[发明专利]用于由纤维材料制造成型件的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在使用多件式模具的情况下由纤维材料制造三维成型件的装置，所述模具的内侧至少部分地确定成型件的轮廓，其中纤维通过空气流动经由至少一个喷嘴被吹入模具中，然后通过模具的开口逸出，从而使所述纤维积聚在模具的内侧上，接着所述纤维必要时在局部被压实，之后所述纤维通过热量输入彼此粘接，最后作为成型件从模具中取出。

背景技术

这种类型的装置在DE 103 24 735中已知。所述文献的内容也成为本申请的主题，以避免重复。

此外，在DE 2318501中已知，在由合成纤维/塑料纤维制造空心体时制造有型坯，其中利用旋转打孔的模具进行加工。所述模具在一端部开口并在那里由一管子横穿，所述管子不仅将纤维而且还将粘合剂吹入模具的内腔中。所述管子在模具旋转期间逐渐地从模具移出，以便把纤维施加在所述模具的整个长度上。

这种方法仅适用于在一端部开口的空心体，以便在那里能设置吹入管。此外，吹入管的可移动性是非常受限制的，这一点使得模具的均匀填充变得困难。尤其是所述模具必须在吹入期间进行旋转，这一点导致了额外的制造成本。

发明内容

因此在本申请中要实现：能制造闭合的成型体并利用基本上固定不动的、静止的模具进行加工。

本发明基于这样的认知，即在DE 103 24 735中关于确定的模具的问题在于：实现均匀的纤维分布或者制造有针对性地具有不同密度的成型件区域。所以本发明的目的在于，提供一种装置，所述装置使得能够个别控制模具中的纤维分布，即使所述模具具有非常不规则的三维轮廓。此外，本发明的特征为成本经济的且可靠的结构。

根据本发明，所述目的以下述方式实现：喷嘴的吹送方向能摆动，摆动轴线在成型件的外侧附近延伸。

由此得出如下优点：能如在DE 103 24 735中那样利用封闭的、固定不动的模具进行加工并能产生封闭的、非空心的成型体；然而基于能大范围调节的吹送方向还能在喷嘴的侧面和在复杂的轮廓中大多有目的性地填充模具，特别是模具中的各个区域能被施加或多或少的纤维。由此可以个别控制成型件内的装填密度。此外，还可在局部影响成型件的壁厚度。

应如此选择吹送方向的摆动，使得还能对模具的在左侧和右侧或者在上部和下部邻接喷嘴的壁部区域进行加载。适合地，以至少1/4Hz进行摆动，这就是说，吹送方向最晚在4秒后重新到达初始方向。优选地，以1/2Hz至5Hz之间的频率进行加工。

为了调节吹送方向，为本领域技术人员提供不同的可能性。一方面所述吹送方向能以下述方式改变：使所述喷嘴本身进行摆动。所述摆动能围绕位置固定的摆动轴线来进行，替代地还能通过沿着相应延伸的轨道(Kulissenbahnen)引导所述喷嘴来利用可移动的摆动轴线而工作。

另一方面所述吹送方向还能以下述方式来影响：在喷嘴的出口区域设置可调节的转向叶片。在这种情况下，所述喷嘴能位置固定地安装在模具上。但是还存在一种可能性，即，除了所述喷嘴的可调节的支承结构外还利用转向叶片进行工作，以便通过这两种措施的结合来实现吹送方向的范围特别大的转向。

最后，还存在以下述方式影响所述吹送方向的可能性：利用一附加的转向射流来工作，所述转向射流从侧面进入并因此改变原来的吹送方向。所述转向射流在其强度和/或吹送方向方面有利地是可调节的，以便使所述转向射流能匹配于各模具的要求。

喷嘴和/或其转向叶片的调节和/或转向射流的激活和必要时的调节有利地以电动的和程序控制的方式来实现。所述程序控制的优点是：首先能利用不同的参数来实施试运行，直至成型件具有所希望的产品特性。然后将适合于此的参数存储在程序控制装置中。

喷嘴有利地支承在模具本身上，特别是支承在仅执行竖直升降运动的上模具上。但是也在本发明的范围内的是，所述喷嘴分离地大致安装在压力机机座上并在填充过程期间才移动到模具的相应吹入口上和在必要时连接在那里。

本发明的一种特别适合的改进方案在于：多个喷嘴优选分别通过阀、特别是夹管阀连接到一共同的环形管路/环路上。由此，所述模具能利用单个鼓风机通过多个喷嘴从不同位置进行填充。此外，环形管路的优点是：能持续地维持纤维流动，因为所述阀用于在时间上连续地控制填充过程。由此防止纤维在输送管路中的不希望的沉积。

为了相同的目的有利的是，在喷嘴前或在喷嘴上设置一能关闭的开口，所述管路和必要时毗邻的喷嘴区域能经由所述开口被自由地吹气。