DE102014226352A1

DE102014226352A1 - Technical embroidery method for producing a semi-finished textile product and embroidery system for carrying out the method

Info

Publication number: DE102014226352A1
Application number: DE102014226352.2A
Authority: DE
Inventors: Markus Hattensperger; Nicole Schweizer; Alexander Füßinger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2016-06-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein technisches Stickverfahren zum Herstellen eines textilen Halbzeugs sowie eine Stickanlage zur Durchführung des Verfahrens mit mindestens einer Linearzugeinheit.The invention relates to a technical embroidery method for producing a textile semifinished product and to an embroidery system for carrying out the method with at least one linear tensile unit.

Description

Das technische Sticken dient zur lastpfadorientierten und verschnittreduzierten Verlegung und Fixierung von Rovings zu einem textilen Halbzeug auf einem Trägermaterial (parallelisiertes TFP-Verfahren). Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, bei denen sich auf der Stickanlage zuführseitig eine Rolle mit aufgewickeltem Trägermaterial befindet, von der das Trägermaterial zur Verarbeitung abgerollt und dem Stickkopf zugeführt wird. Zur Verwendung kommt hierbei eine seitlich nicht bewegbare Rolle mit Trägermaterial an der Zuführseite der Stickanlage und eine leere Rolle auf der Abführseite zum Aufrollen der fertiggestellten Faserhalbzeuge.The technical embroidery is used for load-oriented and reduced-speed laying and fixing of rovings to form a semifinished textile product on a carrier material (parallelized TFP process). Methods are known from the prior art in which on the embroidery system on the supply side, a roll with wound carrier material is located, from which the carrier material is unrolled for processing and fed to the embroidery head. For use here comes a laterally non-movable role with carrier material on the feed side of the embroidery system and an empty role on the discharge side for rolling up the finished fiber semi-finished products.

Nachteil an dem bekannten Verfahren ist die resultierende Rollendicke mit bestickten Faserhalbzeugen und die Ungleichmäßigkeit des aufgerollten Materials. Zudem muss zur weiteren Verarbeitung die Rolle mit den Faserhalbzeugen regelmäßig abgenommen und die Faserhalbzeuge abgerollt und einzeln zugeschnitten werden. Das ist aufwendig und erfordert ein vielfaches Handhaben der bereits fertigen Faserhalbzeuge.Disadvantage of the known method is the resulting roll thickness with embroidered semi-finished fiber and the unevenness of the rolled material. In addition, for further processing, the roll with the semifinished fiber products must be regularly removed and the semi-finished fiber products rolled and cut individually. This is expensive and requires a multiple handling of already finished fiber semi-finished products.

Ferner ist nachteilig, dass bei Bewegungen der Klemmrahmen mit dem Faserhalbzeug Scherkräfte in Querrichtung zur Maschinenrichtung auf das Trägermaterial ausgeübt wurden, da die Rollen stets fest an der Anlagenbasis montiert sind.Furthermore, it is disadvantageous that during movements of the clamping frame with the semifinished fiber shearing forces were exerted in the transverse direction to the machine direction on the substrate, since the rollers are always mounted firmly on the plant base.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Stickanlage bereit zu stellen, durch die das fertige Faserhalbzeug unmittelbar weiterverarbeitbar wird, ohne dass es vorab als Rollenware vorgehalten werden muss und somit das Verfahren auch für eine Massenfertigung einsetzbar wird, wie sie beispielsweise im Automobilbau benötigt wird.The invention is therefore based on the object to provide a method and embroidery system through which the finished semifinished fiber is directly weiterverarbeitbar without it must be kept in advance as a roll and thus the method is also used for mass production, as for example in the Automotive construction is needed.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombinationen der Patentansprüche 1 und 8 gelöst.This object is achieved by the combination of features of claims 1 and 8.

Es wird erfindungsgemäß ein technisches Stickverfahren zum Herstellen eines textilen Halbzeugs vorgeschlagen, bei dem mindestens eine an einer Abführseite einer Stickanlage angeordnete Linearzugeinheit unbesticktes Trägermaterial von mindestens einer auf einer Zuführseite angeordneten Rolle auf mindestens einen im Wirkungsbereich eines Stickkopfs positionierten Klemmrahmen gezogen und von dem Klemmrahmen gespannt wird, wobei anschließend mit dem Stickkopf Fasermaterial im Stickverfahren auf das unbestickte Trägermaterial verlegt und fixiert wird. Nach Abschluss der Faserverlegung und -fixierung zieht die Linearzugeinheit das bestickte Trägermaterial aus dem Wirkungsbereich des Stickkopfes heraus und gleichzeitig unbesticktes Trägermaterial von der Rolle nach, wobei das bestickte Trägermaterial mittels einem Schneidwerkzeug auf der Abführseite in der Stickanlage abgetrennt wird und im Bereich der Stickanlage zum Aufliegen kommt.According to the invention, a technical embroidering method for producing a semi-finished textile product is proposed in which at least one roller arranged on a discharge side of a stitching unit is pulled from at least one roller arranged on a feed side to at least one clamping frame positioned in the area of action of an embroidery head and stretched by the clamping frame , wherein subsequently with the embroidery head, fiber material is laid on the unembroidered substrate in an embroidery process and fixed. After completion of the fiber laying and fixing the Linearzugeinheit pulls the embroidered carrier material out of the scope of the embroidery head and at the same time unembroidered carrier material from the role, the embroidered carrier material is separated by means of a cutting tool on the discharge side in the embroidery system and in the embroidery system to rest comes.

Das bereits in der Stickanlage abgetrennte bestickte Trägermaterial kann unmitelbar manuell oder automatisiert einzeln entnommen und weiter verarbeitet werden. Das Verfahren ist damit deutlich schneller, wirtschaftlicher und für die Massenproduktion geeignet.The embroidered carrier material which has already been separated in the embroidery system can be removed individually or automatically and processed further directly. The process is thus much faster, more economical and suitable for mass production.

Das erfindungsgemäße technische Stickverfahren verwendet in einer vorteilhaften Ausführung eine Stickanlage mit einer Vielzahl von Rollen, Stickköpfen und Linearzugeinheiten. Diese werden parallel angeordnet, so dass gleichzeitig im Stickverfahren Fasermaterial auf eine Vielzahl von Bahnen unbestickten Trägermaterials verlegt und fixiert wird. Die Anzahl an gleichzeitig gefertigten Faserhalbzeugen entspricht der Anzahl der parallelen Rollen, Stickköpfe und Linearzugeinheiten.In an advantageous embodiment, the technical embroidery method according to the invention uses an embroidery device with a multiplicity of rollers, embroidery heads and linear tensile units. These are arranged in parallel, so that at the same time fiber material is laid and fixed on a plurality of webs of unembroidered carrier material in the embroidery process. The number of simultaneously manufactured semi-finished fiber products corresponds to the number of parallel rolls, embroidery heads and linear units.

Erfindungsgemäß ist in einer Ausführungsvariante vorgesehen, dass das Schneidwerkzeug in Querrichtung zu einer Maschinenrichtung zu der Vielzahl von Bahnen verfährt und dabei die Vielzahl der Bahnen an besticktem Trägermaterial nacheinander durchtrennt. Dabei ist günstig, dass mit einem einzigen Schneidwerkzeug pro Stickanlage eine Vielzahl von gefertigten Faserhalbzeugen abgetrennt werden können. Als Schneidwerkzeug können dem Fachmann bekannte Cutter oder Rollmesser eingesetzt werden.According to the invention, it is provided in an embodiment variant that the cutting tool traverses in the transverse direction to a machine direction to the plurality of webs and thereby successively sever the plurality of webs of embroidered carrier material. It is favorable that can be separated with a single cutting tool per embroidery system a variety of manufactured semifinished fiber products. As a cutting tool known to those skilled cutter or roller blade can be used.

Zur weiteren Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist bzw. sind in einer Weiterentwicklung des Verfahrens die eine Rolle bzw. die Rollen in Querrichtung zu einer Maschinenrichtung bewegbar, so dass sie Bewegungen des bzw. der Klemmrahmen(s) in Querrichtung der Maschinenrichtung ausgleichen kann/können. Bei der Faserverlegung bewegt sich jeder Klemmrahmen auf der Anlagenbasis, so dass es bei fixierten Rollen gemäß dem Stand der Technik zu Scherkräften an dem an den Klemmrahmen und den Rollen festgelegten Trägermaterial kommt. Um dies zu überwinden wird erfindungsgemäß eine Bewegbarkeit der jeweils zu dem entsprechenden Klemmrahmen zugehörigen Rolle in Querrichtung vorgesehen. Die jeweilige Rolle kann hierzu beispielsweise auf einer Schiene entlang der Anlagenbasis verfahrbar sein.To further improve the method according to the invention, in a further development of the method, one roll or rolls are movable in the transverse direction to a machine direction, so that they can / compensate for movements of the clamping frame or frames in the transverse direction of the machine direction. In fiber laying, each clamping frame moves on the plant base, so that in fixed prior art rollers, shear forces occur on the substrate fixed to the clamping frame and rollers. In order to overcome this, according to the invention, movability of the respective roll associated with the corresponding clamping frame in the transverse direction is provided. For this purpose, the respective roller can be moved on a rail along the system base, for example.

Des Verfahren ist darauf ausgelegt, einen kontinuierlichen Prozess bereit zu stellen. Deshalb wird erfindungsgemäß vorgesehen, dass während des Abtrennens des jeweils bestickten Trägermaterials der Klemmrahmen oder die Vielzahl der Klemmrahmen das jeweils nachgezogene unbestickte Trägermaterial bereits spannt. Zudem kann mit dem Stickkopf bzw. den Stickköpfen bereits wieder Fasermaterial im Stickverfahren auf das unbestickte Trägermaterial verlegt und fixiert werden.The method is designed to provide a continuous process. Therefore, it is provided according to the invention that, during the separation of the respective embroidered carrier material, the clamping frame or the multiplicity of clamping frames already clamps the subsequently drawn unstretched carrier material. In addition, with the embroidery head or the embroidery heads again fiber material can be laid and fixed in the embroidery process on the unembroidered substrate.

Auch zur Erfindung gehört die technische Stickanlage zur Durchführung des Verfahrens. Diese umfasst eine Anlagenbasis mit mindestens einer an der Abführseite angeordneten Linearzugeinheit, mindestens einer auf einer Zuführseite angeordneten Rolle, wobei in einer Maschinenrichtung zwischen der mindestens einen Linearzugeinheit und der mindestens einen Rolle jeweils ein Stickkopf mit jeweils einem in seinem Wirkungsbereich positionierten Klemmrahmen angeordnet ist, so dass über die mindestens eine Lineareinheit jeweils ein unbesticktes Trägermaterial von der Zuführseite zu dem jeweiligen Klemmrahmen und Stickkopf und als besticktes Trägermaterial zu der Abführseite transportierbar wird.Also part of the invention is the technical embroidery system for carrying out the method. This comprises a plant base with at least one arranged on the discharge side Linearzugeinheit, at least one arranged on a feed side roller, wherein in a machine direction between the at least one Linearzugeinheit and the at least one roller in each case an embroidery head is arranged, each with a positioned in its area of action clamping frame, so in that in each case an unembroidered carrier material can be transported from the feed side to the respective clamping frame and embroidery head and as an embroidered carrier material to the discharge side via the at least one linear unit.

Bei der Stickanlage wird zur Erhöhung des Durchsatzes eine Vielzahl von Stickköpfen parallel angeordnet und eine der Anzahl an Stickköpfen entsprechende Anzahl an Rollen und Linearzugeinheiten vorgesehen.In the embroidery system, a plurality of embroidery heads is arranged in parallel to increase the throughput, and a number of rollers and linear units corresponding to the number of embroidery heads are provided.

Zur Ermöglichung von Ausgleichsbewegungen ist in einer Ausführungsvariante vorgesehen, dass die als Tisch ausgebildete Anlagenbasis, die Rolle bzw. Rollen und die Linearzugeinheit bzw. Linearzugeinheiten schwimmend gelagert sind. Bei einer Relativbewegung der einzelnen Bauteile kann somit eine Ausgleichsbewegung erfolgen, die Scherkräfte auf das Trägermaterial verhindert.To enable compensating movements, it is provided in a variant embodiment that the system base designed as a table, the roller or rollers and the linear tension unit or linear tension units are mounted in a floating manner. In a relative movement of the individual components can thus take place a compensating movement, which prevents shear forces on the substrate.

Als Fasermaterial können Karbonfasern, Glasfasern, Naturfasern oder Hybridfasern eingesetzt werden.The fiber material used may be carbon fibers, glass fibers, natural fibers or hybrid fibers.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are shown in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. Show it:

1 eine schematische Ansicht auf eine Stickanlage. 1 a schematic view of an embroidery system.

In 1 ist beispielhaft schematisch eine Stickanlage zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens dargestellt. Auf einer als Tisch ausgebildeten Anlagenbasis 5 sind beispielhaft zwei parallele Fertigungslinien für Faserhalbzeuge gezeigt. Auf einer in der Figur rechts liegenden Zuführseite sind mehrere Rollen 31 mit darauf aufgewickeltem unbestickten Trägermaterial 1 parallel angeordnet. Über eine auf einer in der Figur linksseitig liegenden Abführseite der Stickanlage angeordnete Linearzugeinheiten 30 wird das unbestickte Trägermaterial 1 in zwei Bahnen von den Rollen 31 in den Wirkungsbereich von im Wesentlichen zentral auf der Anlagenbasis 5 angeordneten Stickköpfen 4 gezogen, wo jeweils ein Klemmrahmen 3 vorgesehen ist, durch den das unbestickte Trägermaterial 1 vor der Faserverlegung und -fixierung jeweils gespannt wird. Nach Abschluss des Stickverfahrens ziehen die Linearzugeinheiten 30 entlang der Pfeile Q das bestickte Trägermaterial 11 jeweils aus dem Wirkungsbereich der Stickköpfe 4 heraus und gleichzeitig unbesticktes Trägermaterial 1 von den Rollen 31 nach. Die Linearzugeinheiten 30 weisen eine Klemmung für das Trägermaterial 11 auf und können mit dem Trägermaterial 11 in Maschinenrichtung verfahren. Das bestickte Trägermaterial wird an allen Bahnen über ein Schneidmesser 40 durch einen in gestrichelter Linie dargestellten Schnitt in Querrichtung zur Maschinenrichtung auf der Abführseite in der Stickanlage abgetrennt und liegt auf der Anlagenbasis 5 fertig zur Weiterverarbeitung bereit.In 1 an embroidery system for carrying out the method described above is shown schematically by way of example. On a trained as a table system base 5 By way of example, two parallel production lines for semi-finished fiber products are shown. On one in the figure right feed side are several roles 31 with unembroidered carrier material wound thereon 1 arranged in parallel. About one on a left-hand side in the figure lying discharge side of the embroidery system arranged Linearzugeinheiten 30 becomes the unembroidered substrate 1 in two laps from the rolls 31 into the sphere of influence of essentially centrally on the plant basis 5 arranged embroidery heads 4 pulled, where in each case a clamping frame 3 is provided, through which the unembroidered substrate 1 before the fiber laying and fixing is tensioned in each case. After completing the embroidery process, the linear units pull 30 along the arrows Q the embroidered carrier material 11 each out of the scope of the embroidery heads 4 out and at the same time unembroidered carrier material 1 from the roles 31 to. The linear units 30 have a clamp for the carrier material 11 on and can with the carrier material 11 move in the machine direction. The embroidered substrate is on all tracks via a cutting blade 40 separated by a cut shown in dashed line in the transverse direction to the machine direction on the discharge side in the embroidery system and is on the plant basis 5 ready for further processing.

Die Rollen 31 sind in durch die Pfeile P dargestellte Querrichtung zur Maschinenrichtung beweglich und können Relativbewegungen zu den Klemmrahmen 3 während des Stickprozesses bzw. der Einrichtung des Stickprogramms ausgleichen, so dass auf das Trägermaterial 1 keine Scherkräfte wirken.The roles 31 are movable in the machine direction transverse direction shown by the arrows P and can relative movements to the clamping frame 3 compensate during the embroidery process or the device of the embroidery program, so that on the substrate 1 no shear forces act.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Beispielsweise kann die Linearzugeinheit mit Führungsmitteln zur linearen Führung der Bewegung aufweisen.The invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use. By way of example, the linear movement unit can have the movement with guide means for linear guidance.

Claims

Technical embroidery process for producing a semi-finished textile product ( 2 ), wherein a arranged on a discharge side of a embroidery system Linearzugeinheit ( 30 ) an unembroidered substrate ( 1 ) from a roll arranged on a feed side ( 31 ) to at least one in the area of effect of an embroidery head ( 4 ) positioned clamping frame ( 3 ) and from the clamping frame ( 3 ), then with the embroidery head ( 4 ) Fiber material in the embroidery process on the unembroidered carrier material ( 1 ) and fixed and after completion of the embroidery process, the linear unit ( 30 ) an embroidered carrier material ( 11 ) from the sphere of action of the embroidery head ( 4 ) and at the same time unembroidered carrier material ( 1 ) is followed, the embroidered Carrier material ( 11 ) by means of a cutting tool ( 40 ) is separated on the discharge side in the embroidery system.

A technical embroidery process for producing a semifinished textile product according to claim 1, characterized in that the separated embroidered carrier material ( 11 ) Can be removed individually and immediately further processed.

A technical embroidery process for producing a textile semifinished product according to claim 1 or 2, characterized in that in the embroidery system a plurality of rolls ( 31 ), Embroidery heads ( 4 ) and linear units ( 30 ) are arranged in parallel and at the same time fiber material in the embroidery process on a variety of unembroidered carrier material ( 1 ) is laid and fixed so that at the same time a variety of embroidered carrier material ( 11 ) is producible in a plurality of webs.

A technical embroidery process for producing a textile semifinished product according to the preceding claim, characterized in that the cutting tool moves transversely to a machine direction to the plurality of webs and thereby the plurality of webs of embroidered carrier material ( 11 ) separated one after the other.

Technical embroidery process for producing a semifinished textile product according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one roll ( 31 ) is movable in the transverse direction to a machine direction, so that the at least one roller ( 31 ) Can compensate movements of the at least one clamping frame in the transverse direction of the machine direction.

Technical embroidery process for producing a semifinished textile product according to at least one of the preceding claims, characterized in that during the separation of the embroidered carrier material ( 11 ) the clamping frame or the plurality of clamping frames the trailing unembroidered substrate ( 1 ),

Technical embroidery process for producing a semifinished textile product according to at least one of the preceding claims, characterized in that during the separation of the embroidered carrier material ( 11 ) with the embroidery head ( 4 ) or the embroidery heads ( 4 ) Fiber material in the embroidery process on the unembroidered carrier material ( 1 ) and fixed.

Embroidery system for carrying out the method according to at least one of the preceding claims, comprising a system base ( 5 ) with at least one arranged on the discharge side Linearzuggeinheit ( 30 ), at least one roll arranged on a feed side ( 31 ), wherein in a machine direction between the at least one linear motion unit ( 30 ) and the at least one roll ( 31 ) one embroidery head ( 4 ) is arranged in each case with a clamping frame positioned in its area of effect, so that over the at least one linear unit ( 30 ) an unembroidered carrier material ( 1 ) from the feed side to the respective clamping frame ( 3 ) and embroidery head ( 4 ) and as an embroidered carrier material ( 11 ) is transportable to the discharge side.

Embroidery system according to the preceding claim, characterized in that a plurality of embroidery heads ( 4 ) arranged in parallel and a number of embroidery heads corresponding number of roles ( 31 ) and linear units ( 30 ) is provided.

Embroidery system according to one of the preceding claims 8 or 9, characterized in that the plant base ( 5 ), which have at least one role ( 31 ) and the at least one linear unit ( 30 ) are floating.