Some content of this application is unavailable at the moment.
If this situation persist, please contact us atFeedback&Contact
1. (WO2019042895) BENDING METHOD AND BENDING DEVICE FOR BENDING A COMPOSITE BAR
Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

Patentansprüche :

1. Biegeverfahren zum Biegen wenigstens eines Verbundwerkstoffstabes (11) an einer Biegestelle (21), der ein in einer ausgehärteten Kunststoffmatrix eingebettetes Verstärkungsfaserbündel (15) mit mehreren Verstärkungsfasern (14) aufweist, mit folgenden Schritten:

- Anordnen einer Sonotrode (24) einer Ultraschalleinrichtung (22) an einer Biegestelle (21), wobei sich die beiden an die Biegestelle (21) angrenzenden Stababschnitte (IIa) des wenigstens einen Verbundwerkstoffs- tabes (11) in einer ersten Raumrichtung (x) erstrecken,

- Erwärmen der Kunststoffmatrix (M) des wenigstens einen VerbundwerkstoffStabes (11) an der Biegestelle (21) durch Einkoppeln von Ultraschallwellen in den wenigstens einen VerbundwerkstoffStab (11) an der Biegestelle (21) ,

- Umformen des wenigstens einen VerbundwerkstoffStabes (11) zur Bildung eines Umformabschnitts (37) an der Biegestelle (21) durch eine Zustellbewegung zwischen der Sonotrode (24) und dem wenigstens einen Verbundwerkstoffstab (11) in eine zweite Raumrichtung (y) , die radial zu der herzustellenden Biegung an der Biegestelle (21) ausgerichtet ist,

- Biegen des wenigstens einen VerbundwerkstoffStabs (11) an der Biegestelle (21),

- Aushärten der Kunststoffmatrix (M) an der Biegestelle (21) .

2. Biegeverfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der an die Biegestelle (21) angrenzenden Stababschnitte (IIa) des wenigstens einen VerbundwerkstoffStabs (11) relativ zueinander während des Ausbildens des Umformabschnitts (37) unverändert bleibt.

3. Biegeverfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass der Umformabschnitt (37) des wenigstens einen VerbundwerkstoffStabs (11) eine Breite (bz) in einer dritten Raumrichtung (z) aufweist, die größer ist als die Abmessung (az) der an die Biegestelle (21) angrenzenden Stababschnitte (IIa) in der dritten Raumrichtung (z), wobei die dritte Raumrichtung (z) rechtwinkelig zu der ersten Raumrichtung (x) und der zweiten Raumrichtung (y) ausgerichtet ist.

4. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umformabschnitt (37) des wenigstens einen VerbundwerkstoffStabs (11) eine Dicke (dy) in der zweiten Raumrichtung (y) aufweist, die kleiner ist als die Abmessung (ay) der an die Biegestelle (21) angrenzenden Stababschnitte (IIa) in der zweiten Raumrichtung (y) .

5. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine VerbundwerkstoffStab (11) an der Biegestelle (21) eine Biegungsinnenseite (BI) mit einer Innenkrümmung und eine der Biegungsinnenseite (BI) bezüglich einer Mittelachse des wenigstens einen VerbundwerkstoffStabs (11) entgegengesetzte Biegungsaußenseite (BA) mit einer Au- ßenkrümmung aufweist, wobei die Innenkrümmung des wenigstens einen VerbundwerkstoffStabs (11) größer ist als die Außenkrümmung, und wobei keine der Verstärkungsfasern (14) an der Biegestelle (21) eine Krümmung aufweist, die größer ist als die Innenkrümmung.

6. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Zustellbewegung zur Bildung des Umformabschnitts (37) und/oder während des Biegens zumindest phasenweise Ultraschallwellen von der Sonotrode (24) abgegeben werden.

7. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem wenigstens einen VerbundwerkstoffStab (11) an der Biegestelle (21) während des Biegens zumindest phasenweise Energie durch eine weitere Energiequelle (44) zugeführt wird.

8. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bildung des Umformabschnitts (37) und/oder während des Biegens wenigstens eine der nachfolgenden Regelgrößen geregelt wird :

- eine während der Zustellbewegung und/oder während des Biegens abgegebene Ultraschallenergie,

- eine Zeitdauer, während der Ultraschallwellen während der Zustellbewegung und/oder während des Biegens abgegeben werden,

- eine Leistung der abgegebenen Ultraschallwellen,

- eine Temperatur des wenigstens einen Verbundwerkstoffstabes (11) an dem Umformabschnitt (37) oder an der Biegestelle (21),

- eine Andrückkraft zwischen der Sonotrode (24) und dem wenigstens einen VerbundwerkstoffStab (11),

- eine Position der Zustellbewegung,

- eine Biege- oder Winkelposition der Stababschnitte benachbart zur Biegestelle.

9. Biegeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass während der Zustellbewegung zur Bildung des Umformabschnitts (37) und/oder während des Biegens das Abgeben von Ultraschallwellen durch die Sonotrode (24) unterbleibt.

10. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustellbewegung während der Bildung des Umformabschnitts (37) wenigstens eine der nachfolgenden Regelgrößen geregelt wird:

- eine Relativposition zwischen der Sonotrode (24) und dem wenigstens einen VerbundwerkstoffStab (11),

- eine Geschwindigkeit der Zustellbewegung,

- einer Beschleunigung der Zustellbewegung.

11. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegen um eine gekrümmte Sonotrodenfläche (27) der Sonotrode (24) erfolgt, wobei die Sonotrodenfläche (27) um wenigstens eine Achse gekrümmt ist, die sich parallel zu einer dritte Raumrichtung (z) erstreckt, wobei die dritte Raumrichtung (z) rechtwinkelig zu der ersten Raumrichtung (x) und der zweiten Raumrichtung (y) ausgerichtet ist .

12. Biegeverfahren nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, dass die Sonotrodenfläche (27) zusätzlich um wenigstens eine Achse gekrümmt ist, die sich parallel zu der ersten Raumrichtung (x) erstreckt.

13. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonotrode (24) während des Biegens stillsteht.

14. Biegeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,

dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sonotrode (24) während des Biegens in der zweiten Raumrichtung (y) bewegt .

15. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aushärten des wenigstens einen VerbundwerkstoffStabes (11) ein Kühlmedium (C) zu der Biegestelle (21) zugeführt wird.

16. Biegeverfahren nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium innerhalb eines an der Biegestelle (21) mit dem wenigstens einen Verbundwerkstoffstab (11) in Kontakt stehenden Bauteil strömt und/oder dass das Kühlmedium (C) direkt mit Verbundwerkstoffstab (11) in Kontakt gebracht wird.

17. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffmatrix (M) des wenigstens einen VerbundwerkstoffStabs (11) einen reversibel quervernetzten Kunststoff (K) aufweist.

18. Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffmatrix (M) des wenigstens einen VerbundwerkstoffStabs (11) einen thermoplastischen Kunststoff (K) aufweist.

19. Biegevorrichtung (20), die dazu eingerichtet ist, wenigstens einen VerbundwerkstoffStab (11) an einer Biegestelle (21) zu biegen, der ein in einer ausgehärteten Kunststoffmatrix (M) eingebettetes Verstärkungsfaserbündel (15) mit mehreren Verstärkungsfasern (14) aufweist, wobei sich die beiden an die Biegestelle (21) angrenzenden Stababschnitte (IIa) des wenigstens einen VerbundwerkstoffStabes (11) in einer ersten Raumrichtung (x) erstrecken,

mit einer eine Sonotrode (24) und eine Ultraschallquelle (23) aufweisenden Ultraschalleinrichtung (22), wobei die Sonotrode (24) in einer zweiten Raumrichtung (y) rechtwinkelig zu der ersten Raumrichtung (x) bewegbar ist,

mit einer Abstützeinrichtung (31) zum Abstützen des wenigstens einen VerbundwerkstoffStabes (11) auf der der Sonotrode (24) entgegengesetzten Seite,

wobei die Biegevorrichtung (20) dazu eingerichtet ist, das Biegeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.

20. Biegevorrichtung nach Anspruch 19,

dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Biegewerkzeug (41, 42, 43) vorhanden ist, das zum Biegen des wenigstens einen VerbundwerkstoffStabes (11) an der Biegestelle (21) eingerichtet ist.