浸漬工具和用塑料材料連續浸漬增強纖維材料的方法
【專利摘要】一種浸漬工具(48)，包括：包括支撐面(52)的支撐元件(50)；包括覆蓋面(56)的蓋元件(54)，所述覆蓋面(56)面向所述支撐面并被設置為與所述支撐面相距一距離(A)；以及接收空間(58)，由所述支撐面和所述覆蓋面定界并具有用于以連續的過程將增強纖維材料供應到所述空間中的進口(70)和用于將用塑料材料浸漬的所述材料移出的出口(72)。所述距離(A)在垂直于所述材料通過所述空間的輸送方向(F)且平行于由所述支撐面或所述覆蓋面限定的平面的方向上恒定。所述支撐元件與所述蓋元件能相對于彼此移動，以使所述距離(A)在所述輸送方向(F)上能適應于輸送通過所述接收空間的所述材料的變化的厚度。
【專利說明】
浸潰工具和用塑料材料連續浸潰増強纖維材料的方法
技術領域
[0001]本發明涉及浸漬工具和以連續的過程用塑料材料浸漬增強纖維材料的方法。本發明還涉及用于由纖維增強復合材料連續制造特別是飛機結構部件之類的部件的設備。
【背景技術】
[0002]在飛機構造中，越來越多地嘗試將整體或局部由纖維增強復合材料(例如，碳纖維增強塑料(CRP))制成的部件用作承重部件。例如，DE 10 2007 062 111 Al描述一種由碳纖維增強塑料制成的橫向構件結構，其用于支撐將客艙與布置在所述客艙下方的貨艙分離的飛機地板系統的各面板。例如，從DE 10 2004 001 078 Al和/或CN 100418850還已知，為飛機機身各段提供蒙皮以及由纖維增強復合材料制成的增強元件(例如，框架、桁條等)。
[0003]在由纖維增強復合材料制造飛機結構部件時，首先由纖維預浸料坯構造多層層壓制件。纖維預浸料坯可包括由增強纖維制成的織造物或非織造物，增強纖維被提供有未固化的塑料材料(例如，環氧樹脂材料)的表面層。層壓制件的構造可手動進行或以自動方式進行。隨后，可使纖維預浸料坯變成形成飛機蒙皮的平面部分的期望形狀或形成框架或桁條的增強部段的期望形狀。最終，施加到纖維表面的塑料材料在熱壓罐周期中在壓力和/或升高的溫度下固化，從而產生具有固化塑料基體以及嵌入基體中的增強纖維的復合材料。熱壓罐過程本身特別適合于單獨生產甚至復雜形狀的部件。
[0004]與此對比，EPI 819 503 BI描述一種連續生產適合用作飛機結構部件的結構構型件的方法。在該方法中，首先生產多層纖維層結構。為此，干纖維層從合適的輥展開并供應到使纖維層在壓力下變成期望的初步形狀的預成型工具。在預成型工具中生產的預成型纖維層堆疊件被環氧樹脂和硬化劑的混合物浸漬，通過供應熱，誘發使樹脂的粘性降低的部分反應。在間歇式壓機中，樹脂浸漬的纖維層堆疊件然后被進一步加熱并經受壓力，使得樹脂變硬，并且交聯進行到尺寸穩定的時刻。最終，樹脂的完全固化在烘道中進行。
[0005]在整個過程中，纖維層、纖維層堆疊件或樹脂浸漬的纖維層堆疊件借助合適的接取設備被連續傳送到并通過過程的各個站。間歇式壓機被能移動地安裝，使得在特定部分其可與待壓制的被樹脂浸漬的纖維層堆疊件一起移動。一旦在間歇式壓機中已經完成被樹脂浸漬的纖維層堆疊件的一部分的處理，所述循環壓機被打開并反向于被樹脂浸漬的纖維層堆疊件的移動方向移動，直到它已經到達間歇式壓機可再次閉合以處理被纖維浸漬的纖維層堆疊件的另一部分的合適位置。在EP I 819 503 BI中描述的連續方法適于大規模制造具有恒定橫截面的結構構型件。

【發明內容】

[0006]本發明的目的在于展示一種浸漬工具和一種能夠以連續的過程用塑料材料浸漬具有變化的厚度的增強纖維材料的方法。本發明的另一目的在于展示一種能夠由纖維增強復合材料連續制造具有變化的厚度的特別是飛機結構部件之類的部件的設備。
[0007]該目的通過具有權利要求1的特征的浸漬工具、具有權利要求11的特征的方法以及具有權利要求17的特征的設備而被實現。
[0008]—種用于用塑料材料浸漬增強纖維材料的浸漬工具，包括支撐元件，該支撐元件包括支撐面。蓋元件被進一步提供，其包括覆蓋面，所述覆蓋面面向所述支撐元件的支撐面并被設置為與所述支撐元件的支撐面相距一距離。最終，所述浸漬工具包括接收空間，該接收空間由所述支撐元件的支撐面和所述蓋元件的覆蓋面定界并被連接到用于將所述塑料材料供應到所述接收空間中的注入通道。
[0009]通過所述注入通道，能夠在結構部件(特別是飛機結構部件)中形成基體的塑料材料可被供應到所述浸漬工具的接收空間中，所述增強纖維材料的增強纖維被嵌入所述基體中。塑料材料可為熱塑性聚合物材料或者交聯塑料材料，特別地為樹脂，優選為環氧樹脂。所述增強纖維材料可包含為單纖維形式或纖維非織造物或纖維織造物形式的增強纖維。優選地，所述增強纖維材料以連續線材的形式存在并且因此能夠被加工為長形結構構型件，例如被加工成能用作飛機中的主要結構部件的框架、桁條等。
[0010]所述浸漬工具適合在連續浸漬過程中使用。為此，所述浸漬工具的接收空間被提供有用于以連續的過程將所述增強纖維材料供應到所述接收空間中的進口以及用于以連續的過程將用所述塑料材料浸漬的增強纖維材料從所述接收空間移出的出口。所述增強纖維材料可以以恒定或變化的速度被傳送通過所述浸漬工具的接收空間。然而，還可想到將所述增強材料間歇性和/或具有傳送停頓地傳送通過所述浸漬工具的接收空間，其中傳送中斷可利用，以例如將所述塑料材料注入到所述接收空間中和/或已安排塑料材料的部分固化。
[0011]所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面之間的距離在垂直于所述增強纖維材料通過所述接收空間的輸送方向且平行于由所述支撐面和/或所述覆蓋面限定的平面的方向上恒定。換言之，在垂直于所述增強纖維材料通過所述接收空間的輸送方向且平行于由所述支撐面和/或所述覆蓋面限定的平面的方向上，所述支撐元件的支撐面和所述蓋元件的覆蓋面都沒未被提供臺階、傾斜或會導致所述支撐面與所述覆蓋面之間的距離發生變化的其它幾何元素。
[0012]與此相反，所述支撐元件的支撐面和/或所述蓋元件的覆蓋面在所述增強纖維材料通過所述接收空間的輸送方向上完全可具有臺階或起伏形狀，這在所述增強纖維材料通過所述接收空間的輸送方向上導致所述支撐面與所述覆蓋面之間的距離的變化。例如，在待浸漬的增強纖維材料輸送通過所述接收空間期間，所述支撐面和/或所述覆蓋面的起伏形狀可被利用以實現動態壓力變化并因此優化浸漬性能。
[0013]此外，所述支撐元件和所述蓋元件能相對于彼此移動，以使所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面之間的距離在所述增強纖維材料通過所述接收空間的所述輸送方向上能適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度。這里，用語“厚度”的意思是增強纖維材料在垂直于由二維增強纖維材料限定的平面的方向上的范圍，其中所述增強纖維材料的厚度可連續變化或間歇性變化。例如，所述增強纖維材料的厚度變化可由可構造增強纖維材料的增強纖維織造物層的數量或類型的變化引起。
[0014]所述支撐元件可被剛性固定并且所述蓋元件可相對于所述支撐元件能移動，以便以期望方式改變所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面之間的距離。替代地，還可想到向所述浸漬工具提供剛性固定的蓋元件和相對于所述蓋元件能移動的支撐元件。最終，所述支撐元件和所述蓋元件均可被能移動地安裝，從而兩個元件能在不同位置之間移動，以便適應所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面之間的距離。
[0015]所述支撐元件和所述蓋元件之間的相對運動可借助合適的驅動裝置實現，例如，電動馬達、液壓系統或氣壓系統，如果需要在控制單元的控制下。然而，替代地，還可想到提供用于使所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面之間的距離適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度的被動裝置。這種被動裝置例如可包括用于彈簧安裝(spring-mounting)所述支撐元件和/或所述蓋元件的彈簧元件。所述彈簧元件于是可以使所述支撐元件和/或所述蓋元件預加載至所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面彼此相距最小距離的位置。如果隨后厚度大于所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面之間的最小距離的增強纖維材料被供應到所述接收空間，則由于所述增強纖維材料與所述支撐元件的支撐面和所述蓋元件的覆蓋面的相互作用，所述支撐元件和所述蓋元件抵抗所述彈簧元件的彈簧作用被迫使分開，從而所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面之間的距離依照所述增強纖維材料的厚度增加。如果隨后所述增強纖維材料的厚度減小，則所述彈簧元件確保所述支撐元件和所述蓋元件彼此相向地移回，由此減小所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面之間的距離。
[0016]通過使所述支撐面與所述覆蓋面之間的距離適應于輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的厚度，能夠防止增強纖維材料輸送通過對于增強纖維材料的厚度而言太窄的接收空間。所述增強纖維材料與所述支撐面和/或所述覆蓋面之間的過高的摩擦力以及由此導致的所述增強纖維材料的損壞因此被可靠地避免。此外，借助使所述支撐面與所述覆蓋面之間的距離適應于所述增強纖維材料的厚度，能夠使可能由于浸漬工具的下述設計而引起的塑料材料從浸漬工具的接收空間的泄漏最小化，借以該設計，所述支撐面與所述覆蓋面之間的距離刻板地適應于所述增強纖維材料的最大厚度，并因此如果所述增強纖維材料中厚度小于最大厚度的部分被傳送通過所述浸漬工具的接收空間，則所述增強纖維材料與所述覆蓋面之間的間隙增加。
[0017]此外，所述支撐面與所述覆蓋面在垂直于所述增強纖維材料通過所述接收空間的所述輸送方向且平行于由所述支撐面和/或所述覆蓋面限定的平面的方向上相距恒定距離的布置，在所述支撐元件與所述蓋元件相對運動時，如果需要，能實現所述支撐元件與所述蓋元件之間的距離在整個接收空間上均勻地減小或增加。因此，借助浸漬工具，能夠以連續的注入過程處理下述增強纖維材料:該增強纖維材料的厚度在所述增強纖維材料的輸送方向上在較大程度上變化，并且該增強纖維材料因此先前僅能通過使用浸漬池方法用塑料材料浸漬。最終，所述浸漬工具一般可用于諸如U形截面、Ω形截面或T形截面的各種剖面幾何形狀的連續制造，因為浸漬在截面成形之前進行。
[0018]所述浸漬工具的接收空間在垂直于所述增強纖維材料通過所述接收空間的所述輸送方向的方向上可由可形成在所述支撐元件和/或所述蓋元件上的側面定界。例如，所述接收空間可由形成在所述支撐元件上的兩個側面或者由形成在所述蓋元件上的兩個側面定界。然而，替代地，可想到一種構造，在該構造中，所述浸漬工具的接收空間可由形成在所述支撐元件上的一個側面并由形成在所述蓋元件上的一個側面定界。所述側面可彼此平行地設置。另外或替代于此，所述支撐面和所述覆蓋面至少在所述浸漬工具的特定操作階段可被定向為彼此平行。所述側面可基本垂直于所述支撐面和/或所述覆蓋面延伸。
[0019]在所述浸漬工具的一優選實施例中，所述支撐元件和所述蓋元件在垂直于所述增強纖維材料通過所述接收空間的所述輸送方向且垂直于由所述支撐面和/或所述覆蓋面限定的平面的方向上能相對于彼此移動，以使所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面之間的距離適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度。如果所述蓋元件為板形結構并且被容納在形成于所述支撐元件上的側壁之間，或者如果所述支撐元件為板形結構并且被容納在形成于所述蓋元件上的側壁之間，則浸漬工具的這種構思是特別有利的。浸漬工具于是具有簡單的幾何形狀和簡單的結構。
[0020]另外或替代于此，所述支撐元件和所述蓋元件可以是能圍繞垂直于所述增強纖維材料的輸送方向并平行于由所述支撐面和/或所述覆蓋面限定的平面延伸的軸線相對于彼此樞轉的，以使所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面之間的距離適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度。假定所述浸漬工具如此構思，則只要具有恒定厚度的增強纖維材料被輸送通過接收空間，所述支撐面和所述覆蓋面就可彼此平行定向。另一方面，如果待供應到所述接收空間的所述增強纖維材料的厚度增加，則通過使所述支撐元件和所述蓋元件相對于彼此樞轉，在所述接收空間的進口的區域中所述支撐面與所述覆蓋面之間的距離可增加，而在所述接收空間的出口的區域中所述支撐面與所述覆蓋面之間的距離可減小。
[0021]因此，更厚的增強纖維材料可被供應到所述接收空間中，同時可防止塑料材料在所述接收空間的出口的區域中從所述接收空間泄漏。原則上，所述支撐元件和所述蓋元件能相對于彼此樞轉所圍繞的軸線可為固定軸線。假定所述浸漬工具如此構思，則所述支撐面與所述覆蓋面之間的距離于是應該大于輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的厚度，以便在所述支撐元件和/或所述蓋元件樞轉期間在所述接收空間的進口或出口的區域中防止所述增強纖維材料卡在所述支撐面與所述覆蓋面之間以及由此可能引起的損壞。然而，所述支撐元件和所述蓋元件能相對于彼此樞轉所圍繞的軸線可替代地為虛擬的、非固定的軸線。假定所述浸漬工具如此變化，例如，則在所述進口的區域中所述支撐面與所述覆蓋面之間的距離可變化，并且所述支撐面與所述覆蓋面之間的距離可保持恒定，或者反之亦然。
[0022]原則上，所述支撐元件和所述蓋元件兩者均可被能樞轉地安裝。然而，優選地，所述支撐元件被配置為剛性固定的支撐元件，并且所述蓋元件能相對于所述支撐元件樞轉。所述支撐元件和/或所述蓋元件的旋轉運動可借助合適的驅動裝置實現，例如具有驅動軸的電動機、液壓系統或氣壓系統。例如，所述蓋元件可借助多個液壓活塞(例如，四個)相對于所述支撐元件能樞轉地安裝。優選地，可啟動所述支撐元件和所述蓋元件相對于彼此的旋轉運動的驅動裝置還可被配置，例如以使所述支撐元件和所述蓋元件相對于彼此垂直于所述增強纖維材料的輸送方向移動，從而使所述支撐面與所述覆蓋面之間的距離適應于所述增強纖維材料的變化的厚度。
[0023]在所述支撐元件上可形成至少一個接觸面，該至少一個接觸面沿所述增強纖維材料通過所述接收空間的所述輸送方向相對于所述支撐面傾斜并與形成在所述蓋元件上的互補的接觸面相互作用。所述支撐元件和所述蓋元件于是優選地能在平行于所述接觸面的方向上相對于彼此移動，以使所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面之間的距離適應以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度。所述支撐元件和所述蓋元件沿傾斜的接觸面的相對移位使得能夠在不使用復雜的機械或電驅動機構的情況下實現所述支撐面與所述覆蓋面之間的距離的無限可變調節。
[0024]形成在所述支撐元件上的所述接觸面可與所述支撐面形成傾角，該傾角等于形成在所述蓋元件的所述接觸面與所述覆蓋面形成的傾角。假定所述浸漬工具這樣構思，則所述支撐面與所述覆蓋面可總是保持彼此平行，即使所述支撐面與所述覆蓋面之間的距離由于所述支撐元件和所述蓋元件沿傾斜的接觸面相對移位而變化。
[0025]形成在所述支撐元件上的所述接觸面可被設置在所述支撐元件的側壁的面向所述蓋元件的區域中，并可與形成在所述蓋元件上并設置在凹進的面向所述支撐元件的區域中的接觸面相互作用。所述凹進可被提供在所述蓋元件的外面中。替代地或另外地，形成在所述蓋元件上的所述接觸面可被設置在所述蓋元件的側壁的面向所述支撐元件的區域中，并可與形成在所述支撐元件上并設置在凹進的面向所述蓋元件的區域中的接觸面相互作用。所述凹進于是可提供在所述支撐元件的外面中。
[0026]在所述接收空間的進口的區域中優選提供至少一個密封元件，該至少一個密封元件被配置以實現對通過所述進口輸送到所述接收空間的所述增強纖維材料與所述支撐元件和/或所述蓋元件之間的間隙的密封。另外地或替代于此，在所述接收空間的出口的區域中提供至少一個密封元件，該至少一個密封元件被配置以實現對通過所述出口從所述接收空間移出的用所述塑料材料浸漬的所述增強纖維材料與所述支撐元件和/或所述蓋元件之間的間隙的密封。設置在所述進口和/或所述出口的區域中的密封元件可有效地防止塑料材料從所述浸漬工具的接收空間漏出。特別當在所述進口和/或所述出口的區域中所述支撐面與所述覆蓋面之間的距離大于輸送通過所述進口的增強纖維材料的厚度和/或大于輸送通過所述出口的用所述塑料材料浸漬的增強纖維材料的厚度時，提供密封元件是有利的。
[0027]另外地或替代于此，所述浸漬工具可包括用于加熱或冷卻用所述塑料材料浸漬的所述增強纖維材料的加熱裝置和/或冷卻裝置。由于加熱或冷卻，所述塑料材料的粘性可被控制。而且，通過有目的地增加熱，可開始所述塑料材料的部分或完全固化。所述加熱裝置和/或所述冷卻裝置特別被提供在所述進口和/或所述出口的區域中。例如，通過將冷卻能量在所述進口的區域中供應到所述接收空間中，所述塑料材料的粘性可增加，并且因此塑料材料從所述進口的泄漏可被最小化。相應地，通過在所述出口的區域供應熱能，可實現所述塑料材料的部分固化，并因此塑料材料從所述出口的泄漏可被最小化。例如，電阻加熱裝置可用作加熱裝置。替代地或另外地，加熱和/或冷卻裝置可包括流體通道，冷卻或加熱流體可流動通過該流體通道。
[0028]在所述浸漬工具的優選實施例中，所述支撐元件包括支撐元件中央部分以及至少一個支撐元件密封部分，所述至少一個支撐元件密封部分被設置在所述接收空間的所述進口和/或所述出口的區域中。在每個支撐元件密封部分上可形成支撐面端部部分，所述支撐面端部部分在所述進口和/或所述出口的區域中對所述接收空間定界。在所述支撐元件中央部分上可形成支撐面中央部分。優選地，所述支撐元件密封部分和所述支撐元件中央部分能相對于彼此移動以使形成在所述支撐元件密封部分上的所述支撐面端部部分與所述覆蓋面之間的第一距離能調節，所述第一距離適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度。所述第一距離優選不同于所述支撐面中央部分與所述覆蓋面之間的第二距離，所述第二距離適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度。
[0029]所述浸漬工具的這種構思因此能夠使得將所述支撐面與所述覆蓋面之間的距離調節為在所述接收空間的進口和/或出口的區域中比在所述接收空間的中央區域中更大或更小。所述浸漬工具的幾何結構因此能特別好地適應于輸送通過所述接收空間的具有變化的厚度的增強纖維材料的幾何結構。例如，所述支撐面與所述覆蓋面之間的距離在所述接收空間的進口和/或出口的區域中可比在所述支撐元件中央部分的區域中小，也就是說，例如當所述增強纖維材料的正輸送通過所述進口和/或所述出口的部分的厚度小于正輸送通過所述接收空間的中央區域的部分時。因此，塑料材料從所述接收空間的進口和/或出口的泄漏可被最小化。
[0030]另外地或替代于此，所述蓋元件可包括蓋元件中央部分以及至少一個蓋元件密封部分，所述至少一個蓋元件密封部分被設置在所述接收空間的所述進口和所述出口中的至少一個的區域中。在每個蓋元件密封部分上可形成覆蓋面端部部分，所述覆蓋面端部部分在所述進口和所述出口的區域中對所述接收空間定界。在所述蓋元件中央部分上可形成覆蓋面中央部分。所述蓋元件密封部分和所述蓋元件中央部分優選能相對于彼此移動以使形成在所述蓋元件密封部分上的所述覆蓋面端部部分與所述支撐面之間的第一距離能調節，所述第一距離適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度。所述第一距離可不同于所述覆蓋面中央部分與所述支撐面之間的第二距離，所述第二距離適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度。
[0031]在所述支撐元件密封部分上可形成支撐元件引導面，所述支撐元件引導面沿所述增強纖維材料通過所述接收空間的所述輸送方向相對于形成在所述支撐元件密封部分上的支撐面端部部分傾斜。形成在所述支撐元件密封部分上的所述支撐元件引導面可與形成在所述支撐元件中央部分上的互補的支撐元件引導面相互作用。特別地，所述支撐元件密封部分和所述支撐元件中央部分在平行于所述支撐元件引導面的方向上能相對于彼此移動，從而使所述覆蓋面與形成在所述支撐元件密封部分上的所述支撐面端部部分之間的所述第一距離相對于所述支撐面中央部分與所述覆蓋面之間的所述第二距離變化。
[0032]以類似的方式，在所述蓋元件密封部分上可形成蓋元件引導面，所述蓋元件引導面沿所述增強纖維材料通過所述接收空間的所述輸送方向相對于形成在所述蓋元件密封部分上的所述覆蓋面端部部分傾斜，并與形成在所述蓋元件中央部分上的互補的蓋元件引導面相互作用。所述蓋元件密封部分和所述蓋元件中央部分可以是在平行于所述蓋元件引導面的方向上能相對于彼此移動的，以使所述支撐面與形成在所述蓋元件密封部分上的所述覆蓋面端部部分之間的所述第一距離相對于所述覆蓋面中央部分與所述支撐面之間的所述第二距離變化。
[0033]形成在所述支撐元件密封部分和所述支撐元件中央部分上的支撐元件引導面可與所述支撐面形成傾角，該傾角等于形成在所述蓋元件密封部分和所述蓋元件中央部分上的蓋元件引導面與所述覆蓋面形成的傾角。借助所述浸漬工具的這種構造，可確保所述支撐面與所述覆蓋面的彼此平行定向的部分保持彼此平行地排列，即使在這些平面部分之間的距離變化的情況下。
[0034]在用塑料材料浸漬增強纖維材料的方法中，浸漬工具被提供，所述浸漬工具包括:具有支撐面的支撐元件;具有覆蓋面的蓋元件，所述覆蓋面面向所述支撐元件的支撐面并被設置為與所述支撐元件的支撐面相距一距離；以及接收空間，該接收空間由所述支撐元件的支撐面和所述蓋元件的覆蓋面定界。所述增強纖維材料以連續的過程通過所述接收空間的進口被供應到所述接收空間中。所述塑料材料通過連接到所述接收空間的注入通道被供應到所述接收空間中。用所述塑料材料浸漬的增強纖維材料以連續的過程通過所述接收空間的出口從所述接收空間被移出。所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面之間的距離在垂直于所述增強纖維材料通過所述接收空間的輸送方向且平行于由所述支撐面和/或所述覆蓋面限定的平面的方向上恒定。所述支撐元件和所述蓋元件相對于彼此移動以使所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面之間的距離在所述增強纖維材料通過所述接收空間的所述輸送方向上適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度。
[0035]所述支撐元件和所述蓋元件優選在垂直于所述增強纖維材料通過所述接收空間的所述輸送方向且垂直于由所述支撐面和/或所述覆蓋面限定的平面的方向上相對于彼此移動，以使所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面之間的距離適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度。
[0036]所述支撐元件和所述蓋元件可圍繞垂直于所述增強纖維材料通過所述接收空間的所述輸送方向且平行于由所述支撐面和/或所述覆蓋面限定的平面延伸的軸線相對于彼此樞轉，以使所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面之間的距離適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度。該軸線可為固定軸，但是替代地可為虛擬的、非固定的軸線。
[0037]在所述支撐元件上可形成至少一個接觸面，該至少一個接觸面沿所述增強纖維材料通過所述接收空間的所述輸送方向相對于所述支撐面傾斜并與形成在所述蓋元件上的互補的接觸面相互作用。所述支撐元件和所述蓋元件可在平行于所述接觸面的方向上相對于彼此移動，以使所述支撐元件的支撐面與所述蓋元件的覆蓋面之間的距離適應以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度。
[0038]所述支撐元件可包括支撐元件中央部分以及至少一個支撐元件密封部分，所述至少一個支撐元件密封部分被設置在所述接收空間的進口和/或出口的區域中，其中在每個支撐元件密封部分上可形成支撐面端部部分，該支撐面端部部分在所述進口和/或所述出口的區域中對所述接收空間定界。在所述支撐元件中央部分上可形成支撐面中央部分。所述支撐元件密封部分和所述支撐元件中央部分可相對于彼此移動以使所述覆蓋面與形成在所述支撐元件密封部分上的所述支撐面端部部分之間的第一距離被調節，所述第一距離適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度并且不同于所述支撐面中央部分與所述覆蓋面之間的第二距離，所述第二距離適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度。
[0039]替代地或另外，所述蓋元件可包括蓋元件中央部分以及至少一個蓋元件密封部分，所述至少一個蓋元件密封部分設置在所述接收空間的進口和/或出口的區域中，其中在每個蓋元件密封部分上可形成覆蓋面端部部分，所述覆蓋面端部部分在所述進口和/或所述出口的區域中對所述接收空間定界。在所述蓋元件中央部分上可形成覆蓋面中央部分。所述蓋元件密封部分和所述蓋元件中央部分可相對于彼此移動以使所述支撐面與形成在所述蓋元件密封部分上的所述覆蓋面端部部分之間的第一距離被調節，所述第一距離適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度并且不同于所述覆蓋面中央部分與所述支撐面之間的第二距離，所述第二距離適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間的所述增強纖維材料的變化的厚度。
[0040]在所述支撐元件密封部分上可形成支撐元件引導面，該支撐元件引導面沿所述增強纖維材料通過所述接收空間的所述輸送方向相對于形成在所述支撐元件密封部分上的所述支撐面端部部分傾斜并與形成在所述支撐元件中央部分上的互補的支撐元件引導面相互作用。所述支撐元件密封部分和所述支撐元件中央部分可在平行于所述支撐元件引導面的方向上相對于彼此移動，以使所述覆蓋面與形成在所述支撐元件密封部分上的所述支撐面端部部分之間的所述第一距離相對于所述支撐面中央部分與所述覆蓋面之間的所述第二距離變化。
[0041 ]在所述蓋元件密封部分上可形成蓋元件引導面，該蓋元件引導面沿所述增強纖維材料通過所述接收空間的所述輸送方向相對于形成在所述蓋元件密封部分上的所述覆蓋面端部部分傾斜并與形成在所述蓋元件中央部分上的互補的蓋元件引導面相互作用，其中所述蓋元件密封部分和所述蓋元件中央部分可在平行于所述蓋元件引導面的方向上相對于彼此移動，以使所述支撐面與形成在所述蓋元件密封部分上的所述覆蓋面端部部分之間的所述第一距離相對于所述覆蓋面中央部分與所述支撐面之間的所述第二距離變化。
[0042]—種用于由纖維增強復合材料連續制造部件的設備，包括輸送裝置，該輸送裝置被配置為將包含增強纖維的半成品輸送通過所述設備。所述設備進一步被配備有浸漬裝置，所述浸漬裝置包括如上所述的浸漬工具。
【附圖說明】
[0043]現在參照所附示意圖詳細說明本發明的優選實施例，附圖示出:
[0044]圖1為用于由纖維增強復合材料連續制造部件的設備的概觀圖示；
[0045]圖2為可以在根據圖1的用于由纖維增強復合材料連續制造部件的設備中使用的輸送裝置的第一變型；
[0046]圖3為可以在根據圖1的用于由纖維增強復合材料連續制造部件的設備中使用的輸送裝置的替代變型；
[0047]圖4a至圖4d為可以在根據圖1的設備中使用的成形裝置的詳細圖示；
[0048]圖5為可以在根據圖1的設備的浸漬裝置中使用的浸漬工具的第一實施例的縱截面視圖；
[0049]圖6為根據圖5的浸漬工具的橫截面視圖；
[0050]圖7為可以在根據圖1的設備的浸漬裝置中使用的浸漬工具的替代實施例的三維視圖；
[0051]圖8a和圖Sb為可以在根據圖1的設備的浸漬裝置中使用的浸漬工具的另一替代實施例的三維視圖；以及
[0052]圖9a至圖9d為可以在根據圖1的設備的浸漬裝置中使用的浸漬工具的又一替代實施例的三維視圖。
【具體實施方式】
[0053]圖1示出用于由纖維增強復合材料連續制造部件12的設備10。設備10包括用于供應增強纖維材料16的供應裝置14。特別地，供應裝置14包括多個輥18，增強纖維材料16的連續線材被卷繞到每個輥上。增強纖維材料16為干增強纖維織造物，其增強纖維未被塑料材料浸漬。卷繞到各個輥18上的增強纖維織造物在織造物中包含的增強纖維的類型和定向方面可彼此不同。特別地，在各個增強纖維織造物中，增強纖維可以以單向、雙向或任意期望的方式定向。此外，包括增強纖維材料16的半成品除了增強纖維之外還可包括影響材料性能的成分，例如黏合線、沖擊強度改性劑、黏合劑顆粒、用于隨后的表面活化的諸如剝離層之類的表面材料、或者諸如電線或光線的通用功能元件等等。
[0054]從輥18展開的增強纖維織造物層按順序一個在另一個上堆疊，例如，該順序取決于待制造的結構部件12的期望的機械性能。特別地，具有不同纖維定向的增強纖維織造物可一個在另一個上堆疊，以便有目的地控制待制造的結構部件12的機械性能。供應裝置14的輥18可包括用于將輥沿其旋轉軸線排列的對齊設備(圖1中未示出)。對齊設備可包括例如構造為擋光板等形式的檢測設備，其優選連續檢測卷繞到輥18上的增強纖維織造物在輥18上的位置。根據由檢測設備提供的測量結果，相應的控制裝置于是可實現輥18沿其旋轉軸線的位置的移位，從而從輥18展開的增強纖維織造物層在它們從輥18展開時以精確的方式一個在另一個上布置。輥18例如可借助電動馬達和主軸傳動機構沿其旋轉軸線移位。通過供應裝置14的這種構思，能夠防止或者至少顯著減少在各個增強纖維織造物層中形成折痕。
[0055]供應裝置還可包括引導裝置和/或平滑裝置，其包括輥或滑塊并且在將從供應裝置的各個輥展開的增強纖維織造物層一個在另一個上堆疊時引導或平滑該增強纖維織造物層(在圖1中未示出)。如果需要，還可提供加熱設備(同樣在圖1中未示出)，該加熱設備用于活化包含在增強纖維織造物層中的黏合劑，例如，熱塑性黏合劑，以便將一個在另一個上堆疊的增強纖維織造物層彼此結合。加熱設備例如可包括構造為紅外輻射器的熱源或一些其它合適的熱源。
[0056]增強織造物層堆疊被供應到浸漬裝置22。在浸漬裝置22中，增強纖維織造物的增強纖維被塑料材料，特別是被例如樹脂的交聯塑料材料以下文將更詳細描述的方式浸漬。
[0057]增強纖維材料16借助輸送裝置24被輸送通過設備10。在圖2中詳細示出的輸送裝置24包括第一夾持設備26和第二夾持設備28，第一夾持設備26和第二夾持設備28均能在它們釋放增強纖維材料16的打開位置和它們將所述增強纖維材料16牢固地夾持在兩個夾持鉗板26a、26b、28a、28b之間的閉合位置之間調節。而且，夾持設備26、28如圖2中箭頭Pk1、Ρκ2所指示的那樣沿增強纖維材料16的輸送方向F或反向于增強纖維材料16的輸送方向F在夾持位置與釋放位置之間能移動。
[0058]輸送裝置24的操作借助中央電子控制裝置30被控制，類似于設備10的其它部件的操作。然而，作為對于中央控制裝置30的替代，還可使用多個獨立的控制裝置。控制裝置30以下述方式控制兩個夾持設備26、28的操作，即當第二夾持設備28位于其閉合位置并與增強纖維材料16—起沿增強纖維材料16的輸送方向F從其夾持位置移向其釋放位置時，第一夾持設備26位于其打開位置并相對于增強纖維材料16反向于增強纖維材料16的輸送方向從其釋放位置移向其夾持位置。
[0059]相反，當第二夾持設備28位于其打開位置并相對于增強纖維材料16反向于增強纖維材料16的輸送方向F從其釋放位置移向其夾持位置時，第一夾持設備26位于其閉合位置并與增強纖維材料16—起沿增強纖維材料16的輸送方向F從其夾持位置移向其釋放位置。兩個夾持設備26、28的這種反向的操作也例示于圖2的示意圖中。
[0060]作為圖2中示出的輸送裝置24的變型的替代，如圖3中所描繪的，輸送裝置24還可包括兩個對置的傳送帶32、34。傳送帶32、34能沿相反的方向移動，并將夾持力施加在增強纖維材料16的設置在傳送帶32、34之間的部分上，以使增強纖維材料16借助傳送帶32、34的傳送運動沿其輸送方向F移動。傳送帶32、34中的至少一個優選被彈簧安裝，以便補償待借助輸送裝置24輸送通過設備10的增強纖維材料16的厚度的變化。
[0061]在浸漬裝置22中用交聯塑料材料浸漬的增強纖維材料16借助輸送裝置24供應到成形裝置36。成形裝置36包括壓機38，壓機38包括第一施壓元件40和與第一施壓元件38相對的第二施壓元件42。在圖1中所示的壓機38中，施壓元件40、42在每種情況下均以壓板的形式構造。如果期望，輸送裝置24可被配置為與成形裝置36成一體。成形裝置36的壓機38于是形成輸送裝置24的夾持設備26、28之一，諸如如上結合圖2描述的另一夾持設備28、26位于其下游或上游。形成夾持設備的壓機38和另一夾持設備28、26于是可如上結合圖2描述的那樣操作，以便將增強纖維材料16輸送通過設備10。替代地，壓機38可被構造為包括彼此相對定位的兩個傳送帶的帶式壓機的形式。同樣地，壓機于是可實現雙重功能:一方面將壓力施加在供應到壓機38的半成品16上，另一方面將半成品16輸送通過設備10。而且，還可想到壓機38構造為包括多于兩個施壓元件且對所有側施壓的壓機。
[0062]如從圖4a至圖4d顯而易見的，輸送裝置24和成形裝置36的操作被控制裝置30控制，以使壓機38的施壓元件40、42被控進入閉合位置，從而將壓力施加在用塑料材料浸漬的增強纖維材料16上，參見圖4a中的箭頭P1。只要施壓元件40、42正在對增強纖維材料16施加壓力，則施壓元件40、42與增強纖維材料16—起沿增強纖維材料16的輸送方向F移動，參見圖4b中的箭頭P2。施壓元件40、42隨后被控制進入打開位置，參見圖4c中的箭頭P3，并反向于半成品的輸送方向F移動，參見圖4d中的箭頭P4，直到施壓元件40、42被設置在它們可再次被控制進入閉合位置的位置。
[0063]如果需要，設備10還可包括預加熱裝置(圖1中未示出)，該預加熱裝置用于在用塑料材料浸漬的增強纖維材料16被供應到成形裝置36之前對其進行預加熱。預加熱裝置的操作優選被控制以使得包括交聯塑料材料的浸漬材料的粘性增加，但是在交聯塑料材料中還沒有發生實質的交聯反應。預加熱裝置可包括例如對流烘道、用于使浸漬有塑料材料的增強纖維織造物暴露于電子光束的設備、或紅外輻射器。
[0064]設備10還可包括固化裝置44，該固化裝置44用于部分或完全固化浸漬增強纖維材料16的交聯塑料材料。固化裝置44可包括例如烘道、紅外輻射器、感應加熱設備或微波加熱設備。固化裝置44的操作，也就是固化裝置44的加熱裝置的操作，優選通過控制裝置30被控制以使得，浸漬增強纖維材料16的交聯塑料材料通過加熱裝置的熱供應而被完全固化。然而，如果需要，在固化裝置44中可能僅發生塑料材料的部分固化。
[0065]最終，切割設備46被提供，其將從固化裝置44移出的半成品切割成期望長度，以便最終生成部件12。切割設備46可例如包括帶鋸，該帶鋸以能移動的方式安裝，從而它可與待切割的半成品一起沿半成品通過設備10的傳送方向F移動，從而產生垂直于傳送方向F延伸的切口。切割設備46還可包括引導和/或保持裝置(圖1中未示出)，該引導和/或保持設備相對于半成品10的傳送方向F布置在鋸的上游或下游并可用于避免半成品的不期望的移位或半成品的振動。引導和/或保持設備的位置可借助控制裝置30根據待切割的半成品的不同形狀被控制。
[0066]圖5至圖9示出可以在設備10的浸漬裝置22中使用的浸漬工具48的不同實施例。
[0067]在圖5和圖6示出的第一實施例中，浸漬工具48包括具有支撐面52的支撐元件50。浸漬工具48的蓋元件54提供有面向支撐元件50的支撐面52并與支撐元件50的支撐面52相距距離A設置的覆蓋面56。支撐面52和覆蓋面56由此對接收空間58定界。接收空間58此外由彼此平行并垂直于支撐面52和覆蓋面56延伸的側面60、26定界。在圖5和圖6所示的浸漬工具48中，側面60、62形成在與支撐元件50—體形成的側壁64、66上。支撐元件50的支撐面52與蓋元件54的覆蓋面56之間的距離A在垂直于增強纖維材料16通過接收空間58的輸送方向F且平行于由支撐面52和/或覆蓋面56限定的平面的方向上恒定。在圖5和圖6所示的浸漬工具48的變型中，支撐面52和覆蓋面56彼此平行地排列。
[0068]接收空間58被連接到注入通道68，塑料材料可通過注入通道68被供應到接收空間58中。接收空間58進一步具有進口70和出口72。在設備10操作期間，由輸送裝置24輸送的增強纖維材料16以連續的過程通過進口 70被供應到接收空間58。在被輸送通過接收空間58時，增強纖維材料16被通過注入通道68供應到接收空間58的塑料材料浸漬。用塑料材料浸漬的增強纖維材料16隨后連續移出接收空間58的出口 72，再次由輸送裝置24輸送。
[0069]待在浸漬裝置22中被浸漬的增強纖維材料16具有在增強纖維材料16通過設備10的輸送方向F上變化的厚度。例如，沿增強纖維材料16的輸送方向F通過設備10的增強纖維材料16可包括不同數量的增強纖維織造物層，從而滿足對待制造的部件12所要求的機械要求和設計要求。因此，浸漬工具48的支撐元件50與蓋元件54能相對于彼此移動，以使支撐元件50的支撐面52和蓋元件54的覆蓋面56之間的距離A在增強纖維材料16的輸送方向F上能適應于以連續的過程輸送通過接收空間58的增強纖維材料16的變化的厚度。
[0070]在這種情況下，支撐元件50的支撐面52和蓋元件54的覆蓋面56之間的距離A在垂直于增強纖維材料16通過接收空間58的輸送方向F且平行于由支撐面52和/或覆蓋面56限定的平面的方向上恒定，從而沿垂直于增強纖維材料16通過接收空間58的輸送方向F且平行于由支撐面52和/或覆蓋面56限定的平面的方向觀察時，距離A可能均勻增加。
[0071]在圖5和圖6所示的浸漬工具48的情況下，蓋元件54為板形結構并容納在與支撐元件50—體形成的側壁64、66之間。因此，為了改變支撐面52和覆蓋面46之間的距離A，根據圖5和圖6的浸漬工具48中所需的全部在于將支撐元件50和蓋元件54相當于彼此沿垂直于增強纖維材料16通過接收空間58的輸送方向F且垂直于由支撐面52限定的平面和由覆蓋面56限定的平面的方向移動，參見圖6的箭頭Pv。形成在支撐元件50的側壁64、66上的側面60、26在這該情況下用作引導面，結果，即使在支撐面52和覆蓋面54之間的距離A變化的情況下仍維持支撐面52和覆蓋面56的平行定位。
[0072]在接收空間58的進口70與出口72的區域中，浸漬工具48被提供有加熱/冷卻裝置74，加熱/冷卻裝置74使得能夠在接收空間58的進口 70與出口 72的區域中選擇性地加熱或冷卻接收空間58。加熱/冷卻裝置74包括流體通道，加熱或冷卻流體可流動通過該流體通道。通過將冷卻能量供應到接收空間58，供應到接收空間58的塑料材料的粘性如果需要的話可增加。另一方面，將熱能供應到接收空間58導致塑料材料的部分或完全固化。粘性的增加和塑料材料的至少部分固化二者均能夠使塑料材料從接收空間58的泄漏最小化。
[0073]加熱/冷卻裝置74的操作在浸漬工具48的下述操作階段特別有利，在該操作階段中，增強纖維材料16的具有變化的厚度的部分被輸送通過接收空間的進口 70和出口 72并且支撐面52和覆蓋面56之間的距離A被調整至增強纖維材料16的最大厚度，結果，在接收空間的進口70或出口72的區域中，在增強纖維材料與蓋元件54之間存在間隙。
[0074]圖7中所示的浸漬工具48的實施例與根據圖5和圖6的布置的不同之處在于:支撐元件50和蓋元件54不僅能相對于彼此垂直于增強纖維材料16通過接收空間58的輸送方向F移動(參見圖7的箭頭Pv)，而且能相對于彼此圍繞垂直于增強纖維材料16通過接收空間58的輸送方向F延伸的軸線R樞轉。特別地，蓋元件54能圍繞軸線R相對于剛性固定的支撐元件50樞轉。因此，例如，支撐面52與覆蓋面56之間的距離A可在接收空間58的進口 70的區域中增加，以便允許增強纖維材料16的較厚部分接收在接收空間58中。同時，蓋元件54的樞轉可實現支撐面52與覆蓋面56之間的距離A在接收空間58的出口 72的區域中的減小。因此，在增強纖維材料16的具有較小厚度的部分仍正被輸送通過的接收空間58的出口 72的區域中，可防止塑料材料從接收空間58漏出。
[0075]蓋元件54借助四個液壓缸76安裝，如果需要的話，該四個液壓缸76可被啟動，以便或者使蓋元件54相對于支撐元件50垂直于增強纖維材料16的輸送方向F移動和/或使其相對于支撐元件50圍繞軸線R樞轉。為了防止蓋元件54的導致正輸送通過接收空間58的增強纖維材料在進口 70的區域中或在出口 72的區域中被卡在支撐元件50和蓋元件54之間的旋轉運動，蓋元件54總是相對于支撐元件50以使得支撐面52和覆蓋面56之間的距離A大于輸送通過接收空間58的增強纖維材料16的最大厚度的方式定位。為此，在每種情況下，在接收空間58的進口 70和出口 72的區域中，均在蓋元件54上提供密封元件78。密封元件78密封在浸漬工具48操作期間在接收空間58的進口 70和出口 72的區域中存在于增強纖維材料16與蓋元件54之間的間隙，并因此防止塑料材料從接收空間58泄漏。
[0076]然而，替代地，軸線R可被配置成虛擬的、非固定的軸線的形式。支撐元件50和蓋元件54的相對旋轉運動于是借助液壓缸76的適當的單獨啟動來實現。因此，例如，在進口 70的區域中支撐面52和覆蓋面56之間的距離A可變化，而在出口 72的區域中支撐面52和覆蓋面56之間的距離A可保持恒定，或者反之亦然。另外，根據圖7的浸漬工具48的結構和操作模式對應于根據圖5和圖6的布置的結構和操作模式。
[0077]圖8a和圖Sb示出浸漬工具48的變型，其中支撐元件50包括兩個接觸面80、82，該兩個接觸面80、82沿增強纖維材料16通過接收空間58的輸送方向F相對于支撐面52傾斜并與形成在蓋元件54上的互補的接觸面84、86相互作用。支撐元件50的接觸面80、82由與支撐元件50—體形成的側壁64、66的面向蓋元件54的表面形成。另一方面，蓋元件54上的接觸面84、86由形成在蓋元件50的彼此相對的外表面中的兩個凹進88、90的面向支撐元件50的表面形成。
[0078]在根據圖8a和8b的浸漬工具48中，為了改變支撐面52和覆蓋面56之間的距離A并因此使距離A適應于以連續的過程輸送通過接收空間58的增強纖維材料16的變化的厚度，支撐元件50和蓋元件54沿平行于接觸面80、82、84、60的方向相對于彼此移動，參見圖8a和圖8b中的箭頭K。支撐元件50和蓋元件54之間的相對移位在這種情況下通過接觸面80、82、84、86的相互作用引導，結果支撐元件50和蓋元件54相對于彼此的定位被維持。
[0079]形成在支撐元件50上的接觸面80、82與支撐面52形成傾角，該傾角對應于形成在蓋元件54上的接觸面84、86與覆蓋面56形成的傾角。這種構思確保，即使支撐面52和覆蓋面56之間的距離A借助先前描述的支撐元件50和蓋元件54沿接觸面89、82、84、86的相對移位變化，仍能維持支撐面52和覆蓋面56的平行排列。另外，根據圖8的浸漬工具48的結構和操作模式對應于根據圖5和圖6的布置的結構和操作模式。
[0080]最終，圖9a至圖9d示出浸漬工具的變型，其中支撐元件50包括設置在接收空間58的進口 70的區域中的第一支撐元件密封部分92以及設置在接收空間58的出口 72的區域中的第二支撐元件密封部分94。支撐元件50進一步包括設置在第一支撐元件密封部分52與第二支撐元件密封部分54之間的支撐元件中央部分96。以相似的方式，蓋元件54在接收空間58的進口70的區域中包括第一蓋元件密封部分98。在接收空間58的出口72的區域中，蓋元件54被提供有第二蓋元件密封部分100。最終，蓋元件54包括設置在第一蓋元件密封部分98與第二蓋元件密封部分100之間的蓋元件中央部分102。
[0081]在每個支撐元件密封部分92、94上形成支撐面端部部分52a、52b，該支撐面端部部分52a、52b在進口 70的區域中和/或在出口 72的區域中對接收空間58定界。另一方面，在支撐元件中央部分96上形成支撐面中央部分52c，該支撐面中央部分52c在中央區域中對接收空間58定界。以相似的方式，在每個蓋元件密封部分98、100上形成覆蓋面端部部分56a、56b，該覆蓋面端部部分56a、56b在進口 70的區域中和/或在出口 72的區域中對接收空間58定界。另一方面，在蓋元件中央部分102上形成覆蓋面中央部分56c，該覆蓋面中央部分56c在中央區域中對接收空間58定界。
[0082]在每個支撐元件密封部分92、94上形成支撐元件引導面104、106，該支撐元件引導面104、106沿增強纖維材料16通過接收空間58的輸送方向F相對于相應的支撐面端部部分52a、52b傾斜并與形成在支撐元件中央部分96上的互補的支撐元件引導面108、110相互作用。以相似的方式，在每個蓋元件密封部分98、100上形成蓋元件引導面112、114，該蓋元件引導面112，114沿增強纖維材料16通過接收空間58的輸送方向F相對于相應的覆蓋面端部部分56a、56b傾斜并與形成在蓋元件中央部分102上的互補的蓋元件引導面116、118相互作用。
[0083]如圖9a和圖9b的對比所顯示的，支撐元件密封部分92、94和支撐元件中央部分96借助沿平行于支撐元件引導面104、106、108、110的方向的相對移位而能以使支撐面端部部分52a、52b與覆蓋面端部部分56a、56c之間的距離A1、A3能調節的方式相對于彼此移動，距離Al、A3彼此不同并且不同于支撐面中央部分52c和覆蓋面中央部分56c之間的距離A2。以相應的方式，蓋元件密封部分98、100和蓋元件中央部分102借助沿平行于蓋元件引導面112、114、116、118的方向的相對移位而能以使覆蓋面端部部分56a、56b與支撐面端部部分52a、52b之間的距離41)3能調節的方式相對于彼此移動，距離六143彼此不同并且不同于覆蓋面中央部分56c和支撐面中央部分52c之間的距離A2。
[0084]如果增強纖維材料16的具有增加的厚度的部分將通過進口70供應到接收空間58，參見圖9a，則第一支撐元件密封部分92相對于支撐元件中央部分96沿平行于相互作用的支撐元件引導面104、108的箭頭Vl的方向移位。同時，第一蓋元件密封部分98相對于蓋元件中央部分102沿平行于相互作用的蓋元件引導面112、116的箭頭V2的方向移位，參見圖9b。以這種方式，支撐面端部部分52a和覆蓋面端部部分56a之間的距離Al可適應于正通過進口 70供應到接收空間58的增強纖維材料16的增加的厚度，而支撐面中央部分52c與覆蓋面中央部分56c之間的距離A2可繼續保持適應于增強纖維材料16的正輸送通過接收空間58的所述區域的部分的較小厚度。
[0085]當增強纖維材料16被進一步輸送通過接收空間58以使其較大厚度的部分也通過接收空間58的中央區域時，支撐面中央部分52c與覆蓋面中央部分56c之間的距離A2增加，直到其等于支撐面端部部分52a與覆蓋面端部部分56a之間的距離Al。為此，支撐元件中央部分96沿平行于支撐元件引導面104、106、108、110的箭頭V3的方向相對于兩個支撐元件密封部分92、94移動。以相應的方式，蓋元件中央部分102沿平行于蓋元件引導面112、114、116、118的箭頭V4的方向相對于兩個蓋元件密封部分98、100移動。
[0086]當增強纖維材料16的具有增加的厚度的部分最終到達接收空間58的出口72的區域時，支撐面端部部分52b與覆蓋面端部部分56b之間距離A3也增加，直到該距離等于支撐面端部部分52a與覆蓋面端部部分56a之間的距離Al和支撐面中央部分52c與覆蓋面中央部分56c之間的距離A2。為此，兩個支撐元件密封部分94沿平行于支撐元件引導面106、110的方向相對于支撐元件中央部分96沿箭頭V5的方向移動。以相應的方式，第二蓋元件密封部分100平行于蓋元件引導面114、118相對于蓋元件中央部分102沿箭頭V6的方向移動。
[0087]形成在支撐元件密封部分94、96和支撐元件中央部分96上的支撐元件引導面104、106、108、110與支撐面端部部分52a、52b和/或支撐面中央部分52c形成傾角，該傾角等于形成在蓋元件密封部分98、100和蓋元件中央部分102上的蓋元件引導面112、114、116、118與覆蓋面端部部分56a、56b和/或覆蓋面中央部分56c形成的傾角。這種構思確保，即使支撐面部分52a、52b、52c與覆蓋面部分56a、56b、56c之間的距離A1、A2、A3變化，支撐面部分52a、52b、52c相對于覆蓋面部分56a、56b、56c的相對定向，即平行定向也被維持。
[0088]借助圖9a至圖9d中所示的浸漬工具48的構思，塑料材料從接收空間58的泄漏被最小化，因為支撐面端部部分52a、52b與覆蓋面端部部分56a、56b之間的距離A1、A3彼此獨立且獨立于支撐面中央部分52c和覆蓋面中央部分56c之間的距離A2最佳地適應于增強纖維材料的變化的厚度。另外，根據圖9a至圖9d的浸漬工具48的結構和操作模式對應于根據圖5和圖6的布置的結構和操作模式。
[0089]盡管已經在此參照浸漬工具48的特定實施例描述了本發明的各特征，但是這些特征可以以任何期望的方式彼此組合。例如，所有實施例的浸漬工具48可包括諸如結合圖7中所示的浸漬工具48描述的密封元件78，同樣地，所有的浸漬工具48可包括諸如結合根據圖5和圖8的浸漬工具48描述的加熱/冷卻裝置74。
【主權項】
1.一種用于用塑料材料浸漬增強纖維材料(16)的浸漬工具(48)，包括: 支撐元件(50)，該支撐元件(50)包括支撐面(52); 蓋元件(54)，該蓋元件(54)包括覆蓋面(56)，所述覆蓋面(56)面向所述支撐元件(50)的支撐面(52)并被設置為與所述支撐元件(50)的支撐面(52)相距一距離(A);以及 接收空間(58)，該接收空間(58)由所述支撐元件(50)的支撐面(52)和所述蓋元件(54)的覆蓋面(56)定界，被連接到用于將所述塑料材料供應到所述接收空間(58)中的注入通道(68)，并包括用于以連續的過程將所述增強纖維材料(16)供應到所述接收空間(58)中的進口(70)以及用于以連續的過程將用所述塑料材料浸漬的增強纖維材料從所述接收空間(58)移出的出口(72)， 其中所述支撐元件(50)的支撐面(52)與所述蓋元件(54)的覆蓋面(56)之間的距離(A)在垂直于所述增強纖維材料(16)通過所述接收空間(58)的輸送方向(F)且平行于由所述支撐面(52)和所述覆蓋面(56)中的至少一個限定的平面的方向上恒定，并且其中所述支撐元件(50)和所述蓋元件(54)能相對于彼此移動以使所述支撐元件(50)的支撐面(52)和所述蓋元件(54)的覆蓋面(56)之間的距離(A)在所述增強纖維材料(16)通過所述接收空間(58)的所述輸送方向(F)上能適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)的變化的厚度。2.根據權利要求1所述的浸漬工具，其特征在于:所述支撐元件(50)和所述蓋元件(54)在垂直于所述增強纖維材料(16)通過所述接收空間(58)的所述輸送方向(F)且垂直于由所述支撐面(52)和所述覆蓋面(56)中的至少一個限定的平面的方向上能相對于彼此移動，以使所述支撐元件(50)的支撐面(52)與所述蓋元件(54)的覆蓋面(56)之間的距離(A)適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)的變化的厚度，其中所述蓋元件(54)或所述支撐元件(50)特別為板形結構，并且所述蓋元件(54)或所述支撐元件(50)被容納在形成于所述支撐元件(50)或所述蓋元件(54)上的側壁(64，66)之間。3.根據權利要求1或2所述的浸漬工具，其特征在于:所述支撐元件(50)和所述蓋元件(54)能圍繞垂直于所述增強纖維材料(16)通過所述接收空間(58)的所述輸送方向(F)且平行于由所述支撐面(52)和所述覆蓋面(56)中的至少一個限定的平面延伸的軸線(R)相對于彼此樞轉，以使所述支撐元件(50)的支撐面(52)與所述蓋元件(54)的覆蓋面(56)之間的距離(A)適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)的變化的厚度。4.根據權利要求1至3中任一項所述的浸漬工具，其特征在于:在所述支撐元件(50)上形成至少一個接觸面(80，82)，該至少一個接觸面(80，82)沿所述增強纖維材料(16)通過所述接收空間(58)的所述輸送方向(F)相對于所述支撐面(52)傾斜并與形成在所述蓋元件(54)上的互補的接觸面(84，86)相互作用，其中所述支撐元件(50)和所述蓋元件(54)在平行于所述接觸面(80，82，84，86)的方向(K)上能相對于彼此移動，以使所述支撐元件(52)的支撐面(52)與所述蓋元件(54)的覆蓋面(56)之間的距離(A)適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)的變化的厚度。5.根據權利要求4所述的浸漬工具，其特征在于:形成在所述支撐元件(50)上的所述接觸面(80，82)與所述支撐面(52)形成傾角，該傾角等于形成在所述蓋元件(54)上的所述接觸面(84，86)與所述覆蓋面(56)形成的傾角。6.根據權利要求4或5所述的浸漬工具， 其特征在于:形成在所述支撐元件(50)上的所述接觸面(80，82)被設置在所述支撐元件(50)的側壁(64，66)的面向所述蓋元件(54)的區域中，并與形成在所述蓋元件(54)上并被設置在特別地提供于所述蓋元件(54)的外面中的凹進(88，90)的面向所述支撐元件(50)的區域中的接觸面(84，86)相互作用;和/或 形成在所述蓋元件(54)上的所述接觸面被設置在所述蓋元件(54)的側壁的面向所述支撐元件(50)的區域中，并與形成在所述支撐元件(50)上并被設置在特別地提供于所述支撐元件的外面中的凹進的面向所述蓋元件(54)的區域中的接觸面相互作用。7.根據權利要求1至6中任一項所述的浸漬工具，其特征在于:在所述接收空間(58)的進口(70)的區域中提供至少一個密封元件(78)，該至少一個密封元件(78)被配置為實現對在所述支撐元件(50)和所述蓋元件(54)中的至少一個與通過所述進口(70)輸送到所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)之間的間隙的密封;和/或在所述接收空間(58)的出口(72)的區域中提供至少一個密封元件，該至少一個密封元件被配置為實現對在所述支撐元件(50)和所述蓋元件(54)中的至少一個與用所述塑料材料浸漬并通過所述出口(72)從所述接收空間(58)移出的所述增強纖維材料(16)之間的間隙的密封。8.根據權利要求1至7中任一項所述的浸漬工具，其特征在于:在所述接收空間(58)的進口(70)和出口(72)中的至少一個的區域中提供加熱裝置(74)和冷卻裝置(74)中的至少一個，以便進行加熱用所述塑料材料浸漬的所述增強纖維材料(16)和冷卻用所述塑料材料浸漬的所述增強纖維材料(16)中的至少一個。9.根據權利要求1至8中任一項所述的浸漬工具， 其特征在于:所述支撐元件(50)包括支撐元件中央部分(96)以及至少一個支撐元件密封部分(92，94)，所述至少一個支撐元件密封部分(92，94)被設置在所述接收空間(58)的進口(70)和出口(72)中的至少一個的區域中，其中在每個所述支撐元件密封部分(92，94)上形成支撐面端部部分(52&，5213)，所述支撐面端部部分(52&，5213)在所述進口(70)和所述出口(72)中的所述至少一個的區域中對所述接收空間(58)定界，并且在所述支撐元件中央部分(96)上形成支撐面中央部分(52c)，并且其中所述支撐元件密封部分(92，94)和所述支撐元件中央部分(96)能相對于彼此移動以使所述覆蓋面(56)與形成在所述支撐元件密封部分(92，94)上的所述支撐面端部部分(52a，52b)之間的第一距離(A1，A3)能調節，所述第一距離(Al，A3)適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)的變化的厚度并且不同于所述支撐面中央部分(52c)與所述覆蓋面(56)之間的第二距離(A2)，所述第二距離(A2)適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)的變化的厚度； 和/或所述蓋元件(54)包括蓋元件中央部分(102)以及至少一個蓋元件密封部分(98，100)，所述至少一個蓋元件密封部分(98，100)被設置在所述接收空間(58)的進口( 70)和出口(72)中的至少一個的區域中，其中在每個蓋元件密封部分(98，100)上形成覆蓋面端部部分(56a，56b)，所述覆蓋面端部部分(56a，56b)在所述進口(70)和所述出口(72)中的至少一個的區域中對所述接收空間(58)定界，并且在所述蓋元件中央部分(102)上形成覆蓋面中央部分(56c)，并且其中所述蓋元件密封部分(98，100)和所述蓋元件中央部分(102)能相對于彼此移動以使所述支撐面(52)與形成在所述蓋元件密封部分(98，100)上的所述覆蓋面端部部分(56a，56b)之間的第一距離(4143)能調節，所述第一距離(4143)適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)的變化的厚度并且不同于所述覆蓋面中央部分(102)與所述支撐面(52)之間的第二距離(A2)，所述第二距離(A2)適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)的變化的厚度。10.根據權利要求9所述的浸漬工具， 其特征在于:在所述支撐元件密封部分(92，94)上形成支撐元件引導面(104，106)，所述支撐元件引導面(104，106)沿所述增強纖維材料(16)通過所述接收空間(58)的所述輸送方向(F)相對于形成在所述支撐元件密封部分(92，94)上的所述支撐面端部部分(52a，52c)傾斜并與形成在所述支撐元件中央部分(96)上的互補的支撐元件引導面(108，110)相互作用，其中所述支撐元件密封部分(92，94)和所述支撐元件中央部分(96)在平行于所述支撐元件引導面(104，106，108，110)的方向(Vl)上能相對于彼此移動，以使所述覆蓋面(56)與形成在所述支撐元件密封部分(92，94)上的所述支撐面端部部分(52a，52c)之間的所述第一距離(Al，A3)相對于所述支撐面中央部分(96)與所述覆蓋面(56)之間的所述第二距離(A2)變化; 和/或在所述蓋元件密封部分(98，100)上形成蓋元件引導面(112，114)，所述蓋元件引導面(112，114)沿所述增強纖維材料(16)通過所述接收空間(58)的所述輸送方向(F)相對于形成在所述蓋元件密封部分(98，100)上的所述覆蓋面端部部分(56a，56b)傾斜并與形成在所述蓋元件中央部分(102)上的互補的蓋元件引導面(116，118)相互作用，其中所述蓋元件密封部分(98，100)和所述蓋元件中央部分(102)在平行于所述蓋元件引導面(112，114，116，118)的方向(V2)上能相對于彼此移動，以使所述支撐面(52)與形成在所述蓋元件密封部分(98，100)上的所述覆蓋面端部部分(56a，56b)之間的所述第一距離(Al，A3)相對于所述覆蓋面中央部分(56c)與所述支撐面(52)之間的所述第二距離(A2)變化。11.一種用塑料材料浸漬增強纖維材料(16)的方法，包括: 提供浸漬工具(48)，該浸漬工具(48)具有: 支撐元件(50)，該支撐元件(50)包括支撐面(52); 蓋元件(54)，該蓋元件(54)包括覆蓋面(56)，所述覆蓋面(56)面向所述支撐元件(50)的支撐面(52)并被設置為與所述支撐元件(50)的支撐面(52)相距一距離(A);以及 由所述支撐元件(50)的支撐面(52)和所述蓋元件(54)的覆蓋面(56)定界的接收空間(58); 以連續的過程將所述增強纖維材料(16)通過所述接收空間(58)的進口(70)供應到所述接收空間(58)中； 將所述塑料材料通過連接到所述接收空間的注入通道(68)供應到所述接收空間(58)中；以及 以連續的過程將用所述塑料材料浸漬的增強纖維材料(16)通過所述接收空間(58)的出口( 72)從所述接收空間(58)移出， 其中所述支撐元件(50)的支撐面(52)與所述蓋元件(54)的覆蓋面(56)之間的距離(A)在垂直于所述增強纖維材料(16)通過所述接收空間(58)的輸送方向(F)且平行于由所述支撐面(52)和所述覆蓋面(56)中的至少一個限定的平面的方向上恒定，并且其中所述支撐元件(50)和所述蓋元件(54)相對于彼此移動以使所述支撐元件(50)的支撐面(52)和所述蓋元件(54)的覆蓋面(56)之間的距離(A)在所述增強纖維材料(16)通過所述接收空間(58)的所述輸送方向(F)上適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)的變化的厚度。12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于:所述支撐元件(50)和所述蓋元件(54)在垂直于所述增強纖維材料(16)通過所述接收空間(58)的所述輸送方向(F)且垂直于由所述支撐面(52)和所述覆蓋面(56)中的至少一個限定的平面的方向上相對于彼此移動，以使所述支撐元件(50)的支撐面(52)與所述蓋元件(54)的覆蓋面(56)之間的距離(A)適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)的變化的厚度。13.根據權利要求11或12所述的方法，其特征在于:所述支撐元件(50)和所述蓋元件(54)圍繞垂直于所述增強纖維材料(16)通過所述接收空間(58)的所述輸送方向(F)且平行于由所述支撐面(52)和所述覆蓋面(56)中的至少一個限定的平面延伸的軸線(R)相對于彼此樞轉，以使所述支撐元件(50)的支撐面(52)與所述蓋元件(54)的覆蓋面(56)之間的距離(A)適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)的變化的厚度。14.根據權利要求11至13中任一項所述的方法，其特征在于:在所述支撐元件(50)上形成至少一個接觸面(80，82)，該至少一個接觸面(80，82)沿所述增強纖維材料(16)通過所述接收空間(58)的所述輸送方向(F)相對于所述支撐面(52)傾斜并與形成在所述蓋元件(54)上的互補的接觸面(84，86)相互作用，其中所述支撐元件(50)和所述蓋元件(54)在平行于所述接觸面(80，82，84，86)的方向(K)上相對于彼此移動，以使所述支撐元件(50)的支撐面(52)與所述蓋元件(54)的覆蓋面(56)之間的距離(A)適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)的變化的厚度。15.根據權利要求11至14中任一項所述的方法， 其特征在于:所述支撐元件(50)包括支撐元件中央部分(96)以及至少一個支撐元件密封部分(92，94)，所述至少一個支撐元件密封部分(92，94)被設置在所述接收空間(58)的進口(70)和出口(72)中的至少一個的區域中，其中在每個所述支撐元件密封部分(92，94)上形成支撐面端部部分(52&，5213)，所述支撐面端部部分(52&，5213)在所述進口(70)和所述出口( 72)中的至少一個的區域中對所述接收空間(58)定界，并且在所述支撐元件中央部分(96)上形成支撐面中央部分(52c)，并且其中所述支撐元件密封部分(92，94)和所述支撐元件中央部分(96)相對于彼此移動以使所述覆蓋面(56)與形成在所述支撐元件密封部分(92，94)上的所述支撐面端部部分(52a，52b)之間的第一距離(A1，A3)被調節，所述第一距離(Al，A3)適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)的變化的厚度并且不同于所述支撐面中央部分(52c)與所述覆蓋面(56)之間的第二距離(A2)，所述第二距離(A2)適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)的變化的厚度； 和/或所述蓋元件(54)包括蓋元件中央部分(102)以及至少一個蓋元件密封部分(98，100)，所述至少一個蓋元件密封部分(98，100)被設置在所述接收空間(58)的進口( 70)和出口(72)中的至少一個的區域中，其中在每個蓋元件密封部分(98，100)上形成覆蓋面端部部分(56a，56b)，所述覆蓋面端部部分(56a，56b)在所述進口(70)和所述出口(72)中的至少一個的區域中對所述接收空間(58)定界，并且在所述蓋元件中央部分(102)上形成覆蓋面中央部分(56c)，并且其中所述蓋元件密封部分(98，100)和所述蓋元件中央部分(102)相對于彼此移動以使所述支撐面(52)與形成在所述蓋元件密封部分(98，100)上的所述覆蓋面端部部分(56a，56b)之間的第一距離(4143)被調節，所述第一距離(4143)適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)的變化的厚度并且不同于所述覆蓋面中央部分(102)與所述支撐面(52)之間的第二距離(A2)，所述第二距離(A2)適應于以連續的過程輸送通過所述接收空間(58)的所述增強纖維材料(16)的變化的厚度。16.根據權利要求15所述的方法， 其特征在于:在所述支撐元件密封部分(92，94)上形成支撐元件引導面(104，106)，所述支撐元件引導面(104，106)沿所述增強纖維材料(16)的通過所述接收空間(58)的所述輸送方向(F)相對于形成在所述支撐元件密封部分(92，94)上的所述支撐面端部部分(52a，52c)傾斜并與形成在所述支撐元件中央部分(96)上的互補的支撐元件引導面(108，110)相互作用，其中所述支撐元件密封部分(92，94)和所述支撐元件中央部分(96)在平行于所述支撐元件引導面(104，106，108，110)的方向(VI)上相對于彼此移動，以使所述覆蓋面(56)與形成在所述支撐元件密封部分(92，94)上的所述支撐面端部部分(52a，52c)之間的所述第一距離(Al，A3)相對于所述支撐面中央部分(96)與所述覆蓋面(56)之間的所述第二距離(A2)變化; 和/或在所述蓋元件密封部分(98，100)上形成蓋元件引導面(112，114)，所述蓋元件引導面(112，114)沿所述增強纖維材料(16)通過所述接收空間(58)的所述輸送方向(F)相對于形成在所述蓋元件密封部分(98，100)上的所述覆蓋面端部部分(56a，56b)傾斜并與形成在所述蓋元件中央部分(102)上的互補的蓋元件引導面(116，118)相互作用，其中所述蓋元件密封部分(98，100)和所述蓋元件中央部分(102)在平行于所述蓋元件引導面(112，114，116，118)的方向(V2)上相對于彼此移動，以使所述支撐面(52)與形成在所述蓋元件密封部分(98，100)上的所述覆蓋面端部部分(56a，56b)之間的所述第一距離(Al，A3)相對于所述覆蓋面中央部分(56c)與所述支撐面(52)之間的所述第二距離(A2)變化。17.—種用于由纖維增強復合材料連續制造部件的設備(100)，包括: 輸送裝置(24)，該輸送裝置(24)被配置為將包含增強纖維的半成品(16)輸送通過所述設備(10);和 浸漬裝置(22)，該浸漬裝置(22)包括根據權利要求1至10中任一項所述的浸漬工具(48)。
【文檔編號】B29C70/50GK105829044SQ201480069132
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月18日
【發明人】薩沙·巴克豪斯, K·萊納托維奇, 羅伯特·蓋奇
【申請人】空中客車作業有限公司