具有刀具的用于分割至少一根纤维的切割单元制造技术

本发明专利技术涉及一种具有刀具(2)的用于分割至少一根纤维(3)的切割单元(1)，尤其用于制造纤维预成形件，这些纤维预成形件尤其是在制造纤维增强的塑料构件时的前体，其中，引导装置(5)布置成使得刀具(2)和能相对于刀具(2)运动的切割底座(4)中的至少一个沿直线轨迹(b)引导，用以进行分割。至少一个这种切割单元优选使用在用于制造纤维预成形件的设备中，这些纤维预成形件尤其是在制造纤维增强的塑料构件时的前体，其中，该设备具有用于提供至少一根纤维(3)的至少一个退绕站以及能够在纤维始端抓取单根或多根纤维的至少一个抓取器(16)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有刀具的用于分割至少一根纤维、尤其用于制造纤维预成形件的切割单元
本专利技术涉及一种具有刀具的用于分割至少一根纤维的切割单元，尤其用于制造纤维预成形件，这些纤维预成形件尤其是在制造纤维增强塑料构件时的前体。此外，本专利技术还涉及一种制造纤维预成形件的设备，这些纤维预成形件尤其是在制造纤维增强塑料构件时的前体。
技术介绍
DE102011007018A1说明了优选
内的用于制造纤维预成形件的设备，这些纤维预成形件尤其是在制造纤维增强塑料构件时的前体。为了断开纤维，提到了分割装置。在断开纤维，尤其是纤维带材时，通常使用切割系统，其切割单元按照剪切原理分割纤维。此外，存在一种具有切割单元的系统，其利用紧固在辊子上的且伸入软的配对辊子中的刀执行断开。如果需要反复的切割进程(其中，在切割过程之间例如针对为了输送纤维材料的穿过抓取而需要切割单元的很大开口)，则只能受限地应用现有系统。尤其在结构空间较小情况下，技术非常复杂的传统切割系统被设计成使得切割单元，尤其是其刀具可以足够大地打开。
技术实现思路
因此，本专利技术任务在于提供一种改进的切割单元，其尤其利用简单的运动学就实现可靠的切割过程以及足够大的开口。此外，应当提供利用改进切割单元制造纤维预成形件的设备。本专利技术解决方案的特征通过权利要求1或11的特征来表征。有利实施方案在从属权利要求中说明。据此，优选涉及一种具有刀具的用于尤其在切割底座上分割至少一根纤维的切割单元，尤其用于制造纤维预成形件，这些纤维预成形件尤其是在制造纤维增强塑料构件时的前体，其中，引导装置布置成使得刀具和能相对于刀具运动的切割底座中的至少一个沿直线轨迹引导，用以进行分割。因此，第一变型方案规定：刀具沿直线轨迹引导，用以分割纤维，其中，纤维在分割过程期间被压向切割底座，或者在不使用切割底座的情况下，纤维在此在刀具之上被拉紧。第二变型方案规定：刀具尤其固定不动地布置，并且切割底座沿直线轨迹朝向刀具引导，用以分割纤维。根据第三变型方案，不仅刀具而且切割底座均沿直线轨迹朝向彼此和背离彼此地引导。因此，尤其是两个部件(刀具和切割底座)的其中一个固定不动地布置或者因此两个部件沿共同的轨迹运动。切割单元优选在切割增强纤维方面被用于制造纤维增强塑料构件或相应的预制件，即，由纤维复合材料制成的预成形件。与剪切或切割辊子相比的优点是，通过刀具的直线或笔直的引导件不会在侧向移动尤其是并排布置的纤维。对于CFK部件的强度(CFK：碳纤维增强塑料)而言，精确地定位纤维非常重要并且可以有利地实现。此外，切割单元可以实现刀具的直线引导，其具有仅很小的空间需求并且尤其能有利地用于在如下设备中切割增强纤维，该设备用于制造纤维增强塑料构件或相应的预制件，尤其是纤维半成品。直线引导件还允许了刀具与切割底座之间很大的自由空间，用以拿取纤维或带材。此外，这种切割单元所需的结构空间关于能获得的切割力来说是非常小的。纤维在此尤其也理解为多根彼此相邻布置的纤维，即具有纤维的纤维带材和纤维材料。尤其是在此，纤维也理解为线(Garn)和所谓的纱(Roving)，即，由平行布置的丝线(Filament)或连续纤维构成的绳、束或多重丝线(Multifilamentgarn)。在此，纤维尤其也理解为半成品、热塑性或热固性预浸料。切割或分割方法或相应的切割单元尤其也能用于纱供料器。一个优选改进方案在于：直线轨迹在至少大致横向于刀具的切割刃或切割底座的延展部的方向上延伸。尤其地，切割刃以如下方式横向于或大致横向于直线轨迹地延展，即，切割刃以其纵向延展部挤压穿过纤维并且压向切割底座和/或压入切割底座中。尤其地，直线轨迹至少大致垂直于通过切割底座展开的平面地延展。刀具的分割或切割刃尤其是横向于或垂直于要通过分割来切断的纤维的纵向延展部地引导到纤维上，用以进行分割。在纤维水平布置在切割底座上的情况下，刀具因此从上或从下压向纤维。至少大致横向意味着，不仅能容许横向于切割底座的引导，而且也许也能容许有几度，尤其最多5°，尤其最多10°的偏差。带材的倾斜区段就边角料来说是有利的。具有这种偏差的从上或朝向切割纵向方向的倾斜切割出于结构空间技术的原因是有利的。一个优选的改进方案在于：切割底座由软的材料制成或者具有至少一个软的表面。因此，刀具的对置侧是软的切割底座，例如PU材料(PU：聚氨脂类)。软或屈曲的表面可以实现在软的底座上利用刀具的切割原理，其中，刀具或其切割刃由相对于底座更硬的材料构成。这导致在刀具朝向纤维挤压时断开了要切断纤维的丝线并且实现高效且可靠的分割，这种分割尤其是即使在刀具不锋利情况下也是被充分容许的。一个优选改进方案在于：刀具和/或切割底座以能借助驱动设施相对于紧固点调整的方式固定并且引导装置使驱动设施的能在紧固点与刀具和/或切割底座之间调整的部件沿具有预定的轨迹走向的引导轨迹引导，从而使得刀具和/或切割底座只能沿直线轨迹进行调整。紧固点在此例如是切割单元置入其内的设备的框，尤其是制造纤维增强塑料构件或相应的预制件的设备的方位固定的组成部分。能调整的部件尤其是驱动刀具的刚性的杆元件、能相对于紧固点调整的另外的铰接件或者是刀具或刀具架。当例如刀具或刀具上的或其刀具架上铰接件通过引导装置来引导时，引导轨迹可以具有直线的走向。在这种情况下，引导轨迹和直线轨迹尤其可能重合。然而，当例如与刀具上的铰接件间隔开的能调整的部件通过引导装置来引导时，则引导轨迹也可以是非直线的，例如具有弧形走向。一个优选改进方案在于：能调整的部件是杠杆设施的组成部分，尤其是曲柄杠杆设施的组成部分。杠杆设施作为间接驱动器提供力转向并且可以实现特别小的结构空间需求。为此，优选的杠杆设施具有由刚性的杆元件和将这些杆元件连接的铰接件组成的杆设施和铰接件设施，其中，至少一个杆元件或铰接件构成能调整的部件。尤其是两个杆元件通过铰接件彼此铰接连接。驱动器，例如缸驱动器，例如气动缸布置在尤其是其中一个铰接件上，使得曲柄杠杆设施的部件能借助驱动器相对彼此调整。在为此优选的曲柄杠杆设施中，铰接件紧固在紧固点上并且铰接件配属于刀具，铰接件尤其是铰接紧固在刀具或刀具架上。在此，引导装置例如是具有引导轨迹的如下引导单元，其沿预定轨迹走向引导其中一个铰接件或刀具或其刀具架。在尤其是侧向引导刀具上的铰接件、刀具或刀具架情况下，引导轨迹的走向尤其是直线的，以便导致直线的刀具轨迹。在尤其是侧向引导布置在杆元件之间的铰接件的情况下，引导轨迹的走向优选是非直线的，以便导致直线的刀具轨迹。尤其是这种曲柄杠杆原理可以实现关于能获得的切割力来说非常紧凑且轻的结构方式。因此特别优选地，可以快速且力消耗很小地执行打开运动，而能缓慢且力消耗很大地执行切割运动。尤其地，刀具的居中且铰接支承的接驳部可以实现刀具在切割底座上的均匀的切割力分配。甚至在底座例如由于受刚度限制而略微偏离的情况下也可以实现过程可靠的切割。此外，这将引导件或引导装置的公差要求保持得特别小。一个优选的改进方案在于：能调整的部件是驱动器的能相对于紧固点调整的驱动元件，该驱动器相对于紧固点直接驱动刀具和/或切割底座。这种驱动装置例如是紧固在切割单元的尤其是方位固定的框上的驱动缸或马达，例如曲轴传动机构，其中，驱动缸或马达例如借助其能调整的驱动元件直接地或经由铰本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有刀具(2)的用于分割至少一根纤维(3)的切割单元(1；1

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.12 DE 102015204417.31.具有刀具(2)的用于分割至少一根纤维(3)的切割单元(1；1*)，所述切割单元尤其用于制造纤维预成形件，所述纤维预成形件尤其是在制造纤维增强的塑料构件时的前体，其特征在于，引导装置(5)布置成使得所述刀具(2)和能相对于所述刀具(2)运动的切割底座(4)中的至少一个沿直线轨迹(b)引导，用以进行分割。2.根据权利要求1所述的切割单元(1；1*)，其特征在于，所述直线轨迹(b)在至少大致横向于所述刀具(2)的切割刃或所述切割底座(4)的延展部的方向上延伸。3.根据权利要求1或2所述的切割单元(1；1*)，其特征在于，所述切割底座(4)由软的材料制成或者具有至少一个软的表面。4.根据前述权利要求所述的切割单元(1；1*)，其特征在于，所述刀具(2)和/或所述切割底座(4)以能借助驱动设施相对于紧固点(8)调整的方式固定，并且所述引导装置(5)使所述驱动设施的能在所述紧固点(8)与所述刀具(2)和/或所述切割底座(4)之间调整的部件沿具有预定的轨迹走向的引导轨迹引导，从而使得所述刀具(2)和/或所述切割底座(4)只能沿所述直线轨迹(b)进行调整。5.根据权利要求4所述的切割单元(1；1*)，其特征在于，能调整的部件是杠杆设施的组成部分，尤其是曲柄杠杆设施(6)的组成部分。6.根据权利要求4所述的切割单元(1；1*)，其特征在于，能调整的部件是驱动器的能相对于所述紧固点调整的驱动元件，所述驱动器相对于所述紧固点直接驱动所述刀具(2)和/或所述切割底座(4)。7.根据前述权利要求所述的切割单元(1；1*)，其特征在于，所述刀具(2)和/或所述切割底座(4)能借助摆动驱动装置进行调整。8.根据前述权利要求所述的切割单元(1；1*)，其特征在于，所述刀具(2)和/或所述切割底座(4)能借助脉冲驱动装置进行调整。9.根据前述权利要求所述的切割单元(1；1...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚罗米尔·乌费尔，迈克尔·凯泽，曼弗雷德·布克哈德，塞巴斯蒂安·吉尔，
申请(专利权)人：福伊特专利有限公司，奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE