DE10115953A1 - Flechtmaschine - Google Patents

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flechtmaschine zu schaffen, welche die Scherbelastung der Fasern am Flechtring auch beim Flechten mit größeren Ablenkwinkeln verringert. DOLLAR A Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Flechtmaschine (1) einen inneren Flechtring (4) und einen äußeren Flechtring (5) aufweist, dass die beiden Flechtringe in dem Flechtmaschinenrumpf (2) konzentrisch zueinander, in Richtung der Bewegungspfeile (10 und 11) axial beweglich angeordnet sind und dass die Flechtringe periodische Hubbewegungen ausführen. DOLLAR A Die Erfindung findet Anwendung bei Flechtmaschinen mit einer Umlenkung von scherempfindlichen Flechtfasern zwischen den Klöppeln und dem Flechtkern an mindestens einem Flechtring.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flechtmaschine mit einer Umlenkung von scherempfindlichen Flechtfasern zwischen den Klöppeln und dem Flechtkern gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.

In einer Flechtmaschine werden zur Erzielung eines korrekten Flechtwinkels die Flechtfasern zwischen den Klöppeln und dem Flechtkern an einem Flechtring - der auch als "Scholle" bezeichnet wird - umgelenkt. Dabei liegen Überkreuzungsstellen der Flechtfasern an dem Flechtring an und oben liegende Fasern klemmen darunter liegende Fasern an diesen Stel­ len ab. Durch das Weiterlaufen der Klöppel werden die Abklemmungen zwangsweise überwunden, wobei Scherkräfte auf die Flechtfasern einwirken.

Diese auf die Flechtfasern einwirkenden Scherkräfte können die Flechtfasern schwächen und beschädigen; insbesondere gilt dies für Kohlenstofffasern, den sogenannten CFK-Fa­ sern.

Es ist bekannt, zur Verringerung dieser Beschädigungen einen vibrierenden Flechtring zu verwenden. Ein vibrierender Flechtring ist aber nur bis zu Ablenkwinkeln von etwa 20° be­ züglich der Verringerung von Scherbelastungen wirksam und kann deshalb beim Flechten von Fasern, die stärker abgelenkt werden müssen - beispielsweise beim Beflechten ge­ krümmter Kerne, wo Ablenkwinkel von etwa 30° bis 80° benötigt werden - nicht hinrei­ chend entlastend wirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Flechtmaschine zu schaffen, welche die Scherbelastung der Fasern am Flechtring auch beim Flechten mit größeren Ablenkwinkeln verringert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung beruht darauf, dass anstelle eines Flechtringes zwei konzentrisch zueinander angeordnete Flechtringe verwendet werden, die sich axial in entgegengesetzter Richtung zueinander bewegen. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Fasern abwechselnd vom äußeren und vom inneren Flechtring vollkommen abgehoben werden und dass dadurch beim Weiterlaufen der Klöppel das Einwirken von Scherbelastungen deutlich verringert wird.

Die Verarbeitung der Fasern ohne Faserschädigung steigert die Materialqualität der ausge­ härteten Flechtbauteile. Die mit herkömmlichen Flechtmaschinen an den Flechtringen ver­ ursachten Faserschädigungen an scherempfindlichen Fasern, werden in kritischen Einsatz­ gebieten, wie z. B. bei CFK-Bauteilen für die Luft- und Raumfahrtindustrie, nicht toleriert. Ein weiterer Vorteil besteht bei der erfindungsgemäßen Verarbeitung von scherempfindlichen Fasern darin, dass die gesundheitlich sehr problematische Freisetzung von Faserstaub und -abrieb wesentlich reduziert wird und dass dadurch der Arbeitsschutz für das Bedienperso­ nal verbessert wird.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend näher er­ läutert.

Fig. 1 zeigt das Prinzip einer erfindungsgemäßen Flechtmaschine in geschnittener Drauf­ sicht und

Fig. 2 zeigt ausschnittsweise die Fadenführung am Flechtring der Flechtmaschine in Vor­ deransicht.

Die in Fig. 1 gezeigte Flechtmaschine 1 besteht aus einem Flechtmaschinenrumpf 2, Klöp­ peln 3, inneren Flechtring 4, äußeren Flechtring 5, Verstelleinrichtungen 6 und einem Flechtkern 7.

Beim Flechten wird der Flechtkern 7 in bekannter Weise relativ zu dem feststehenden Flechtmaschinenrumpf 2 in Richtung des Bewegungspfeiles 9 bewegt, wobei sich die Flechtfäden 8 von den Klöppeln 3 abspulen und nach einer Umklenkung an einem der Flechtringe 4 oder 5 den Flechtpunkten auf dem Flechtkern zugeführt werden. Aus Gründen der zeichnerischen Vereinfachung sind in Fig. 1 nur zwei von vielen weiteren Flechtfä­ den 8 dargestellt.

Der innere Flechtring 4 und der äußere Flechtring 5 sind in dem Flechtmaschinenrumpf 2 konzentrisch zueinander angeordnet, werden aber beim Flechten in Richtung der Bewe­ gungspfeile 10 und 11 axial entgegengesetzt zueinander mit periodisch ausgeführten Hü­ ben bewegt. Für beide Flechtringe beträgt die Hubfrequenz dieser Bewegungen beispiels­ weise etwa 1 Hz und der Hub beispielsweise etwa 30 mm. Alternativ zu den vorgenannten Werten können für die Hubfrequenz Werte in dem Bereich von etwa 0.1 Hz bis etwa 10 Hz und für den Hub Werte in dem Bereich von etwa 5 mm bis etwa 100 mm gewählt werden.

In Fig. 1 ist ein momentaner Bewegungszustand für die Flechtringe gezeigt. Der innere Flechtring 4 ist dabei in dem von den Flechtpunkten abweisenden Umkehrpunkt seines Hubes und der äußere Flechtring 5 ist in dem den Flechtpunkten zuweisenden Umkehr­ punkt seines Hubes angelangt. Die Flechtfäden 8 sind zu diesem Zeitpunkt vollständig von dem äußeren Flechtring 5 abgehoben und an dem inneren Flechtring 4 anliegend. Bei Ab­ schluss der darauffolgenden, entgegengesetzt gerichteten Hubbewegungen sind die Flechtfäden 8 vollständig von dem inneren Flechtring 4 abgehoben und liegen an dem äu­ ßeren Flechtring 5 an, der sich dann in seinem von den Flechtpunkten abweisenden Um­ kehrpunkt befindet (siehe Fig. 1a).

Durch die periodisch ausgeführte, entgegengesetzte axiale Bewegung der Flechtringe wer­ den an den Flechtringen anliegenden Überkreuzungsstellen 12 (siehe Fig. 2) der Flechtfäden 8 durch Abheben vom Flechtring fortlaufend entlastet. Dies gilt insbesondere auch für grö­ ßere Ablenkwinkel, bei denen die herkömmlichen vibrierenden Flechtringe keine ausrei­ chende Entlastung der Flechtfäden ermöglichen.

Abweichend von den für das Ausführungsbeispiel vorangehend beschriebenen Hubbewe­ gungen der Flechtringe können diese alternative Ausgestaltungen aufweisen. So kann es beispielsweise von Vorteil sein, dass der innere Flechtring 4 einen größeren Hub ausführt als der äußere Flechtring 5 oder umgekehrt. Insbesondere ist ein größerer Hub des inneren Flechtrings 4 für größere Ablenkwinkel vorteilhaft. Auch kann die Verstellgeschwindigkeit auf dem Hubweg veränderbar gestaltet sein und es können die Hubbewegungen von zu­ sätzlichen, kleinen, hochfrequenten, longitudinalen Schwingungen überlagert sein; dies nur auf einem oder auf beiden Flechtringen in gleichartiger oder unterschiedlicher Ausführung. Alternativ kann auch von einer exakten Gegenphasigkeit zwischen den Hubbewegungen der beiden Flechtringe abgewichen werden.

Die Bewegungen der Flechtringe werden von am Flechtmaschinenrumpf 2 befestigten Ver­ stelleinrichtungen 6 initiiert und gesteuert. Die Befestigung muss nicht am Flechtmaschinen­ rumpf erfolgen; die Verstelleinrichtungen können auch am Boden befestigt sein. Fig. 1 sind diese Verstelleinrichtungen 6 vereinfacht als eine Anordnung von beispielsweise zwei Kol­ bensysteme mit je zwei Kolbenstangen dargestellt, die zur Ausführung der axialen Hubbe­ wegungen auf die Flechtringe einwirken.

Konkrete konstruktive Ausführungen für die Verstelleinrichtungen 6, die auch von dem an­ gedeuteten Kolbenprinzip abweichen können und aus einer oder mehreren Verstellein­ richtungen 6 bestehen können, stehen dem Fachmann ohne Leistung einer erfinderischen Tätigkeit zur Verfügung.

Die in Fig. 2 gezeigte Fadenführung zeigt Überkreuzungsstellen 12 der Flechtfäden 8 und die Anordnung der konzentrischen Flechtringe 4 und 5 um den Flechtkern 7 in Vorderan­ sicht. Der Flechtmaschinenrumpf 2 und die Klöppel 3 sind aus Gründen der zeichnerischen Vereinfachung in Fig. 2 nicht berücksichtigt. Bis auf die erfinderische Anordnung von zwei Flechtringen handelt es sich bei der dargestellten Flechtfadenführung um die bekannte An­ ordnung von Flechtfäden 8 zwischen dem Flechtkern 7 und Klöppeln 3.

Claims (8)

1. Flechtmaschine mit einer Umlenkung von scherempfindlichen Flechtfasern zwischen den Klöppeln und dem Flechtkern an mindestens einem Flechtring, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Flechtmaschine (1) einen inneren Flechtring (4) und einen äußeren Flechtring (5) aufweist, dass die beiden Flechtringe in dem Flechtmaschinenrumpf (2) konzentrisch zueinander, in Richtung der Bewegungspfeile (10 und 11) axial beweglich angeordnet sind und dass die Flechtringe periodische Hubbewegungen ausführen.

2. Flechtmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbe­ wegungen gegenphasig ausgeführt sind.

3. Flechtmaschine nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubfrequenz und der Hub für beide Flechtringe (4 und 5) gleich ist.

4. Flechtmaschine nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Flechtring (4) einen größeren Hub als der äußere Flechtring (5) ausführt.

5. Flechtmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Flechtringe (4 und 5) auf seinem Hubweg in seiner Verstell­ geschwindigkeit variabel gesteuert ist.

6. Flechtmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flechtringe (4 und 5) mit einer Hubfrequenz von etwa 0.1 Hz bis etwa 10 Hz bewegt sind und das der Hubweg etwa 5 mm bis 100 mm beträgt.

7. Flechtmaschine nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubfre­ quenz vorzugsweise etwa 1 Hz und der Hub vorzugsweise etwa 30 mm beträgt.

8. Flechtmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbewegungen der Flechtringe (4 und 5) von kleinen, hochfrequenten, lon­ gitudinalen Schwingungen überlagert sind.