用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備和方法以及模具組的制作方法
【專利摘要】一種用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備(10)包括：輸送裝置(24)，被配置為對包含增強纖維的半成品(16)進行輸送使之通過設備(10)；形成裝置(36)，被配置為使半成品(16)成為期望的形狀；以及具有第一加壓元件(40)以及與第一加壓元件相反布置的第二加壓元件(42)的加壓件(38)。形成裝置(36)進一步包括通過加壓件(38)可加壓的多個不同形狀的模具(44)，用于將模具(44)應用到半成品(16)的部分的、相對于半成品(16)通過設備(10)的輸送方向(F)被布置在加壓件(38)上游的模具應用站(46)，以及用于從半成品(16)的部分釋放模具(44)的、相對于半成品(16)通過設備(10)的輸送方向(F)被布置在加壓件(38)下游的模具釋放站(48)。
【專利說明】
用于由纖維増強復合材料連續(xù)地制造組件的設備和方法以及模具組
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件一一具體是飛機結構組件的設備和方法。此外，本發(fā)明涉及一種模具組，其適合于在用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件一一具體是飛機結構組件的設備中使用。
【背景技術】
[0002]在飛機結構中，正在努力越來越多地使用完全地或者部分地由纖維增強復合材料(例如，碳纖維增強塑料)組成的組件來作為承重組件。例如，DE 10 2007 062 IllAl描述一種用于支撐飛機地板系統(tǒng)的獨立的面板的、由碳纖維增強塑料組成的橫向構件結構，該飛機地板系統(tǒng)用于將客艙與布置在客艙下面的貨艙分離。此外，例如根據(jù)DE 10 2004 001078A1和CN 100418850可知來提供具有纖維增強復合材料的表皮和增強材料元件(例如，肋拱、縱梁)的飛機機體片段。
[0003]在由纖維增強復合材料制造飛機結構組件時，可以首先從纖維預浸料組配多層層壓板。纖維預浸料可以包括機織織物或被提供有固化合成材料的表面層的增強纖維的墊。可以手動地或自動地執(zhí)行層壓板構造。然后可以使纖維預浸料成為形成期望的形狀的飛機外部表皮的二維部分或形成框架或縱梁的增強部分。最后，在壓力下和/或以增加的溫度在高壓熱周期中將施加到纖維的表面的合成材料固化，使得利用固化的合成材料的基體和嵌入基體中的增強纖維來生成復合材料。壓熱器法尤其適于獨立制造甚至復合物形成的組件。
[0004]與此對比，EPI 819 503B1描述一種用于連續(xù)地制造適于用作飛機結構組件的結構剖面的方法。在該方法中，首先產生多層纖維層狀結構。為此，干燥纖維層從適當?shù)木磔S解繞并且被供給至預成型工具，該預成型工具在壓力下使纖維層成為期望的預型件。利用環(huán)氧樹脂和固化劑的混合物對在預成型工具中產生的預成型的纖維層堆疊進行浸滲，通過供熱使其部分地進行反應，造成樹脂粘性的增加。然后樹脂浸滲的纖維層堆疊在循環(huán)加壓件中被進一步加熱并且被加壓，使得樹脂形成膠體并且交聯(lián)繼續(xù)直至尺寸穩(wěn)定性。最后，樹脂的完整的固化發(fā)生在隧道窯中。
[0005]在整體來看的處理期間，在處理中，通過有關的提取裝置將纖維層、纖維層堆疊和樹脂浸滲的纖維層堆疊連續(xù)地輸送至獨立的站以及使之通過獨立的站。循環(huán)加壓件被可移動地支撐，使得其能夠與樹脂浸滲的纖維層堆疊一起被移動某距離以便被加壓。一旦完成在循環(huán)加壓件中的對樹脂浸滲的纖維層堆疊的一個部分的處置，就將循環(huán)加壓件打開并且使之與樹脂浸滲的纖維層堆疊的移動方向相反地移動，直到循環(huán)加壓件已經到達其中能夠再次閉合循環(huán)加壓件以處置樹脂浸滲的纖維層堆疊的另外部分的對應的位置為止。EP I819 503B1中所描述的連續(xù)處理適于制造許多具有不變的橫截面的結構剖面。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是指定用于促進由纖維增強復合材料連續(xù)制造具有不同橫截面的組件一一具體是飛機結構組件的的設備和方法。此外，本發(fā)明的目的是提供適合于在此類設備中使用的模具組。
[0007]該目的通過具有權利要求1的特征的設備、具有權利要求8的特征的方法以及具有權利要求15的特征的模具組來實現(xiàn)。
[0008]—種用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備包括輸送裝置，其被配置為對包含增強纖維的半成品進行輸送使之通過設備。包含在半成品中的增強纖維可以以單個纖維的形式或者纖維墊或纖維機織織物的形式存在。具體地，例如像可以在飛機中使用的框架中的主要結構組件、縱梁，等等，半成品可以是無限絞合線的形式并且因此適于被進一步處理為拉長的結構剖面?？梢酝ㄟ^以下方式來控制輸送裝置的操作:以不變的或改變的速度連續(xù)地輸送半成品使之通過設備。然而，也可以想到的是通過以下方式來控制輸送裝置的操作:逐步地和/或以設備的獨立站之間的輸送間隔來輸送半成品以使之通過設備。
[0009]此外，一種用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備包括形成裝置，其被配置為使半成品成為期望的形式。形成裝置包括具有第一加壓元件以及與第一加壓元件相對地布置的第二加壓元件的加壓件?？梢砸詨喊宓男问絹碓O計加壓件的加壓元件。然而，作為對這一點的替換，可以以壓帶機的形式設計加壓件，其加壓元件通過與彼此相對地布置的輸送帶來形成。僅僅有必要的是，加壓件適于以這種方式對由輸送裝置輸送通過設備的半成品進行加壓并且使之成為期望的形式。加壓元件兩者可以相對于彼此是可動的而對半成品進行加壓。然而，也可以想到的是在設備中使用一加壓件，其包括剛性地固定的加壓元件和相對于剛性地固定的加壓元件可動的加壓元件。此外，取決于將被產生的組件的幾何形狀，可以使用利用固定的加壓爪和三個可動的加壓爪對所有側進行加壓的加壓件。
[0010]形成裝置包括通過加壓件可加壓的多個不同形狀的模具。模具可以由金屬組成，而且例如也由彈性材料組成，或者可以包含金屬或彈性材料。此外，形成裝置包括:相對于半成品通過設備的輸送方向布置在加壓件上游的模具應用站，用于將模具應用到半成品的部分；以及，相對于半成品通過設備的輸送方向布置在加壓件下游的模具釋放站，用于從半成品的部分釋放模具。在這里采用“不同形狀的模具”來意指具有不同的幾何形狀的模具，其中，不同的模具幾何形狀對應于半成品的獨立部分的不同的期望幾何形狀。如果通過加壓件對模具進行加壓，則在模具中容納的半成品的部分也被加壓并且根據(jù)模具的幾何形狀以這種方式被形成。
[0011]在用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備中，因此使用其中可以通過不同形狀的模具在部分中不同地形成半成品的形成裝置。通過這來促進由纖維增強復合材料連續(xù)制造組件，其組件具有逐部分地變化的形狀一一具體是逐部分地變化的橫截面。因而，能夠大量地并且以低生產時間來成本有效地制造甚至復雜的形狀的組件一一具體是改變的橫截面的飛機結構組件。具體地，連續(xù)的制造過程對于包含斜坡、偏移、局部受限的凸出物的拉長的加強元件是可用的。
[0012]在優(yōu)選的實施例中，用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備包括控制裝置，該控制裝置被配置為通過以下方式控制輸送裝置和形成裝置的操作:使加壓件的加壓元件操作到閉合位置，以便對第一模具進行加壓，該第一模具被應用到半成品的第一部分，并且只要加壓元件對第一模具進行加壓，就可以使加壓元件沿半成品的輸送方向與半成品的第一部分和第一模具一起移動。換句話說，只要加壓元件對第一模具進行加壓，優(yōu)選地就可以使加壓元件在半成品的輸送方向上以與半成品的第一部分和第一模具相同的速度移動。為了實現(xiàn)這一點，加壓件的加壓元件可以是例如沿著與半成品的第一部分和第一模具平行的合適的引導裝置而可動的。
[0013]此外，控制裝置可以被配置為通過以下方式控制輸送裝置和形成裝置的操作:使加壓元件操作到打開位置并且使之與半成品的輸送方向相反地相對于半成品的第一部分和第一模具移動，直到加壓元件被布置在其中它們能夠被再一次操作到閉合位置中的位置以便對第二模具進行加壓，該第二模具被應用到半成品的、相對于半成品通過設備的輸送方向布置在半成品的第一部分后面的第二部分。換句話說，在對半成品的第一部分進行加壓的結束之后，可以使加壓元件相對于半成品與半成品的輸送方向相反地移動，直到它們能夠再一次被操作到它們的閉合位置中，并且因此經由第二模具對半成品的第二部分進行加壓。
[0014]除增強纖維外，供給至形成裝置的半成品優(yōu)選地包括合成材料，該合成材料在其中嵌入有增強纖維的完成的組件中形成基體。合成材料可以例如是熱塑性塑料合成材料，或者固化合成材料。例如，半成品可以包含固化樹脂材料一一具體是環(huán)氧樹脂。具體地，如果半成品包含固化合成材料一一因而例如是樹脂，加壓件可以包括加熱裝置，其使在加壓處理期間加熱半成品成為可能?？梢酝ㄟ^控制裝置通過在在加壓件中加壓半成品時包含在半成品中的固化合成材料完全或部分地固化的方式來控制加熱裝置的操作。
[0015]可以將加壓件的加壓元件和模具加工成一定尺寸，使得通過加壓件可同時地對被應用到相對于半成品通過設備的輸送方向一個接一個布置的半成品的多個部分的多個模具進行加壓。然后能夠通過加壓件的一個加壓周期對一個接一個布置的若干模具以及因此半成品的若干部分進行加壓。
[0016]在設備的優(yōu)選的實施例中，模具具有沿著半成品的輸送方向的相同的尺寸?？刂蒲b置可以被配置為通過以下方式控制輸送裝置和形成裝置的操作:使加壓元件移動到它們的打開位置中并且在半成品的輸送方向上與半成品的第一部分和第一模具一起移動一距離，該距離基本上對應于模具沿著半成品的輸送方向的尺寸。在移動到它們的打開位置中之后，然后可以在控制裝置的控制下使加壓元件與半成品的輸送方向相反地移動一距離，該距離同樣基本上對應于模具沿著半成品的輸送方向的尺寸。
[0017]在輸送裝置和形成裝置的操作的此類控制中，能夠在形成裝置的加壓件中的加壓之后從模具釋放站中的半成品的第一部分釋放第一模具。同時，能夠在形成裝置的加壓件中對被應用到相對于半成品通過設備的輸送方向布置在半成品的第一部分的下游的半成品的第二部分的第二模具進行加壓。此外，能夠在模具應用站中向相對于半成品通過設備的輸送方向被布置在半成品的第二部分的下游的半成品第三部分應用第三模具。然而，作為對這一點的替換，也可以想到的是使用大于加壓元件的長度的長度的模具以及在每個加壓周期中僅僅對模具的局部區(qū)域進行加壓。最后，也可以使用其中各種工具部件具有不同的長度的模具。
[0018]即使將加壓元件和模具加工成一定尺寸使得可同時地在加壓件中對多個模具進行加壓，可以通過控制裝置通過以下方式控制輸送裝置和形成裝置的操作:在每個情況下僅僅使加壓元件在輸送方向上或與半成品的輸送方向相反地移動基本上對應于模具的尺寸的距離。布置在加壓件的加壓元件之間的模具然后能夠經受若干加壓周期，其中，加壓周期的數(shù)量對應于能夠同時地布置在加壓件的加壓元件之間的模具的數(shù)量。顯然的是，也可以為了依照要求對布置在加壓件的加壓元件之間的模具并且因此在模具中容納的半成品部分所經受的加壓周期的數(shù)量進行控制而相應地對輸送裝置和形成裝置的操作控制進行適配。
[0019]模具的至少一部分可以包括至少一個連接元件，其被配置為將若干模具連接到彼此，所述模具被應用到相對于半成品通過設備的輸送方向一個接一個布置的半成品的多個部分。具體地，如果在加壓件中對模具的一部分或所有模具進行加壓，由此能夠是防止模具相對于半成品和/或相對于彼此的移位。
[0020]用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備可以包括供給裝置，其被配置為提供包含增強纖維的半成品。供給裝置優(yōu)選地包括圍繞旋轉軸可旋轉的至少一個卷軸，例如無限絞合線的形式的半成品被卷繞到該至少一個卷軸上。半成品優(yōu)選地是干燥半成品，其增強纖維未利用合成材料被浸滲。然而，如果期望的話，供給裝置也可以被配置為提供具有已經浸滲有合成材料的增強纖維的半成品。除增強纖維外，半成品可以包括影響材料屬性的其他組件，諸如像緊固螺紋、沖擊強度改性劑、粘合劑粒子或者諸如像電纜或光纜的通用功能元件。
[0021]在尤其優(yōu)選的實施例中，供給裝置包括多個卷軸，可以以無限絞合線的形式被提供的半成品被卷繞到多個卷軸中的每一個上。然后半成品的若干層可能未同時地從獨立的卷軸被卷繞并且被集合在一起以形成半成品的若干層的堆疊?？梢栽讵毩⒌陌氤善分袉蜗虻?、雙向地或以任何方式對增強纖維進行定向。此外，可以將具有各種纖維定向的半成品堆疊在彼此之上，以便以目標方式控制將由半成品制造的組件的機械屬性。然而，作為對這一點的替換，可以想到的是使用設備中的供給裝置，其中半成品的獨立的層首先被切割為期望的形狀并且然后被單獨地供給至堆疊裝置。然后能夠從堆疊裝置中的獨立的層生產期望堆疊的半成品層。
[0022]供給裝置的卷軸可以包括對準裝置來沿著卷軸的旋轉軸將卷軸對準。對準裝置可以例如包括擋光板等等的形式的檢測裝置，其優(yōu)選地檢測被卷繞在卷軸上并且包含增強纖維的半成品在卷軸上的位置。取決于由檢測裝置提供的測量的結果，合適的控制裝置然后能夠確保卷軸沿著它們的旋轉軸的位置的移動，使得當半成品的層未從卷軸被卷繞時，能夠將未從卷軸卷繞的半成品的層確切地布置在彼此上面。例如可以通過電動機和軸驅動使卷軸沿著它們的旋轉軸移動。通過供給裝置的此類配置能夠防止或至少顯著地減少半成品的獨立的層中的皺褶的形成。
[0023]供給裝置還可以包括包含卷軸或滑塊的引導和/或平滑裝置，當未從供給裝置的獨立的卷軸卷繞的半成品的層被堆疊在彼此之上時，該引導和/或平滑裝置引導該半成品的層并使之平滑。如果期望的話，也可以提供加熱裝置，其用于激活包含在半成品的層中的粘合劑一一例如熱塑性塑料粘合劑，以便將一起堆疊在彼此之上的半成品的層連結。加熱裝置可以包括例如形成為紅外線輻射器的熱源，或者另一個合適的熱源。
[0024]此外，用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備可以包括用于將由供給裝置供給的半成品預成型的預成型裝置。利用預成型裝置來配備設備本身建議:具體地如果通過供給裝置供給半成品的若干層，則將其各層連結到彼此以形成半成品層的堆疊。預成型裝置可以例如包括具有腔的預成型工具，該腔的形狀對應于半成品的或半成品層的堆疊的期望的形狀。在優(yōu)選的實施例中，預成型裝置包括通過其能夠連續(xù)地引導將被預成型的半成品的預成型工具。在預成型工具中形成的腔然后可以具有沿著纖維機織織物通過預成型工具的輸送方向的改變的橫截面。具體地，腔可以具有在預成型工具的入口的區(qū)域中適于半成品的或半成品層的堆疊的形狀的基本上平面的橫截面，而腔可以具有在預成型工具的出口的區(qū)域中的已經與將被制造的組件的期望的形狀接近的形狀。
[0025]如已經提到的，供給裝置可以供給已經浸滲有合成材料(具體是纖維預浸料)的半成品。然而，能夠獲取與預浸料相比便宜得多的干燥半成品。具體地，如果通過供給裝置供給干燥半成品，設備因此優(yōu)選地還包括用于利用合成材料對半成品進行浸滲的浸滲裝置。浸滲裝置可以包括通過其將半成品或半成品堆疊拉出的浸滲槽。替換地或另外地，浸滲裝置還可以包括合成材料可以以某壓力被注入到其中的浸滲模具?？梢栽诮B模具中形成腔，其形狀可以已經基本上對應于將被制作的組件的期望的形狀。
[0026]此外，也可以在用于由纖維增強復合材料連續(xù)制造組件的設備中提供預熱裝置，以用于對浸滲有合成材料的半成品進行預熱。優(yōu)選地通過增加由固化合成材料組成的浸滲材料的粘性、但仍無實質的交聯(lián)反應發(fā)生在固化合成材料中的方式來控制預熱裝置的操作。預熱裝置可以包括對流隧道窯、用于利用例如電子束或紅外線輻射器來對浸滲有合成材料的半成品進行照射的設備。
[0027]設備還可以包括模具裝卸裝置。模具裝卸裝置可以被配置為從形成裝置收起在模具釋放站中從半成品釋放的模具，并且對它們進行處理以用于再使用。模具的處理可以包括模具的清洗和利用撒放器對模具進行處置，具體是將離型膜插入到模具中。撒放器和/或離型膜使得容易從模具中釋放在模具中成為期望的形狀的半成品。此外，模具裝卸裝置可以包括其中能夠存儲在形成裝置中將不被直接地重新使用的模具的模具儲藏設施。在優(yōu)選的實施例中，模具裝卸裝置包括機器人，該機器人從形成裝置接收模具，對它們進行處理并且必要時將它們傳遞到模具儲藏設施。機器人也可以將模具傳遞到形成裝置一一即，具體地傳遞到形成裝置的模具應用站，其中，必要時為此目的也能夠從模具儲藏設施移除模具。而且，模具裝卸裝置可以包括用于對模具進行預熱的裝置。
[0028]此外，設備可以包括用于將包含在通過形成裝置形成的半成品中的固化合成材料固化的固化裝置。固化裝置例如可以包括隧道窯、紅外線輻射器、感應操作加熱設備或微波加熱設備。優(yōu)選地通過以下方式控制固化裝置的操作一一即，固化裝置的加熱裝置的操作:通過加熱裝置的供熱來完全地使包含在半成品中的固化合成材料固化。然而，如果期望的話，僅僅包含在通過形成裝置形成的半成品中的固化合成材料的局部固化可以發(fā)生在固化裝置中。
[0029]最后，設備可以包括切割裝置，用于將通過形成裝置形成的并且必要時被固化的半成品切割為期望的形狀，即，期望的長度。切割裝置可以包括例如被可移動地支撐的帶鋸，使得其能夠與半成品一起移動以便半成品在半成品通過設備的輸送方向上被切割，以便產生與輸送方向垂直地行駛的切口。此外，切割裝置可以包括引導和/或保持裝置，其可以相對于半成品通過設備的輸送方向被布置在鋸的下游或上游，并且可以用于避免半成品的不希望的移動或半成品中的振動?？梢愿鶕?jù)要被切割的半成品的變化形狀、借助于控制裝置來控制引導和/或保持裝置的位置。
[0030]輸送裝置可以包括第一和第二夾持裝置。第一和第二夾持裝置可以分別在其中它們釋放半成品的打開位置和其中它們將半成品夾持在兩個夾爪之間的關閉位置之間是可調整的，并且可以在夾持位置和釋放位置之間在輸送方向上或與半成品的輸送方向相反地是可動的?？刂蒲b置可以通過以下方式來控制第一和第二夾持裝置的操作:如果第二夾持裝置處于其閉合位置中并且在半成品的輸送方向上與半成品一起從其夾持位置移動到其釋放位置，則第一夾持裝置處于其打開位置中并且相對于半成品與半成品的輸送方向相反地從其釋放位置移動到其夾持位置。相反地，如果第二夾持裝置處于其打開位置中并且相對于半成品與半成品的輸送方向相反地從其釋放位置移動到其夾持位置，則第一夾持裝置可以處于其閉合位置中，并且在半成品的輸送方向上與半成品一起從其夾持位置移動到其釋放位置。在以這樣的方式形成的輸送裝置中，第一和第二夾持裝置因此交替地為在輸送方向上的半成品的移動做準備。
[0031]作為對這一點的替換或補充，輸送裝置還可以包括與彼此相對地布置的兩個輸送帶，其被配置為將此類夾持力施于布置在輸送帶之間的半成品的部分，使得通過在半成品的輸送方向上的輸送帶的輸送移動而使半成品移動。如果期望的話，可以將輸送帶形成為使得它們僅僅以局部受限的方式與半成品接觸。通過這避免對具體由輸送帶引起的半成品的敏感區(qū)域的損壞。此外，可以彈性地支撐輸送帶中的至少一個，為了考慮半成品的剖面厚度中的變化。
[0032]輸送裝置可以與用于由纖維增強復合材料連續(xù)制造組件的設備的形成裝置集成地形成。例如，形成裝置的加壓件可以形成輸送裝置的第一夾持裝置，在以上描述的第二夾持裝置可以位于該第一夾持裝置的下游或上游。形成第一夾持裝置和第二夾持裝置的加壓件然后可以如上所述進行操作以輸送半成品使之通過設備。如果期望的話，包括與彼此相對地布置的兩個輸送帶的輸送裝置也可以與形成裝置集成地形成。輸送裝置的彼此相對地布置的兩個輸送帶然后構成形成裝置的加壓件。此外，可以使用利用一個固定的加壓爪和三個可動的加壓爪對所有側進行加壓的加壓件。
[0033]在一種用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的方法中，通過輸送裝置來輸送包含增強纖維的半成品。通過形成裝置形成半成品，該形成裝置包括具有第一加壓元件和與第一加壓元件相對地布置的第二加壓元件的加壓件。在相對于半成品的輸送方向布置在加壓件的上游的形成裝置的模具應用站中，通過加壓件可加壓的不同形狀的模具被應用到半成品的相應部分。在相對于半成品的輸送方向布置在加壓件的下游的模具釋放站中，再次從半成品的相應部分釋放通過加壓件可加壓的這些不同形狀的模具。
[0034]優(yōu)選地通過控制裝置通過以下方式來控制輸送裝置的和形成裝置的操作:使加壓件的加壓元件操作到閉合位置中，以便對第一模具進行加壓，該第一模具被應用到半成品的第一部分。只要加壓元件對第一模具進行加壓，就可以使加壓元件在半成品的輸送方向上與半成品的第一部分和第一模具一起移動。此外，可以通過控制裝置使加壓元件操作到打開位置中并且使之相對于半成品的第一部分和第一模具與半成品的輸送方向相反地移動，直到加壓元件被布置在其中它們能夠被再一次操作到閉合位置中的位置中，以便對第二模具進行加壓，第二模具被應用到相對于半成品通過設備的輸送方向布置在半成品的第一部分的下游的半成品的第二部分。
[0035]優(yōu)選地通過加壓件同時地對被應用到半成品的相對于半成品的輸送方向一個接一個布置的多個部分的多個模具進行加壓。
[0036]模具可以具有沿著半成品的輸送方向的相同的尺寸?？刂蒲b置可以然后通過以下方式控制輸送裝置和形成裝置的操作:使加壓元件移動到它們的打開位置中并且在半成品的輸送方向上與半成品的第一部分和第一模具一起移動一距離，該距離基本上對應于模具沿著半成品的輸送方向的尺寸。此外，在移動到它們的打開位置中之后，可以在控制裝置的控制下使加壓元件與半成品的輸送方向相反地移動一距離，該距離同樣基本上對應于模具沿著半成品的輸送方向的尺寸。然而，作為對這一點的替換，也可以想到的是使用長度大于加壓元件的長度的模具以及在每個加壓周期中僅僅對模具的局部區(qū)域進行加壓。
[0037]在方法的優(yōu)選的實施例中，在通過加壓件對被應用到相對于半成品的輸送方向一個接一個布置的半成品的多個部分的若干模具進行加壓之前，通過至少一個連接元件將該若干模具連接到彼此。優(yōu)選地在在加壓件中模具的加壓之后再次釋放模具之間的連接?？梢栽诩訅褐罅⒓词鼓＞呙撃！Ｈ欢?，作為對這一點的替換，也可以僅僅在包含在半成品中的合成材料的完整的固化之后使模具脫模。
[0038]在用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的方法中，可以通過供給裝置供給包含增強纖維的半成品，該供給裝置包括包含增強纖維的半成品被卷繞到其上的至少一個卷軸。可以通過預成型裝置來對包含增強纖維的半成品進行預成型。可以通過浸滲裝置利用合成材料對包含增強纖維的半成品進行浸滲?？梢酝ㄟ^預熱裝置對包含浸滲有合成材料的增強纖維的半成品進行預熱?？梢詮男纬裳b置中收起模具，并且由模具裝卸裝置來處理模具。此外，模具裝卸裝置可以將模具遞送到形成裝置?？梢酝ㄟ^固化裝置來完全地或部分地將被包含于通過形成裝置形成的半成品中的固化合成材料固化。最后，可以通過切割裝置來將通過形成裝置形成的半成品切割為期望的形狀。
[0039]輸送裝置可以包括第一和第二夾持裝置，其每個分別在其中它們釋放半成品的打開位置和其中它們將半成品夾持在兩個夾爪之間的關閉位置之間是可調整的，并且可以在夾持位置和釋放位置之間在輸送方向上或與半成品的輸送方向相反地是可動的?？刂蒲b置可以通過以下方式來控制第一和第二夾持裝置的操作:如果第二夾持裝置處于其閉合位置中并且在半成品的輸送方向上與半成品一起從其夾持位置移動到其釋放位置，則第一夾持裝置處于其打開位置中并且相對于半成品與半成品的輸送方向相反地從其釋放位置移動到其夾持位置。相反地，如果第二夾持裝置處于其打開位置中并且相對于半成品與半成品的輸送方向相反地從其釋放位置移動到其夾持位置，則第一夾持裝置可以處于其閉合位置中，并且在半成品的輸送方向上與半成品一起從其夾持位置移動到其釋放位置。
[0040]作為對這一點的替換或補充，輸送裝置還可以包括與彼此相對地布置的兩個輸送帶，其將此類夾持力施于布置在輸送帶之間的半成品的部分，使得通過在半成品的輸送方向上的輸送帶的輸送移動而使半成品移動?？梢詮椥缘刂屋斔蛶е械闹辽僖粋€。輸送裝置可以與形成裝置集成地形成。
[0041]形成裝置的不同地形成的模具的至少一部分可以包括第一模具部分和與第一模具部分相對地布置的第二模具部分，使得在形成裝置的模具應用站中，兩個模具部分可以被應用到與彼此相對地布置的半成品的表面。兩個模具部分可以可通過對應的連接裝置連接到彼此。例如，連接裝置可以被配置為嚙合在被提供于第一和第二模具部分的側壁上的凹槽中。
[0042]此外，模具的至少一部分可以包括提供于模具的內部空間中的接收空間，用于接收剩余的合成材料，該剩余的合成材料可能在形成裝置的加壓件中對半成品進行加壓時被壓出半成品。接收空間可以包括第一部分，其被定位為使得其毗連于在模具中容納的半成品的邊緣。此外，接收空間可以包括毗連于第一部分的凹槽部分，以用于接收更大量的合成材料。能夠由此避免合成材料在半成品中或在半成品的邊緣的不希望的累積。接收空間也可以充當用于空氣/合成材料混合物的接收空間并且因此用于組件的通風。通過這來獲取無孔組件。
[0043]—種在用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備的形成裝置中使用的模具組包括通過形成裝置的加壓件可加壓的標準化支撐元件。模具組還包括可拆卸地可連接到支撐元件的多個不同形狀的插嵌件。在這里將“不同形狀的插嵌件”理解為意指具有不同的幾何形狀的插嵌件，其中，不同的插嵌幾何形狀對應于半成品的獨立的部分的不同的期望的幾何形狀。如果通過形成裝置的加壓件對包括標準化支撐元件和可拆卸地可連接到支撐元件的插嵌件的模具進行加壓，則在模具中容納的半成品的部分也被加壓并且根據(jù)插嵌件的幾何形狀以這種方式被形成。
[0044]在一種用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備中，其形成裝置配備有此類模具組，足以制造具有逐部分地變化的形狀的組件以提供僅僅不同形狀的插嵌件。例如可以在設備的模具裝卸裝置中將插嵌件插入到標準化支撐元件中。由于這一點，不再必需制造、保持和存儲多個不同形狀的完整的模具，由于這一點，能夠節(jié)約成本和存儲容量。模具組因此尤其適合于在用于由纖維增強復合材料連續(xù)制造組件的設備的以上所描述的形成裝置中使用。優(yōu)選地在用于由纖維增強復合材料連續(xù)制造組件的設備的形成裝置中保持多個模具組。
[0045]模具組的標準化支撐元件可以包括第一局部部分和第二局部部分。如果通過形成裝置的加壓件對具有標準化支撐元件的模具進行加壓，則優(yōu)選地將支撐元件的局部部分與彼此相對地布置。第一和第二局部部分可以可通過連接裝置連接到彼此。支撐元件的局部部分然后能夠在形成裝置的模具應用站中被應用到與彼此相對地布置的半成品的表面，并且然后被連接到彼此。連接裝置可以例如被配置為嚙合在被提供于支撐元件的第一和第二局部部分的側壁中的凹槽中。
[0046]此外，可拆卸地可連接到標準化支撐元件的插嵌件的至少一部分可以包括第一插嵌件部分和第二插嵌件部分。如果通過形成裝置的加壓件對具有標準化支撐元件和可拆卸地連接到支撐元件的插嵌件的模具進行加壓，則優(yōu)選地將插嵌件的插嵌件部分與彼此相對地布置?？梢詫⒉迩都糠址胖迷谥卧膶木植坎糠种?。優(yōu)選地在支撐元件或對應的支撐元件局部部分中彈性地支撐兩個插嵌件部分中的至少一個。例如，插嵌件部分可以被支撐在彈簧元件上或多個彈簧元件上，該彈簧元件或多個彈簧元件被支撐在支撐元件的內表面或面向插嵌件部分的支撐元件局部部分上。在不對模具進行加壓時，通過彈簧元件/多個彈簧元件的彈簧力來將兩個插嵌件部分保持為彼此間期望的距離，該距離可以對應于在模制步驟之前在插嵌件中容納的半成品的合適的剖面厚度。另一方面，如果在形成裝置的加壓件中對模具進行加壓，則相對彈簧元件/多個彈簧元件的彈簧力使插嵌件部分朝著彼此移動，使得兩個插嵌件部分之間的距離被減小。由此使在插嵌件中容納的半成品的剖面厚度減小期望的量并且因而使半成品成為期望的形狀。
[0047]如以上解釋的，一種用于由纖維增強復合材料連續(xù)制造組件的設備可以包括分開引導的浸滲裝置，用于利用合成材料對包含增強纖維并且被供給至設備的半成品進行浸滲，其中，浸滲裝置可以包括例如以浸滲槽或注入工具的形式形成的單獨的浸滲工具。然而，作為對這一點的替換，也可以想到的是，將浸滲裝置集成到形成裝置中。為了實現(xiàn)這一點，可以在具有標準化支撐元件和可拆卸地連接到支撐元件的插嵌件的模具中提供用于將合成材料注入到模具的空間內部中的注入導管。然后能夠在形成裝置的加壓件中對模具進行加壓之前將合成材料直接地注入到模具中并且因此注入到在模具中容納的半成品中。然后能夠免除單獨的浸滲工具。
[0048]此外具有標準化支撐元件和可拆卸地連接到支撐元件的插嵌件的模具可以包括提供于模具的內部空間中的接收空間，用于接收剩余的合成材料，該剩余的合成材料可能在將合成材料注入到模具中并且注入到在模具中容納的半成品時和/或在形成裝置的加壓件中對半成品進行加壓時被壓出半成品。接收空間可以包括第一部分，其被定位為使得其毗連于在模具中容納的半成品的邊緣。此外，接收空間可以包括毗連于第一部分的凹槽部分，以用于接收更大量的合成材料。能夠由此避免合成材料在半成品中或在半成品的邊緣的不希望的累積。
【附圖說明】
[0049]現(xiàn)在參考包括的示意圖來更詳細地解釋本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中
[0050]圖1示出用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備的概觀表示，
[0051]圖2示出能夠在根據(jù)圖1的設備中使用的形成裝置的詳細表示，
[0052]圖3以截面表示示出根據(jù)圖2的形成裝置中所使用的模具的第一變體，
[0053]圖4以截面表示示出在根據(jù)圖2的形成裝置中使用的模具的替換變體，
[0054]圖5a和圖5b示出處于打開位置和處于閉合位置的模具的標準化支撐元件，該元件能夠在用于連續(xù)制造組件的設備中使用，
[0055]圖6a至圖6d示出具有標準化支撐元件以及能夠在用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備中使用的、可拆卸地連接到支撐元件的不同地形成的插嵌件的不同的模具，
[0056]圖7a和圖7b以截面表示示出在無載狀態(tài)中以及在通過用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備的形成裝置的加壓件進行加壓時、根據(jù)圖6a的模具，
[OO57 ]圖8以側視圖不出一個接一個布置的根據(jù)圖6a的兩個模具，
[0058]圖9示出根據(jù)圖8的模具，但是其中，通過合適的連接裝置將相應模具的支撐元件的局部部分以及一個接一個布置的兩個模具連接到彼此，
[0059]圖10示出其中使用在圖5至圖9中圖示出的模具的用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備，
[0060]圖11示出能夠在根據(jù)圖1和圖10的設備中使用的模具裝卸裝置，
[0061]圖12示出能夠在根據(jù)圖1和圖10的用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備中使用的輸送裝置的第一變體，
[0062]圖13示出能夠在根據(jù)圖1和圖10的用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備中使用的輸送裝置的替換變體，并且
[0063]圖14示出能夠在連續(xù)的制造方法中借助于根據(jù)圖1和圖10的設備所制造的不同的組件。
【具體實施方式】
[0064]圖1示出用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件12的設備10。設備10包括用于供給包含增強纖維的半成品16的供給裝置14。具體地，供給裝置14包括多個卷軸18，作為無限絞合線形式并且包含增強纖維的半成品被卷繞到多個卷軸18上。包含增強纖維的半成品是包含增強纖維的干燥半成品，其增強纖維未利用合成材料被浸滲。包含增強纖維并且卷繞到獨立卷軸18上的半成品可以關于包含在機織織物中的增強纖維的性質和定位而互相不同。
[0065]從卷軸18解繞的半成品的層以例如取決于將被制造的組件12的期望機械屬性的順序被堆疊在彼此上面。半成品堆疊然后被供給至預成型裝置20。預成型裝置20包括在圖1中未更詳細地圖示的預成型工具，其中形成有通過其能夠引導半成品堆疊的腔。腔沿著半成品堆疊通過預成型裝置20的輸送方向F具有變化橫截面。具體地，腔具有在預成型工具的入口的區(qū)域中基本上與半成品堆疊的形狀相對應的平面橫截面。另一方面，在出口的區(qū)域中，在預成型工具中形成的腔具有已經與將從半成品16制造的組件12的橫截面接近的橫截面。
[0066]在通過預成型裝置20之后，半成品16被供給至浸滲裝置22。在浸滲裝置22中，利用合成材料一一具體是諸如像樹脂之類的固化合成材料對半成品的增強纖維進行浸滲。浸滲裝置22可以包括用于將半成品堆疊拉出的浸滲槽。然而，作為對這一點的替換，浸滲裝置22還可以包括合成材料可以以特定壓力被注入到其中的浸滲模具。如果在浸滲裝置22中使用浸滲模具，則浸滲模具優(yōu)選地設有腔，該腔的形狀已經基本上對應于將被制造的組件12的期望形狀。
[0067]如果期望的話，可以在模具入口的區(qū)域中將浸滲模具冷卻?？梢杂纱瞬还苓B續(xù)的進給而通過增加在室溫為粘性的合成材料的粘性來使模具的入口區(qū)域閉合。結果，促進在壓力下的浸滲。在模具的出口，可以通過精確的溫度控制和由此直至凝膠相所發(fā)起的交聯(lián)反應來取得出口的閉合。由于這一點，能夠使用高反應性樹脂，并且能夠實現(xiàn)具有特殊材料的半成品的定性高飽和度，該特殊材料例如包含通常具有低透水性的沖擊強度改性劑。
[0068]通過輸送裝置24輸送半成品16使之通過設備10。在圖12中更詳細地圖示出的輸送裝置24包括分別在打開位置和閉合位置之間可調整的第一和第二夾持裝置26、28，它們在打開位置釋放半成品16，在閉合位置將半成品16夾持在兩個夾爪26a、26b、28a、28b之間。此夕卜，由圖12中的箭頭PK1、PK2所指示的夾持裝置26、28在夾持位置和釋放位置之間沿半成品16的輸送方向F或者與半成品16通過設備1的輸送方向F相反地可移動。
[0069]與設備10的其余組件的操作相同，通過中央電子控制裝置30來控制輸送裝置24的操作。然而，作為對中央控制裝置30的替換，可以使用若干單獨的控制裝置?？刂蒲b置30通過以下方式來控制兩個夾持裝置26、28的操作:如果第二夾持裝置28處于其閉合位置并且沿半成品16的輸送方向F與半成品16—起從其夾持位置移動到其釋放位置，則第一夾持裝置26處于其打開位置并且相對于半成品16與半成品16的輸送方向相反地從其釋放位置移動到其夾持位置。
[0070]相反地，如果第二夾持裝置28處于其打開位置并且相對于半成品16與半成品16的輸送方向F相反地從其釋放位置移動到其夾持位置，則第一夾持裝置26處于其閉合位置，并且沿半成品16的輸送方向F與半成品16—起從其夾持位置移動到其釋放位置。在圖12中的示意圖中也圖示出兩個夾持裝置26、28的該相反的操作。
[0071]作為在圖12中圖示出的輸送裝置24的變體，如圖13中所示，輸送裝置24也可以包括彼此相對地布置的兩個輸送帶32、34。輸送帶32、34沿相反的方向可移動，并且將此類夾持力施于布置在輸送帶32、34之間的半成品16的部分上，使得半成品16沿其輸送方向F通過輸送帶32、34的輸送移動而移動。然后輸送帶32、34中的至少一個優(yōu)選地被彈性地支撐，以便整平半成品16的厚度變化，從而被輸送裝置24輸送通過設備10。
[0072]通過輸送裝置24將利用固化合成材料在浸滲裝置22中被浸滲的半成品16供給至形成裝置36。形成裝置36包括圖2中所詳細地圖示的加壓件38，其包括第一加壓元件40以及與第一加壓元件40相對布置的第二加壓元件42。在圖2中圖示出的加壓件38中，加壓元件40、42均被設計為壓板的形式。然而，作為對這一點的替換，加壓件38可以以具有彼此相對地布置的兩個輸送帶的壓帶機的形式來設計。加壓件然后可以履行在一方面對供給至加壓件38的半成品16進行加壓以及另一方面輸送半成品16使之通過設備10的雙重功能。
[0073]和加壓件38—樣，形成裝置36包括能夠通過加壓件38加壓的多個不同形狀的模具44。模具44中的每一個具有第一模具部分44a和第二模具部分44b。在形成裝置36的工具應用站46中，模具部分44a、44b被應用到彼此相對地布置的表面，即，被應用在半成品16的下側和上側上，并且因此在它們之間容納半成品16的部分。
[0074]獨立的模具44關于它們的幾何形狀一一即，關于用于接收半成品16的部分的設于模具44中的腔56的幾何形狀而不同，請參見圖3和4。這些腔56的幾何形狀分別對應于半成品16的不同部分的不同的期望幾何形狀。因而能夠通過形成裝置36來形成具有逐部分地改變的形狀的組件12。具體地，能夠連續(xù)地制造復雜形狀的飛機結構組件，諸如像包含斜坡、偏移、局部受限的凸出物的加強元件。在圖14中圖示出此類飛機結構組件的示例。
[0075]當在形成裝置36的加壓件38中已經對模具44以及因此對在模具44中容納的半成品16的部分進行加壓之后，在形成裝置36的模具釋放站48中再次從半成品16的該部分釋放模具44。然后通過模具裝卸裝置50來接管模具48。在模具裝卸裝置50中，如圖11中所圖示的，模具裝卸裝置50可以被自動地操作并且可以配備有機器人52，為了重新使用，對模具44進行處理，其中，模具44的處理可以包括模具44的清洗和利用撒放器對模具進行處置，具體是將離型膜64插入到模具44中。可以將重新處理的模具44直接地返回到形成裝置36的模具應用站46。然而，作為對這一點的替換，也可以將未立即被重新使用的模具44容納于模具儲藏設施54中。顯然的是，機器人52也可以按照規(guī)定從模具儲藏設施54中移除模具44并且將它們傳遞到形成裝置36的模具應用站46。
[0076]圖3和圖4圖示出的模具44在其內部空間均具有位于模具部分44a、44b之間的限定腔56，將該腔形成為使得模具44能夠用于產生結局剖面(omega profile)的部分。還在模具44的內部空間中提供有用于接收剩余的合成材料的接收空間58，該剩余的合成材料可能在形成裝置36的加壓件38中對半成品16進行加壓時被壓出半成品16。接收空間58包括第一部分60，其毗連于在模具44中容納的半成品部分的邊緣，S卩，腔56的邊緣區(qū)域。接收空間58另外包括其中更大量的合成材料可以被容納的凹槽部分62。圖4中示出的模具44與根據(jù)圖3的模具44的不同之處在于，離型膜64被插入到模具44的腔56中，該膜使得容易在模具釋放站48中從模具44中釋放在模具44中容納的半成品部分。
[0077]具體根據(jù)圖1明顯的是，通過以下方式將加壓件38的加壓元件40、42和模具44加工成一定尺寸:能夠通過加壓件38同時對被應用到一個接一個布置的半成品16的多個部分的若干模具44進行加壓。模具44也具有沿著半成品16的輸送方向F的相同的尺寸。
[0078]在控制裝置30的控制下，通過以下方式來控制輸送裝置24和形成裝置36的操作:使加壓件38的加壓元件40、42操作到閉合位置，以便對布置在加壓元件40、42之間的模具以及因此在這些模具44中容納的半成品16的部分進行加壓，請參見圖1中的箭頭P1。只要加壓元件40、42將壓力施于模具44并且因此施于在模具44中容納的半成品部分上，就使加壓元件40、42沿半成品16的輸送方向F與半成品16—起移動，請參見圖1中的箭頭P2。具體地，使加壓元件40、42移動到它們的閉合位置，并且沿半成品16的輸送方向F與半成品16和模具44一起移動一距離，該距離基本上對應于模具44沿著半成品16的輸送方向F的尺寸。
[0079]然后使加壓元件40、42操作到打開位置(請參見箭頭圖1中的P3)，并且使之與半成品的輸送方向F相反地移動(請參見箭頭圖1中的P4)，直到加壓元件40、42被布置在其中它們能夠被重新操作到閉合位置的位置中。具體地，在加壓元件40、42移動到它們的打開位置之后，使加壓元件40、42與半成品16的輸送方向F相反地移動一距離，該距離同樣基本上對應于模具44沿著半成品16的輸送方向F的尺寸。加壓元件40、42—旦再次處于它們的閉合位置，它們就還對向在迄今布置在加壓元件40、42之間的模具44之后的半成品16應用的模具44進行加壓。與此對比，在半成品16的輸送方向F上布置在最初位置的模具44不再位于加壓元件40、42之間并且能夠在模具釋放站48中從半成品16中被釋放。由于該操作模式，在若干加壓周期中對模具44進行加壓，其中，加壓周期的數(shù)量對應于位于加壓件38的加壓元件40、42之間的模具44的數(shù)量。然而，作為對這一點的替換，也可以僅僅在包含在半成品16中的合成材料的完整固化之后使模具44脫模，以便避免半成品16的扭曲。
[0080]裝置10另外包括固化裝置66，其用于將包含在半成品16中的固化合成材料部分地或完全固化。在根據(jù)圖1的設備10中，固化裝置66包括半成品16被引導通過隧道窯。最后，存在切割裝置68，其將遠離固化裝置66的半成品16切割為期望的長度，以便最終產生組件12。切割裝置68包括被可移動地支撐的帶鋸，使得其能夠沿半成品16的輸送方向F與半成品16一起移動，以便產生與輸送方向F垂直的切口。
[0081]圖5至圖9圖示出能夠在用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件12的設備10中使用的模具組。模具組包括標準化支撐元件70，標準化支撐元件70包括第一局部部分70a和第二局部部分70b，請參見圖5a和圖5b。可以通過連接裝置72將局部部分70a、70b連接到彼此，該連接裝置72被嚙合在形成于支撐元件70的局部部分70a、70b的側壁區(qū)域中的相應凹槽74、76中，請參見圖9。
[0082]模具組還包括多個不同形狀的插嵌件78，該多個不同形狀的插嵌件78可以可拆卸地連接到支撐元件70，請參見圖6a至圖6d。具體地，插嵌件78就它們的幾何形狀而言是不同的，其中，每個插嵌件78的幾何形狀對應于將被制造的組件12的部分的期望幾何形狀。如果通過形成裝置36的加壓件38對包括標準化支撐元件70和可拆卸地連接到支撐元件70的插嵌件78的模具44進行加壓，則在模具44中容納的半成品16的部分也被加壓并且根據(jù)插嵌件78的幾何形狀以這種方式被形成。
[0083]每個插嵌件78具有第一插嵌件部分78a和第二插嵌件部分78b?？梢苑謩e將插嵌件部分78a、78b插入在支撐元件70的對應局部部分70a、70b中，其中，在多個彈簧元件80上彈性地支撐如圖8中所示的插嵌件部分78a。只要不對支撐元件70進行加壓，就通過彈簧元件80的彈簧力將插嵌件部分78a、78b互相保持為期望的距離，使得在設備10的形成裝置36中的模制步驟之前，在局部部分78a、78b之間存在的腔56具有與在腔56中容納的半成品的部分的形狀相對應的形狀，請參見圖7a。另一方面，如果在形成裝置36的加壓件38中對模具44進行加壓，則相對彈簧元件800的彈簧力使插嵌件部分78a、78b朝著彼此移動，使得兩個插嵌件部分78a、78b之間的距離被減小，請參見圖7b。通過這使在模具44中容納的半成品的部分成為期望的形狀。
[0084]圖5至圖9中圖示出的、具有標準化支撐元件70和可拆卸地連接到支撐元件70的插嵌件78的模具44具有注入導管82，以用于將合成材料注入到模具44的內部空間中。然后可以在形成裝置36的加壓件38中對模具44進行加壓之前，將合成材料直接地注入到模具44中并且因此注入到在插嵌件部分78a、78b之間在腔56中容納的半成品的部分中。然后能夠免除單獨的浸滲裝置。
[0085]最后，在圖5至圖9中圖示出的、具有標準化支撐元件70和可拆卸地連接到支撐元件70的插嵌件78的模具44中，還提供接收空間58以用于接收剩余的合成材料，該剩余的合成材料可能在將合成材料注入到模具44中并且注入到在模具44中容納的半成品的部分中時和/或在形成裝置36的加壓件38中對半成品部分進行加壓時被壓出半成品16。接收空間58進而包括第一部分60和用于接收更大量的合成材料的毗連于第一部分60的凹槽部分62。
[0086]圖10示出用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件12的設備10的變體，其中形成裝置36配備有分別具有標準化支撐元件70和可拆卸地連接到支撐元件70的插嵌件78的模具44。在模具裝卸裝置中對模具44進行處理，以將它們應用于形成裝置36中，這未被更詳細地示出，因為期望的插嵌件78被插入到支撐元件70中。在形成裝置36的模具應用站46中，支撐元件70的局部部分70a、70b被應用有針對相對的表面(S卩，半成品16的部分的下側和上側)被插入其中的插嵌件部分78a、78b。然后通過連接裝置72將支撐元件70的局部部分70a、70b連接到彼此。
[0087]在下一步驟中，通過連接元件84將應用到一個半成品部分的模具44連接到被應用到相對于半成品16通過設備10的輸送方向F在模具44之前的半成品部分的模具44。尤其是如果在形成裝置36的加壓件38中對模具44的一部分進行加壓，由此能夠防止模具44相對于半成品16和/或相對于彼此移動。還通過密封元件86將模具44密封。
[0088]在將具有插入在其中的半成品部分的模具44供給至形成裝置36的加壓件38之前，現(xiàn)在經由形成于模具44中的注入導管82、借助于集成到形成裝置36中的浸滲裝置22來將固化合成材料注入到模具44以及在插嵌件部分78a、78b之間提供于模具44中的腔56中，并且因此注入到在腔56中容納的半成品部分中。因此能夠在根據(jù)圖10的設備10中免除單獨的浸滲模具。然后在形成裝置36的加壓件38中對模具44進行加壓，其中，通過如上關于圖1所描述的控制裝置30來控制加壓件38的操作。
[0089]在根據(jù)圖10的設備10中，輸送裝置24也與形成裝置36集成。形成裝置36的加壓件38形成輸送裝置24的第一夾持裝置，連接在其下游的是第二夾持裝置28，如關于圖1和圖12在以上描述的。如關于圖1和圖12在以上描述的，對形成第一夾持裝置和第二夾持裝置28的加壓件38進行操作，以便輸送半成品16使之通過設備。
[0090]在加壓處理的完成之后，通過將連接元件84釋放來將模具44從布置在模具44后面的模具44解耦合。在最后也從現(xiàn)在已經成為期望的形狀的半成品部分中在模具釋放站48中再次釋放模具44之前，也移除密封元件86。否則根據(jù)圖10的設備10的結構和操作模式對應于圖1中所圖示出的布置的結構和操作模式。
[0091]盡管在這里參考本發(fā)明的特定實施例描述了本發(fā)明的各種特征，但這些特征可以以任何方式與彼此組合。例如，也可以在根據(jù)圖10的設備10中使用用于把被連續(xù)地應用到半成品10的模具44連接的連接元件84，或者配有注入導管82的模具44，其中，模具44可以如關于圖所描述地被設計或可以具有標準化支撐元件70和不同形狀的插嵌件78。
【主權項】
1.一種用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備(10)，具有: 輸送裝置(24)，被配置為對包含增強纖維的半成品(16)進行輸送使之通過所述設備(10)，和 形成裝置(36)，被配置為使所述半成品(16)成為期望的形狀，并包括具有第一加壓元件(40)以及與所述第一加壓元件(40)相對地布置的第二加壓元件(42)的加壓件(38)， 其特征在于，所述形成裝置(36)進一步包括:通過所述加壓件(38)可加壓的多個不同形狀的模具(44);用于將模具(44)應用到所述半成品(16)的部分的、相對于所述半成品(16)通過所述設備(10)的輸送方向(F)被布置在所述加壓件(38)上游的模具應用站(46);以及用于從所述半成品(16)的所述部分釋放該模具(44)的、相對于所述半成品(16)通過所述設備(10)的所述輸送方向(F)被布置在所述加壓件(38)下游的模具釋放站(48)。2.根據(jù)權利要求1所述的設備， 其特征在于控制裝置(30)，被配置為通過以下方式控制所述輸送裝置(24)和所述形成裝置(36)的操作: 使所述加壓件(38)的所述加壓元件(40、42)操作到閉合位置，以便對被應用到所述半成品(16)的第一部分的第一模具(44)進行加壓， 只要所述加壓元件(40、42)對所述第一模具(40)進行加壓，就使所述加壓元件(40、42)與所述半成品(16)的所述第一部分和所述第一模具(44)一起沿所述半成品(16)的所述輸送方向(F)移動，以及 使所述加壓元件(40、42)操作到打開位置，并且相對于所述半成品(16)的所述第一部分和所述第一模具(44)與所述半成品(16)的所述輸送方向(F)相反地移動，直到所述加壓元件(40、42)被布置在它們能夠被重新操作到閉合位置的位置中，以便對第二模具(44)進行加壓，所述第二模具(44)被應用到所述半成品(16)的、相對于所述半成品(16)通過所述設備(10)的所述輸送方向(F)被布置在所述半成品(16)的所述第一部分下游的第二部分。3.根據(jù)權利要求1或2所述的設備， 其特征在于，通過以下方式設計所述加壓元件(40、42)和所述模具(44)的尺寸:被應用到所述半成品(16)的、相對于所述半成品(16)通過所述設備(10)的所述輸送方向(F)—個接一個布置的部分的多個模具(44)通過所述加壓件(38)同時可加壓。4.根據(jù)權利要求2或3所述的設備， 其特征在于，所述模具(44)沿著所述半成品(16)的所述輸送方向(F)具有相同的尺寸，并且所述控制裝置(30)通過以下方式控制所述輸送裝置(24)和所述形成裝置(36)的操作:使所述加壓元件(40、42)在其閉合位置沿所述半成品(16)的所述輸送方向(F)與所述半成品(16)的所述第一部分以及所述第一模具(44) 一起移動一距離，所述距離基本上對應于所述模具(44)沿著所述半成品(16)的所述輸送方向(F)的尺寸，以及所述加壓元件(40、42)在移動到它們的打開位置之后，與所述半成品(16)的所述輸送方向(F)相反地移動一距離，該距離同樣地基本上對應于所述模具(44)沿著所述半成品(16)的所述輸送方向(F)的尺寸。5.根據(jù)權利要求1至4中的一項所述的設備， 其特征在于所述模具(44)中的至少一部分包括用于連接若干模具(44)的連接元件(84)，所述若干模具(44)被應用到所述半成品(16)的、相對于所述半成品(16)通過所述設備(10)的所述輸送方向(F)—個接一個布置的部分。6.根據(jù)權利要求1至5中的一項所述的設備， 其特征在于以下中的至少一個: 具有至少一個卷軸(18)的供給裝置(14)，包含增強纖維的半成品被卷繞到所述至少一個卷軸(18)上， 預成型裝置(20)，用于將所述半成品預成型， 浸滲裝置(22)，用于利用合成材料對所述半成品進行浸滲， 預熱裝置，用于對利用合成材料浸滲的所述半成品進行預熱， 模具裝卸裝置(50)，用于從所述形成裝置(36)收起并處理模具(44)以及用于將模具(44)傳遞至所述形成裝置(36)， 固化裝置(66)，用于將包含在通過所述形成裝置(36)形成的半成品(16)中的固化合成材料固化，以及 切割裝置(68)，用于將通過所述形成裝置(36)形成的所述半成品(16)切割為期望的形狀。7.根據(jù)權利要求1至6中的一項所述的設備， 其特征在于所述輸送裝置(24)包括以下中的至少一個: 第一和第二夾持裝置(26、28)，在打開位置和閉合位置之間均可調整，在所述打開位置所述第一和第二夾持裝置(26、28)釋放所述半成品(16)，在所述閉合位置所述第一和第二夾持裝置(26、28)將所述半成品(16)夾持在兩個夾爪(26a、26b、28a、28b)之間，并且所述第一和第二夾持裝置(26、28)在夾持位置和釋放位置之間沿所述輸送方向(F)或者與所述半成品(16)的所述輸送方向(F)相反地可移動，其中，所述控制裝置(30)被配置為通過如下方式控制所述第一和第二夾持裝置(26、28)的操作:如果所述第二夾持裝置(28)處于其閉合位置并且沿所述半成品(16)的所述輸送方向(F)與所述半成品(16) —起從其夾持位置移動到其釋放位置，則所述第一夾持裝置(26)處于其打開位置并且相對于所述半成品(16)與所述半成品(16)的所述輸送方向(F)相反地從其釋放位置移動到其夾持位置；以及，如果所述第二夾持裝置(28)處于其打開位置并且相對于所述半成品(16)與所述半成品(16)的所述輸送方向(F)相反地從其釋放位置移動到其夾持位置，則所述第一夾持裝置(26)處于其閉合位置，并且沿所述半成品(16)的所述輸送方向(F)與所述半成品(16)—起從其夾持位置移動到其釋放位置，以及 彼此相對布置的兩個輸送帶(32、34)，被配置為將此類夾持力施于布置在所述輸送帶(32、34)之間的所述半成品(16)的部分上，使得所述半成品(16)通過所述輸送帶(32、34)的輸送移動而沿所述半成品(16)的輸送方向(F)移動，其中特別地，所述輸送帶(32、34)中的至少一個被彈性地支撐， 其中，所述輸送裝置(24)特別地與所述形成裝置(36)集成地形成。8.—種用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的方法，具有步驟: 通過輸送裝置(24)對包含增強纖維的半成品(16)進行輸送，以及 通過形成裝置(36)形成所述半成品(16)，所述形成裝置(36)包括具有第一加壓元件(40)以及與所述第一加壓元件相對布置的第二加壓元件(42)的加壓件(38)， 其特征在于，在所述形成裝置(36)中的、相對于所述半成品(16)的輸送方向(F)布置在所述加壓件(38)上游的模具應用站(46)中，通過所述加壓件(38)可加壓的不同形狀的模具(44)被應用到所述半成品(16)的相應部分，并且在相對于所述半成品(16)的所述輸送方向(F)布置在所述加壓件(38)下游的模具釋放站(48)中，所述不同形狀的模具(44)從所述半成品(16)的相應部分再次被釋放。9.根據(jù)權利要求8所述的方法， 其特征在于通過以下方式通過控制裝置(30)來控制所述輸送裝置(24)和所述形成裝置(36)的操作: 使所述加壓件(38)的所述加壓元件(40、42)操作到閉合位置，以便對被應用到所述半成品(16)的第一部分的第一模具(44)進行加壓， 只要所述加壓元件(40、42)對所述第一模具(40)進行加壓，就使所述加壓元件(40、42)沿所述半成品(16)的所述輸送方向(F)與所述半成品(16)的第一部分和所述第一模具(44)一起移動，并且 使所述加壓元件(40、42)操作到打開位置并且相對于所述半成品(16)的第一部分和所述第一模具(44)與所述半成品(16)的所述輸送方向(F)相反地移動，直到所述加壓元件(40、42)被布置在它們能夠被再一次操作到閉合位置的位置中，以便對第二模具(44)進行加壓，所述第二模具(44)被應用到相對于所述半成品(16)通過所述設備(10)的所述輸送方向(F)布置在所述半成品(16)的第一部分下游的所述半成品(16)的第二部分。10.根據(jù)權利要求8或9所述的方法， 其特征在于，被應用到所述半成品(16)的、相對于所述半成品(16)的所述輸送方向(F)一個接一個布置的部分的多個模具(44)通過所述加壓件(38)同時被加壓。11.根據(jù)權利要求9或10所述的方法， 其特征在于，所述模具(44)沿著所述半成品(16)的所述輸送方向(F)具有相同的尺寸，并且所述控制裝置(30)通過以下方式控制所述輸送裝置(24)和所述形成裝置(36)的操作:使所述加壓元件(40、42)在其閉合位置沿所述半成品(16)的所述輸送方向(F)與所述半成品(16)的第一部分和所述第一模具(44) 一起移動一距離，所述距離基本上對應于所述模具(44)沿著所述半成品(16)的所述輸送方向(F)的尺寸，以及所述加壓元件(40、42)在移動到它們的打開位置之后，與所述半成品(16)的所述輸送方向(F)相反地移動一距離，該距離同樣地基本上對應于所述模具(44)沿著所述半成品(16)的所述輸送方向(F)的尺寸。12.根據(jù)權利要求8至11中的一項所述的方法， 其特征在于，在通過所述加壓件(38)對被應用到所述半成品(16)的、相對于所述半成品(16)的所述輸送方向(F)—個接一個布置的部分的若干模具(44)進行加壓之前，通過連接元件(84)將所述若干模具(44)連接到彼此，其中，在所述加壓件(38)中對所述模具(44)加壓之后再次釋放所述模具(44)之間的連接。13.根據(jù)權利要求8至12中的一項所述的方法， 其特征在于另外的步驟中的至少一個: 通過具有至少一個卷軸(18)的供給裝置(14)來供給包含增強纖維的半成品，所述半成品被卷繞到所述至少一個卷軸(18)上， 通過預成型裝置(20)將所述半成品預成型， 通過浸滲裝置(22)利用合成材料對所述半成品進行浸滲， 通過預熱裝置對利用合成材料浸滲的所述半成品進行預熱， 通過模具裝卸裝置(50)從所述形成裝置(36)中收起并處理模具(44)，以及將模具(44)傳遞至所述形成裝置(36)， 借助于固化裝置(66)對包含在通過所述形成裝置(36)形成的所述半成品(16)中的固化合成材料進行固化，以及 通過切割裝置(68)將通過所述形成裝置形成的所述半成品(16)切割為期望的形狀。14.根據(jù)權利要求8至13中的一項所述的方法， 其特征在于所述輸送裝置(24)包括以下中的至少一個: 第一和第二夾持裝置(26、28)，在打開位置和閉合位置之間均可調整，在所述打開位置所述第一和第二夾持裝置(26、28)釋放所述半成品(16)，在所述閉合位置所述第一和第二夾持裝置(26、28)將所述半成品(16)夾持在兩個夾爪(26a、26b、28a、28b)之間，并且所述第一和第二夾持裝置(26、28)在夾持位置和釋放位置之間沿所述輸送方向(F)或者與所述半成品(16)的所述輸送方向(F)相反地可移動，其中，所述控制裝置(30)被配置為通過如下方式控制所述第一和第二夾持裝置(26、28)的操作:如果所述第二夾持裝置(28)處于其閉合位置并且沿所述半成品(16)的所述輸送方向(F)與所述半成品(16) —起從其夾持位置移動到其釋放位置，則所述第一夾持裝置(26)處于其打開位置并且相對于所述半成品(16)與所述半成品(16)的所述輸送方向(F)相反地從其釋放位置移動到其夾持位置；以及，如果所述第二夾持裝置(28)處于其打開位置并且相對于所述半成品(16)與所述半成品(16)的所述輸送方向(F)相反地從其釋放位置移動到其夾持位置，則所述第一夾持裝置(26)處于其閉合位置，并且沿所述半成品(16)的所述輸送方向(F)與所述半成品(16)—起從其夾持位置移動到其釋放位置，以及 彼此相對布置的兩個輸送帶(32、34)，被配置為將此類夾持力施于布置在所述輸送帶(32、34)之間的所述半成品(16)的部分上，使得所述半成品(16)通過所述輸送帶(32、34)的輸送移動而沿所述半成品(16)的輸送方向(F)移動，其中特別地，所述輸送帶(32、34)中的至少一個被彈性地支撐， 其中，所述輸送裝置(24)特別地與所述形成裝置(36)集成地形成。15.—種模具組，應用于用于由纖維增強復合材料連續(xù)地制造組件的設備(10)的形成裝置(36)中，具有: 標準化支撐元件(70)，通過所述形成裝置(36)的加壓件(38)是可加壓的，以及 多個不同形狀的插嵌件(78)，可拆卸地連接到所述支撐元件(70)。16.根據(jù)權利要求15所述的模具組， 其特征在于， 所述支撐元件(70)包括第一局部部分(70a)和第二局部部分(70b)，其中所述第一和第二局部部分(70a、70b)通過連接裝置(72)可連接到彼此，和/或 可拆卸地連接到所述支撐元件(70)的所述插嵌件(78)包括第一插嵌件部分(78a)和第二插嵌件部分(78b)，其中所述第一和第二插嵌件部分(78a、78b)中的至少一個在所述支撐元件(70)中被彈性地支撐，和/或 注入導管(82)被提供，用于合成材料的注入，和/或 接收空間(58)被提供，用于接收剩余的合成材料。
【文檔編號】B29C33/34GK105899350SQ201480069082
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月8日
【發(fā)明人】薩沙·巴克豪斯, 羅伯特·蓋奇, 克利斯汀·菲爾斯特
【申請人】空中客車作業(yè)有限公司