Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PILE PRODUCT WITH UNIDIRECTIONALLY INCREASED STRENGTH FOR PRODUCING CFRP COMPONENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/019886
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a web-shaped semi-finished product for manufacturing fiber-reinforced composite materials, to a method for producing the semi-finished product, and to a corresponding production system. The semi-finished product comprises a partly reinforced assembly (11) of at least one pile layer (12, 13, 14, 15) made of a non-woven fiber pile (16) and at least one additional web-shaped fiber layer (21, 22) stacked face-to-face. The at least one pile layer (12, 13, 14, 15) is predominantly or completely made of carbon fibers, aramid fibers, or mineral fibers such as glass fibers or basalt fibers, and the fibers (17) contained in the pile layer (12, 13) have a preferred orientation (VR). The assembly stacked face-to-face is produced solely by means of a layering process, and the at least one pile layer and the at least one fiber layer are free of additional macro proppants. The additional fiber layer (21, 22) is made of a web-shaped thread group (23, 24) of individual threads arranged next to one another. Furthermore, the fiber layer is predominately or completely made of carbon fibers, aramid fibers, or mineral fibers such as glass fibers or basalt fibers and has an exclusive fiber orientation (FA). The pile product is partly reinforced by local connection points between the fibers of the different layers such that the semi-finished product has a high directional strength and a high maximum drapability at the same time.

Inventors:
MOOSHAMMER, Anton (An der Lehmkuhle 17, Aschersleben, 06449, DE)
Application Number:
EP2017/068887
Publication Date:
February 01, 2018
Filing Date:
July 26, 2017
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
AUTEFA SOLUTIONS GERMANY GMBH (Paul-Lenz-Str. 1, Friedberg, 86316, DE)
International Classes:
D04H1/4209; B29C70/08; B32B5/26; D04H1/4342; D04H1/4374; D04H3/002; D04H3/04
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE ERNICKE & ERNICKE (Beim Glaspalast 1, Augsburg, 86153, DE)
Download PDF:
Claims:
PATENTANSPRÜCHE

Bahnformiges Halbzeug für die Fertigung von

faserverstärkten Verbundwerkstoffen umfassend eine teilverfestigte flächig gestapelte Anordnung (11) aus mindestens einer Florlage (12, 13, 14, 15) aus einem ungewebten Faserflor (16) und mindestens einer weiteren bahnförmigen Faserlage (21, 22), wobei mindestens eine Florlage (12, 13, 14, 15) und/oder mindestens eine zusätzliche Faserlage (21, 22) vorwiegend oder vollständig aus Karbonfasern,

Aramidfasern oder mineralischen Fasern wie

Glasfasern oder Basaltfasern gebildet ist, und wobei die in der Florlage (12, 13) enthaltenen Fasern (17) eine Vorzugsorientierung (VR) aufweisen dadurch gekennzeichnet , dass die flächig gestapelte Anordnung ausschließlich durch Schichtung gebildet ist, wobei die mindestens eine Florlage und die mindestens eine Faserlage frei von zusätzlichen Makro- Stützmitteln sind; und dass die weitere Faserlage (21, 22) der mindestens einen Florlage (12, 13, 14, 15) beigestapelt und durch eine bahnförmige Fadenschar (23, 24) aus nebeneinander angeordneten Einzelfäden gebildet ist; und dass die Fadenschar (23, 24) eine exklusive

Faserausrichtung hat (FA) , sowie dass das Florprodukt durch lokale Verbindungspunkte zwischen den Fasern der verschiedenen Lagen teilverfestigt ist.

Halbzeug nach Anspruch 1, wobei die exklusive

Faserausrichtung (FA) in der mindestens einen weiteren Faserlage (21, 22) im Wesentlichen parallel zu der Vorzugsorientierung (VR) mindestens einer Florlage (12, 13, 14, 15) ist.

Halbzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die exklusive Faserausrichtung (FA) in der mindestens einen weiteren Faserlage (21, 22) im Wesentlichen quer zu der Vorzugsorientierung (VRX) mindestens einer

Florlage (12, 13, 14, 15)ist.

Halbzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Halbzeug (10) eine erste Florlage (12, 13) mit einer Ausbildung nach Anspruch 2 und eine weitere Florlage (14, 15) mit einer Ausbildung nach Anspruch 3 aufweist.

Halbzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fadenschar (23) Garnfäden (24) aus einem Stapelfasergarn oder Core-Garn umfasst, das

insbesondere recycelte Carbon-Fasern enthält.

Halbzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fadenschar (23) Einzel-Filamente umfasst, insbesondere Fäden aus einem Filament-Garn . Halbzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Florlage (12, 13, 14, 15) und/oder mindestens eine zusätzliche Faserlage (21, 22) zumindest teilweise aus einer Faser gebildet ist, die im zu erzeugenden Verbundwerkstoff als Matrix-bildender Bestandteil wirkt, insbesondere aus einem schmelzbaren Kunststoff.

Halbzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Florlage (12, 13, 14, 15) in sich zwei oder mehrlagig aufgetäfelt ist, insbesondere mit einer geschuppten Anordnung der Tafel-Lagen.

9. ) Halbzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei lokale Verbindungspunkte gebildet sind durch

- lokale Verwirrung einzelner Fasern der

verschiedenen Lagen (12, 13, 14, 15, 21, 22) des Florprodukts und/oder durch

Bondierungspunkte zwischen einzelnen Fasern der verschiedenen Lagen (12, 13, 14, 15, 21, 22) .

10. ) Halbzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Faserlage (21) zwischen zwei Florlagen

(12, 13) aufgenommen ist.

Halbzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Florlage (12) zwischen zwei Faserlagen (21, 22) aufgenommen ist. Halbzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gebildet aus zwei Florlagen (12, 13, 14, 15) und einer Faserlage (21), wobei die Vorzugsrichtungen (VR) beider

Florlagen (12, 13) parallel zu der

Faserausrichtung (FA) der Fadenschar (23) in der Faserlage (21) ist, ODER wobei die Vorzugsrichtungen (VRX) beider

Florlagen (14, 15) quer zu der Faserausrichtung (FA) der Fadenschar (23) in der Faserlage (21) ist , und wobei insbesondere die Faserlage (21) zwischen den beiden Florlagen (12, 13, 14, 15) aufgenommen ist. 13.) Halbzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gebildet aus zwei Faserlagen (21, 22) und einer Florlage (12, 14) , wobei die Vorzugsrichtung (VR) der Florlage (12) parallel zu der gemeinsamen

Faserausrichtung (FA) der Fadenscharen (23) in den Faserlagen (21, 22) ist, ODER wobei die Vorzugsrichtung (VRX) der Florlage (14) quer zu der gemeinsamen Faserausrichtung (FA) der Fadenscharen (23) in den Faserlagen (21, 22) ist, und wobei insbesondere die Florlage (12, 14) zwischen den Faserlagen (21, 22) aufgenommen ist . Produktionsanlage zur Herstellung eines bahnformigen Halbzeugs nach Anspruch 1, umfassend zumindest eine

Fördereinrichtung (30) und einen (ersten)

Florableger (42, 43, 44) zum Ablegen eines

bahnformigen Faserflors (16) auf der

Fördereinrichtung (30) zur Bildung einer Florlage (12, 14) in einer flächig gestapelten Anordnung (11) des Halbzeugs (10) , dadurch gekennzeichnet , dass die Produktionsanlage (60) mindestens einen (ersten) Fadenscharableger (40, 41) aufweist, der dazu ausgebildet ist, der Florlage (12, 14) eine bahnförmige Fadenschar (23) aus

nebeneinander angeordneten Einzelfäden mit einer exklusiven Faserausrichtung (FA)

zuzustapeln, insbesondere durch Ablegen der Fadenschar auf derselben Fördereinrichtung (30 ) , und dass die Produktionsanlage eine

Verfestigungseinrichtung (46) aufweist, der die flächig gestapelte Anordnung zugeführt wird, und die dazu ausgebildet ist, lokale

Verbindungspunkte zwischen den Fasern der verschiedenen Lagen zu erzeugen, sodass das Halbzeug teilverfestigt wird.

15. ) Produktionsanlage nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Fördereinrichtung (30) eine Abzugsrichtung (AR) aufweist und die Faserausrichtung (FA) der bahnförmigen Fadenschar (23) parallel zu der

Abzugsrichtung (AR) ist.

16. ) Produktionsanlage nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die Fördereinrichtung (30) eine Abzugsrichtung (AR) aufweist und die Ablegerichtung des (ersten) Florablegers (43) parallel oder im Wesentlichen quer zu der Abzugsrichtung (AR) ist.

17. ) Produktionsanlage nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die Produktionsanlage (60)

mindestens einen weiteren (zweiten) Florableger (43, 44) aufweist. 18.) Produktionsanlage nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die Produktionsanlage (60)

mindestens einen weiteren (zweiten)

Fadenscharableger (41) aufweist.

19. ) Herstellungsverfahren zur Herstellung eines

Halbzeugs nach Anspruch 1, umfassend die folgenden Schritte : Bildung einer flächig gestapelten Anordnung (11) aus mindestens einer Florlage (12, 13, 14, 15) aus einem ungewebten Faserflor (16) und mindestens einer zugestapelten Faserlage (21, 22), wobei mindestens eine Florlage (12, 13, 14, 15) und/oder mindestens eine zusätzliche Faserlage (21, 22) vorwiegend oder vollständig aus Karbonfasern, Aramidfasern oder

mineralischen Fasern wie Glasfasern oder

Basaltfasern gebildet ist und die in der

Florlage (12, 13) enthaltenen Fasern (17) eine Vorzugsorientierung (VR) aufweisen; dadurch gekennzeichnet, dass die flächig gestapelte Anordnung ausschließlich durch Schichtung gebildet ist, wobei die mindestens eine Florlage und die mindestens eine Faserlage frei von zusätzlichen Makro- Stützmitteln sind; und dass die weitere Faserlage (21, 22) durch Ablage einer bahnförmige Fadenschar (23, 24) aus nebeneinander angeordneten Einzelfäden gebildet wird und eine exklusive Faserausrichtung (FA) aufweist; und dass die gestapelte Anordnung unter Erzeugung von lokalen Verbindungspunkten zwischen den Fasern der verschiedenen Lagen teilverfestigt wird.

Description:
Florprodukt mit unidirektional erhöhter Festigkeit zur Herstellung von CFK-Bauteilen BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Florprodukt, insbesondere ein technisches Florprodukt zur Verwendung als Halbzeug für die Herstellung von faserverstärkten Verbundwerkstoffen, insbesondere CFK-Bauteilen. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung des Florproduktes sowie eine zugehörige Produktionsanlage . In der Praxis ist es bekannt Florprodukte aus einer oder mehreren Florlagen zur Herstellung von faserverstärkten Verbundwerkstoffen zu verwenden. Die bekannten

Florprodukte weisen gegenüber ebenfalls bekannten

Fasergeweben und Fasergelegen eine deutlich bessere

Drapierfähigkeit ( 3D-Verformbarkeit ) auf. Dies liegt insbesondere daran, dass die in einem Faserflor

enthaltenen Fasern nur eine vergleichsweise geringe Zahl an Verbindungspunkten zwischen den Einzelfasern

aufweisen. Ein Florprodukt kann somit bei geringer

Rissneigung und ohne Faltenbildung in deutlich größerem Umfang drapiert werden, d.h. an eine beliebige

dreidimensionale Raumform unter Abweichung von der im Ursprungsprodukt ebenen Ausdehnung angeformt werden.

Ferner bieten Florprodukte den Vorteil, dass zu deren Herstellung kürzere Fasern und ggfs. recycelte Fasern verwendet werden können. Ein großer Teil des bei der Herstellung von faserverstärkten Verbundwerkstoffen erzeugten Verschnitts oder der gesamte Verschnitt kann somit wiederverwendet werden.

Die bisher bekannten Florprodukte zur Herstellung von faserverstärkten Verbundwerkstoffen weisen für die in der Praxis üblichen Herstellungsverfahren keine optimalen Festigkeitseigenschaften auf.

Die in einem Faserflor enthaltenen Fasern können eine Vorzugsorientierung haben. Es wird jedoch ein nicht unerheblicher Anteil der Fasern in dem Faserflor eine Wirr-Orientierung haben und damit von der

Vorzugsorientierung abweichen, so dass die direktionale Festigkeit in der Vorzugsorientierungsrichtung nur wenig mehr als die Festigkeit in der quer dazu liegenden

Richtung beträgt. Für die Fertigung von Bauteilen aus faserverstärkten Verbundwerkstoffen werden teilweise deutlich höhere direktionale Festigkeiten erwünscht.

WO 2012/059538 AI offenbart einen Vliesstoff, der als Halbzeug für die Fertigung von faserverstärkten

Verbundwerkstoffen nutzbar ist, und ein zugehöriges Herstellungsverfahren. Der Vliesstoff wird aus einem textilen Flächengebilde erzeugt, das eine oder mehrere Florschichten und ein Verstärkungsgitter umfasst. Eine Florschicht ist in der WO 2012/059538 AI und gemäß der im technischen Gebiet geläufigen Definition eine lose

Schicht aus wirr ineinander verschlungenen Einzelfasern, die nicht verfestigt sind. Demgegenüber ist ein Vlies oder ein Vliesstoff eine bspw. durch Vernadelung

verfestigte Florschlicht. Das Verstärkungsgitter umfasst zumindest die strukturellen Bestandteile „Streben" und „Kreuzungspunkte". Das Halbzeug wird gebildet durch:

Herstellen einer Florschicht (unverfestigt ) und Ablegen der Florschicht als Bahn; Aufbringen des

Verstärkungsgitters auf der Florschicht; Verfestigung der aufeinander aufgebrachten Lagen, beispielsweise durch Vernadeln .

Das gemäß der WO 2012/059538 AI hergestellte Halbzeug weist eine etwas verbesserte Drapierfähigkeit gegenüber reinen Gelegen auf. Allerdings umfasst das Halbzeug zwingend Kreuzungspunkte zwischen den Fasern des

Verstärkungsgitters, die zu lokal inhomogenen

Oberflächeneigenschaften führen. Bspw. wird eine lokal unterschiedliche Aufnahmefähigkeit für einen Matrix- Werkstoff bedingt und die Kreuzungspunkte führen zu einem Schachbrettmuster auf der Oberfläche des aus dem Halbzeug zu fertigenden Bauteils.

DE 34 11 074 AI offenbart ein Verfahren und eine

Vorrichtung zur Bildung eines Faservlieses. Einzelfasern aus einem zugeführten Faserstrom werden durch eine oder mehrere changierende Dosiereinrichtungen sukzessive auf einem Transportband abgelegt, um das Faservlies zu bilden. Auf dem Transportband kann weiterhin ein

vorgefertigtes Flächengebilde zugeführt werden, auf dem dann das Faservlies durch die Ablage der Fasern gebildet wird .

DE 102 05 829 AI offenbart ein Lagenmaterial für

Bauprodukte und ein zugehöriges Herstellungsverfahren. Eine obere und eine untere Lage werden aus einem

Vliesstoff gebildet. Dazwischen wird eine Stützstruktur aus zumindest zwei Einzelfäden vorgesehen, wobei einer der Fäden in einer oszillierenden Form abgelegt ist. Wenn mehrere Einzelfäden abgelegt werden, werden diese so angeordnet, dass sie einander zumindest teilweise

überkreuzen. Die Oberlage, die Unterlage und die

dazwischen angeordnete Stützstruktur werden miteinander verbunden, bspw. durch Verklebung, Vernadelung,

Wasserstrahlverfestigung oder Thermobondieren. Die

Vliesstoffe für die Oberlage und die Unterlage werden durch eine Spinnvliesherstellungseinrichtung und/oder eine Meltblown-Vliesstoffherstellungseinrichtung erzeugt und enthalten demgemäß Filamente. Spinn- und Meltblown- Verfahren sind nicht zur Handhabung der üblichen

Stapelfasern geeignet, die als lasttragende Komponente in einem kardierten Faserflor aufgenommen sind und für einen faserverstärkten Verbundwerkstoff dienen.

DE 197 15 740 AI offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Vliesen für textile Bodenbeläge, insbesondere

Teppiche. Von einem Rüttelkasten mit ausgangsseitigen Walzen wird ein Faserflor auf ein bereits verfestigtes Trägervlies oder Trägergewebe aufgelegt. Anschließend wird der Verbund in einer Nadelmaschine nochmals

verfestigt.

DE 10 2009 019 175 AI beschreibt ein Verfahren zur

Herstellung einer Verstärkungsstruktur aus einem

faserartigen Material, das mindestens eine Vliesauflage aufweist, die aus recyceltem Fasermaterial besteht, das bspw. aus Verschnittabfällen gewonnen wird. Die Verstärkungsstruktur wird gebildet, indem zunächst die recycelten Fasern vorbereitet werden. Es erfolgt eine mechanische Vliesbildung. Diese umfasst die Vorgänge Krempeln, wobei eine Faserorientierung erzeugt wird, und eine Fixierung bzw. Stabilisierung durch Vernadeln. Somit wird ein verfestigtes Vlies, bzw. ein Vliesstoff aus recycelten Fasern hergestellt. Neben dieser separat verfestigten Vlieslage kann die Verstärkungsstruktur eine Lage unidirektional ausgerichteter Verstärkungsfasern aufweisen, wobei diese beiden Lagen mit einer

Sekundärstruktur durchsetzt werden, die aus mindestens einem Faden besteht und die beiden Lagen miteinander verbindet, bspw. indem die Lagen mit dem Faden vernäht werden oder indem die Lagen mit einer Gewebestruktur, einem Gewirk oder einem Gestrick durchsetzt werden.

DE 10 2011 000 722 AI offenbart ein Verfahren zur

Herstellung eines Faserhalbzeugs, bei dem ein

Trägermaterial bereitgestellt wird, auf dem ausgerichtete Fasern abgelegt und flächig verteilt werden. Das

Trägermaterial kann ein Vlies sein, d.h. ein bereits verfestigtes Florprodukt. Das Trägermaterial mit den aufgebrachten Fasern wird einer Pressstrecke mit einem Kalander zugeführt, um die Faserelemente mit dem

Trägermaterial dauerhaft zu verbinden. Aus WO 2011/101094 AI ist ein Verfahren zur Herstellung eines plattenförmigen Halbzeugs aus einem

Faserverbundwerkstoff bekannt. Faserflore mit gerichteten Carbonfasern werden mit Verstärkungsstrukturen aus

Endlosfaserstoffen in einer Schichtanordnung stofflich kombiniert. Die Schichtanordnung wird aufgeheizt, sodass eine in der Schichtanordnung enthaltene

Thermoplastkomponente erweicht oder schmilzt. Die

Schichtanordnung wird kompaktiert und unter Druck oder ohne zusätzlichen mechanischen Pressdruck abkühlend verfestigt. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Herstellungstechnologie für ein

technisches Florprodukt als ebenes oder bahnförmiges Halbzeug für die Fertigung von faserverstärkten

Verbundwerkstoffen aufzuzeigen. Die

Herstellungstechnologie umfasst ein

Herstellungsverfahren, eine Produktionsanlage zur

Durchführung des Herstellungsverfahrens sowie das erzeugte Halbzeug.

Das Halbzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Florprodukt mit einer hohen Drapierfähigkeit und einer hohen unidirektionalen Festigkeit. Es weist ferner eine gute Schneideignung auf.

Das Halbzeug bzw. das Florprodukt umfasst eine flächig gestapelte bzw. geschichtete Anordnung aus mindestens einer Florlage aus einem ungewebten Faserflor und

mindestens einer weiteren Faserlage. Die weitere

Faserlage ist der mindestens einen Florlage beigestapelt bzw. beigeschichtet und durch eine bahnformige Fadenschar gebildet. Diese Fadenschar hat eine exklusive

Faserausrichtung und ist aus nebeneinander angeordneten Einzelfäden gebildet. Die zusätzliche Faserlage ist somit frei von Kreuzungspunkten und weist ebenso wie die mindestens eine Florlage flächenhomogene Eigenschaften auf. Die gestapelte Anordnung wird insgesamt

teilverfestigt, sodass das Halbzeug einen fadenverstärkten Vliesstoff bildet. Bevorzugt wird ausschließlich die gestapelte Anordnung in ihrer

Gesamtheit teilverfestigt. D.h. weder die mindestens eine enthaltene Florlage noch die mindestens eine enthaltene Faserlage wird einem separaten Teilverfestigungsvorgang unterzogen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die mit der Teilverfestigung erzeugten lokalen

Verbindungspunkte im Wesentlichen homogen über die Fläche des Halbzeugs verteilt sind sowie sich im Wesentlichen homogen über den Querschnitt der gestapelten Anordnung verteilen. Hieraus werden im Wesentlichen homogen über das Halbzeug (flächig und im Querschnitt) verteilte freie Weglängen der enthaltenen Fasern zwischen den

Verbindungspunkten erreicht, sodass eine gleichförmige Drapierfähigkeit des Halbzeugs begünstigt wird. Die

Gleichförmigkeit der Drapierfähigkeit ist neben dem Maß Drapierfähigkeit (Verformbarkeit) ein besonderer Vorteil, der durch das Halbzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung erreicht wird. Das Halbzeug bietet somit eine besonders gute Verarbeitbarkeit für die Fertigung von Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen, insbesondere unter Bildung von stark gekrümmten Formen.

Ein Faserflor ist ein mattenförmiges oder bahnförmiges Gemenge aus Einzelfasern oder Faserflocken, wobei je nach Herstellungsart des Faserflors eine Vorzugsorientierung der Fasern vorhanden sein kann, entlang der ein größerer Anteil der Fasern oder Faserteile ausgerichtet ist. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist der Faserflor ein mechanisch gebildeter Faserflor aus Stapelfasern. Er ist insbesondere ein kardierter Flor, der vorwiegend oder vollständig aus Matrix-Stapelfasern besteht. Durch die exklusive Faserausrichtung der Fadenschar wird die Festigkeit des Florproduktes insgesamt gegenüber der Festigkeit des Faserflors unidirektional erhöht, so dass auch die Festigkeit eines unter Verwendung des

Florproduktes herzustellenden Verbundwerkstoffs

unidirektional erhöht werden kann. Die Florlage und die Faserlage weisen jeweils für sich eine hohe

Drapierfähigkeit auf, da zwischen den enthaltenen Fasern in der Florlage sowie zwischen den enthaltenen Fäden in der Faserlage nur geringe Verbindungskräfte quer zur

Vorzugsrichtung bzw. quer zur Faserausrichtung vorliegen.

Die Florlage und die zusätzliche Faserlage weisen eine in der Fläche homogene Struktur auf. Das heißt, sie sind frei von zusätzlichen Makro-Stützstrukturen bzw. Makro- Stützmitteln wie Nähten oder Heftungen. Insbesondere kann die Fadenschar frei von Fadenkreuzungen, Haftgittern, Stütznähten oder ähnlichen in der Fläche wirkenden Naht ¬ oder Haftmitteln sein. Mit anderen Worten kann die

Fadenschar bevorzugt ausschließlich aus nebeneinander abgelegten Fäden bestehen.

Sowohl die Florlage als auch die Faserlage lassen sich mit hoher Binnen-Beweglichkeit an dreidimensionale

Raumformen anpassen, ohne dass aus der (Makro-) Struktur der Florlage oder der Faserlage jeweils ein Faltenwurf oder eine bevorzugte Anriss-Stelle erzeugt würde. Die Festigkeitseigenschaften sowie die Drapierfähigkeit

(Verformungseigenschaften) sowohl der Florlage als auch der zusätzlichen Faserlage können daher in der Fläche homogen sein. Aufgrund der in der Fläche homogenen Struktur der

Florlage und der zusätzlichen Faserlage kann weiterhin eine homogene Aufnahmefähigkeit für einen matrixbildenden Verbundstoff erreicht werden, was bei der Fertigung eines Bauteils aus einem faserverstärkten Verbundwerkstoff zu einem geringeren Gesamtgewicht führt. Ferner wird durch eine homogene und von Makro-Stützmitteln freie Struktur des Florproduktes ein in der Fläche homogenes

Erscheinungsbild des zu erzeugenden Verbundwerkstoffs erreicht. Ein teilweise unerwünschtes Schachbrettmuster oder Webmuster sowie damit einhergehende Nachteile für die Lackierbarkeit werden vermieden und zwar unabhängig davon, ob als äußere Randlage des Florprodukts eine

Florlage oder eine zusätzliche Faserlage vorgesehen ist. Die flächig gestapelte Anordnung aus der Florlage und der Faserlage, die ausschließlich durch Schichtung gebildet ist, erhält die vorgenannten Eigenschaften für das gemäß der vorliegenden Offenbarung gebildete Florprodukt bei. Die Teilverfestigung der flächig gestapelten Anordnung kann ebenfalls in der Fläche homogen ausgeführt werden, sodass keine Beeinträchtigung der vorgenannten Vorteile zu befürchten ist.

Während die Fäden in der Fadenschar den Vorteil einer unidirektionalen Festigkeitserhöhung für das Florprodukt beitragen, wird aus der Florlage zumindest eine

Stützfunktion für die Fäden erzeugt, welche ein zu leichtes Aufreißen der in der Fadenschar enthaltenen Fäden quer zur Faserausrichtung bzw. Fadenrichtung verhindert. Das aus der mindestens einen Florlage und der mindestens einen weiteren Faserlage gebildete Florprodukt weist somit gegenüber vergleichbaren Halbzeugen aus einem Gewebe oder einem gestützten Fadengelege ebenbürtige bzw. erhöhte direktionale Festigkeiten und gleichzeitig eine verbesserte Handhabbarkeit auf. Insbesondere verzichtet die Faserlage auf eine

Stützstruktur, wie dies bei Gelegen, Gestricken, Gewirken und sonstigen üblichen Verfestigungsstrukturen der Fall ist. Die Querfestigkeit der Einzelfäden in der Faserlage wird in dem Halbzeug erst bzw. nur durch die

Teilverfestigung mit einer benachbarten Florlage erzielt.

Das Florprodukt gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine, zwei oder mehr Florlagen sowie eine, zwei oder mehr zusätzliche Faserlagen umfassen, wobei diese Lagen jeweils eine übereinstimmende Ausbildung oder

unterschiedliche Ausbildungen haben können. Durch die

Wahl der Anzahl und Art der jeweiligen Lagen können die erwünschten Eigenschaften und insbesondere die

direktionalen Festigkeiten des Florprodukts weitgehend frei eingestellt werden. Ferner können in den einzelnen Lagen gleiche oder unterschiedliche Fasern oder

Fasergemische verwendet werden.

Mindestens eine Lage des Florprodukts, d.h. mindestens eine Florlage oder mindestens eine zusätzliche Faserlage ist vorwiegend oder vollständig aus einem Fasermaterial gebildet, das in dem zu fertigenden Faserverbundwerkstoff als die lasttragende Faser wirkt (kurz lasttragende

Fasern) . Dies kann insbesondere eine Karbonfaser,

Aramidfaser oder eine mineralische Faser wie eine

Glasfaser oder eine Basaltfaser sein. Ferner sind Mischungen der vorgenannten Fasern möglich. Besonders bevorzugt liegt der Anteil der lasttragenden Fasern in dem Florprodukt insgesamt bei 30% bis 90%, wobei die verschiedenen Lagen unterschiedliche Binnenanteile der lasttragenden Faser haben können.

Gemäß einem ersten Aspekt können in dem Florprodukt eine Florlage und mindestens eine Faserlage enthalten sein, wobei die Florlage eine Vorzugsorientierung der in dem Faserflor enthaltenen Fasern aufweist und die exklusive Faserausrichtung in der mindestens einen weiteren

Faserlage im Wesentlichen parallel zu dieser

Vorzugsorientierung ausgerichtet ist. Durch die

Parallelität zwischen der Vorzugsrichtung und der exklusiven Faserausrichtung wird ein Maximum an

unidirektionaler Festigkeit in dieser Parallelrichtung kombiniert mit einem Minimum an unidirektionaler

Festigkeit in der Querrichtung. Die Festigkeit in der Parallelrichtung kann ein Vielfaches der Festigkeit in der Querrichtung betragen. Gemäß einem zweiten Aspekt kann das Florprodukt eine Florlage mit einer Vorzugsorientierung und eine

zusätzliche Faserlage mit einer exklusiven

Faserausrichtung enthalten, wobei die Vorzugsrichtung und die exklusive Faserausrichtung im Wesentlichen quer zueinander orientiert sind. Ein solcher Art erzeugtes

Florprodukt weist eine besonders hohe Festigkeit in der Richtung der exklusiven Faserausrichtung auf sowie eine zweite unidirektional erhöhte Festigkeit in der

Vorzugsrichtung, d.h. quer zu der exklusiven Faserausrichtung. In allen übrigen Richtungen kann die Festigkeit hingegen geringer sein.

Weiterhin können zwei oder mehr Florlagen in der flächig gestapelten Anordnung vorgesehen sein, die jeweils eine Vorzugsorientierung aufweisen und wobei diese

Vorzugsorientierungen quer zueinander ausgerichtet sind. Eine derartige Anordnung wird insbesondre erreicht, wenn eine erste Florlage durch Längstäfeln oder Längslegen und eine zweite Florlage durch Quertäfeln oder Querlegen erzeugt wird.

Bei der Herstellung von faserverstärkten

Verbundwerkstoffen werden in der Regel mehrere Schichten aus Faser-Halbzeugen in einer Form abgelegt. Ein die Matrix des Verbundwerkstoffs bildender Zusatzstoff wird beigefügt. Die so gebildete Struktur aus

Halbzeugschichten und Zusatzwerkstoff werden anschließend oder intermittierend komprimiert und ausgehärtet, insbesondere durch Wärmeeintrag und Verpressen.

Ein Florprodukt gemäß der vorliegenden Offenbarung, das mehrere Lagen umfasst, kann trotz der gegenüber

einlagigen Geweben oder Fasergelegen erhöhten Dicke bzw. trotz des erhöhten Flächengewichtes eine hohe

Drapierfähigkeit und eine gute Durchlässigkeit für einen die Matrix bildenden Zusatzstoff aufweisen. Ferner kann die flächig gestapelte Anordnung im Halbzeug-Zustand bereits eine erwünschte direktionale Verteilung der Festigkeit haben, die sonst erst im weiter verarbeiteten Zustand erreicht wird, nämlich durch die bei der

Bauteilherstellung erfolgende Überlagerung von Halbzeugschichten. Somit kann durch die Aufbringung von nur einer Halbzeug-Schicht aus dem Florprodukt gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Strukturgebilde für ein herzustellendes Bauteil geschaffen werden, das bei der Verwendung von Geweben oder Gelegen nur durch

sequentielles Aufbringen von mehreren Halbzeug-Schichten zu erreichen wäre. Durch die Verwendung des Florprodukts gemäß der vorliegenden Offenbarung kann also die Anzahl der Halbzeug-Schichtungsvorgänge für die Herstellung von faserverstärkten Bauteilen reduziert werden, was Kosten- und Zeitvorteile bringt.

Ein Herstellungsverfahren zur Erzeugung eines

Florproduktes gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst zumindest die folgenden Schritte, die in der angegebenen oder einer beliebigen anderen Reihenfolge ausführbar sind :

Es wird eine flächig gestapelte Anordnung aus mindestens einer Florlage aus einem ungewebten Faserflor und mindestens einer weiteren Faserlage gebildet. Die

Florlage wird als bahnförmige Florlage auf einer

Fördereinrichtung abgelegt. Mindestens eine bahnförmige Fadenschar wird zur Bildung mindestens einer weiteren Faserlage über und/unter der Florlage abgelegt,

insbesondere auf derselben Fördereinrichtung.

Die flächig gestapelte Anordnung des Florprodukts wird teilverfestigt. Das Teilverfestigen kann durch eine beliebige Verfestigungseinrichtung geschehen. Die

Teilverfestigung wird durch die Erzeugung von lokalen Verbindungspunkten zwischen den Fasern der verschiedenen Lagen in der flächig gestapelten Anordnung erzeugt, d.h. zwischen den Fasern der ein oder mehreren Florlagen und der ein oder mehreren zusätzlichen Faserlagen. Derartige lokale Verbindungspunkte können insbesondere durch

Thermobondieren, durch Vernadeln oder durch

Wasserstrahlverfestigen erzeugt werden. Alternativ können beliebige andere Verfahren zum Teilverfestigen der flächig gestapelten Anordnung des Florprodukts verwendet werden. Die Teilverfestigung wird bevorzugt derart ausgeführt, dass die lokalen Verbindungspunkt bezogen auf die Fläche der gestapelten Anordnung homogen verteilt sind .

Das Maß der Teilverfestigung, d.h. die Art oder Anzahl der pro Flächeneinheit erzeugten Verbindungspunkte, kann bevorzugt einstellbar sein. Durch die Teilverfestigung wird der Binnenzusammenhalt des Florproduktes erhöht, so dass dieses leichter handhabbar wird. Insbesondere kann die Stützwirkung einer Florlage für eine benachbarte Fadenschar erhöht werden. Das teilverfestigte Halbzeug behält jedoch seine Drapierfähigkeit bei, weil die

Verbindungspunkte nur lokal vorhanden sind, sodass zwischen den Verbindungspunkten noch eine freie

Beweglichkeit der Fasern bzw. Fäden erhalten bleibt.

Eine Produktionsanlage zur Herstellung eines

Florproduktes gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst zumindest eine Fördereinrichtung und einen Florableger zum Ablegen eines Faserflors auf der Fördereinrichtung. Durch das Ablegen des Faserflors wird eine Florlage in der flächig gestapelten Anordnung des Florprodukts geschaffen. Die Florlage ist insbesondere eine sich in der Abzugsrichtung der Fördereinrichtung erstreckende Florbahn. Die Produktionsanlage umfasst weiterhin einen Fadenscharableger, der dazu ausgebildet ist, eine

Fadenschar der Florlage zuzustapeln. Dabei kann

insbesondere vorgesehen sein, dass der Fadenscharableger die Fadenschar auf derselben Fördereinrichtung ablegt, auf der auch die oben genannte Florlage abgelegt wird. Die abgelegte Fadenschar kann somit ebenfalls eine sich bahnförmige erstreckende Faserlage in der flächig gestapelten Anordnung bilden.

In den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen sind weitere

vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Es zeigen:

Figur 1: eine Schrägbilddarstellung der flächig gestapelten Anordnung des offenbarungsgemäßen Florprodukts ;

Figur 2: eine erste Ausführungsvariante zum

Ablegen einer Florlage und einer zusätzlichen Faserlage auf einer

Fördereinrichtung;

Figur 3: eine Querschnittsdarstellung der durch das Verfahren gemäß Figur 2 erzeugten flächig gestapelten Anordnung;

Figur 4: eine zweite Ausführungsvariante zum

Ablegen einer Florlage und einer weiteren Faserlage auf einer

Fördereinrichtung;

Figur 5: eine Querschnittsdarstellung der durch das Verfahren gemäß Figur 4 erzeugten flächig gestapelten Anordnung;

Figur 6: eine erste bevorzugte

Ausführungsvariante einer

Produktionsanlage gemäß der vorliegenden Offenbarung; eine zweite bevorzugte

Ausführungsvariante der

Produktionsanlage .

Eine beispielhafte Ausführungsform des Florprodukts gemäß der vorliegenden Offenbarung ist in Figur 1 gezeigt. Das Florprodukt (10) ist durch eine flächig gestapelte

Anordnung (11) gebildet. In der Anordnung (11) befinden sich mindestens eine Florlage (12,13) und mindestens eine weitere Faserlage (21,22). Die mindestens eine Florlage (12, 13) und die mindestens eine weitere Faserlage (21, 22) sind bevorzugt bahnformig und erstrecken sich in einer Abzugsrichtung (AR) , die beispielsweise durch die Laufrichtung eines Fördermittels vorgegeben ist.

In dem Beispiel von Figur 1 weisen sowohl die untere bzw. erste Florlage (12) als auch die obere bzw. zweite

Florlage (13) eine Vorzugsrichtung (VR) auf, in welcher ein überwiegender Anteil der in dem Faserflor (16) enthaltenen Fasern (17) ausgerichtet ist. Eine solche Vorzugsrichtung (VR) kann beispielsweise bei der

Herstellung des Faserflors in einer Karde (45) erzeugt werden, was weiter unten im Detail erläutert wird.

Der Faserflor (16) kann zur Bildung einer Florlage (12, 13) direkt und einlagig auf einer Fördereinrichtung (30) abgelegt werden. Alternativ kann der Faserflor (16) zwei oder mehrlagig zur Bildung einer Florlage (12, 13) aufgetäfelt werden. Weiter unten werden verschiedene Ausführungsvarianten zum täfelnden Ablegen eines

Faserflors erläutert. Die zur Bildung einer zusätzlichen Faserlage (21, 22) abgelegte Fadenschar (23) wird durch eine Vielzahl von Fäden, insbesondere Garnfäden (24) gebildet, die in einer gemeinsamen Ebene oder Bahn liegen und zumindest

nebeneinander angeordnet sind. Die in einer Fadenschar

(23) enthaltenen Fäden, insbesondere Garnfäden (24), sind unverwobene und ungekreuzte Einzelfäden.

Die exklusive Faserausrichtung (FA) ist parallel zu der Erstreckung der Fäden (24) in der Fadenschar (23) . Die Anzahl der in einer Fadenschar (23) enthaltenen Fäden, insbesondere Garnfäden (24), sowie deren laterale

Beabstandung können gezielt vorgegeben sein, um bestimmte Eigenschaften des Florproduktes zu erreichen. Je mehr Garnfäden (24) in einer zusätzlichen Faserlage (21, 22) enthalten sind bzw. je geringer der Abstand zwischen benachbarten Garnfäden (24) ist, desto höher wird der Grad der unidirektionalen Festigkeitssteigerung in dem Florprodukt entlang der exklusiven Faserausrichtung (FA) ausfallen und umgekehrt. Es können beliebige Garnarten zur Bildung der Garnfäden

(24) verwendet werden, beispielsweise Stapelfasergarne, Core-Garne oder Filamentgarne . Alternativ können Rovings oder gespreizte Rovings zur Bildung einer Faserschar abgelegt werden. In diesem Fall sind die Fäden des

Rovings derart zu sortieren und aufzufächern, dass diese ausschließlich nebeneinander angeordnet sind.

Stapelfasergarne oder Core-Garne können recycelte Fasern enthalten, insbesondere recycelte Karbon-Fasern bzw.

Kohle-Fasern, recycelte Aramid-Fasern oder recycelte Glasfasern. Ein Filamentgarn kann aus einem Einzel- Filament bestehen oder aus einer geringen Anzahl von beispielsweise verdrillten Filamenten. Ein Filament ist eine Endlosfaser. Ein Roving ist ein Strang oder Bündel aus unverbundenen Filamenten.

Das Material der Florlage und/oder der mindestens einen zusätzlichen Faserlage kann von beliebiger Art sein.

Insbesondere sind alle für die Herstellung von

faserverstärkten Verbundwerkstoffen bekannten

Fasermaterialien einsetzbar. Hierzu gehören insbesondere lasttragende Fasern wie Karbonfasern, Aramidfasern oder mineralische Fasern wie Glasfasern oder Basaltfasern . Auch die Fasern einer Florlage können teilweise oder vollständig recycelte Fasern sein. Eine bzw. jede Florlage und/oder eine oder jede

zusätzliche Faserlage kann vorwiegend oder vollständig aus einem der vorgenannten Fasermaterialien bestehen. Alternativ können eine oder jede Florlage sowie eine oder jede zusätzliche Faserlage aus einer Mischung von zwei oder mehr der vorgenannten Fasermaterialien bestehen.

Gemäß einem weiteren Aspekt können jeweils in einer oder mehreren Florlagen sowie in einer oder mehreren

zusätzlichen Faserlagen Fasern aus einem solchen Material enthalten sein, das in dem zu erzeugenden

Verbundwerkstoff als Matrix bildender Bestandteil wirkt (kurz Matrixfasern) . Es können insbesondere Fasern aus einem schmelzbaren Kunststoff (Thermoplast) enthalten sein. Ein solcher Faseranteil kann beispielsweise beim Thermobondieren zum Teilverfestigen der flächig gestapelten Anordnung (11) des Florprodukts (10) dienen, indem durch lokales Aufschmelzen vereinzelte

Bondierungspunkte zwischen den Fasern der verschiedenen Lagen (12, 13, 21, 22) gebildet werden. Alternativ oder zusätzlich können lokale Verbindungsunkte bei jeder der vorgenannten Materialkombinationen auch durch lokale Verwirrung einzelner Fasern der verschiedenen Lagen des Florprodukts erzeugt werden, insbesondere durch Vernadeln oder durch Wasserstrahlverfestigen. Weiterhin kann ein Anteil der Fasern in den Florlagen und/oder in den

Faserlagen, die als Matrix bildender Bestandteil wirken (Matrixfasern) , so hoch sein, dass diese vollständig die Matrix des zu fertigenden Verbundwerkstoffes bilden, d.h. dass ein Bauteil in einem nachfolgenden Fertigungsvorgang ausschließlich aus dem Halbzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung gebildet werden kann, ohne dass zusätzlich ein matrixbildender Werkstoff zugeführt werden müsste. Der Anteil ans Thermoplast-Fasern in der Faserlage und/oder in der Florlage kann bevorzugt über 50% und insbesondere über 70% ausmachen, sodass auf die spätere Beigabe eines weiteren Matrix-bildenden Stoffes bei der Herstellung von Bauteilen aus den Halbzeugen verzichtet werden kann.

Die drei unteren Lagen (12, 21, 13) des in Figur 1 dargestellten Florproduktes bilden eine erste besonders bevorzugte Ausführungsvariante des offenbarungsgemäßen Florproduktes. Hier ist eine Faserlage (21) zwischen zwei Florlagen (12, 13) aufgenommen. Die exklusive

Faserausrichtung (FA) der Faserlage (21) ist parallel zu der übereinstimmenden Vorzugsrichtung (VR) beider

Florlagen (12, 13) orientiert. Die obere und die untere Florlage (12, 13) hüllen die in der Faserlage (21) enthaltene Fadenschar (23) ein und stützen diese bzw. schützen die in der Fadenschar (23) enthaltenen Fäden (24) gegenüber äußeren Einflüssen. Zur Erzielung dieser mechanischen Schutzwirkung ist es vorteilhaft, unabhängig davon wie viele Florlagen und Faserlagen das Florprodukt enthält, zumindest eine Faserlage (21) zwischen zwei Florlagen (12,13) aufzunehmen.

Wie weiter unten erläutert wird, ist es andererseits produktionstechnisch vorteilhaft, unabhängig davon wie viele Florlagen und Faserlagen das Florprodukt enthält, zumindest eine Florlage (12) zwischen zwei Faserlagen (21, 22) aufzunehmen.

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist eine beliebige Kombination von Florlagen (12, 13, 14, 15) mit Faserlagen (21,22) vorgesehen, wobei insbesondere deren Anzahl sowie die Kombination der Orientierungen von Vorzugsrichtungen und exklusiven Faserausrichtungen zur Erzielung

vorteilhafter Produkteigenschaften beliebig kombinierbar sind.

Figur 2 zeigt eine erste Ausführungsvariante zum

täfelnden Ablegen eines Faserflors (16) auf einer

Transporteinrichtung (30). In dem gezeigten Beispiel erfolgt das Ablegen des Faserflors auf eine bereits abgelegte weitere Faserlage (21) . Alternativ kann das in Figur 2 gezeigte täfelnde Ablegen des Faserflors direkt auf eine Transporteinrichtung (30) oder auf eine bereits abgelegte andere Florlage erfolgen. Durch die in Figur 2 gezeigte Ablageform (Längsablegen eines Faserflors in Schlaufen mit geschuppter Anordnung) wird die Vorzugsrichtung (VR) des Faserflors (16) parallel zur Abzugsrichtung (AR) der Fördereinrichtung (30) orientiert. Diese Ablagevariante wird als Längslegen bezeichnet. Beim Längslegen werden zwei oder mehr Tafel- Lagen (18, 19, 20) in geschuppter Anordnung einander überlagernd abgelegt. Dies kann insbesondere durch einen Florableger (42) in Form eines Längslegers erfolgen. In dem Beispiel von Figur 2 werden jeweils drei Tafel- Lagen (18, 19, 20) zur Bildung einer Florlage (12) übereinander abgelegt. Die Tafel-Lagen (18, 19, 20) sind dabei unter Bildung eines Lagenschlusses zwischen der jeweils obersten Tafel-Lage und der untersten Tafel-Lage (18) zueinander versetzt. In dem Beispiel von Figur 2 ist jede Tafel-Lage Bestandteil einer Bandschlaufe und es wird die vordere Lagenkante (26) der gerade

aufzubringenden Tafel-Lage (ohne Bezugszeichen) so abgelegt, dass diese genau in vertikaler Richtung über der hinteren Lagenkante (27) der ersten Tafel-Lage (18) zu liegen kommt. Jede Tafel-Lage (18, 19, 20) enthält ein unteres Faserflorstück, dass bei einer entgegen der Abzugsrichtung (AR) gerichteten Ablegebewegung erzeugt wird, sowie ein oberes Faserflorstück, das während einer im Gleichsinn zur Abzugsrichtung (AR) orientierten

Ablegebewegung erzeugt wird. Die Ablegebewegung wird bevorzugt durch einen Legewagen eines Florablegers (42) erzeugt. Anstelle einer Schlaufenablage kann eine

Flächenstückablage vorgesehen sein. Ein Flächenstück kann bspw. durch Abtrennen von rechteckigen Bahnstücken aus dem zugeführten Faserflor gebildet werden. Figur 3 zeigt beispielhaft eine Querschnittsdarstellung durch die flächig gestapelte Anordnung (11), die bei dem Ablageverfahren gemäß Figur 2 erzeugt wird. Die Faserlage (21) enthält eine durch zahlreiche Einzelfäden (24) gebildete Fadenschar (23) . In dem Beispiel von Figur 3 sind die Einzelfäden im Wesentlichen ausschließlich nebeneinander angeordnet, sodass die zusätzliche

Faserlage (21) eine besonders niedrige Dicke aufweist.

Über der Faserlage (21) befinden sich zwei

Faserflorstücke, die zu der ersten Tafel-Lage (18) gehören, sowie jeweils zwei weitere Faserflorstücke, die zu der zweiten und der dritten Tafel-Lage (19, 20) gehören. Diese Faserflorstücke bilden gemeinsam eine Florlage (12). Gegebenenfalls kann unter der Faserlage (21) eine weitere Florlage (13) angeordnet sein. Diese weitere Florlage (13) kann ebenfalls längs gelegt sein, wie die in Figur 3 dargestellte Florlage (12) . Alternativ könnte die weitere Florlage (13) eine quergelegte

Florlage sein. Figur 4 zeigt eine zweite Ausführungsvariante für das

Ablegen eines Faserflors (14), die als Querablegen oder Kreuzlegen bezeichnet wird. Hier werden zwei oder mehr Tafel-Lagen (18, 19, 20) quer zur Abzugsrichtung (AR) der Fördereinrichtung (30) in geschuppter Anordnung einander überlagernd abgelegt. Die Ablage kann in Schlaufenform oder in Form von Flächenstücken erfolgen. Während die Fördereinrichtung (30) beispielsweise mit einer

kontinuierlichen Geschwindigkeit in der Abzugsrichtung (AR) bewegt wird, wird quer dazu der Faserflor (16) in einer Hin- und Herbewegung zugeführt und abgelegt. Diese Hin- und Herbewegung wird bevorzugt durch einen Legewagen erzeugt .

In dem Beispiel von Figur 4 werden ebenfalls an jedem Punkt in der Bahnrichtung drei Tafel-Lagen (18, 19, 20) übereinander abgelegt. Jede Tafel-Lage (18, 19, 20) umfasst dabei ein erstes Faserflorstück, das bei einer Hinbewegung abgelegt wird sowie ein zweites

Faserflorstück, das bei der entgegengesetzten Herbewegung abgelegt wird. Die Hin- und die Herbewegung sind jeweils quer zu der Abzugsrichtung (AR) orientiert.

Auch bei der Querablage wird bevorzugt ein Lagenschluss zwischen der jeweils obersten neu hinzuzufügenden Tafel- Lage und der untersten Tafel-Lage (18) erzeugt. In dem Beispiel von Figur 4 wird die vordere Lagenkante (26) der gerade hinzugefügten Tafel-Lage (ohne Bezugszeichen) so positioniert, dass sie genau über der hinteren Lagenkante der ersten Tafel-Lage (18) zu liegen kommt.

Da der Faserflor (16) quer zur Abzugsrichtung (AR) abgelegt wird, kann bei diesem Ablegeverfahren die beispielsweise von einer Krempel (45) erzeugte

Vorzugsrichtung (VR) im Faserflor (16) ebenfalls quer zur Abzugsrichtung (AR) ausgerichtet werden.

Auch bei dem in Figur 4 gezeigten Beispiel befindet sich unter der gerade abgelegten Florlage (14) bereits eine weitere Faserlage (21) . Alternativ kann das Querablegen eines Faserflors (16) direkt auf eine

Transportvorrichtung (30) oder auf eine bereits abgelegte andere Florlage erfolgen. Das täfelnde Bilden einer Florlage (12) durch einen

Längsleger oder einen Querleger hat den Vorteil, dass mit nur einem Florableger eine Florlage (12) erzeugt werden kann, deren Dicke deutlich größer und insbesondere ein Mehrfaches der Dicke des zugeführten Faserflors (16) ist.

Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch die bei dem

Ablageverfahren gemäß Figur 4 erzeugte flächig gestapelte Anordnung (11) . Sie unterscheidet sich von der in Figur 4 gezeigten Anordnung im Wesentlichen dadurch, dass die Tafel-Lagen (18, 19, 20) quer zur Abzugsrichtung (AR) abgelegt sind, so dass jeweils ein Falz auf dem quer zur Abzugsrichtung (AR) liegenden Außenrand des Florproduktes (10) zu liegen kommt.

Unterhalb der weiteren Faserlage (21) kann gegebenenfalls eine zweite Florlage (15) vorgesehen sein. Dies kann insbesondere eine weitere quer gelegte Florlage sein. Alternativ kann eine weitere längsgelegte Florlage vorgesehen sein.

Die in den Figuren 2 und 4 dargestellten Ablageverfahren können in beliebiger Weise miteinander und mit einer etwaig zwischengeschalteten Fadenablage kombiniert werden. Insbesondere können an einer Fördereinrichtung

(30) zwei oder mehr entlang der Abzugsrichtung (AR) angeordnete Ablagevorrichtungen (40, 41, 42, 43, 44) angeordnet sein, die jeweils unterschiedliche Florlagen

(12, 13, 14, 15) und Faserlagen (21, 22) zu einer flächig gestapelten Anordnung (11) des offenbarungsgemäßen

Florprodukts (10) hinzufügen. Figuren 6 und 7 zeigen Beispiele für eine

Produktionsanlage zur Herstellung eines Florprodukts gemäß der vorliegenden Offenbarung.

Bei dem Beispiel von Figur 6 ist eine gemeinsame

Fördereinrichtung (30) vorgesehen, entlang deren

Abzugsrichtung (AR) hintereinander ein erster

Fadenscharableger (40), ein Florableger (42) in Form eines Längslegers, ein zweiter Fadenscharableger (41) sowie eine Verfestigungseinrichtung (46) angeordnet sind. Die gemeinsame Fördereinrichtung (30) besteht aus ein, zwei oder mehr in einer gemeinsamen Laufrichtung

(=Abzugsrichtung) angeordneten Förderbändern, die

bevorzugt mit einer einheitlichen Geschwindigkeit

angetrieben werden, so dass auf der gemeinsamen

Fördereinrichtung (30) durch stufenweises Hinzufügen von (bahnförmigen) Florlagen (12, 13, 14, 15) und Faserlagen (21, 22) die flächig gestapelte Anordnung (11) gebildet wird .

In dem oberen Teil von Figur 6 ist eine

Querschnittsdarstellung durch die Produktionsanlage (60) gezeigt, während die untere Hälfte von Figur 6 eine

Draufsicht zeigt.

Am Beginn der Fördereinrichtung (30) wird zunächst eine erste Faserlage (21) durch einen Fadenscharableger (40) abgelegt. Diese Faserlage (21) bildet in dem Beispiel von Figur 6 die unterste Lage der flächig gestapelten

Anordnung (11). Der Fadenscharableger (40) kann beliebig ausgebildet sein. Er kann beispielsweise eine oder mehrere

Speicherrollen mit vorgefertigten Garnfäden aufweisen. Eine geeignete Abzugsvorrichtung kann aus der Mehrzahl dieser Garnfäden eine Fadenschar bilden und diese auf der Fördereinrichtung (30) ablegen. Der Fadenscharableger (40) kann insbesondere ein Fadenbaum oder Kettbaum sein bzw. einen Fadenbaum oder Kettbaum beinhalten.

Alternativ kann der Fadenscharableger einen Garnerzeuger umfassen, insbesondere eine Mehrzahl von Filamentgarn- Erzeugern. Gegebenenfalls kann jeweils ein

Filamentgarnfaden von einem Filamentgarn-Erzeuger direkt auf die Fördereinrichtung (30) abgegeben bzw. abgelegt werden. Alternativ kann eine Abzugs- und

Ablagevorrichtung zwischengeschaltet sein, um aus der Mehrzahl von Filamentgarnen eine Fadenschar (23) zu bilden und diese abzulegen.

In der Abzugsrichtung (AR) der Fördereinrichtung (30) nachfolgend ist der Längsleger (42) angeordnet. Der

Längsleger (42) kann eine beliebige Ausbildung haben. In dem gezeigten Beispiel umfasst er einen parallel zu der Abzugsrichtung (AR) beweglichen Legewagen (50), durch den ein freies Ende eines dem Längsleger (42) zugeführten Faserflors (16) in einer Hin- und Herbewegung abgelegt wird. Die Zuführung des Faserflors (16) zu dem Legewagen (50) kann bevorzugt über einen ebenfalls längsbeweglichen Umlenkwagen (52) erfolgen. Durch den Umlenkwagen (52) kann eine Schlaufe bzw. ein Bandspeicher (51) innerhalb des Längslegers (42) gebildet sein, der zum

Geschwindigkeitsausgleich zwischen der Ausgabe des Faserflors an dem Legewagen (50) und der bevorzugt kontinuierlichen Zuführgeschwindigkeit des Faserflors (16) zu dem Leger (42) dient.

Der Faserflor (16) wird über ein Zuführband (49) zu dem Florableger (42) transportiert. Vor dem Zuführband (49) ist eine Florbereitstellung (45) angeordnet, die hier als Florerzeuger in der Form einer Karde ausgebildet ist. Die Herstellung von unverfestigten Faserfloren durch eine Karde ist in der Praxis bekannt. Eine Karde weist

beispielsweise eine große garnierte Walze auf, die den sog. Tambour (48) bildet. Auf dem Tambour (48) werden aus einer Flockenkammer (47) entnommene Fasern mitgenommen und zu einem flockigen bzw. watteartigen Flor geformt bzw. gekämmt. Durch mehrere Abnehmerwalzen wird das flockige oder watteartige Gebilde von dem Tambour (48) abgenommen und gegebenenfalls unter leichter Verdichtung zu dem Faserflor (16) geformt.

Alternativ kann eine beliebige andere Form einer

Florbereitstellung (45) vorliegen. Beispielsweise kann ein vorgefertigter Faserflor (16) von einem

Rollenspeicher abgenommen und dem Florableger (42) zugeführt werden. Wiederum alternativ kann ein

Florerzeuger (45) ein Rüttelschachtspeiser oder ein

Speiseschacht sein. Entlang der Abzugsrichtung (AR) der Fördereinrichtung (30) ist in dem Beispiel von Figur 6 hinter dem

Florableger (42) ein zweiter Fadenscharableger (41) angeordnet, der dieselbe Ausbildung haben kann wie der vorerwähnte erste Fadenscharableger (40). Durch den zweiten Fadenscharableger (41) wird eine zweite Faserlage (22) auf die zuvor gebildete Florlage (12) abgelegt.

Am Ende der Fördereinrichtung (30) kann als optionales Element eine Verfestigungseinrichtung (46) angeordnet sein, welcher die flächig gestapelte Anordnung (11) zugeführt. In dem dargestellten Beispiel von Figur 6 handelt es sich um eine Nadelmaschine bzw. ein Nadelwerk. Derartige Maschinen sind in der Praxis bekannt.

Die Nadelmaschine umfasst einen Nadelbalken, der mit einer Vielzahl von im Wesentlichen senkrecht zu der

Fördereinrichtung (30) orientierten Nadeln bestückt ist. Durch eine Auf- und Abbewegung des Nadelbalkens werden die Nadeln in die flächig gestapelte Anordnung (11) eingestochen und wieder herausgezogen. Dabei kann jede der Nadeln eine oder wenige Fasern aus den verschiedenen Lagen (21,12,22) mitnehmen und zumindest einen Teil der mitgenommenen Faser umorientieren und gegebenenfalls in eine benachbarte Lage einbringen. Durch die

umorientierten Faserteile werden vereinzelte

Verbindungspunkte zwischen den benachbarten Lagen (21,

12, 22) geschaffen, die zu einer teilweisen Verfestigung führen .

Ein Fadenscharableger (40, 41) kann gegebenenfalls deutlich kleiner gebaut sein, als eine Karde oder ein entsprechender anderer Florerzeuger (45) . Es ist somit produktionstechnisch einfacher, zwei oder mehr

Fadenscharableger (40, 41) entlang der Abzugsrichtung (AR) einer (gemeinsamen) Fördereinrichtung (30)

vorzusehen, als eine Mehrzahl von Längslegern (42) mit zugeordneten Florerzeugern (45) . Die in Figur 6

dargestellte Reihenanordnung eines ersten

Fadenscharablegers (40), eines Längslegers (42) und eines zweiten Fadenscharablegers (41) stellt eine besonders einfache und kostengünstige und daher bevorzugte

Ausführungsvariante für eine Produktionsanlage (60) gemäß der vorliegenden Offenbarung dar.

Figur 7 zeigt eine weitere vorteilhafte

Ausführungsvariante einer Produktionsanlage (60). Hier sind in der Abzugsrichtung (AR) der Fördereinrichtung (30) hintereinander ein erster Florableger (43), ein Fadenscharableger (40) und ein zweiter Florableger (44) angeordnet. Zumindest der zweite Florableger (44) kann bevorzugt als Querleger (auch Kreuzleger genannt)

ausgebildet sein. Bei einem Querleger (44) wird der

Faserflor (16) von einer Seite der Fördervorrichtung (30) her zugeführt, d.h. quer zur Abzugsrichtung (AR), so dass die Florbereitstellung (45) ebenfalls seitlich neben der Fördereinrichtung (30) angeordnet sein kann. Die

Florbereitstellung (45) kann dabei eine der oben

genannten Ausbildungen haben.

Im Beispiel von Figur 7 ist auch der erste Florableger (43) als Querableger ausgebildet. Er könnte alternativ - ähnlich zu der Darstellung in Figur 6 - als Längsleger (42) ausgebildet sein.

In der Abzugsrichtung (AR) der Fördereinrichtung (30) wird bei dem in Figur 7 dargestellten Verfahren zunächst eine erste Florlage (14) abgelegt. Auf dieser wird anschließend eine Faserlage (21) durch Ablegen einer Fadenschar (23) gebildet und wiederum darauf wird eine zweite Florlage (15) abgelegt. Auch in dem Beispiel von Figur 7 kann die flächig gestapelte Anordnung (11) einer Verfestigungseinrichtung (46) zugeführt werden. Abwandlungen der Erfindung sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die zu den einzelnen

Ausführungsbeispielen beschriebenen, gezeigten oder beanspruchten Merkmale in beliebiger Weise miteinander kombiniert, gegeneinander ersetzt, ergänzt oder

weggelassen werden.

Gemäß einer nicht dargestellten bevorzugten

Ausführungsvariante können an einer gemeinsamen

Fördereinrichtung (30) in der Abzugsrichtung (AR)

hintereinander ein erster Florableger in Ausbildung als Längsleger, ein Fadenscharableger, sowie ein zweiter

Florableger in Ausbildung als Längsleger angeordnet sein. Die beiden Florableger können jeweils mit einer eigenen Florbereitstellung (45) verbunden sein. Alternativ können zwei oder mehr Florableger mit einer gemeinsamen

Florbereitstellung, insbesondere einer gemeinsamen Karde oder einem gemeinsamen Rüttelschachtspeiser oder

Speiseschacht verbunden sein. An der Karde können

insbesondere (für bestimmte Faserarten) von einem

einzigen Tambour (48) zwei oder mehr Faserflore (16) sequentiell abgenommen werden, die einerseits zu einem ersten Florableger und andererseits zu einem zweiten Florableger gefördert werden.

Eine weitere nicht dargestellt Ausführungsvariante sieht vor, dass zumindest ein Faserflor mit mindestens einem Tragband auf einer Rolle aufwickelbar ist. Ein derartiger Faserflor kann zusammen mit dem Tragband an der

Eingangsseite einer Produktionsanlage der

Fördereinrichtung zugeführt werden. Im weiteren Verlauf kann auf den abgewickelten Faserflor eine zusätzliche Faserlage abgelegt werden. Weiterhin können eine oder mehrere zusätzliche Florlagen oder Faserlagen

beigestapelt werden. Am Auslauf der Produktionsanlage bzw. der Fördereinrichtung kann die flächig gestapelte Anordnung gegebenenfalls zusammen mit dem Tragband erneut aufgewickelt werden. Der Flor und/oder die flächig gestapelte Anordnung können zur Erhöhung der

Aufrollfähigkeit bzw. Wickeleignung leicht verfestigt werden. Es ist weiterhin möglich, eine flächig gestapelte Anordnung zu bilden, indem auf ein abgewickeltes Vlies eine Faserlage und ggfs. eine weitere Vlieslage

aufgebracht werden, wobei ebenfalls eine leichte

Verfestigung erfolgen kann, insbesondere durch leichtes Vernadeln . Das vorerwähnte Verfahren kann gegebenenfalls mehrstufig nacheinander ausgeführt werden, so dass beispielsweise am Eingang der Produktionsanlage entweder ein einzelner Faserflor oder eine bereits vorab gebildete flächig gestapelte Anordnung zugeführt wird. Innerhalb der

Produktionsanlage können dann jeweils eine zusätzliche Faserlage und ggfs. eine weitere Florlage hinzugefügt werden und die entsprechend erweiterte flächig gestapelte Anordnung kann am Auslauf der Produktionsanlage wieder aufgewickelt werden. Die flächig gestapelte Anordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist bevorzugt frei von Naht- oder Heftmitteln gebildet, die die Homogenität des Florproduktes in der Fläche stören würden. Insbesondere sind die mindestens eine Florlage und die mindestens eine weitere Faserlage jeweils für sich sowie untereinander unvernäht und ungeheftet. Durch die Abwesenheit von zusätzlichen Naht ¬ oder Heftmitteln wird erreicht, dass sich die

Festigkeitseigenschaften und die Drapierfähigkeit der flächig gestapelten Anordnung im Wesentlichen

ausschließlich aus den Festigkeiten der enthaltenen Flor- und Faserlagen, der Haftung zwischen den Lagen sowie der etwaigen Teilverfestigung der Anordnung ergeben. Somit sind in der Fläche des Florproduktes vollständig homogene Eigenschaften erzielbar. Insbesondere kann die bei vorbekannten Halbzeugen störende Bildung von

Vorzugsfalten vermieden werden, die dort häufig durch eine Quernaht oder ein zusätzliches Heftmittel bedingt ist . In der flächig gestapelten Anordnung (11) ist bevorzugt eine abwechselnde Stapelfolge von jeweils einer Florlage (12, 13) und einer zusätzlichen Faserlage (21, 22) vorgesehen .

Die vorliegende Offenbarung umfasst als eigenständigen Aspekt ein Herstellungsverfahren zur Erzeugung eines Florproduktes nach der obigen Beschreibung, Dieses umfasst die folgenden Schritte:

Bildung einer flächig gestapelten Anordnung (11) aus mindestens einer Florlage (12, 13, 14, 15) aus einem ungewebten Faserflor (16) und mindestens einer weiteren Faserlage (12, 22) durch Ablegen der bahnförmigen

Florlage (12, 14) auf einer Fördereinrichtung (30);

Zustapeln mindestens einer Fadenschar (23) zur Bildung einer weiteren Faserlage (21, 22) über und/oder unter der Florlage (12, 14), insbesondere auf derselben

Fördereinrichtung (30).

Das Herstellungsverfahren umfasst bevorzugt weiterhin die Schritte : Teilverfestigen der flächig gestapelten Anordnung (11) des Florprodukts (10) durch Erzeugung lokaler

Verbindungspunkte zwischen den Fasern der verschiedenen Lagen (12, 13, 14, 15, 21, 22), insbesondere durch

Thermobondieren und/oder Vernadeln und/oder

Wasserstrahlverfestigen.

Das Herstellungsverfahren kann alle Merkmale umfassen, die einzeln oder in Kombination zu den oben beschriebenen Produkten und Anlagen offenbart sind.

BEZUGS ZEICHENLISTE Technisches Florprodukt / Textile Stapelbahn Flächig gestapelte Anordnung

(Erste) Florlage längsgelegt

(Zweite) Florlage längsgelegt

(Dritte) Florlage quergelegt

(Vierte) Florlage quergelegt

ungewebter Faserflor (non-woven)

kardierte / geflockte Faser

Erste Tafel-Lage

Zweite Tafel-Lage

Dritte Tafel-Lage

Erste Faserlage

Zweite Faserlage

Fadenschar, bahnförmig

Garnfaden / Einzelfaden

Abgelegte Florbahn

vordere Lagenkante

hintere Lagenkante

Fördereinrichtung / Abzugsband

Fadenscharableger

Fadenscharableger

Florableger / Längsleger

Florableger / Erster Querleger

Florableger / Zweiter Querleger

Florbereitstellung / Florerzeuger / Karde Verfestigungseinrichtung / Nadelwerk

Flockenkammer

Tambur

Zuführband 50 Legewagen

51 Schlaufe / Bandspeicher

52 Umlenkwagen

60 Produktionsanläge

FA Faserausrichtung (in zugestapelter Faserlage

VR Vorzugsrichtung (in längsgelegter Florlage)

VR Λ Vorzugsrichtung (in quergelegter Florlage)

AR A zugsrichtung