf. Die Schneide 30 ist zwischen den zwei rollenförmigen Fixiermitteln 40 zum Fixieren des Fasermaterials 20 angeordnet. Während des Schneidens des Fasermaterials 20 mittels der Schneide 30 entlang einer Schnittlinie 60 ist das Fasermaterial 20 durch die zwei rollenförmigen Fixiermittel 40 auf einer Schneideplatte 130 fixierbar.More specifically, a cutting device 10 for cutting a fiber material 20 for producing a fiber composite component for a vehicle. The cutting device 10 has a circular cutting edge 30 or a disc-shaped cutting body in the form of a circular blade and two fixing agents 40 in the form of two fixing rollers. The cutting edge 30 is between the two roller-shaped fixatives 40 for fixing the fiber material 20 arranged. While cutting the fiber material 20 by means of the cutting edge 30 along a cutting line 60 is the fiber material 20 through the two roller-shaped fixatives 40 on a cutting board 130 fixable.

Die zwei rollenförmigen Fixiermittel 40 sind gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform derart auf einer als Antriebswelle ausgebildeten Lagereinheit 50 angeordnet, dass der Abstand von den zwei rollenförmigen Fixiermitteln 40 zu der Schneide 30 beim Schneiden konstant ist.The two roll-shaped fixatives 40 are according to the in 1 shown embodiment on a trained as a drive shaft bearing unit 50 arranged that distance from the two roll-shaped fixatives 40 to the cutting edge 30 when cutting is constant.

In der in 1 dargestellten Ausführungsform dient die als Antriebswelle ausgebildete Lagereinheit 50 zum Antreiben der Schneide 30. Die zwei rollenförmigen Fixiermittel 40 laufen bei einem Schneidevorgang als nichtangetriebene bzw. lose Fixierrollen um die Lagereinheit 50 mit. Die Lagereinheit 50 lagert die Schneide 30 sowie die rollenförmigen Fixiermittel 40 in einer Halteeinheit 70. Der Radius der kreisförmigen Schneide 30 entspricht in 1 dem oder im Wesentlichen dem der rollenförmigen Fixiermittel 40.In the in 1 The embodiment designed as a drive shaft bearing unit serves 50 for driving the cutting edge 30 , The two roll-shaped fixatives 40 run at a cutting operation as non-driven or loose fixing rollers around the storage unit 50 With. The storage unit 50 stores the cutting edge 30 and the roll-shaped fixative 40 in a holding unit 70 , The radius of the circular cutting edge 30 corresponds to 1 the or substantially the role of the fixing means 40 ,

Die Halteeinheit 70 ist über eine in der Höhe veränderbare Verbindungseinheit 110 drehbar und/oder schwenkbar mit einer Trägereinheit 120 verbunden. Dabei läuft die Verbindungseinheit 110 in einer ersten Führung 140 in der Trägereinheit 120. Die Trägereinheit 120 ist gemäß 1 in einer Führung 150 verschiebbar. Die Führung 150 weist zwei Führungsschienen auf, die neben der Arbeitsplatte angeordnet bzw. anordenbar sind.The holding unit 70 is a height-adjustable connection unit 110 rotatable and / or pivotable with a carrier unit 120 connected. The connection unit is running 110 in a first tour 140 in the carrier unit 120 , The carrier unit 120 is according to 1 in a guided tour 150 displaceable. The leadership 150 has two guide rails, which are arranged or can be arranged next to the worktop.

Somit ist ein Portal 100 zur Auslenkung der Schneidevorrichtung 10 bereitgestellt, durch welches die Schneidevorrichtung 10 im dreidimensionalen Raum frei in x-, y- und z-Richtung bewegbar ist. Für eine Automatisierung von Schneidevorgängen kann das Portal einen Controller 1000 aufweisen, über welchen der gewünschte Schneideprozess steuer- und/oder regelbar ist.Thus, a portal 100 for the deflection of the cutting device 10 provided by which the cutting device 10 in three-dimensional space is freely movable in the x-, y- and z-direction. For automation of cutting operations, the portal can have a controller 1000 have, over which the desired cutting process is controlled and / or regulated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Schneidevorrichtungcutter
2020: Fasermaterialfiber material
3030: Schneidecutting edge
4040: Fixiermittelfixer
5050: Lagereinheitstorage unit
6060: Schnittlinieintersection
7070: Halteeinheitholding unit
110110: Verbindungseinheitconnecting unit
120120: Trägereinheitsupport unit
130130: Schneideplattecutting board
140140: erste Führungfirst guide
150150: zweite Führungsecond leadership
10001000: Controllercontroller

Claims

Schneidevorrichtung (10) zum Schneiden eines Fasermaterials (20) zur Herstellung eines Faserverbundbauteils für ein Fahrzeug, aufweisend eine Schneide (30) und zwei Fixiermittel (40), wobei die Schneide (30) zwischen den zwei Fixiermitteln (40) zum Fixieren des Fasermaterials (20) angeordnet ist, wobei während eines Schneidens des Fasermaterials (20) mittels der Schneide (30) das Fasermaterial (20) durch die zwei Fixiermittel (40) fixierbar ist.Cutting device ( 10 ) for cutting a fiber material ( 20 ) for producing a fiber composite component for a vehicle, comprising a cutting edge ( 30 ) and two fixatives ( 40 ), the cutting edge ( 30 ) between the two fixatives ( 40 ) for fixing the fiber material ( 20 ), wherein during cutting of the fiber material ( 20 ) by means of the cutting edge ( 30 ) the fiber material ( 20 ) by the two fixing agents ( 40 ) is fixable.

Schneidevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Fixiermittel (40) oder wenigstens ein Teil der zwei Fixiermittel (40) derart angeordnet sind, dass der Abstand von den zwei Fixiermitteln (40) zu der Schneide (30) beim Schneiden konstant oder im Wesentlichen konstant ist.Cutting device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the two fixing means ( 40 ) or at least a part of the two fixing agents ( 40 ) are arranged such that the distance from the two fixing means ( 40 ) to the cutting edge ( 30 ) is constant or substantially constant during cutting.

Schneidevorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Lagereinheit (50), dadurch gekennzeichnet, dass die Schneide (30) kreisförmig oder im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet und auf der Lagereinheit (50) drehbar zwischen den zwei Fixiermitteln (20) angeordnet ist.Cutting device ( 10 ) according to claim 1 or 2 with a storage unit ( 50 ), characterized in that the cutting edge ( 30 ) circular or substantially circular in shape and on the storage unit ( 50 ) rotatable between the two fixing means ( 20 ) is arranged.

Schneidevorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Fixiermittel (40) rollenförmig ausgebildet sind.Cutting device ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the two fixing means ( 40 ) are formed roller-shaped.

Schneidevorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Fixiermittel (40) jeweils ein Umlaufband aufweisen, über welches das Fasermaterial (20) auf einer rechteckigen Fläche oder im Wesentlichen auf einer rechteckigen Fläche fixierbar ist. Cutting device ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the two fixing means ( 40 ) each have a circulating belt over which the fiber material ( 20 ) is fixable on a rectangular surface or substantially on a rectangular surface.

Schneidevorrichtung (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheit (50) eine Antriebswelle zum Antreiben der Schneide (30) und/oder der zwei Fixiermittel (40) ist.Cutting device ( 10 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the storage unit ( 50 ) a drive shaft for driving the cutting edge ( 30 ) and / or the two fixatives ( 40 ).

Schneidevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneide (30) in Richtung des Fasermaterials (20) um eine Länge über die zwei Fixiermittel (40) hinausragt, die kürzer als die Dicke des Fasermaterials (20) ist.Cutting device ( 10 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cutting edge ( 30 ) in the direction of the fiber material ( 20 ) by a length over the two fixatives ( 40 protruding shorter than the thickness of the fiber material ( 20 ).

Portal (100) zur Auslenkung einer Schneidevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend eine Verbindungseinheit (110) und eine Trägereinheit (120), wobei die Schneidevorrichtung (10) über die Verbindungseinheit (110) derart schwenkbar und/oder drehbar mit der Trägereinheit (120) verbunden ist, dass die Schneidevorrichtung (10) relativ zu einer Schneideplatte (130) bewegbar ist.Portal ( 100 ) for the deflection of a cutting device ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, comprising a connection unit ( 110 ) and a carrier unit ( 120 ), wherein the cutting device ( 10 ) via the connection unit ( 110 ) pivotable and / or rotatable with the carrier unit ( 120 ), that the cutting device ( 10 ) relative to a cutting plate ( 130 ) is movable.

Portal (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (110) relativ zur Trägereinheit (120) verschiebbar ist.Portal ( 100 ) according to claim 8, characterized in that the connection unit ( 110 ) relative to the carrier unit ( 120 ) is displaceable.

Portal (100) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägereinheit (120) relativ zur Schneideplatte (130) bewegbar ist.Portal ( 100 ) according to claim 8 or 9, characterized in that the carrier unit ( 120 ) relative to the cutting plate ( 130 ) is movable.