CN103201088A - 在生产纤维增强的成型部件过程中用于生产三维预制件的方法、装置和成型壳体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在生产纤维增强的成型部件过程中用于生产三维预制件的方法、装置和成型壳体。该装置主要包括具有用于纤维织物叠层（3）的支承台（4）的覆合装置（2）和借助该覆合装置（2）从纤维织物叠层（3）构造出预制件（6）的成型壳体（5）。

Description

在生产纤维增强的成型部件过程中用于生产三维预制件的方法、装置和成型壳体

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的在生产纤维增强的成型部件过程中用于生产三维预制件的方法、根据权利要求18的前序部分的在生产纤维增强的成型部件过程中用于生产三维预制件的装置以及根据权利要求24的成型壳体。

在生产纤维增强的塑料构件（也被称为纤维复合构件）过程中，特别是作为工业应用，树脂转换模塑法（后文简称为RTM-方法）是惯用的方法。整个生产过程直至获得可应用的塑料构件由若干个相继进行的单独过程构成：在第一方法步骤中生产纤维半成品。通常在该预成型-过程中，通常以二维方式、即基本上在一个平面内接合多层织物或纤维结块（Gelege），以使纤维半成品基本上已具有所需的外轮廓，并且部分地也已具有特定层或层厚。较佳地，将胶合剂涂到结块的分界面内，该胶合剂在其活化和硬化之后会使各层彼此固定，并产生覆合的三维轮廓。对于预成型-过程来说，这些层然后转移到变形模具内，并且大多在压力下通过关闭该变形模具来接近之后成型部件的轮廓，并通过使胶合剂活化（加热和冷却）来变硬，使得可使纤维半成品以接近最终轮廓的方式置于用于实施RTM-方法的压力机的模具本身内。根据需要，该纤维半成品还可以进行重新修整或在预定位置处冲裁，以获得更为精确的轮廓。在将纤维半成品嵌入模具后，将模具半件关闭并将所需的树脂注入模具的模腔内，其中，树脂浸渍纤维半成品的纤维结构、包围纤维并牢固地结合到印模（Matrix）中。在树脂硬化之后，可将纤维增强的塑料构件出模。

根据RTM-方法本身，生产纤维半成品已是生产塑料构件成功的基石。已示出，现有技术描述了许多用于生产预制件的可能性，但它们致力于通常手动或自动生产尽可能平整的纤维织物叠层，该纤维织物叠层最终从其二维形式转换成三维形式。这可在预先固定（例如，缝合）或灵活的状态下进行。目标是在模塑成型之后获得这样的预制件，即，该预制件的弯曲刚度足以能完全自动和过程可靠地嵌入RTM-压力机的模具内，或者还能为了后续应用而进行运送和去堆叠。为了生产、固定预制件并使其变形，在相关的现有技术中存在许多可能性，如例如EP0620091B1。在此专利中公开的方法经得起考验，但为了生产三维的预制件具有许多工艺步骤。

本发明的任务是给出一种方法和装置，借助该方法和装置相对于现有技术能更快和更简单地从二维纤维织物叠层生产出三维预制件。此外还能以变形的纤维织物叠层的明显更好的精度来生产高复杂度的预制件，这特别是涉及所应用的纤维织物叠层的纤维定向和匀整，因而，可成功避免由此形成褶皱和扭曲。较佳地，初始大致二维形式可变形成三维预制件，以用于RTM-过程。

对于根据权利要求1的特征部分的方法，该任务的解决方案是将纤维织物叠层置于处于接纳位置的覆合装置的支承台上，并由于重力而保持在该位置，使成型壳体如此移动到接纳位置，即，使纤维织物叠层位于支承台和成型壳体之间，随后至少覆合工具基本上抵抗重力从支承台移出，在此将纤维织物叠层至少部分地置于成型壳体内，在置于成型壳体内之后，覆合装置连同成型壳体如此枢转过一枢转角α，即，使纤维织物叠层由于重力保持在成型壳体内，随后覆合装置又枢转到接纳位置以接纳另一纤维织物叠层，且覆合装置的成型壳体在拿出或取出至少部分硬化的预制件之后枢转到接纳位置。

较佳地，将流动特性设计成在将纤维织物叠层置于成型壳体内的过程中避免褶皱和/或裂纹。

特别是，在第一覆合工具之后，从第一覆合工具起沿外轮廓或内轮廓的方向选择后续的覆合工具，以使得能够从这些轮廓、即这些侧面进行蠕变（nachflieβen）。

对于装置来说，该任务的解决方案根据权利要求18的特征在于，覆合装置和成型壳体设置成借助至少一个枢转装置可绕共同的枢转轴进行枢转。

此外，要求保护一种用于加热和/或冷却纤维织物叠层的成型壳体，其中，在成型壳体内设置有用于将热空气和/或冷空气引入纤维织物叠层内的装置。替代地或附加地，作为温度元件，在成型壳体内可设有用于加热和/或用于冷却纤维织物叠层和/或待输送的空气的珀耳帖元件。

有利地，现在可以借助本发明的方法和与该方法相适应、但也可独立应用的装置来使适于预制件的纤维织物叠层从基本平坦的状态（二维）变形成三维形状并固定该纤维织物叠层。特别有利的是，变形可保护性地进行，且在变形过程中可避免纤维织物叠层的纠结、褶皱和弯折（Stauchung）或挠曲。同时还可生产复杂的几何形状，这种复杂的几何形状借助至今由现有技术已知的实施方式仅可通过更高的机器和设备技术耗费来实施，并因此需要更高的时间耗费。

该方法和装置用于使纤维织物的多层二维裁剪物（Zuschnitt）进行三维变形。在此，规定下述方法步骤：纤维织物或纤维结块从卷材退绕，并根据需要由多个不同的织物或结块、形状和尺寸合并成纤维织物叠层。在此，有必要对应于预制件或塑料成型部件的模型（Schnittmuster）来加工或裁剪外轮廓和如有可能内轮廓。在此，该模型由预制件或最终构件展开而成。较佳地，然后将制成的纤维织物叠层放置于覆合装置的支承台上。或者可替代地还可规定直接在支承台上从单独或已预先制成的纤维织物生产出纤维织物叠层。

在各层之间撒上、涂上、喷上胶合材料。随后，成型壳体转动或移动到纤维织物叠层上方。显然，根据本发明的解决方案的要点不是如成型壳体的构件的独立运动，而是使得上面的成型壳体枢转入纤维织物叠层上方的总体构思。当然，两个主要构件、覆合装置和成型壳体也可设置成移动到彼此间隔开。随后，覆合工具从下向上移动，以使纤维织物叠层运动到成型壳体内或将纤维织物叠层压入该成型壳体。

较佳的是这通过NC控制来进行，并具有覆合工具的与纤维织物叠层或成型壳体相协调的次序和速度。

为了避免污染纤维织物叠层或使其扭曲或者为了保证使纤维织物叠层最佳地成形到成型壳体内，有利的是在纤维织物叠层和支承台或覆合工具之间设有中间带。该中间带可以是可覆合的织物层或塑料带，特别是在将纤维织物叠层放置于成型壳体内过程中，该中间带可较佳地借助牵拉装置经由转向辊子保持张紧。通过这种中间带，覆合工具之间的间距可以更大。此外，纤维织物叠层与覆合工具之间可能出现的相对运动在覆合工具移入成型壳体内时出现在中间带与覆合工具之间，以使纤维织物叠层本身保持尽可能稳定。

在覆合装置连同成型壳体成功地进行枢转过程之前、期间或之后，可以对成型工具进行加热，以使用于在纤维织物叠层内粘结的胶合剂或树脂层活化。在采用热塑性胶合材料的情况下，例如为了加热（使胶合剂液化）随后还进行冷却（使胶合剂固化）。在纤维织物叠层部分硬化过程中，覆合工具已经又移入支承台，覆合装置又枢转回到接纳位置，由此支承台可接纳新的纤维织物叠层。在该过程中，根据要求可松开中间带。在用手或工业机器人从成型壳体取出预制件之后，成型壳体同样为了进行下一次变形过程而沿覆合装置的方向枢转。下一个变形过程可开始。

当然可设想将成型壳体结合到设备的总设计中，并在运送期间用作中间支承件和模具支承件（

），其中，在设备中较佳地应用多个成型壳体。

在一个扩展方案中，对于非常复杂的纤维织物叠层，可以将该纤维织物叠层放置于处于接纳位置的覆合装置的支承台上，随后，使成型壳体如此移入接纳位置，即，纤维织物叠层位于支承台和成型壳体之间，随后至少一个覆合工具从支承台基本上抵抗重力移出，在此将纤维织物叠层至少部分地放置于成型壳体内，在放置于成型壳体内之后，覆合装置连同成型壳体如此枢转过一枢转角α，纤维织物叠层由于重力保持在成型壳体内，随后覆合装置又枢转到接纳位置，以接纳另一纤维织物叠层，覆合装置的成型壳体在拿出或取出至少部分硬化的预制件之后枢转到接纳位置。

为了改善纤维织物叠层具有空腔的成型壳体内的变形，亟需注意以下几点：

-不允许有不可靠的牵引力达到纤维织物叠层，这是因为否则结构（纤维定向和匀整）会扭曲或者纤维织物叠层产生裂纹。

-不允许在构件凹槽内覆合纤维织物叠层时产生褶皱或突缠（）。

-根据需要，纤维织物叠层可在极小应力下或用针对性定义的应力来固定。

为了实现这种情况，纤维织物叠层平坦地放置在支承台上。如有可能需要在覆合工具和纤维织物叠层之间有例如呈中间膜或张紧的织物形式的附加覆合衬垫，以提供利于滑动的衬垫。

较佳的是，一个或多个固定压模（Fixierstempel）移出，并将纤维织物叠层夹在不发生任何滑移的位置，然后，将由泡沫材料制成的覆合工具将纤维织物叠层压到凹槽内。由泡沫材料成型部件构成的成型末端设计成纤维织物叠层在朝向成型壳体的侧壁处不被夹住，而是可自由运动，并可随意从侧面继续滑动。在覆合工具出现在底部上之后，形成按压力，并且足够硬但仍为柔性的塑料变形，由此，塑料偏移到侧面，因此将结块或纤维织物叠层压抵壁部段或等效的三维轮廓。现在，在该最终状态下，胶合剂已借助温度作用而活化，并且纤维织物叠层固定在成型壳体内。在转动或固定之后，又拉回覆合工具。如有可能，为了避免纤维滑移，在拉回之前，使泡沫材料通过施加负压或真空进一步收缩。这自然决定了闭合的泡沫材料表面。为了进一步改进纤维织物叠层在嵌入成型壳体过程中的蠕变特性还可设想，在成型壳体侧面、在预先给定的位置处设有较佳为凹槽、摩擦装置或例如简单地仅泡沫材料。如果纤维织物叠层与泡沫材料接触，则泡沫材料在那里被夹住，并且减小或消除飞扬特性（Fliesoder）或打滑特性。通过对应的固定压模或覆合工具的压力可精确地控制变形。

根据构件的复杂度，借助上述基本构思，各个覆合步骤可借助可单独控制的覆合工具和/或固定压模分步地进行。

借助由膜或纺织品制成的中间带，使覆合工具和纤维织物叠层之间产生的相对运动远离纤维织物叠层，并由此避免不期望的纤维滑移。在此，中间带例如借助牵拉装置针对性地张紧和松开。因此，例如在拉回覆合工具时，减小或消除应力，以避免在转向位置处的按压力。成型末端最后可作为泡沫材料成型体通过负压或真空或与此相反地借助压缩空气改变其形状。

关于控制性方面可得到如下优点：

覆合工具或固定压模可以以有利和随意的次序被控制成适应于变形轮廓或成型壳体，以从内向外（向边缘区域）覆合纤维织物叠层，并避免张紧。对此，借助现代仿真程序可找到对应的模式，该模式使得能够从二维层最佳地移位或变形到三维轮廓。较佳地，支承台以印模的形式配备有覆合工具，这些覆合工具可选地用作覆合工具或固定压模。

与作为覆合工具处的成型末端（较佳地具有与轮廓相比的小尺寸）的柔性泡沫材料成型部件结合，该成型末端在与成型壳体的凹槽端面接触之后才向外变形，并将纤维织物叠层压抵凹槽壁，由此得出近乎接近于各个三维轮廓的可能性。

为了加固纤维织物叠层，还可以至少部分地借助要引入的缝线来固定该纤维织物叠层。当单层、层组和/或纤维织物叠层本身是对应于预制件的外轮廓和/或内轮廓形成的并且随后进行裁剪时，这是特别有意义的。

为了固定还有必要在接合过程中在纤维织物叠层的至少两层之间至少部分地涂覆有可硬化的胶合剂，其中，纤维织物叠层相应地由至少两层构成和接合而成。较佳的是由卷材切出至少一层。

为了在变形时实现更好的结果，有利的是将较佳为有利于滑动的塑料带或较佳为有利于滑动的织物巾用作中间带。

可选的中间带可设置在纤维织物叠层和成型壳体和/或覆合装置之间。

成型壳体较佳地具有用于将热空气和/或冷空气引入纤维织物叠层内的装置，这些装置例如也可由用于加热和/或冷却纤维织物叠层的至少一个珀耳帖元件构成。

有利地，在该方法中，可使纤维织物叠层通过接触面变大而至少部分地更多压向成型壳体的轮廓，其中，这对于纤维织物叠层来说保护性地并在可能的拉紧作用下进行。在此，成型末端基本上在从第一接触面扩大到第二接触面时适应成型壳体的在接触面上出现的轮廓。较佳地，在此应用成型末端，该成型末端的横截面实施成在纤维织物叠层侧比在覆合装置侧大。特别较佳的是，成型末端实施成借助流体可变的隔膜。

替代地以及如有可能附加地，可应用部分地由泡沫材料和相对于泡沫材料更硬的材料构成的成型末端。

本发明将接触面理解为如下关系：当成型末端与纤维织物叠层接触时形成第一接触面。当纤维织物叠层通过成型末端沿成型壳体方向移动时形成第二接触面，其中，接触面在移位过程中可能变大或者保持不变。在成型末端与成型壳体以及位于它们之间的纤维织物叠层接触之后，在通过调节构件加大按压力的情况下使成型末端变形。形成这样的第三接触面，该第三接触面仅通过成型末端的变形产生并且在进入变形阶段之前必须比第二接触面大或与其相等。

成型末端应基本上呈要变形的构件轮廓的几何形状，其中，成型末端的未变形的形状、至少在侧面处（从沿覆合装置方向的外端部）实施成横截面更小，由此在沿成型壳体方向移入时纤维织物叠层不会被夹在成型末端侧面与成型壳体之间。成型末端应在对应于成型壳体的各面处具有比成型壳体本身小的曲率半径。在按压力增大的情况下，成型末端通过弹性或可逆的变形部分地或几乎完全紧贴成型壳体，并夹住纤维织物叠层。成型末端可实施成可充气的隔膜，或者借助其它流体调节其弹性可变形性。由此可调节按压力和/或甚至带入纤维织物叠层内的温度。成型末端可最终仅部分地实施成由泡沫材料制成，而其余区域可由相对于泡沫材料较硬的材料生产出。

还有利的是在安置第一覆合工具之后，从固定点沿外轮廓或内轮廓的方向依次应用后续移出的覆合工具。

较佳地，用于移动覆合工具的调节构件实施成压力可控或路程可控的直线驱动装置（活塞-缸结构或主轴驱动装置）。

由单独或彼此组合地运用的从属权利要求以及借助附图的下述说明给出本发明主题的其它有利措施和设计。下面的图示并不直接视作个别情况的解决方案，而是以各个部分包含一般的指示和任务的解决方案。

附图示意地示出：

图1示出用于生产预制件的装置，该装置由处于接纳位置的、具有支承台的覆合装置（Drapiervorrichtung）和相关联的成型壳体构成，其中，已制成的纤维织物叠层已放置于支承台上以进行变形；

图2示出通过根据图1的覆合装置的覆合工具使纤维织物叠层变形；

图3示出整个装置（覆合装置和成型壳体一起）绕框架由接纳位置枢转（枢转过枢转角a）到硬化和/或取出位置；

图4示出覆合装置枢转回到接纳位置（枢转过枢转角a）以接纳新的纤维织物叠层，其中有工业机器人可用以从成型壳体接纳预制件并将预制件进一步传送到叠层或成型压力机；

图5示出绕覆合装置或成型壳体转过一转动角的另一实施例；

图6是连同示例性覆合工具的支承台的俯视图；

图7是剖过覆合装置的支承台的放大剖视图，其包括在两个覆合工具之间的附加的固定压模以及呈大致平坦基本形状的还是初始的纤维织物叠层；

图8示出覆合工具移出且已配合的覆合末端位于成型壳体的最深区域处的、根据图7的覆合装置；

图9是覆合工具移出且覆合末端变形以在成型壳体的凹槽内并在覆合末端的侧面施加按压力的、根据图8的覆合装置；

图10在另一实施例中示出覆合装置，该覆合装置具有借助流体改变其尺寸的覆合末端；

图11是覆合工具和在成型壳体中对应的凹槽的进一步放大图，其包括柔性缓冲物（Gegenlager），以在将纤维织物叠层置于成型壳体内过程中将纤维织物叠层固定在凹槽的中间；

图12是根据图11将纤维织物叠层置于成型壳体内的示例性结果；

以及图13到15示出借助适应于成型壳体的成型末端来可变地控制多个覆合工具的示例。

附图示出也适于实施该方法的装置，但该装置也可独立地实施和运行。在此，相同的附图标记表示相同或可比较的部件。

根据图1，用于生产预制件6的示例性装置1由具有支承台4的覆合装置2和相关联的成型壳体5构成。在该情况下，已制成纤维织物叠层3已放置于支承台4上，以进行变形。覆合工具8在此示出为处于在支承台4内或下方的移入状态，纤维织物叠层3由于重力N而平稳地置于该支承台上。在特别有利的变型中，中间带7位于纤维织物叠层3和支承台4之间。在此，中间带7的任务是在覆合工具8之间用作连接的施力元件，用以使纤维织物叠层3变形，并由此还较佳地可通过牵引装置9来张紧，并例如经由转向辊子13来引导。覆合装置2中的覆合工具8通常由在此为活塞-缸结构15的直线传送器构成，这些直线传送器使得覆合工具8的与成型壳体5的轮廓或预制件6的轮廓相适应的端部沿成型壳体5的方向或远离成型壳体5运动。在纤维织物叠层3侧，覆合工具8可具有柔性的压力元件、例如是泡沫材料，这些压力元件的轮廓较佳为分段地适应于成型壳体5或成型壳体5的适用于覆合的区域。在后面附图中示出的形式中，压力元件具有特定的形状，在放置到成型壳体5上时，这些形状通过活塞-缸结构15在压力下改变其形状。覆合装置2较佳地通过枢转轴12可动地设置在与底板固定连接的框架10处。成型壳体5也通过支架11与枢转轴12连接，以使成型壳体5和覆合装置2设置成可绕枢转轴12同步枢转。

如果现在纤维织物叠层3放置于支承台4上且成型壳体5就位（参见图2中的图示），覆合工具8借助活塞-缸结构15、较佳地抵抗重力N从支承台4移出，并将纤维织物叠层3压到成型壳体5内。可选的中间带7在此消除了各个覆合工具8之间的可能存在的间距，并还用于支承最小的纤维织物叠层部分。同时，中间带7由于清洁问题也是有意义的。但中间带7还可起到传送带的作用，用以将纤维织物叠层3从装置1传送出和传送到装置1内或传送到覆合装置2上。

如果纤维织物叠层3基本上变形并置于成型壳体5内，则根据图3，整个装置1（覆合装置2和成型壳体5一起）绕框架10或枢转轴12从接纳位置枢转过枢转角α到达硬化和/或输出位置。以有利的方式，纤维织物叠层3总是通过覆合装置2固定在成型壳体5内，由此，在枢转过程中，可部分或完全执行已存在的胶合剂的硬化。可替代地还可设想，覆合装置2在达到成型壳体5的如下位置之后又开始沿接纳位置的方向枢转回，即，在该位置，纤维织物叠层3有序地覆合，并且通过重力N自行保持在其位。然后，可通过从外部移入被占用的成型壳体5的加热装置或焊接或缝合装置来进行硬化（未示出）。还可设想在成型壳体5中仅部分地硬化。

通过例如仅使覆合装置2的支承台4根据图4枢转过一枢转角α而枢转回到接纳位置，以接纳新的纤维织物叠层3、从而进行之前的方法步骤，预制件6的位置空出，因而，用于从成型壳体5接纳预制件6的工业机器人14可以靠近过来，该工业机器人可将预制件6进一步传送到叠层或成型压力机（未示出）。

图5以转过一转动角α的前-后对比来示出另一实施例，因而，在借助成型壳体5进行覆合之后（图5左侧），成型壳体5从上方转过180度，并且现在位于支承台4下方，其中在转动过程中，覆合工具8移出，并将纤维织物叠层3固定地保持在成型壳体5内，直至纤维织物叠层3仅通过重力N达到静止（图5右侧）。

这可根据空间需要或设备技术的要求来示出可能的变型。还可设想，不仅将成型壳体5用于覆合装置2，还可有若干个来同时用作支承壳体或运送壳体。已示出，转过或枢转过180度是最有利的解决方案，其中，可能存在需要较小枢转角α的应用情况。当然须强调的是，在枢转之后，重力使纤维织物叠层3不再压在覆合装置2上或覆合装置2的支承台4上，而是压到成型壳体5内。

即便在图1到5中表示的变型是最简单和最不复杂的，但是例如在较高的生产速度下可能有必要采用多个成型壳体5，这些成型壳体5交替地接纳纤维织物叠层3，以部分或完全硬化。成型壳体5还可设置为分别可动的支承壳体，这些支承壳体可移入单独的硬化装置内，以完成硬化或者还用作支承体直至转移到用于实施RTM-方法的成型压力机中。固定不仅可通过对成型壳体5加热以及如有可能通过对成型壳体5冷却来进行，而且还可设想对纤维织物叠层3进行常见加热或者在敏感（neuralgisch）点处接合纤维织物叠层3。

如果取消中间带7，较佳地规定，纤维织物叠层3的与支承台4邻接的层（织物的层或结块的层）实施成基本平坦和连续的。可以在接合过程中或者在此之前，在纤维织物叠层3的至少两层之间已经至少部分地放置有可硬化的胶合剂。

关于覆合还可提出，在多个覆合工具8的情况下，这些覆合工具能以预先给出的次序从支承台4移出，以避免将纤维织物叠层3撕裂或过强的张紧。由此，还可以避免不必要的褶皱等等。

图6示出带有可能变型的覆合工具8和可选的虚线示出的中间带7的支承台4的俯视图。

图7与覆合装置2的如有可能的转动无关地示出用于改善将纤维织物叠层3变形到成型壳体5内的可能性。这可以较佳地从下向上（与重力N相反）、但也可以从上向下（与重力N相同）进行，其中，在后一种情况下，非常推荐可选的中间带7用于实施覆合，由此，纤维织物叠层3不会不受控制地滑入成型壳体5的凹槽中或成型壳体5的轮廓中。在后面的图7到15的这些实施例中，不示出可选的中间带7。如已经实施的那样，在覆合过程中将较佳地包括碳的纤维织物叠层3置于三维轮廓内。

在此，没有不可靠的牵引力到达纤维织物叠层3，这是因为否则该结构（纤维定向和匀整）会被扭曲。此外还应避免形成褶皱。因此，在使纤维织物叠层3覆合到成型壳体5内时重要的是纤维织物叠层3的各部分能几乎无拉伸应力地蠕变。

较佳地，在此从一固定点出发，该固定点例如可位于最接近支承台4的平面内或相反可先从成型壳体5的铰深轮廓开始，这如有可能对于纤维织物叠层3引起最大的拉紧作用（Nachzieheffekt）。如果如图7中所示纤维织物叠层3固定在一位置，该位置在该图7中与固定压模17同心，则以预定次序、较佳是相邻的覆合工具8接替。覆合工具8可具有成型末端16，这些成型末端具有柔性特性，并较佳地由泡沫材料成型部件构成。

根据图8，现在覆合工具8借助成型末端16将纤维织物叠层3的一部分压到成型壳体5的凹槽内。成型末端16较佳地设计成泡沫材料成型部件，以使纤维织物叠层3在移入轮廓内过程中在成型壳体5的侧壁处不被夹住，而是可自由滑动。由此，从左侧和右侧（如有可能附加地从附图平面前方和后方）将纤维织物叠层3的各部分拉入轮廓。在支承台4的边缘处可看见纤维织物叠层3的被拉入的区域，并且它们的长度以E示出，而拉入方向以箭头示出。

在图9中示出覆合工具8的柔性的成型末端16的优点。

当覆合工具8出现在成型壳体5的轮廓的底部上时，通过活塞-缸结构15形成按压力，且成型末端16变形，由此成型末端向侧面偏移，因此将纤维织物叠层3压抵成型壳体5的壁部段或其余三维轮廓。现在，纤维织物叠层3保持在此最终状态下，并且例如胶合剂活化。对于一定的构件，使由此产生的预制件6简单地出模、使成型壳体5向上移出并从覆合装置2取出预制件6就够了。固定压模17可在此用作提升装置或推料器。覆合装置2的转动也可以例如在没有成型壳体5的情况下进行，并用作预制件6的“推料器”。

这些过程在图10中部分地示出，其中，在扩展的有利实施方式中，成型末端18具有特定的质量。这些成型末端可例如通过施加背压来收缩，以在从成型壳体5的轮廓移出时不破坏已变形的纤维织物叠层3。根据这种可能性还可设想，借助纤维结块3塑模成形倒凹，其中为此成型壳体5必须相应地实施成多部件。

图11和12示出在借助成型壳体5来进行变形时的附加替代方式，其中，泡沫材料作为缓冲物19嵌入成型壳体5的凹槽内。当固定点位于凹槽内时，这是有意义的。由此，在成型末端16移入时已存在反压力，该反压力防止纤维织物叠层3不受控制地在该位置移位。缓冲物19大致被看成是成型壳体5的挠性元件。产生如下状况，通过固定在纤维织物叠层3的首先接触的位置，迫使纤维织物蠕变到成型壳体5的轮廓内或轮廓的部分区域内，这是因为成型壳体5的轮廓边缘大致在覆合工具8的移出过程的结束时才与成型末端16接触。缓冲物19’在此设计成它以松开的形式（在覆合工具8进入成型壳体5时）可施加足以在移入过程中固定纤维织物叠层3的反压力，但最迟在移入结束时不会对纤维织物叠层3造成过大压力，以使纤维织物叠层3不受损。

根据构件（成型壳体5、预制件6、纤维复合材料3）的复杂度可以借助上述基本构思，借助各个可控的覆合工具8来分步进行各个覆合步骤。借助中间带7（膜和/或纺织品），覆合工具8和纤维织物叠层3之间产生的相对运动远离纤维织物叠层3，并由此避免在纤维织物叠层3内产生裂纹或滑移。中间带7可借助牵引装置9针对性地张紧和松开。因此，例如在撤回覆合工具8时，消除应力，以避免转向位置处的按压力。

在图13到15中还示出纤维织物叠层3的有利变形的示例性过程，特别是覆合工具8的变化的和按顺序的活化。根据图13，通过移出中间的固定压模17并将纤维织物叠层3压抵成型壳体5使纤维织物叠层3固定在中间。这可例如还在轮廓内的凹槽中进行。接着，在图14中，左侧的覆合工具8移入成型壳体5的轮廓内，因而将纤维织物叠层3压入左侧的轮廓内。通过成型末端16的不对称设计，纤维织物叠层3从左向右蠕变，直至成型末端16（左侧的工具，右侧的侧面）和成型壳体5之间发生接触。然后，这通过右侧的覆合工具8来实施（图15），最后，压力通过调节构件变成强到使成型末端16变形，并将纤维织物叠层3也在边缘处压抵成型壳体5。由此在变形结束之后，成型壳体5的轮廓尽可能牢固，并还如所需那么牢固地重新成形（nachformen）。

图13ff示出应以有利的次序、较佳地从内向外来控制覆合工具8，以使纤维织物叠层3覆合，并避免应力。以有利的方式应用将泡沫材料成型部件用作覆合工具8，将泡沫材料成型部件用作具有小尺寸的成型末端16，这些成型末端在与成型壳体5的端面侧接触之后向外变形，并按压纤维织物叠层3。(DP1414)

附图标记列表DP1414

1.装置

2.覆合装置

3.纤维织物叠层

4.支承台

5.成型壳体

6.预制件

7.中间带

8.覆合工具

9.牵拉装置

10.框架

11支架

12.枢转轴

13.转向辊子

14.工业机器人

15.活塞-缸结构

16.成型末端

17.固定压模

18.成型末端，可撤出

19.5内的缓冲物

α枢转角

N重力

E3的拉入量

E'3的总拉入量

Claims (24)

1.一种在生产纤维增强的成型部件过程中用于生产三维预制件的方法，其中，所述方法借助装置（1）来实施，所述装置至少包括具有用于纤维织物叠层（3）的支承台（4）的覆合装置（2）以及用于借助所述覆合装置（2）从所述纤维织物叠层（3）构造出所述预制件（6）的成型壳体（5），其特征在于，

1.1将纤维织物叠层（3）放置在处于接纳位置的覆合装置（2）的支承台（4）上，并且所述纤维织物叠层由于重力（N）留在那里；

1.2将成型壳体（5）移动到接纳位置以使得所述纤维织物叠层（3）位于所述支承台（4）与所述成型壳体（5）之间；

1.3随后，将至少一个覆合工具（8）基本上抵抗重力（N）从所述支承台（4）移出，并且在此将所述纤维织物叠层（3）至少部分地置于所述成型壳体（5）内；

1.4在置于所述成型壳体（5）内后，使所述覆合装置（2）连同所述成型壳体（5）枢转过一枢转角（α），使得所述纤维织物叠层（3）由于重力（N）留在所述成型壳体（5）内；

1.5随后，使所述覆合装置（2）又枢转回到所述接纳位置，以接纳另一纤维织物叠层（3）；以及

1.6使所述覆合装置（2）的所述成型壳体（5）或另一成型壳体（5）在拿出或取出至少部分硬化的预制件（6）之后枢转到接纳位置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为了加固位于所述成型壳体（5）内的所述纤维织物叠层（3），所述成型壳体（5）内的所述纤维织物叠层（3）内的胶合剂至少部分地硬化和/或所述纤维织物叠层（3）借助要引入的缝线而固定。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述成型壳体（5）和/或所述纤维织物叠层（3）本身为了使胶合剂硬化或者在采用热塑性胶合剂的情况下为了融化而加热，并且如果需要随后进行冷却。

4.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，为了加热或冷却引导热空气或冷空气通过所述纤维织物叠层（3）。

5.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述覆合装置（2）连同所述成型壳体（5）枢转过180度。

6.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述纤维织物叠层（3）的与所述支承台（4）邻接的层大致平坦地被支承。

7.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述纤维织物叠层（3）是在所述覆合装置（2）的所述支承台（4）上由各个层合并而成。

8.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，单层、层组和/或纤维织物叠层（3）本身是对应于所述预制件（6）的外轮廓和/或内轮廓来裁剪的。

9.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，在接合过程中，在所述纤维织物叠层（3）的至少两层之间至少部分地引入可硬化的胶合剂。

10.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，在所述纤维织物叠层（3）与所述支承台（4）之间设置有中间带（7）。

11.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述中间带（7）借助牵拉装置（9）预张紧。

12.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，将较佳为利于滑动的塑料带或较佳为利于滑动的织物巾用作中间带（7）。

13.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，在多个覆合工具（8）的情况下以预定次序使所述覆合工具从所述支承台（4）移出。

14.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述纤维织物叠层（3）由至少两层合并而成。

15.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述纤维织物叠层（3）的至少一层从卷材退绕而成。

16.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，至少两个成型壳体（5）用于覆合装置（2）。

17.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，将所述成型壳体（5）用作所述预制件（6）的支承壳体和/或运送壳体。

18.一种在生产纤维增强的成型部件过程中用于生产三维预制件（6）的装置（1），其中，所述装置（1）包括具有用于纤维织物叠层（3）的支承台（4）的至少一个覆合装置（2）和用于借助所述覆合装置（2）从所述纤维织物叠层（3）构造所述预制件（6）的成型壳体（5），其特征在于，所述覆合装置（2）和所述成型壳体（5）被设置成能够借助至少一个枢转装置绕共同的枢转轴（12）枢转。

19.如权利要求15所述的装置（1），其特征在于，所述覆合装置（2）和所述成型壳体（5）设置成能够借助调节驱动装置相对彼此直线移位。

20.如权利要求15或16所述的装置（1），其特征在于，向用于接纳所述纤维织物叠层（3）的所述支承台（4）分配有中间带（7），并且为了使所述中间带（7）预张紧地位于所述支承台（4）上而在所述覆合装置（2）内设置有牵拉装置（9）。

21.如前述权利要求中的一项或多项所述的装置（1），其特征在于，设置有用于将热空气和/或冷空气引入位于所述成型壳体（5）内的所述纤维织物叠层（3）中的装置。

22.如前述权利要求中的一项或多项所述的装置（1），其特征在于，为了引导热空气和/或冷空气通过而将所述成型壳体（5）实施成穿孔的。

23.如权利要求15所述的装置（1），其特征在于应用实施根据权利要求1到14中的至少一个的方法的装置（1）。

24.一种用于加热和/或冷却纤维织物叠层（3）的成型壳体（5），其特征在于，在所述成型壳体（5）内设置有

-用于将热空气和/或冷空气引入所述纤维织物叠层（3）中的装置

和/或

-用于加热和/或冷却所述纤维织物叠层（3）的珀耳帖元件。

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