DE102004037121A1

DE102004037121A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Geflechten

Info

Publication number: DE102004037121A1
Application number: DE200410037121
Authority: DE
Inventors: T. Dr.-Ing. Wassenberg; Bernd Wilmes; Franz-Jürgen KÜMPERS
Original assignee: F A Kuempers & Co KG GmbH; Fa Kuempers & Co KG GmbH
Current assignee: F A Kuempers & Co KG GmbH; Fa Kuempers & Co KG GmbH
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2024-07-31
Also published as: DE102004037121B4

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung von Geflechten oder Bespannungen, DOLLAR A wobei ein formgebender Kern mit einem als Geflecht bezeichneten verformbaren, textilen Material - wie Fasern, Rovings, Garn oder Vlies - umgeben wird, schlägt die Erfindung vor, dass der Kern einen konkaven, als Einfallstelle bezeichneten Bereich aufweist, und dass ein an die Geometrie der Einfallstelle angepasster Stempel von außen gegen das Geflecht gedrückt wird, während die Einfallstelle überflochten wird, derart, dass die Fäden des Geflechts innerhalb der Einfallstelle verlaufen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.

Aus der Praxis ist es bekannt, formgebende Kerne zu überflechten. Als Flechtmedien werden Fasern, Rovings, Garne, Vliese oder andere Textilien verwendet. Die Kerne sind formgebend und werden mit dem Geflecht umflochten. Abgesehen von der Herstellung einzelner Körper werden derartige Flechtvorgänge insbesondere zur Herstellung von Halbzeug genutzt, wobei das fertige Geflecht als Halbzeug in Form eines Hohlprofils vorliegt, welches dann weiterverarbeitet werden kann. Zur Verringerung des Nachbearbeitungsaufwandes wird angestrebt, eine möglichst bauteilnahe Gestaltung des Hohlprofils zu bewirken. Es kann daher vorteilhaft sein, im Sinne einer möglichst bauteilnahen Ausgestaltung des Geflechtes im Geflecht konkave Oberflächenbereiche zu schaffen.

Bei dem bekannten Verfahren ist vorgesehen, dass die Querschnittsgeometrie des Kerns keine konkaven Bereiche aufweisen, die nachfolgend als „Einfallstellen" bezeichnet werden. Falls die Kerne – beispielsweise aus Gründen der Materialeinsparung – derartige Einfallstellen aufweisen würden, würden diese jedoch nicht zu entsprechend konkav konturierten Hohlprofilen im fertigen Geflecht führen, sondern aufgrund der Fadenspannung der Flechtmedien werden derartige Einfallstellen des Kerns vom Geflecht straft überbrückt, so dass das Geflecht frei von Einfallstellen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend zu verbessern, dass dieses die Erstellung von mit Einfallstellen versehenen Geflechten ermöglicht. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens geeignete Vorrichtung anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Verfahrensschritten gemäß Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, während der Kern mit dem Flechtmedium umflochten wird, mittels eines Stempels, der in die Einfallstelle hineinragt, das Flechtmedium in die Einfallstelle hinein umzulenken, so dass es die konkave Einfallstelle des Kerns nicht geradlinig verlaufend überspannt, sondern vielmehr in der Einfallstelle verläuft und somit auch im fertigen Geflecht eine konkave Einfallstelle ausgebildet ist.

Im Gegensatz zu einer nachträglichen Verformung des zunächst hergestellten Geflechtes ermöglicht die vorgeschlagene Verfahrensweise problemlos auch tiefer reichende konkave Bereiche im Flechtwerk zu realisieren, und/oder die Verwendung vergleichsweise steifer Fäden, wie sie bei Rovings, Garnen oder Tapes aus Vliesen, Geweben oder dergleichen verwendet werden können. Aufgrund der beim Flechten ohnehin verwendeten Fadenvorspannung der Flechtmedien lassen sich bei den vorgenannten steifen Fäden die nachträglichen Verformungen nicht immer in dem gewünschten Maß durchführen, während vorschlagsgemäß bereits bei dem Umflechtungsvorgang das Flechtmedium entsprechend geführt wird, also die entsprechende Materiallänge, die ansonsten durch Dehnung aus dem bereits geflochtenen Material geholt werden müsste, in dem Flechtkörper berücksichtigt wird.

Der Stempel ist dabei an die Gestaltung der Einfallstelle insofern angepasst, als er sich in diese Einfallstelle hinein erstreckt. Aufgrund der Fadenspannung des eingesetzten Flechtmediums liegt das Flechtmedium dem Stempel an, so dass der Stempel die Formgebung des fertiggestellten Flechtwerks im Bereich der Einfallstelle bestimmt. Beispielsweise können unterschiedliche Flechtwerke mit unterschiedlich tiefen Einfallstellen erzeugt werden, indem bei einer sehr tiefen Einfallstelle im Kern unterschiedliche Eindringtiefen des Stempels in die Einfallstelle gewählt werden. Die erwähnte Anpassung des Stempels an die Gestaltung der Einfallstelle muß daher nicht bedeuten, dass der Stempel passgenau in die Einfallstelle passt und diese möglichst vollständig ausfüllt, sondern lediglich, dass der Stempel kleiner ist als die Einfallstelle, um in diese hineinragen zu können.

Komplexe Geometrien der Kerne mit mehreren Einfallstellen können zur Schaffung entsprechend bauteilnah geformter Flechtkörper führen, wobei in diesem Fall vorzugsweise mehrere Stempel vorgesehen sind und jeder Einfallstelle ein Stempel zugeordnet ist.

Weiterhin kann vorgesehen sein, besonders komplizierte Formgebungen durch mit Hinterschneidungen versehene Einfallstellen zu ermöglichen. Dabei kann vorgesehen sein, einer Einfallstelle mehrere Stempel zuzuordnen, so dass das Flechtmedium durch die mehreren Stempel in die Hinterschneidungen der Einfallstelle geführt werden kann.

Die zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene Vorrichtung weist einen Stempel auf, der sich in die Einfallstelle hinein erstreckt.

Wenn keine länglichen Profile hergestellt werden sollen, wie z. B. Endlos-Profile, sondern Einzelstücke, ist der Stempel vor zugsweise hin und her beweglich, nämlich in die Einfallstelle ein- und ausfahrbar.

Der Stempel kann zur Anpassung an unterschiedliche Geometrien unterschiedlicher Einfallstellen bei verschiedenen Kernen preisgünstig als volumenveränderliches Bauteil ausgestaltet sein, welches sich den entsprechenden Geometrien der Einfallstellen automatisch anpasst, beispielsweise als pneumatisch oder hydraulisch aufblasbarer Ballon oder Schlauch.

Alternativ kann der Stempel eine der Einfallstelle fest angepasste Geometrie aufweisen, insbesondere, wenn einzelne Stücke von Flechtwerk erstellt werden sollen. Aber auch wenn länglichen Profile hergestellt werden sollen, wie z. B. Endlos-Profile, kann der Stempel eine an die Querschnittsform der Einfallstelle fest angepasste Geometrie aufweisen und beispielsweise als Gleitkufe, Rolle oder Walze mit einer entsprechenden Profilierung ausgestaltet sein.

Vorzugsweise wird der Stempel in der Einfallstelle gehalten, bis das Geflecht abgebunden ist – beispielsweise wenn ein mit Harz oder anderen aushärtbaren Stoffen getränktes Geflecht verwendet wird, so dass die anschließende Formstabilität des mit einer Einfallstelle versehenen Geflechtes zuverlässig sichergestellt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der rein schematischen Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt
1 schematisch einen Querschnitt durch eine vorgeschlagene Vorrichtung,
2 u. 3 die Herstellung von Geflechten nach dem Stand der Technik und
4 u. 5 mögliche Bauteilquerschnitte.
In 1 ist mit 1 ein Kern bezeichnet, welcher mit einem Geflecht 2 umflochten wird. Der Kern 1 weist eine konkave Einfallstelle 3 auf und das Geflecht 2 schmiegt sich in diese Einfallstelle 3 hinein, so dass das später fertig gestellte Flechtwerk ebenfalls eine konkave Einfallstelle aufweist.
Dies wird erreicht durch einen Stempel 4, der mit einer Kraft F in Pfeilrichtung von außen gegen das Geflecht 2 drückt. Das Geflecht liegt dem Stempel 4 demzufolge an, so dass die Kontur des Stempels 4 die Kontur des Geflechtes 2 innerhalb der Einfallstelle 3 bestimmt.
Bei einer herkömmlichen Flechttechnik kann gemäß 2 ein außen allseits gewölbter Kern 1 konturgerecht mit einem Geflecht 2 umhüllt werden. Weist der Kern 1 jedoch eine Einfallstelle 3 auf, so wird aufgrund der Fadenspannung des Flechtmediums das Geflecht 2 bei herkömmlichen Flechttechniken diese Einfallstelle 3 überspannen, wie in 3 dargestellt, und nicht konturgerecht dem Kern folgend verlaufen.
4 und 5 zeigen zwei mögliche Bauteilquerschnitte. Der Bauteilquerschnitt gemäß 4 ist – wie anhand 2 erläutert – mit herkömmlichen Flechttechniken problemlos erzielbar, da er keine Einfallstellen aufweist. Zur Erzielung einer dem späteren Bauteil möglichst nahekommenden Formgebung des Geflechtes kann der in 5 dargestellte und mit einer Einfallstelle 3 versehene Bauteilquerschnitt mit der anhand 1 erläuterten, vorschlagsgemäßen Flechttechnik verwirklicht werden. Dieser Bauteilquerschnitt bedingt bei einer anhand von 3 erläuterten, herkömmlichen Flechttechnik eine erhebliche Nachbearbeitung des Geflechtes 2 sowie eine erhebliche Einschränkung hinsichtlich der für das Geflecht verwendbaren Fäden, da diese Fäden eine ausreichende Elastizität aufweisen müssen, um die erforderliche Nachbearbeitung, nämlich die erforderliche Nachverformung des Geflechtes zu ermöglichen.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Geflechten, wobei ein formgebender Kern mit einem als Geflecht bezeichneten verformbaren, textilen Material – wie Fasern, Rovings, Garn oder Vlies – umgeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern einen konkaven, als Einfallstelle bezeichneten Bereich aufweist, und dass ein Stempel in die Einfallstelle ragend gehalten und von außen gegen das Geflecht gedrückt wird, während die Einfallstelle überflochten wird, derart, dass das Geflecht – abweichend von einem geradlinigen, die Einfallstelle überspannenden Verlauf – innerhalb der Einfallstelle verläuft.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Kern mehrere Einfallstellen vorgesehen sind und mittels mehrerer Stempel mehrere konkave Bereiche gleichzeitig überflochten werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel bis zum Abbinden des Flechtwerks in seiner in die Einfallstelle ragenden Stellung gehalten wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem eine konkave Einfallstelle aufweisenden, formgebenden Kern, und mit einem die Einfallstelle ragenden Stempel.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel zwischen einer ersten, in die Einfallstelle ragenden, und einer zweiten, außerhalb der Einfallstelle angeordneten Stellung beweglich oder verformbar ist, wobei die Bewegung zwischen diesen beiden Stellungen als Ein- und Ausfahrbewegung bezeichnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel volumenveränderlich ausgestaltet ist – wie als Ballon oder Schlauch.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel eine der Einfallstelle angepasste, feste Geometrie aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel eine feste, an unterschiedliche Einfallstellen anpassbare Formgebung aufweist – wie als Gleitkufe, Rolle oder Walze.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 – 8, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Stempel und wenigstens zwei Einfallstellen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 – 9, dadurch gekennzeichnet, dass einer Einfallstelle zwei oder mehr Stempel zugeordnet sind.