Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Form körpers aus einem Faserwerkstoff.

Angesichts steigender Rohstoff- und Energiekosten werden Carbonfasern aufgrund ihrer mechanischen und funktionellen Eigenschaften zunehmend als Substitutions materialien traditioneller Werkstoffe nachgefragt. Carbonfaserverstärkte Strukturbau teile weisen eine sehr hohe Festigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht auf. Dabei werden vor allem in der Luft- und Raumfahrt und seitens der Automobilindustrie hohe Anforderungen an die Qualität und die Verarbeitungsmerkmale der aus den Carbon fasern zu fertigenden Bauteile gestellt.

Bei der Herstellung faserverstärkter Kunststoffbauteile, insbesondere faserverstärkter Strukturbauteile, kommen Verfahren zum Einsatz, in denen zunächst ein mit einem Bindermaterial versehenes Faserhalbzeug in einem Preform-Werkzeug zu einem Fa servorformling (Preform) geformt wird; durch Wärmeeinwirkung im Preform-Werk zeug wird das Bindermaterial aktiviert und auf diese Weise die dreidimensionale Form des Preforms fixiert. Hierbei wird beispielsweise die Faserorientierung des Fa servorformlings festgelegt. Das Preform wird anschließend mit Hilfe eines Infusions verfahrens (beispielsweise resin transfer moulding (RTM) oder vacuum assisted resin infusion (VARI)) mit einem Harz infiltriert, das dann durch Wärmeeinwirkung ausge härtet wird. Die Beheizung des Faserhalbzeugs bzw. des Faservorformlings erfolgt üblicherweise mittels einer Heizvorrichtung, die im Preform-Werkzeug bzw. im Infusi onswerkzeug integriert ist.

Unter dem Begriff „Faserwerkstoff“ soll dabei ein beliebiger textiler Ausgangsstoff verstanden werden, dessen Fasern mit einem härtbaren Bindermaterial versehen werden. Aus diesem Faserwerkstoff wird ein flächenförmiges textiles Gebilde, insbe sondere ein Gewebe, Gestricke, Geflecht etc. hergestellt und in eine dreidimensio nale Form gebracht. Diese dreidimensionale Form wird dann durch einen Härtungsprozess fixiert, bei dem das Bindermaterial aktiviert wird. Herkömmlicher weise erfolgt diese Härtung in einem Formwerkzeug. Das textile Gebilde, das das Ausgangsmaterial zur Herstellung des Preforms bildet, wird typischerweise durch ein Webverfahren hergestellt werden. Ein solches textiles Gebilde insbesondere als flä chige Fasermatte vorliegen, die vor der Umformung im Preform-Werkzeug in die ge wünschte Form beschnitten wird.

Problematisch bei der dreidimensionalen Umformung flächiger Fasermatten ist oft mals, dass sich bei der Drapierung Falten bilden können, die die Qualität des fertigen Bauteils beinträchtigen. Außerdem ist die Drapierung in automatisierten Prozess schritten nur aufwendig umzusetzen. Weiterhin besteht oft der Wunsch, ausgewählte Bereiche des zu fertigenden Bauteils mit Verstärkungen, Anbindungselementen, etc. zu versehen oder das Bauteil in einer solchen Weise zu gestalten, dass bestimmte anisotrope Zugfestigkeiten etc. gegeben sind. Um dies zu ermöglichen, wurden Ver fahren zum dreidimensionalen Weben von Faserwerkstoffen entwickelt. So sind bei spielsweise aus DE 10 2011 088 472 B3 Verfahren zum 2D-Weben und zum 3D- Weben beschrieben, unter deren Verwendung eine Kastenstruktur aus Faserver bundwerkstoff hergestellt werden kann. Mit Hilfe der dort dargestellten Verfahren können insbesondere auch Bereiche des Faserkonstrukts in unterschiedlicher Dicke gewoben werden. Aus DE 602 21 236 ist eine dreidimensionale Vorformling-Web- struktur bekannt, bei der durch ein komplexes mehrlagiges Webverfahren eine Schicht-zu-Schicht-Verzahnung erreicht wird.

Soll aus einem solchen komplexen dreidimensionalen gewebten Gebilde ein faser verstärktes Strukturbauteil gefertigt werden, so ergibt sich die Problematik, das Ge bilde in einer solchen Weise in ein Preformwerkzeug bzw ein Infusionswerkzeug einzulegen, dass daraus ein qualitativ hochwertiges Bauteil mit den gewünschten Ei genschaften entsteht. Aufgrund der komplexen Geometrie des gewebten Gebildes erfordert dies viele teilweise auch manuelle Arbeitsschritte, was die Herstellung eines solchen Faserverbundbauteils schwierig, teuer und zeitintensiv macht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Form körpers aus einem Faserwerkstoff vorzuschlagen, mit dessen Hilfe die oben genann ten Probleme umgangen werden können. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe solche Faserform körper hergestellt wer den können.

Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass zunächst aus dem Faserwerkstoff mittels einer Textiltechnik in einer Konfektioniereinheit ein textiles Gebilde hergestellt wird. Das textile Gebilde ist mit einem Bindermaterial versehen, wobei das Binderma terial entweder vor der textilen Verarbeitung auf den Faserwerkstoff aufgebracht wor- den sein kann oder während oder nach der textilen Verarbeitung auf den

Faserwerkstoff aufgebracht wird. Das textile Gebilde wird anschließend in einem Ver formungsschritt in vorgegebener Weise dreidimensional geformt, und die dadurch er zeugte Verformung des textilen Gebildes wird durch Aktivierung des Bindermaterials fixiert. Die Aktivierung des Bindermaterials erfolgt dabei erfindungsgemäß iterativ. Unter einer „iterativen“ Aktivierung soll dabei verstanden werden, dass das Binder material schrittweise in einigen ausgewählten Bereichen des textilen Gebildes akti viert (und die Form des Gebildes dadurch in diesen Bereichen fixiert) wird, bevor eine Aktivierung/Fixierung in anderen Bereichen des textilen Gebildes erfolgt.

Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Preforming-Verfahren, bei denen Fasermatten in einem Preforming-Werkzeug in einem einzigen Prozess schritt formfixiert werden, erfolgt die Fixierung somit im erfindungsgemäßen Verfah ren bereichsweise bzw. abschnittsweise. Dabei wird ein ausgewählter Bereich des textilen Gebildes zunächst durch eine Umformung in die gewünschte Form gebracht und dann durch die Aktivierung des Bindermaterials fixiert. Dabei können insbeson- dere benachbarte Bereiche in einer solchen Abfolge geformt und fixiert werden, dass eine Faltenbildung der Fasermatten wirksam unterbunden wird. Die Grundidee des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht also darin, das textile Gebilde unmittelbar nach seiner Herstellung schrittweise und lokal zu härten und beim Härtevorgang die bereits ausgehärteten Bereiche so positionieren, dass der zu härtende Teil des texti- len Gebildes in der richtigen/gewünschten Position/Ausrichtung ist. Die bereits aus gehärteten Bereiche stabilisieren dabei die dreidimensionale Form der bereits fertig gestellten Bereiche und unterstützen so den Umformprozess.

Vorteilhafterweise erfolgt die iterative Aktivierung des Bindermaterials prozessbeglei tend, also in zeitlicher Überlappung zur textiltechnischen Herstellung des textilen Ge bildes, so dass das aus der Konfektioniereinheit austretende textile Gebilde bereichsweise umgeformt und fixiert wird, während sich andere Bereich des Gebildes noch im Herstellungsprozess in der Konfektioniereinheit befinden. Dies ermöglicht insbesondere die Herstellung von dreidimensional geformten Faserverbund-Formkör- pern in einem Durchlaufbetrieb, bei dem das aus der textiltechnischen Anlage austre tende textile Gebilde - eventuell mit einem gewissen zeitlichen bzw. räumlichen Versatz - prozessbegleitend umgeformt und fixiert wird. Dabei kann insbesondere seitens der Fixiereinheit Einfluss auf die Konfektioniereinheit genommen werden, in dem die Textilspannung in bestimmten Bereichen höher oder geringer eingestellt wird; auf diese Weise kann beispielsweise Faltenbildung und/oder interne Spannun gen im textilen Gebilde unterbunden oder zumindest reduziert werden. Diese Tex tilspannung kann ebenso auch für das Positionieren/Ausrichten des textilen Gebildes verringert werden, sodass ein „Drehen“ des Gebildes ermöglicht wird.

Vorteilhafterweise erfolgt auch die Umformung des textilen Gebildes in zeitlicher Überlappung mit der Fixierung des Bindermaterials. Dabei wird das textile Gebilde beispielsweise lokal in die gewünschte dreidimensionale Form gebracht und durch Aktivierung des im textilen Gebilde enthaltenen Bindermaterials lokal gehärtet. Der auf diese Weise ausgehärtete Bereich ist damit in der gewünschten Form fixiert und bildet so eine Stütze für weitere Bereiche, die umgeformt und fixiert werden sollen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Umformung des textilen Gebildes und die Fi xierung der umgeformten Bereiche synchron mit der Herstellung des textilen Gebil des erfolgen. Auf diese Weise kann ein kontinuierlicher Prozess aus Herstellung, Umformung und Fixierung erreicht werden. Durch eine geeignete aufeinander abge stimmte Steuerung des textiltechnischen Herstellungsprozesses, der Umformung und der Fixierung kann so auf einer einzigen Anlage eine Vielzahl verschiedener Form körper im Durchlaufbetrieb hergestellt werden. Dies ermöglicht eine hohe Flexibilität und eine Automatisierbarkeit des Gesamtprozesses. Im Vergleich zu herkömmlichen Preformingverfahren, bei denen ein textiles Gebilde in einem geometrisch festen Pre- formingwerkzeug umgeformt und fixiert werden, können auf diese Weise Geometrie anpassung erheblich erleichtert und auch Kleinstserien wirtschaftlich hergestellt werden.

Die Umformung des textilen Gebildes erfolgt vorzugsweise mit Hilfe von Manipulato ren, die als bewegliche Stempel, Greifer etc. ausgestaltet sein können. Diese Mani pulatoren können insbesondere mit Hilfe von Industrierobotern positioniert und betätigt werden. Weiterhin können Werkzeuge zum Einsatz kommen, die aus einer Vielzahl beweglicher Druckstempel, Niederhalter etc. bestehen. Durch eine geeig nete Programmierung der Manipulatoren kann das textile Gebilde in vielfältiger Weise umgeformt werden, um automatisiert Faserform körper unterschiedlichster Ge ometrien herzustellen. Weiterhin kann die Programmierung der Manipulatoren schnell modifiziert werden, um Änderungen in der Geometrie der herzustellenden Formkörperzu erreichen. Die Programmierung könnte auch während des Gesamt prozesses erfolgen - es könnten also Modifikationen oder eine Programmierung vor genommen werden, solange der Faserform körper noch nicht an den zu ändernden Bereich gelangt ist. Zusätzlich oder alternativ könnte die Programmierung/Modifika tion zwischen der Herstellung einzelner Faserformkörper erfolgen.

Das textile Gebilde kann insbesondere ein Gewebe sein, das mit Hilfe eines Webver fahrens hergestellt wurde. Gewebe sind flächige Gebilde, die aus zwei Fadensyste men, Kettfäden und Schussfäden bestehen, die sich mustermäßig kreuzen. Die Kettfäden verlaufen in Längsrichtung des Gewebes, parallel zur Gewebekante, und die Schussfäden in Querrichtung, parallel zum Geweberand. Neben der Herstellung einfacher flächiger Gewebe sind aus dem Stand der Technik auch Webverfahren be kannt, mit deren Hilfe Faserkonstrukte unterschiedlicher Dicke gewoben werden kön nen. Weiterhin sind komplexe mehrlagige Webverfahren mit Schicht-zu-Schicht- Verzahnung und Verfahren zum Weben in 3 Dimensionen bekannt. Durch Verwen dung einer geeigneten Webtechnik kann somit ein weites Spektrum textiler Gebilde hergestellt werden. Das auf diese Weise gewebte textile Gebilde kann dann beispielsweise bereichs weise oder unmittelbar nach jedem Webschritt lokal gehärtet werden, und beim Här tevorgang kann der bereits gewobene und gehärtete Bereich in einer solchen Weise positioniert werden, dass der neu zu härtende Bereich in der richtigen Position/Aus- richtung ist. Die Erfindung ermöglicht somit die Herstellung komplexer gewebter und dreidimensional geformter Strukturen aus einem Faserwerkstoff.

Die Aktivierung des Bindermaterials kann insbesondere durch elektromagnetische Strahlung, insbesondere durch Infrarotstrahlung erfolgen. Dabei wird der zu fixie rende Bereich des textilen Gebildes mit Hilfe einer Infrarotquelle erhitzt. Handelt es sich beim Bindermaterial um einen thermoplastischen Werkstoff, insbesondere ein thermoplastisches Pulver, so wird er durch die Wärme geschmolzen, erstarrt bei Ab kühlung und fixiert dabei die lokale Form des textilen Gebildes. Handelt es sich beim Bindermaterial um einen Duroplasten, so wird durch die Wärmeeinwirkung eine Ver netzungsreaktion ausgelöst, durch die die Form fixiert wird. Wenn das textile Gebilde elektrisch leitfähige Fasern (z.B. Carbonfasern) enthält, dann kann die Aktivierung des Bindermaterials auch durch elektrischen Strom erfol gen. Dabei werden ausgewählte elektrisch leitfähige Fasern des textilen Gebildes an eine Stromquelle angeschlossen. Im Bereich von Kreuzungspunkten der bestromten Fasern findet dabei eine Erwärmung statt. Die Stromstärke wird so gewählt, dass die Temperatur im Bereich der Kreuzungspunkte so hoch ist, dass das Bindermaterial aufschmilzt bzw. vernetzt wird und die dortige dreidimensionale Form des textilen Gebildes fixiert.

Die Aktivierung des Bindermaterials kann auch auf chemischem Weg, insbesondere durch das Aufbringen eines entsprechend wirkenden Stoffes, beispielsweise in der Art eines Härters, erfolgen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Formkörpers umfasst eine Konfektioniereinheit mit einer textiltechnischen Anlage, in der aus einem Faserwerk stoff ein textiles Gebilde hergestellt wird. Die textiltechnische Anlage kann insbeson dere eine Webmaschine, beispielsweise eine Einphasen-Webmaschine, sein. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Fixiereinheit zur iterativen räumlichen Fixie rung des aus der textiltechnischen Anlage austretenden textilen Gebildes.

Die Fixiereinheit enthält vorteilhafterweise eine Umformeinheit, mit deren Hilfe das aus der textiltechnischen Anlage austretende textile Gebilde in vorgegebener Weise räumlich geformt werden kann, bevor die auf diese Weise geschaffene Form dauer haft fixiert wird.

Diese Umformeinheit kann eine Vielzahl von gesteuert und/oder geregelt bewegba ren und aktivierbaren Manipulatoren umfassen, insbesondere Greifer, Zangen, Stem pel, etc., die auf das aus der textiltechnischen Anlage austretende textile Gebilde einwirken. Um eine gute Zugänglichkeit und hohe Flexibilität bei der Umformung des textilen Gebildes zu erreichen, können zumindest einige der Manipulatoren mit Hilfe von Industrierobotern geführt und betätigt werden. Auch ein direkter Einsatz eines Roboters als Manipulator ist denkbar.

Die Fixiereinheit umfasst weiterhin eine Aktivierungseinheit zur Aktivierung des im textilen Gebilde enthaltenen Bindermaterials. Die Aktivierungseinheit kann beispiels weise eine elektromagnetische Strahlungsquelle umfassen. Wenn das textile Gebilde elektrisch leitfähige Fasern (oder Drähte) umfasst, dann kann die Aktivierungseinheit auch eine elektrische Stromquelle umfassen, mit deren H ilfe ausgewählte Fa sern/Drähte bestromt werden können. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Formkörpers aus einem Faser werkstoff;

Figur 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Fierstellung des Formkörpers der Figur 1 ;

Figur 3a - 3f eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ablaufs zur Fierstellung eines Formkörpers aus einem Faserwerkstoff; Figur 4 eine schematische Darstellung einer alternativen Vorrichtung zur Her stellung eines Formkörpers.

Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Formkörper 52 aus einem Fa serwerkstoff 50. Als Faserwerkstoff 50 kann beispielsweise ein Kohlenstofffaser-Ro- ving verwendet werden. Der Formkörper 52 besteht aus einem flächigen textilen Gebilde 54, das durch ein aus dem Stand der Technik bekanntes Webverfahren her gestellt und anschließend verformt wurde. Das textile Gebilde 54 ist somit ein Ge webe 54' mit ineinander verwobenen Kettfäden 55 und Schussfäden 56 aus Faserwerkstoff 50. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind dabei in Figur 1 nur ein zelne der Kett- und Schussfäden 55, 56 dargestellt.

Der Formkörper 52 ist ein formsteifes Gebilde, das zwei domartige Wölbungen 58 aufweist. Ein solcher Formkörper 52 kann beispielsweise als Preform zur Herstellung eines faserverstärkten Verbundbauteils verwendet werden. In diesem Fall wird der Formkörper in einem Folgeschritt mit Hilfe eines Infusionsverfahrens (beispielsweise resin transfer moulding (RTM) oder vacuum assisted resin infusion (VARI)) mit einem Harz infiltriert, das dann durch Wärmeeinwirkung ausgehärtet wird.

Zur Herstellung des Formkörpers der Figur 1 kommt eine Vorrichtung 10 zum Ein satz, die in Figur 2 in einer schematischen Darstellung gezeigt ist. Die Vorrichtung 10 umfasst eine schematisch angedeutete Konfektioniereinheit 12 mit einer Webma schine 13, mittels derer das Gewebe 54' hergestellt wird. Im Inneren der Webma schine 13 sind einige der Kettfäden 55 schematisch angedeutet.

Das Gewebe 54' ist mit einem thermoplastischen Bindermaterial versehen, das mehrfach thermisch aktivierbar ist, unter Wärmeeinwirkung weich wird und nach Ab kühlung wieder erstarrt. Im erwärmten Zustand ist das Bindermaterial somit umform bar, bei Abkühlung wird die durch die Umformung eingeprägte Form „eingefroren“. Das Bindermaterial kann beispielsweise im Zuge oder unmittelbar nach der Herstel lung des Gewebes 54' in der Webmaschine 13 in Form eines thermoplastischen Pul vers auf das Gewebe 54' aufgetragen werden; alternativ kann der Faserwerkstoff der Kettfäden 55 und/oder der Schussfäden 56 bereits im Vorfeld des Webprozesses mit dem Bindermaterial versehen worden sein. Das Gewebe 54' hat beim Verlassen der Webmaschine 13 (Bereich 60) eine form schlaffe flächige Gestalt, was durch eine gestrichelte Darstellung der Kett- und Schussfäden 55, 56 symbolisiert ist. Nach Verlassen der Webmaschine 13 gelangt das formschlaffe Gewebe 54' in eine Fixiereinheit 14, in der es in die gewünschte dreidimensionale Form gebracht und fixiert wird. Die Fixiereinheit 14 umfasst eine Umformeinheit 16, mittels derer das aus der Webmaschine 13 austretende Gewebe 54' dreidimensional umgeformt werden kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel soll dem Gewebe 54' die domartige Wölbung 58 eingeformt werden. Flierzu umfasst die Umformeinheit 16 mehrere Manipulatoren 17, die im vorliegenden Fall durch ei nen beweglichen Stempel 20 und mehrere Greifer 21 gebildet sind. Die Greifer 21 fassen das Gewebe 54' seitlich und straffen es (Pfeile 21 ), während der von unten her einwirkende Stempel 20 das Gewebe 54' mittig ausbeult (Pfeil 22). Das Gewebe 54' wird also mit Hilfe der Greifer 21 über den Stempel 20 gezogen, und durch die gleichzeitige Krafteinwirkung des Stempels 20 und der Greifer 21 (Pfeile 22, 23) wird das Gewebe 54' in die gewünschte Form gebracht. Um bei einer starken Ausbeulung und Umformung eine Verschiebung der Fasern im Gewebe 54' zu minimieren, sind die Kettfäden 55 in der Webeinheit 13 in einer solchen Weise flexibel aufgehängt, dass sie bei starker (lokaler) Ausübung von Zugkräften durch die Umformeinheit 16 nachgeben können. Die Spannung der Kettfäden 55 kann dabei in einer solchen Weise geregelt oder gesteuert eingestellt werden, dass einerseits eine geforderte Dichtigkeit und Stabilität des Gewebes 54' erreicht wird, andererseits aber ein gewis ses Spiel vorhanden ist, um Faltenbildung des Gewebes 54' bei der Umformung zu vermeiden.

Ist in einem ausgewählten Bereich des Gewebes 54' die gewünschte dreidimensio nale Gestalt erreicht worden, so wird diese Gestalt mit Hilfe einer in der Fixiereinheit 14 integrierten Aktivierungseinheit 18 permanent fixiert. Im vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel ist die Aktivierungseinheit 18 eine Infrarotquelle 18‘, mit deren Hilfe die ausgewählten Bereiche des Gewebes 54' erwärmt werden können. Durch die Erwär mung wird das im Gewebe 54' enthaltene thermoplastische Bindermaterial ge schmolzen und erstarrt beim Abkühlen in der durch die Umformeinheit 16 in das Gewebe 54' eingeformten Gestalt, wodurch diese dreidimensionale Gestalt „eingefro ren“ und somit fixiert wird. In einem weiter von der Webmaschine 13 entfernten Bereich 62 des Gewebes 54' ist diese Gestalt bereits „eingefroren“, was durch eine durchgezogene Darstellung der Kett- und Schussfäden symbolisiert ist. In diesem Bereich 62 ist das in einem frühe ren Prozessschritt umgeformte Gewebe 54' bereits in der umgeformten Gestalt fi xiert, es bedarf also keiner Manipulatoren 17 mehr, um das Gewebe 54' in diesem Bereich 62 in Form zu halten. Beim Fortschreiten des Webprozesses wird das durch die Webmaschine 13 hergestellte Gewebe 54' also in Richtung der Fixiereinheit 14 transportiert, wird dort lokal umgeformt und formfixiert und anschließend weitertrans portiert (Pfeilrichtung 24). In Figur 2 ist eine Momentaufnahme gezeigt, in der einige Bereiche 60 des Gewebes 54' bereits formfixiert sind, während andere Bereiche 60 noch biegeschlaff und unverformt vorliegen.

Figuren 3a - 3f zeigen in einer schematischen Darstellung einen Verfahrensablauf 30 zur Fierstellung eines Formkörpers aus einem Faserwerkstoff 50. In der Konfektio niereinheit 12 erfolgt (kontinuierlich oder schrittweise) die textiltechnische Fierstellung eines textilen Gebildes 54 (Verfahrensschritt 32, Figur 3a). Das aus der Konfektionie reinheit 12 austretende textile Gebilde 54 ist zunächst biegeschlaff, was durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Das textile Gebilde 54 gelangt in die Fixiereinheit 14 und wird dort zunächst mit Flilfe einer Umformeinheit 16 umgeformt, wobei als Um formwerkzeug symbolisch ein Stempel 20' dargestellt ist (Verfahrensschritt 34, Figur 3b). Der mittels des Stempels 20' umgeformte Bereich des textilen Gebildes 54 wird anschließend in diesem umgeformten Zustand mit Flilfe der Aktivierungseinheit 18 fi xiert (Verfahrensschritt 36, Figur 3c). Dabei wird ein im textilen Gebilde 54 enthalte nes Bindermaterial beispielsweise mit unter Verwendung elektromagnetischer Strahlung gehärtet, wodurch das textile Gebilde 54 in diesem Bereich nun biegesteif ist und die durch den Stempel 20' eingeformte Wölbung „eingefroren“ ist. Der fixierte Teil 62' des textilen Gebildes 54 ist in Figur 3c durch eine durchgezogene Linie ange deutet.

Durch die Konfektioniereinheit 12 wird nun ein weiterer Abschnitt von biegeschlaffem textilem Gebilde 54 hergestellt (Verfahrensschritt 32, Figur 3d), das in die Fixierein heit 14 gelangt und unter Verwendung eines weiteren Stempels 20“ umgeformt wird (Verfahrensschritt 34, Figur 3e). Der mittels dieses Stempels 20“ umgeformte Bereich des textilen Gebildes 54 wird anschließend wiederum in diesem umgeformten Zu stand mit Hilfe der Aktivierungseinheit 18 fixiert (Verfahrensschritt 36, Figur 3f). Figu ren 3a - 3f zeigen somit einen Verfahrensablauf 30, in dem die Herstellung (Schritt 32), Umformung (Schritt 34) und Formfixierung (Schritt 36) des textilen Gebildes 54 bereichsweise und schrittweise nacheinander erfolgen. Vorteilhafterweise können aber die Verfahrensschritte zeitlich überlappen, so dass beispielsweise die Herstel lung (Schritt 32) kontinuierlich erfolgt und Umformung (Schritt 34) und Formfixierung (Schritt 36) synchronisiert zur Herstellung (Schritt 32) erfolgen. Weiterhin können auch Umformung (Schritt 34) und Formfixierung (Schritt 36) zeitlich überlappen, in dem z.B. das biegeschlaffe Gewebe 54 mit Hilfe von Manipulatoren 17 kontinuierlich verformt wird (Schritt 34) und die Fixierung (Schritt 36) abschnittsweise synchron hierzu erfolgt.

Bei dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel kommt zur Herstellung eines Formkörper 52“ ein Verfahren zum Einsatz, bei dem der Prozessschritt der Herstel lung des Gewebes 54' (Schritt 32) kontinuierlich mit den Prozessschritten Umfor mung (Schritt 34) und Fixierung (Schritt 36) überlappt: Ein kontinuierlich aus der Webmaschine 13 austretendes Gewebe 54“ wird hier mit Hilfe von Manipulatoren 17, die die Gestalt von robotergeführten Greifern haben, nicht nur gespannt und umge formt, sondern dreidimensional im Raum drapiert. Die Kettfäden 55 (von denen in Fi gur 4 nur wenige dargestellt sind) verlaufen hierbei immer linear, das eigentliche „Verdrehen“ des aus dem Gewebe 54“ geformten Objekts wird von den Manipulato ren 17 übernommen. Mit Hilfe der Aktivierungseinheit 18 werden ausgewählte Berei che des von den Manipulatoren 17 geformten Gewebes 54“ kontinuierlich und synchronisiert mit dem Austritt des Gewebes 54“ aus der Webmaschine 13 fixiert.

Die auf diese Weise fixierten Bereiche 62“ sind in Figur 4 gepunktet dargestellt. Mit Hilfe des in Figur 4 gezeigten Verfahrens können beliebig dreidimensional geformte Formkörper 52“ hergestellt werden, die insbesondere Hinterschneidungen aufweisen können oder sogar als räumlich geschlossene Hohlkörper ausgestaltet sein können. Die Herstellung solcher Formkörper 54“ ist unter Verwendung herkömmlicher Prefor- mingverfahren, bei denen das Gewebe 54“ in ein festes Werkzeug eingelegt und als Ganzes umgeformt und fixiert wird, nicht möglich. In den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 3 erfolgt die Fixierung des umge formten Gewebes 54, 54‘, 54“ durch Erwärmung mit Hilfe einer elektromagnetischen Strahlungsquelle, beispielsweise durch Infrarotstrahlung oder durch UV-Strahlung (wenn z.B. ein duroplastisches Flarz als Bindermaterial verwendet wird).

Sind zumindest einige der Kett- und Schussfäden elektrisch leitfähig, so kann die Er wärmung auch mittels elektrischen Stroms erfolgen. Dabei werden an ausgewählte Kettfäden 55 und Schussfäden 56 eine elektrische Spannung angelegt. Die Strom stärke wird in einer solchen Weise gewählt, dass im Bereich der Kreuzungspunkte der bestromten Fäden 55, 56 eine zur Aktivierung des Bindermaterials ausreichende Erwärmung erreicht wird; in diesen Bereichen wird das Bindermaterial also aufge schmolzen und erstarrt nach Abkühlung in der durch die Manipulatoren eingeformten dreidimensionalen Gestalt. Durch die Wahl der bestromten Fasern kann der Bereich, in dem das Bindermaterial aktiviert werden soll, sehr genau definiert werden, so dass eine wohldefinierte lokale Flärtung erfolgt.

Die Aktivierung mittels elektrischen Stroms hat den Vorteil, dass auf diese Weise auch Fasergebilde gehärtet werden können, welche opak gegenüber elektromagneti scher Strahlung sind, die mit Hilfe einer Strahlungsquelle also nur oberflächengehär tet werden können. Im Unterschied zu einer Aktivierung mittels elektromagnetischer Strahlung können bei der Aktivierung mittels elektrischen Stroms allerdings nur sol che Bereiche fixiert werden, in denen die Fasern in das Gewebe einbezogen sind (d.h. Kreuzungspunkte mit anderen Fasern aufweisen).

Alternativ zu dem in den Ausführungsbeispielen beschriebenen thermoplastischen Bindermaterial kann ein duroplastisches Bindermaterial verwendet werden. Ein sol cher duroplastischer Binder kann insbesondere in flüssiger Form auf die Fasern auf getragen werden, bevor die Fasern zu dem textilen Gebilde 54 konfektioniert werden. Die Aktivierung des duroplastischen Binders erfolgt beispielsweise mit Hilfe von UV- Strahlung; in diesem Fall ist die Aktivierungseinheit als UV-Quelle ausgestaltet.

In den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 4 wurde die Erfindung anhand eines flächigen Gewebes 54, 54‘, 54“ erklärt. Durch Verwendung eines 2,5-dimensionalen oder 3-dimensionalen Webverfahrens kann das Gewebe aber auch eine komplexere Gestalt haben, beispielsweise eine mehrlagige Konstruktion mit untereinander ver bundenen Gewebeschichten, eine Kasten- oder Wabenstruktur etc. sein.

Weiterhin kann anstelle des Gewebes auch ein beliebiges anderes Textil, beispiels weise ein gestricktes Textil, ein Filz, ein Geflecht etc. verwendet werden.

Bezugszeichenliste

10 Vorrichtung

12 Konfektioniereinheit

13 Webmaschine

14 Fixiereinheit

16 Umformeinheit

17 Manipulator

18 Aktivierungseinheit

20 Stempel

21 Greifer 22 - 24 Pfeile

30 Verfahrensablauf

32 Verfahrensschritt Textiltechnik (Herstellung textilen Gebildes)

34 Verfahrensschritt Umformung

36 Verfahrensschritt Binderaktivierung

50 Faserwerkstoff

52, 52' Formkörper aus Faserwerkstoff

54 Textiles Gebilde

54' Gewebe

55 Kettfäden

56 Schussfäden

58 Domartige Wölbungen

60 Bereich nach Verlassen der Webmaschine (formschlaff)

62 Fixierter Bereich des Gewebes