DE102014207818A1

DE102014207818A1 - Verfahren zum Flechten eines länglichen Hohlkörpers, insbesondere mit Schlaufenanschlüssen, geflochtener Hohlkörper, Erzeugnis und Flechtmaschine

Info

Publication number: DE102014207818A1
Application number: DE102014207818.0A
Authority: DE
Inventors: Simon Küppers; Johannes Thumm
Original assignee: INST fur TEXTIL und FASERFORSCHUNG DENKENDORF STIFTUNG DES OFFENTLICHEN RECHTS DEUTSCHE; Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart
Current assignee: INST fur TEXTIL und FASERFORSCHUNG DENKENDORF STIFTUNG DES OFFENTLICHEN RECHTS DEUTSCHE; Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2015-10-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Flechten eines länglichen Hohlkörpers mit an mindestens einem Ende ausgebildeter Schlaufe, wobei ein T-förmiger Kern mit einem Schaft und einem Querstück verwendet wird. Der Kern wird dabei in einen Flechtfadenkegel einer Flechtmaschine eingebracht, wobei nach einem Umflechten des Schafts das Querstück aus dem Flechtfadenkegel herausgeschwenkt und anschließend ein Schlauchband geflochten wird. Das Schlauchband wird um das Querstück umgelegt und das Querstück wieder in den Flechtfadenkegel eingeschwenkt. Der Schaft wird anschließend erneut überflochten. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen geflochtenen Hohlkörper, ein Erzeugnis und eine Flechtmaschine zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Flechten eines länglichen Hohlkörpers mit an mindestens einem Ende ausgebildeter Schlaufe. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen geflochtenen Hohlkörper, ein Erzeugnis sowie eine Flechtmaschine.
Bekannte Verfahren zum Flechten eines länglichen Hohlkörpers sind häufig nicht oder nur schwer anwendbar, wenn an einem Ende des länglichen Hohlkörpers eine Schlaufe, z.B. zum Befestigen an einer Querstrebe, geflochten werden soll. Gängige Flechtverfahren sind für die Herstellung einer solchen Schlaufe nicht ausgelegt, weshalb die Ausbildung nur durch Abschneiden und gezieltes Wiederanknoten von Flechtfäden an jeweiligen Spulen möglich ist. Dies führt allerdings zu erheblichem Zusatzaufwand und zu schlechterer Stabilität.
Geflochtene Hohlkörper leiden insbesondere dann, wenn sie mittels eines bekannten Verfahrens geflochten wurden und eine Schlaufe an einem Längsende aufweisen, an Problemen mit der Stabilität. Außerdem sind sie aufwändig und damit teuer herzustellen. Beispielsweise leidet eine Fahrradsattelstütze, welche aus solchen geflochtenen Hohlkörpern hergestellt ist, an den gleichen Problemen.
Gattungsgemäße Flechtmaschinen sind typischerweise nicht dafür ausgelegt, längliche Hohlkörper mit einer an einem Ende ausgebildeten Schlaufe automatisiert, d.h. ohne manuelle Eingriffe, herzustellen. Dies schränkt die Verwendbarkeit zum Herstellen von Teilen, wie beispielsweise Fahrradsattelstützen, ein.
Aufgabe und Lösung
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Flechten eines länglichen Hohlkörpers mit an mindestens einem Ende ausgebildeter Schlaufe vorzusehen, welches einfacher und vorzugsweise automatisiert durchführbar ist. Es sind des Weiteren Aufgaben der Erfindung, einen geflochtenen Hohlkörper und ein Erzeugnis vorzusehen, welche mittels eines solchen Verfahrens hergestellt oder herstellbar sind. Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Flechtmaschine vorzusehen, mit welcher insbesondere längliche Hohlkörper mit an mindestens einem Längsende ausgebildeter Schlaufe einfacher hergestellt werden können.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1, einen geflochtenen Hohlkörper nach Anspruch 13, ein Erzeugnis nach Anspruch 14 und eine Flechtmaschine nach Anspruch 15 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Flechten eines länglichen Hohlkörpers mit an mindestens einem Ende ausgebildeter Schlaufe, welches folgende Schritte aufweist:

a) Bereitstellen eines T-förmigen Kerns, aufweisend einen Schaft mit einem ersten Längsende und einem zweiten Längsende sowie ein Querstück, welches an dem ersten Längsende des Schafts angebracht ist,
b) Einbringen des Kerns in einen Flechtfadenkegel einer Flechtmaschine,
c) Umflechten des Schafts in Richtung vom zweiten Längsende zum ersten Längsende,
d) Herausschwenken des Querstücks aus dem Flechtfadenkegel,
e) Flechten eines Schlauchbands,
f) Umlegen des Schlauchbands um das Querstück,
g) Einschwenken des Querstücks in den Flechtfadenkegel,
h) Umflechten des Schafts in Richtung vom ersten Längsende zum zweiten Längsende.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, ohne Abschneiden und Wiederanknoten von Flechtfäden und ohne besondere Modifizierungen an einer verwendeten Apparatur einen länglichen Hohlkörper mit an einem Ende ausgebildeter Schlaufe zu flechten. Dies ermöglicht insbesondere Vorteile hinsichtlich des Aufwands bei der Produktion und auch hinsichtlich der Stabilität des fertigen Hohlkörpers. Letzterer hat keine eingebauten Schwachstellen aufgrund von Knotenstellen in den Flechtfäden.
Der längliche Hohlkörper kann insbesondere – abgesehen von der Schlaufe – in Form eines Rohrs ausgebildet sein. Er kann beispielsweise einen runden Querschnitt aufweisen. Für diesen Fall ist es bevorzugt, wenn der Schaft ebenfalls einen runden Querschnitt aufweist. Der längliche Hohlkörper kann jedoch auch einen anderen, beispielsweise halbkreisförmigen, Querschnitt aufweisen. Wie ein solcher erreicht werden kann, wird weiter unten näher erläutert. Der Hohlkörper kann auch in Längsrichtung gekrümmt sein.
Unter einer Schlaufe wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Materialstück verstanden, welches an einem Längsende des geflochtenen Hohlkörpers ausgebildet ist oder sich über ein Längsende des geflochtenen Hohlkörpers erstreckt, das ansonsten typischerweise stirnseitig offen ist, und dabei an zwei gegenüberliegenden Seiten quer zur Längsrichtung des Hohlkörpers Öffnungen definiert. Eine solche Schlaufe kann abhängig von dem Querschnitt des Querstücks einen ovalen, insbesondere kreisförmigen oder ellipsoiden, oder polygonalen Querschnitt aufweisen. Eine Schlaufe im Sinne der vorliegenden Erfindung kann weiterhin zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch oder schlauchförmig, oder ringförmig ausgebildet sein. Beispielsweise kann eine Schlaufe im Sinne der vorliegenden Erfindung in Form einer Öse oder eines Öhrs (Auges) ausgebildet sein. Insbesondere kann eine Schlaufe im Sinne der vorliegenden Erfindung als Schlaufenanschluss verwendet werden, um den Hohlkörper an einem anderen Gegenstand zu befestigen. Damit kann beispielsweise ein T-Stoß ausgebildet werden.
Gemäß einer Ausführung weist der Hohlkörper lediglich an einem Ende eine Schlaufe auf. Gemäß einer hierzu alternativen Ausführung weist der Hohlkörper an zwei gegenüberliegenden Enden jeweils eine Schlaufe, insgesamt also zwei Schlaufen, auf.
Der T-förmige Kern dient insbesondere dazu, die Form des herzustellenden Hohlkörpers zu definieren. Der Schaft ist typischerweise in Form einer länglichen, massiven Stange mit einem Querschnitt, welcher an den gewünschten Querschnitt des Hohlkörpers angepasst ist, ausgebildet. Das Querstück liegt typischerweise in einem rechten Winkel zu dem Schaft und dient dazu, die Ausbildung der Schlaufe zu erleichtern. Das Querstück kann vorteilhafterweise an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils gleich lang von dem Schaft abstehen. Das Querstück kann insbesondere als Querbolzen ausgebildet sein.
Unter einem Flechtfadenkegel wird insbesondere eine Anordnung von Flechtfäden verstanden, welche von kreisförmig angeordneten Flechtklöppeln aus über einen Ring kegelförmig zu einem Punkt auf einer quer zur durch den Ring definierten Fläche liegenden und typischerweise mittig zum Ring angeordneten Achse zulaufen. Der Ring kann auch als Flechtring bezeichnet werden und ist typischerweise in einer parallelen Ebene zu einer Ebene, in welcher die Flechtklöppel liegen, angeordnet. Der Ring führt dabei die Flechtfäden und definiert deren Lage an zumindest einem Punkt. Typischerweise sind die Flechtfäden einzeln oder in Gruppen gleichmäßig über einen Umfang des Rings verteilt. Dies führt zu einem radial gleichmäßigen Flechten. Der Ring kann Bestandteil einer Flechtmaschine sein.
Eine Flechtmaschine weist typischerweise zusätzlich zu dem Ring insbesondere eine Anzahl von Klöppeln mit jeweils zugeordneten Spulen auf, wobei die Klöppel dafür sorgen, dass sich die Spulen entlang definierter Bewegungsbahnen bewegen. Von jeder der Spulen wird ein Flechtfaden abgespult. Damit wird die typische Verflechtung der Flechtfäden erreicht.
Das Querstück befindet sich beim Flechten zunächst typischerweise innerhalb des Flechtfadenkegels. Hierunter wird beispielsweise verstanden, dass eine Verbindungslinie zwischen dem Ansatzpunkt der Flechtfäden an dem Schaft und dem Querstück eine höhere Neigung zur durch den Ring definierten Fläche aufweist als die Flechtfäden. Beim Herausschwenken des Querstücks aus dem Flechtfadenkegel wird das Querstück typischerweise zwischen zwei Flechtfäden an einer Stelle zwischen dem Ansatzpunkt und dem Ring vorbeigeführt, wobei zu diesem Zweck auch der Schaft entsprechend geschwenkt wird. Anschließend hat die Verbindungslinie zwischen dem Ansatzpunkt und dem Querstück typischerweise eine geringere Neigung zur durch den Ring definierten Fläche als die Flechtfäden zwischen dem Ansatzpunkt und dem Ring.
Unter einem Schlauchband wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Band verstanden, welches zweilagig ausgebildet ist. Beispielsweise kann ein Schlauchband also einem flächig plattgedrückten Hohlkörper entsprechen. An seinen jeweiligen Enden quer zur Längsrichtung stoßen beide Lagen des Schlauchbands aneinander und sind ebenso wie der Rest des Schlauchbands vorzugsweise materialschlüssig verbunden.
Zum Umlegen des Schlauchbands um das Querstück wird typischerweise zunächst eine ausreichende Menge an Schlauchband geflochten, so dass durch geeignetes Schwenken des T-förmigen Kerns das Schlauchband das Querstück mindestens an den Seiten, welche einem bereits vor dem Herausschwenken geflochtenen Abschnitt gegenüberliegen, umschließt. Dies ergibt eine typische schlaufenförmige Ausführung.
Wenn das Querstück anschließend wieder in den Flechtfadenkegel eingeschwenkt wird, bedeutet dies typischerweise, dass das Querstück zwischen zwei Flechtfäden hindurch wieder in eine Position gebracht wird, in welcher eine Verbindungslinie zwischen dem Ansatzpunkt der Flechtfäden an dem Schaft und dem Querstück eine höhere Neigung zur durch den Ring definierten Fläche hat als die Flechtfäden zwischen dem Ansatzpunkt und dem Ring.
Wenn der Schaft anschließend in Richtung von dem ersten Längsende zu dem zweiten Längsende umflochten wird, bedeutet dies typischerweise, dass ein bereits geflochtenes Stück erneut umflochten wird. Anders ausgedrückt entsteht hierbei eine doppelte Flechtlage. Dies trägt zur Festigkeit bei. Soll die entsprechende Festigkeit hierbei nicht noch weiter erhöht werden, kann der Schritt des Umflechtens des Schafts in Richtung von dem ersten Längsende zum zweiten Längsende auch an geeigneter Position abgebrochen werden. Insbesondere für diesen Schritt kann ein weiterer Ring der Flechtmaschine verwendet werden, welcher bei diesem Schritt die Flechtfäden führt, so dass sie einen Flechtfadenkegel ausbilden, welcher in etwa spiegelbildlich zu dem bei den vorhergehenden Schritten ausgebildeten Flechtfadenkegel ist.
Der Kern ist bevorzugt robotergeführt, wobei er typischerweise von einem Roboter gehalten wird, welcher den Kern in geeigneter, programmierter Weise bewegt. Dies ermöglicht eine einfache und automatisierte Herstellung.
Zur Erhöhung der Stabilität können zusätzliche Stehfäden eingebracht werden. Diese können aus dem gleichen Material oder auch aus einem anderen, beispielsweise festeren Material als die Flechtfäden ausgebildet sein. Typischerweise sind Spulen für solche Stehfäden zwischen einer Anzahl von umgebenden Spulen für Flechtfäden angeordnet.
Die Schlaufe kann beispielsweise in Form einer Öse ausgebildet sein. Sie dient in typischen Ausführungen solcher länglicher Hohlkörper beispielsweise dazu, den Hohlkörper an einem Befestigungsstück anzubringen. Beispielsweise kann durch die Schlaufe bzw. Öse ein Rohr durchgesteckt werden, an welchem der Hohlkörper angebracht werden soll.
Bevorzugt weist das Verfahren zwischen Schritt c) und Schritt d) folgenden Schritt auf:

c1) Öffnen des Flechtfadenkegels.

Weiter bevorzugt weist das Verfahren zwischen Schritt f) und Schritt g) folgenden Schritt auf:

f1) Öffnen des Flechtfadenkegels.

Durch das Öffnen des Flechtfadenkegels wird das Herausschwenken bzw. Einschwenken des Querstücks erleichtert. Hierzu werden typischerweise zwei Flechtfäden, zwischen welchen das Querstück hindurchpassieren soll, und gegebenenfalls auch benachbarte Flechtfäden, auseinandergehalten, um den für das Querstück zur Verfügung stehenden Platz zu vergrößern. Hierfür kann beispielsweise eine geeignete Apparatur verwendet werden, welche Teil der Flechtmaschine sein kann. Diese kann beispielsweise zwei Stäbe aufweisen, welche die Flechtfäden in geeigneter Weise auseinanderdrücken.
Bevorzugt werden beim Öffnen des Flechtfadenkegels Flechtfäden aufgeteilt und auseinandergeschoben. Damit wird der bereits erwähnte Platz für das Querstück vergrößert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind das Querstück und der Schaft lösbar miteinander verbunden. Dies ermöglicht es, nach dem Ende des Flechtvorgangs, oder auch nach dem Ende weiterer Verfahrensschritte, wie beispielsweise einem Konsolidieren mit Harz, Querstück und Schaft voneinander zu lösen und beide getrennt voneinander aus dem Hohlkörper zu entfernen, so dass dieser weiter verarbeitet oder verwendet werden kann. Das Lösen kann auch in einem späteren Verfahrensschritt durchgeführt werden.
Bevorzugt ist in dem Querstück eine Bohrung mit einem Innengewinde ausgebildet und an dem ersten Längsende des Schafts ein in Längsrichtung vorstehender Stift mit zum Innengewinde komplementärem Außengewinde ausgebildet, wobei vor Ausführung von Schritt a) der Stift in das Innengewinde eingeschraubt ist. Dies ermöglicht es, nach Fertigstellung der Flechtschritte durch einfaches Drehen des Schafts diesen von dem Querstück zu lösen und den Schaft und das Querstück unabhängig voneinander, typischerweise in quer zueinander stehenden Richtungen, zu entfernen.
Alternativ zu einer lösbaren Verbindung des Querstücks und des Schafts könnte beispielsweise auch ein Kern verwendet werden, welcher sich in bestimmten Flüssigkeiten oder Chemikalien auflöst.
Bevorzugt weist das Verfahren ferner nach Schritt h) folgende Schritte auf:

i) Abschneiden von Flechtfäden und Herausnehmen des geflochtenen Hohlkörpers aus der Flechtmaschine,
j) Konsolidieren des geflochtenen Hohlkörpers und
k) Lösen des Schafts von dem Querstück.

Beim Konsolidieren wird der Hohlkörper beispielsweise mit einem Harzsystem infiltriert. Dies stellt die für den Einsatz gewünschte Festigkeit her.
Durch den Schritt des Lösens werden Schaft und Querstück voneinander getrennt, so dass sie aus dem geflochtenen Hohlkörper entfernt werden können.
Bevorzugt weist das Verfahren ferner nach Schritt h) oder Schritt k) folgenden Schritt auf:

l) Entfernen des Kerns aus dem Hohlkörper.

Damit wird der Hohlkörper für die weitere Verwendung vorbereitet, bei welcher der Kern typischerweise stören würde.
Gemäß einer Ausführung weist der Schaft einen mindestens im Wesentlichen runden (kreisförmigen), insbesondere einen exakt runden (kreisförmigen), Querschnitt auf, wobei ferner das Verfahren nach Schritt l) folgenden Schritt aufweist:

m) mindestens teilweises Formen des geflochtenen Hohlkörpers, so dass der Hohlkörper einen mindestens im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.

Dieses Vorgehen beruht auf der Erkenntnis der Erfinder, dass es leichter ist, einen Hohlkörper zunächst mit einem runden (kreisförmigen) Querschnitt zu flechten und anschließend in eine halbkreisförmige Form zu bringen, als diesen gleich in einer halbkreisförmigen Form zu flechten. Dies erleichtert die Herstellung eines halbkreisförmigen Hohlkörpers. Auch andere Formen können auf diese Weise einfach erreicht werden. Es sei verstanden, dass alternativ auch ein Schaft mit bereits entsprechend geformtem Querschnitt verwendet werden kann, um den Schritt des Formens nach dem Flechten einzusparen.
Es sei verstanden, dass ein mindestens im Wesentlichen halbkreisförmiger Querschnitt auch exakt halbkreisförmig sein kann. Ein mindestens teilweises Formen kann auch ein vollständiges Formen bedeuten. Es sei außerdem verstanden, dass der Schaft nicht nur einen (im Wesentlichen) kreisförmigen Querschnitt, sondern alternativ auch einen nichtkreisförmigen Querschnitt, insbesondere einen nichtkreisförmigen, ovalen Querschnitt, einen ellipsoiden Querschnitt oder einen polygonalen Querschnitt, aufweisen kann.
Gemäß einer weiteren Ausführung weist das Querstück einen mindestens im Wesentlichen runden (kreisförmigen), insbesondere einen exakt runden (kreisförmigen), Querschnitt auf. Es sei verstanden, dass das Querstück auch einen nichtkreisförmigen Querschnitt, insbesondere einen nichtkreisförmigen, ovalen Querschnitt, einen ellipsoiden Querschnitt oder einen polygonalen Querschnitt, aufweisen kann.
Gemäß jeweiligen Ausführungen wird bei Schritt c) und/oder bei Schritt h) der Kern ausschließlich translatorisch bewegt. Dies ermöglicht ein einfaches und kontrolliertes Vorgehen beim Flechten.
Gemäß einer Ausführung wird bei Schritt c) der Kern in einer Richtung bewegt und bei Schritt h) der Kern in einer hierzu entgegengesetzten Richtung bewegt. Dies ermöglicht ein einfaches zweimaliges Umflechten des Schafts, ohne an der Flechtmaschine Änderungen vorzunehmen.
Gemäß jeweiligen Ausführungen wird bei Schritt d) und/oder bei Schritt g) der Kern rotatorisch bewegt. Eine solche rotatorische Bewegung kann alleine ausgeführt werden oder auch zusätzlich zu einer überlagerten translatorischen Bewegung ausgeführt werden. Damit kann in bevorzugter Weise das Querstück aus dem Flechtfadenkegel herausgeschwenkt werden, ohne dass hierzu die Flechtmaschine modifiziert werden muss.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen geflochtenen Hohlkörper, welcher durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt oder herstellbar ist. Ein solcher Hohlkörper kann besonders einfach und damit günstig hergestellt werden und weist im Vergleich zu bekannten Hohlkörpern Vorteile hinsichtlich der Stabilität auf.
Der geflochtene Hohlkörper kann Bestandteil einer Fahrradsattelstütze sein. Alternativ kann der geflochtene Hohlkörper als Seil gefertigt sein oder in Form eines Schlägers, beispielsweise Badminton-, Squash- oder Tennisschlägers, vorliegen, wobei die Schlaufe des Hohlkörpers den Rahmen des Schlägers und der Rest des Hohlkörpers den Griff des Schlägers bildet.
Bevorzugt wird der geflochtene Hohlkörper mit Harz ausgerüstet bzw. in Harz getränkt, um dessen Stabilität zu erhöhen. In diesem Fall kann bei dem Hohlkörper beispielsweise von einem Preform gesprochen werden.
Bezüglich weiterer Merkmale des erfindungsgemäßen Hohlkörpers sowie bezüglich des Verfahrens zur Herstellung des Hohlkörpers kann auf alle im Zusammenhang des erfindungsgemäßen Verfahrens beschriebenen Varianten und Ausführungsformen zurückgegriffen werden. Erläuterte Vorteile gelten entsprechend.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Erzeugnis, welches mindestens einen erfindungsgemäßen Hohlkörper aufweist. Bei dem Erzeugnis kann es sich grundsätzlich um ein Zwischen- oder Enderzeugnis handeln. Beispielsweise kann es sich bei dem Erzeugnis um einen Bestandteil einer Fahrradsattelstütze, ein Seil oder einen Schläger, wie beispielsweise Badminton-, Squash- oder Tennisschläger, handeln.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Erzeugnis um eine Fahrradsattelstütze mit zwei aneinander anliegenden Blattfedern, wobei jede Blattfeder mittels eines erfindungsgemäßen Hohlkörpers hergestellt ist. Eine derartige Fahrradsattelstütze weist insbesondere Vorteile dergestalt auf, dass die Blattfedern Stöße von den Rädern auf den Fahrer des Fahrrads abfedern. Durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Hohlkörpers werden die bereits erläuterten Vorteile erreicht.
Bezüglich weiterer Merkmale des erfindungsgemäßen Erzeugnisses, insbesondere erfindungsgemäßen Hohlkörpers, kann auf alle weiter oben beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Erläuterte Vorteile gelten entsprechend.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Flechtmaschine zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, aufweisend:

– einen Roboter zum Tragen und Bewegen des Kerns,
– eine Anzahl von Klöppeln mit jeweiligen Spulen zum Abspulen von Flechtfäden,
– einen Ring zur Ausbildung des Flechtfadenkegels und
– eine Vorrichtung zum Öffnen des Flechtfadenkegels.

Mittels einer erfindungsgemäßen Flechtmaschine kann das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft durchgeführt werden, weil die erfindungsgemäße Flechtmaschine eine Vorrichtung zum Öffnen des Flechtfadenkegels aufweist. Diese kann beispielsweise mittels zweier Stangen ausgebildet sein, welche zwischen zwei benachbarten Flechtfäden hindurchgeschoben werden können und diese sowie weitere Flechtfäden auseinanderdrücken können. Dies erlaubt ein nachfolgendes Herausschwenken oder Einschwenken des Querstücks. Durch die erfindungsgemäße Flechtmaschine kann auf manuelle Eingriffe während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verzichtet werden.
Bevorzugt weist die Flechtmaschine auch eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens auf. Diese kann beispielsweise in Form eines Mikrocontrollers, eines Prozessors, einer speicherprogrammierbaren Steuerung, eines Computers oder Ähnlichem ausgeführt sein. Typischerweise weist sie Prozessormittel und Speichermittel auf, wobei in den Speichermitteln ein Code gespeichert ist, bei dessen Ausführung die Prozessormittel mittels der Flechtmaschine ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführen. Dabei kann auf alle beschriebenen Ausführungen und Varianten des Verfahrens zurückgegriffen werden. Erläuterte Vorteile gelten entsprechend.
Weiter bevorzugt weist die Flechtmaschine einen weiteren Ring zur Ausbildung eines weiteren Flechtfadenkegels auf. Der weitere Flechtfadenkegel ist typischerweise mindestens in etwa oder auch vollständig komplementär zu dem bereits erwähnten Flechtfadenkegel ausgebildet. Der weitere Flechtfadenkegel tritt insbesondere in Schritt h) des Verfahrens auf.
Kurze Beschreibung der Figuren
Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann den nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen entnehmen.
Dabei zeigen:
1: einen geflochtenen Hohlkörper mit einer an einem Längsende ausgebildeten Schlaufe,
2: eine Explosionsansicht eines Kerns,
3 bis 7: einzelne Schritte in einem Herstellungsverfahren eines Hohlkörpers mit Schlaufe,
8: einen fertiggeflochtenen Hohlkörper mit enthaltenem Kern,
9: schematische Ansichten der Bewegungen des Kerns während der Herstellung eines Hohlkörpers,
10: eine Vorrichtung zum Öffnen eines Flechtfadenkegels in einer Flechtmaschine,
11: eine Flechtmaschine.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt einen länglichen Hohlkörper 10, welcher aus Flechtfäden 15 geflochten ist. An einem Längsende des Hohlkörpers 10 ist eine Schlaufe 20 ausgebildet. Die Schlaufe 20 kann, wie in 1 dargestellt, nach Art einer Öse ausgebildet sein. Die Schlaufe 20 definiert zwei Öffnungen quer zur Längsrichtung des Hohlkörpers 10. Eine entsprechende, dem Betrachter zugewandte Öffnung ist in 1 deutlich zu sehen. Eine gegenüberliegende Öffnung ist zu einem kleinen Teil durch die dem Betrachter zugewandte Öffnung hindurch blickend zu erkennen.
2 zeigt eine Explosionsansicht eines T-förmigen Kerns 50 zur Herstellung eines länglichen Hohlkörpers mit Schlaufe. Der Kern 50 weist einen Schaft 60 und ein Querstück 70 auf, wobei das Querstück 70 insbesondere als Querbolzen vorliegen kann. Der Schaft 60 und das Querstück 70 sind in dem dargestellten Zustand voneinander getrennt.
Der Schaft 60 weist an einem Längsende einen in Längsrichtung vorstehenden Stift 65 mit einem Außengewinde auf. Komplementär hierzu weist das Querstück 70 eine Bohrung 75 mit einem Innengewinde auf. Der Stift 65 kann in die Bohrung 75 in bekannter Weise eingeschraubt werden, um den T-förmigen Kern zusammenzuschrauben. Dieser kann anschließend in einem Herstellungsprozess, beispielsweise wie nachfolgend beschrieben, verwendet werden.
3 zeigt einen ersten Zustand in einem Herstellungsverfahren für einen länglichen Hohlkörper mit an einem Ende ausgebildeter Schlaufe unter Verwendung des T-förmigen Kerns 50, welcher in 2 dargestellt ist. Der längliche Hohlkörper 10 ist dabei erst im Entstehungsprozess, wobei bereits ein Teil davon ausgebildet ist. Der Schaft 60 des T-förmigen Kerns 50 ist dabei in eine Flechtmaschine eingebracht, welche einen Ring 100 und einen weiteren Ring 110 aufweist. Der Ring 100 dient vorliegend zur Führung von Flechtfäden 15 zum Flechten des Hohlkörpers 10 bei den meisten Schritten, der weitere Ring 110 dient in einem Schritt zur Führung der Flechtfäden 15.
Die Flechtfäden 15 bilden zwischen dem Ring 100 und dem Schaft 60 einen Flechtfadenkegel 30 aus. Durch Abspulen der Flechtfäden 15 von nicht gezeigten Spulen, welche auf nicht gezeigten Klöppeln geführt werden, und durch Ziehen des Kerns 50 mittels eines nicht gezeigten Roboters gemäß dem in 3 dargestellten Pfeil nach rechts, also von dem Ring 100 weg, wird der Schaft 60 umflochten, wobei ein länglicher, rohrförmiger Hohlkörper entsteht.
4 zeigt einen Zustand, in welchem das Querstück 70 aus dem Flechtfadenkegel 30 herausgeschwenkt wurde. Es ist zu sehen, dass hierzu der Schaft 60 aus der in 3 zu sehenden horizontalen Lage mit seiner linken Seite nach oben geschwenkt wurde, so dass er nunmehr schräg steht. Der Flechtfadenkegel 30 wurde zum Herausschwenken des Querstücks 70 in dem in 4 dargestellten Zustand geöffnet, d.h. es wurden zumindest zwei Flechtfäden 15 auseinandergeschoben. Die Bewegung zur Einnahme der in 4 dargestellten Lage ausgehend von der in 3 dargestellten Lage ist durch den in 4 eingezeichneten Pfeil dargestellt.
5 zeigt einen Zustand, in welchem ein Schlauchband geflochten wird. Das Querstück 70 verbleibt nach wie vor in einer Stellung, in welcher es aus dem Flechtfadenkegel 30 herausgeschwenkt ist. Das Schlauchband wird dabei als zweilagiges Band mit innerem Lumen geflochten und anschließend um das Querstück 70 herumgelegt. Der Kern 50 wird dabei weiter horizontal von dem Ring 100 weggezogen, wie dies durch den Pfeil in 5 dargestellt ist.
6 zeigt einen Zustand, in welchem das Schlauchband bereits um das Querstück 70 des Kerns 50 weitgehend herumgelegt wurde. Wie gezeigt, ist hierzu das Querstück 70 durch den Ring 100 und den weiteren Ring 110 hindurchgeschoben, so dass sich das Schlauchband um das Querstück 70 herum anordnet. Die hierfür notwendige Bewegung ist durch den in 6 dargestellten Pfeil gezeigt.
7 zeigt einen weiteren Zustand, in welchem das Querstück 70 bereits wieder in den Flechtfadenkegel 30 eingeschwenkt wurde. Wie gezeigt, bildet sich dabei der Flechtfadenkegel 30 zwischen dem weiteren Ring 110 und dem bereits überflochtenen Teil des Schafts 60 aus. Der Schaft 60 wird dann nochmal überflochten, wobei der Kern 50 horizontal bewegt wird, und zwar entgegengesetzt zu den bisher dargestellten horizontalen Richtungen. Dies ist in 7 durch den Pfeil dargestellt.
8 zeigt das Endergebnis eines wie dargestellt ausgeführten Verfahrens zum Flechten eines länglichen Hohlkörpers. Dabei ist ein länglicher Hohlkörper 10 aus Flechtfäden 15 ausgebildet und weist an einem Längsende eine Schlaufe 20 auf. Der Kern 50 ist noch in dem Hohlkörper 10 enthalten, wobei insbesondere das Querstück 70 zu sehen ist, welches über die Öffnungen der Schlaufe 20 hervorsteht.
Wie in 8 weiter zu sehen ist, können in dem Hohlkörper 10 auch Stehfäden 17 enthalten sein, welche mit den Flechtfäden 15 verflochten sind. Dies erhöht die Stabilität des fertigen Hohlkörpers 10.
9 zeigt schematisch einzelne Bewegungen des Kerns 50 mit dem Schaft 60 und dem Querstück 70 während des gezeigten Herstellungsverfahrens.
In 9a ist gezeigt, dass der Kern 50 zunächst horizontal nach rechts bewegt wird. In 9b ist gezeigt, dass der Kern 50 anschließend sowohl weiter nach rechts bewegt wird wie auch gleichzeitig mit seinem linken Ende nach oben geschwenkt wird. Dies ermöglicht das Herausschwenken des Querstücks 70 aus einem Flechtfadenkegel.
Anschließend wird, wie in 9c gezeigt ist, der Kern 50 noch weiter nach rechts bewegt, um das bereits erwähnte Schlauchband zu flechten. Daraufhin wird, wie in 9d gezeigt ist, der Kern 50 nach unten geschwenkt und nach links bewegt, um das Schlauchband um das Querstück 70 herumzulegen. Dabei wird auch das Querstück 70 wieder in den Flechtfadenkegel eingeschwenkt. In 9e ist schließlich zu sehen, dass am Schluss der Kern 50 weiter nach links bewegt wird, um den Schaft 60 nochmals zu überflechten.
10 zeigt einen Teil einer Flechtmaschine, nämlich den Ring 100 sowie eine Vorrichtung zum Öffnen eines Flechtfadenkegels 30, welche vorliegend schematisch mittels eines ersten Stabs 150 und eines zweiten Stabs 160 gezeigt ist. Die beiden Stäbe 150, 160 können unabhängig voneinander in den Flechtfadenkegel 30 eingeführt und anschließend auseinanderbewegt werden. Damit können entsprechende Flechtfäden 15 mitgenommen und zur Seite geschoben werden. Dies ermöglicht das Herausschwenken oder Einschwenken des Querstücks 70 aus oder in den Flechtfadenkegel 30.
11 zeigt schematisch eine Flechtmaschine. Diese weist neben dem bereits bekannten Ring 100 und den Stäben 150, 160 zum Öffnen des Flechtfadenkegels ferner insgesamt sechs Spulen 180, 181, 182, 183, 184, 185 auf, welchen jeweils ein Klöppel aus darunterliegenden und somit in 11 nicht sichtbaren Klöppeln zum Führen der Spulen 180, 181, 182, 183, 184, 185 zugeordnet sind. Von den Spulen 180, 181, 182, 183, 184, 185 können jeweilige Flechtfäden abgewickelt werden, welche durch den Ring 100 geführt werden und zum Flechten – beispielsweise eines länglichen Hohlkörpers mit Schlaufe – verwendet werden können.
Die Flechtmaschine weist ferner einen Roboter 190 auf, welcher einen Kern führen kann. Wie bereits weiter oben mehrfach erläutert wurde, kann damit beispielsweise das beschriebene Flechtverfahren durchgeführt werden, wobei auf manuelle Eingriffe verzichtet werden kann.

Claims

Verfahren zum Flechten eines länglichen Hohlkörpers (10) mit an mindestens einem Ende ausgebildeter Schlaufe (20), welches folgende Schritte aufweist: a) Bereitstellen eines T-förmigen Kerns (50), aufweisend einen Schaft (60) mit einem ersten Längsende und einem zweiten Längsende sowie ein Querstück (70), welches an dem ersten Längsende des Schafts (60) angebracht ist, b) Einbringen des Kerns (50) in einen Flechtfadenkegel (30) einer Flechtmaschine, c) Umflechten des Schafts (60) in Richtung vom zweiten Längsende zum ersten Längsende, d) Herausschwenken des Querstücks (70) aus dem Flechtfadenkegel (30), e) Flechten eines Schlauchbands, f) Umlegen des Schlauchbands um das Querstück (70), g) Einschwenken des Querstücks in den Flechtfadenkegel (30), h) Umflechten des Schafts (60) in Richtung vom ersten Längsende zum zweiten Längsende.
Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner zwischen Schritt c) und Schritt d) folgenden Schritt aufweist: c1) Öffnen des Flechtfadenkegels (30).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, welches ferner zwischen Schritt f) und Schritt g) folgenden Schritt aufweist: f1) Öffnen des Flechtfadenkegels (30).
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei beim Öffnen des Flechtfadenkegels (30) Flechtfäden (15) aufgeteilt und auseinander geschoben werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Querstück (70) und der Schaft (60) lösbar miteinander verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 5, – wobei in dem Querstück (70) eine Bohrung (75) mit einem Innengewinde ausgebildet ist und an dem ersten Längsende des Schafts (60) ein in Längsrichtung vorstehender Stift (65) mit zum Innengewinde komplementärem Außengewinde ausgebildet ist, – und wobei vor Ausführung von Schritt a) der Stift (65) in die Bohrung (75) eingeschraubt ist.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, welches ferner nach Schritt h) folgende Schritte aufweist: i) Abschneiden von Flechtfäden (15) und Herausnehmen des geflochtenen Hohlkörpers (10) aus der Flechtmaschine, j) Konsolidieren des geflochtenen Hohlkörpers (10) und k) Lösen des Schafts (60) von dem Querstück (70).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches ferner nach Schritt h) oder Schritt k) folgenden Schritt aufweist: l) Entfernen des Kerns (50) aus dem Hohlkörper (10).
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schaft (60) einen mindestens im Wesentlichen runden Querschnitt aufweist, und welches ferner nach Schritt l) folgenden Schritt aufweist: m) mindestens teilweises Formen des geflochtenen Hohlkörpers (10), so dass der Hohlkörper (10) einen mindestens im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei Schritt c) und/oder bei Schritt h) der Kern (50) ausschließlich translatorisch bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei Schritt c) der Kern (50) in einer Richtung bewegt wird und bei Schritt h) der Kern (50) in einer hierzu entgegengesetzten Richtung bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei Schritt d) und/oder bei Schritt g) der Kern (50) rotatorisch bewegt wird.
Geflochtener Hohlkörper (10), insbesondere als Bestandteil einer Fahrradsattelstütze, welcher durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt oder herstellbar ist.
Erzeugnis, aufweisend mindestens einen geflochtenen Hohlkörper (10) nach Anspruch 13.
Flechtmaschine zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, aufweisend: – einen Roboter (190) zum Tragen und Bewegen des Kerns (50), – eine Anzahl von Klöppeln mit jeweiligen Spulen (180, 181, 182, 183, 184, 185) zum Abspulen von Flechtfäden (15), – einen Ring (100) zur Ausbildung des Flechtfadenkegels (30), und – eine Vorrichtung (150, 160) zum Öffnen des Flechtfadenkegels (30).